3、CDMA信道结构
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CDMA原理介绍
M A C信道
• MAC信道由三个子信道组成：RA信道、DRCLock信道、 RPC信道。其中DRCLock信道与RPC信道时分复用后， 与RA信道再码分复用。
M A C信道： RA信道
• 传送系统的反向负载指示 • RA信道发送RAB比特（Reverse Activity Bit) • RAB为“1”表明扇区反向链路忙 • RAB为“0”表明扇区反向链路闲 • AT通过监视RA信道可以动态调整自己的反向发送速率
EV-DO 网络主要接口
• A8/A9 是AN 与PCF 之间的接口，它用于传送与数据会话、业务连接的建立/ 维持/释放以及休眠态切换等有关的信令和数据信息；
• A10/A11 是PCF 与PDSN 之间的接口，它用于传送与数据会话、业务连接的 建立/维持/释放、休眠态切换以及1x EV-DO 与CDMA2000 1x 之间的分组数 据会话切换等有关的信令和数据信息；
• 新BSC功能：完成do的SC会话管理和 MM移动性管理 功能。
• AN-AAA功能：实现do用户接入鉴权等安全性管理功能。
第二章 1xEV-DO Rev A 信道结构
1xEV-DO Rev A 前向链路
• BTS 发射最大的可用功率 – 前向没有功率控制 – 满功率发送 pilot and MAC
5678
Sub-packet 2
9
1 0
1 1
1 2
Sub-packet 3
反向链路信道结构
Reverse Channel Structure
Access
Traffic
Pilot
Data
Primary Pilot
✓ Auxiliary Pilot
Medium Access Control
移动通信 第5章 第三代移动通信系统(3G)
图5-1 ITU的3G频谱划分建议
第5章 第三代移动通信系统（3G）
FDD
FDD TDD FDD MSS TDD
FDD MSS
（上行） （下行）
（上行） （地对空）
（下行） （空对地）
TDD
30 MHz
30 40
60
30 15
MHz MHz MHz MHz MHz
60
30
MHz MHz
100 MHz
1755 1785 1850 1880 1920
1980 2010 2025 2010 2170 2200 2300
2400
图5-2 中国的3G频谱划分方案
第5章 第三代移动通信系统（3G）
5.1.4 3G业务特点与分类
3G开发并提供了新的3G移动增值业务，它们具 备互联网化、媒体化和生活化的特点。3G移动增 值业务中，成熟类的主要有短消息（SMS）、彩 铃、WAP、IVR（互动式语音应答）等业务；成 长类的主要有移动即时通信、移动音乐、MMS （彩信）、移动邮件、移动电子商务、移动位置 服务（LBS）、手机媒体、移动企业应用、手机 游戏、无线上网卡业务跟踪等业务；萌芽类主要 有移动博客、手机电视、一键通（PTT）、移动 数字家庭网络、移动搜索、移动VoIP等业务。
DS-CDMA（5MHz）
FDD
3.84
OVSF 4~512 10ms 15个时隙/帧 卷积码，Turbo码 上行：BIT/SK 下行：QPSK 开环、闭环（1500Hz） RAKE 基站同步或异步
CDMA 2000
TD-SCDMA
成对频带，单向 1.25MHz（CDMA 2000 1x）
/3.75MHz（CDMA 2000 3x ）
CDMA通信原理知识介绍
详细描述
CDMA（码分多址）是一种多址接入技术，允许多个用户在同一频段上同时进行通信。 它通过给每个用户分配一组独特的扩频码（也称为伪随机码或扩频序列），来区分不同 的用户信号。CDMA技术的核心在于扩频，即将信息数据与扩频码进行调制，扩展信
号带宽，使信号在传输过程中具有更强的抗干扰能力。
CDMA技术的发展历程和应用领域
05 CDMA通信的优势与局限 性
CDMA通信的优势
抗干扰能力强
CDMA采用扩频技术，能够有效抑制干扰信 号，降低误码率。
保密性好
CDMA中的扩频编码具有很好的保密性，能 够实现安全的无线通信。
频谱利用率高
CDMA允许用户在相同的频段上共享频率资 源，提高了频谱利用率。
软切换和软容量
CDMA支持软切换技术，提高了通信的稳定 性和覆盖范围。
04 CDMA通信的关键技术
功率控制技术
总结词
功率控制技术是CDMA通信中的重要技术之一，用于平衡不同用户之间的干扰和信号强度，确保通信质量。
详细描述
在CDMA通信系统中，多个用户共享相同的频谱资源，因此需要有效地控制各个用户的发射功率，以减小相互之 间的干扰。功率控制技术通过动态调整用户的发射功率，保证接收端能够可靠地接收信号，同时降低对其他用户 的干扰。
感谢您的观看
CDMA与其他通信技术的融合与比较
CDMA与OFDMA的融合
将CDMA的扩频技术与OFDMA的高效频谱利用技术 相结合，实现更高速的数据传输。
CDMA与MIMO的融合
利用MIMO技术提高CDMA系统的空间分集增益和 容量。
CDMA与毫米波通信的融合
探索在毫米波频段应用CDMA技术，以实现超高速 无线通信。
软切换技术
CDMA（码分多址）是一种多址接入技术，允许多个用户在同一频段上同时进行通信。 它通过给每个用户分配一组独特的扩频码（也称为伪随机码或扩频序列），来区分不同 的用户信号。CDMA技术的核心在于扩频，即将信息数据与扩频码进行调制，扩展信
号带宽，使信号在传输过程中具有更强的抗干扰能力。
CDMA技术的发展历程和应用领域
05 CDMA通信的优势与局限 性
CDMA通信的优势
抗干扰能力强
CDMA采用扩频技术，能够有效抑制干扰信 号，降低误码率。
保密性好
CDMA中的扩频编码具有很好的保密性，能 够实现安全的无线通信。
频谱利用率高
CDMA允许用户在相同的频段上共享频率资 源，提高了频谱利用率。
软切换和软容量
CDMA支持软切换技术，提高了通信的稳定 性和覆盖范围。
04 CDMA通信的关键技术
功率控制技术
总结词
功率控制技术是CDMA通信中的重要技术之一，用于平衡不同用户之间的干扰和信号强度，确保通信质量。
详细描述
在CDMA通信系统中，多个用户共享相同的频谱资源，因此需要有效地控制各个用户的发射功率，以减小相互之 间的干扰。功率控制技术通过动态调整用户的发射功率，保证接收端能够可靠地接收信号，同时降低对其他用户 的干扰。
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CDMA与其他通信技术的融合与比较
CDMA与OFDMA的融合
将CDMA的扩频技术与OFDMA的高效频谱利用技术 相结合，实现更高速的数据传输。
CDMA与MIMO的融合
利用MIMO技术提高CDMA系统的空间分集增益和 容量。
CDMA与毫米波通信的融合
探索在毫米波频段应用CDMA技术，以实现超高速 无线通信。
软切换技术
WCDMA的信道结构
PDSCH PICH
DPDCH DPCCH CCPCH SCH AICH CPICH
物理信道
上行物理信道
下行物理信道
上行专用物理信道: DPDCH DPCCH
上行公用物理信道: PRACH PCPCH
下行专用物理信道: 下行公用物理信道:
DPDCH
CCPCH
DPCCH
SCH
PDSCH
PICH
AICH
频率的载波工作的双工模式。 TDD：上行和下行链路采用两个不同
时隙来区分、在相同的频段上工作的双 工模式，即上、下行链路的信息是交替 发送的。
2.1 信道分类
从不同协议层次上看，信道分三类：
逻辑信道 传输信道 物理信道
WCDMA传输信道
公共信道 包括:广播信道BCH、 前向接入信道 FACH、 寻呼信道PCH、随机接入信道RACH、下行 共享信道DSCH、公用分组信道CPCH。
CPICH
W-CDMA 的物理信道分类
专用信道 仅有一种：DCH，用来给特定的UE传送数 据或控制信息
公共传输信道分类
广播信道
广播小区信息
BCH 前向接入信道 系统知道 UE 所处小区时，给 UE 传
FACH 送控制信息，可以用波束传输
寻呼信道 PCH 系统不知 UE 所处何处，在整个小区
中发送给 UE 控制信息。
随机接入信道 传送来自用户的控制信息，有可能发
RACH 生碰撞。
公共分组信道 上行传输数据量较小的分组
CPCH 下行共享信道 几个 UE 共享的下行信道，只有数据，
DSCH 无控制信息。必须Байду номын сангаас DCH 相关联。
物理信道(上行)
上行信道
DPDCH DPCCH CCPCH SCH AICH CPICH
物理信道
上行物理信道
下行物理信道
上行专用物理信道: DPDCH DPCCH
上行公用物理信道: PRACH PCPCH
下行专用物理信道: 下行公用物理信道:
DPDCH
CCPCH
DPCCH
SCH
PDSCH
PICH
AICH
频率的载波工作的双工模式。 TDD：上行和下行链路采用两个不同
时隙来区分、在相同的频段上工作的双 工模式，即上、下行链路的信息是交替 发送的。
2.1 信道分类
从不同协议层次上看，信道分三类：
逻辑信道 传输信道 物理信道
WCDMA传输信道
公共信道 包括:广播信道BCH、 前向接入信道 FACH、 寻呼信道PCH、随机接入信道RACH、下行 共享信道DSCH、公用分组信道CPCH。
CPICH
W-CDMA 的物理信道分类
专用信道 仅有一种：DCH，用来给特定的UE传送数 据或控制信息
公共传输信道分类
广播信道
广播小区信息
BCH 前向接入信道 系统知道 UE 所处小区时，给 UE 传
FACH 送控制信息，可以用波束传输
寻呼信道 PCH 系统不知 UE 所处何处，在整个小区
中发送给 UE 控制信息。
随机接入信道 传送来自用户的控制信息，有可能发
RACH 生碰撞。
公共分组信道 上行传输数据量较小的分组
CPCH 下行共享信道 几个 UE 共享的下行信道，只有数据，
DSCH 无控制信息。必须Байду номын сангаас DCH 相关联。
物理信道(上行)
上行信道
2G课件 第6章 CDMA移动通信系统
6.1.1 扩频通信的基本概念
（4）可以实现码分多址：扩频通信提高了抗干扰能力， 但付出了占用频带宽的代价。如果让多个用户共用这一宽 频带，则可大大提高频带的利用率。由于扩频通信中存在 扩频码序列的扩频调制，充分利用正交或准正交的扩频码 序列之间优良的自相关特性和互相关特性，在接收端利用 相关检测技术进行解扩，则在分配给不同用户以不同码型 的情况下区分不同用户的信号，提取出有用信号，实现码 分多址。 （5）能精确地定时和测距：利用电磁波的传播特性和 伪随机码的相关性，可以比较正确地测出两个物体之间的 距离。目前广泛应用的全球定位系统（GPS）就是利用 扩频技术这一特点来精确定位和定时的。此外，扩频技术 被广泛地应用到导航、雷达、定位、定时等系统中。
6.1 概
述
与FDMA和TDMA相比，CDMA具有许多独特的 优点，其中一部分是扩频通信系统所固有的，另 一部分则是由软切换和功率控制等技术所带来的。 CDMA移动通信网是由扩频、多址接入、蜂窝组 网和频率复用等几种技术结合而成，含有频域、 时域和码域三维信号处理的一种协作，因此它具 有抗干扰性好，抗多径衰落，保密安全性高，同 频率可在多个小区内重复使用，容量和质量之间 可做权衡取舍（软容量）等属性。与其他系统相 比，这些属性使CDMA具有更加明显的优势。
6.1.1 扩频通信的基本概念
3．处理增益和抗干扰容限 扩频通信系统的扩频部分是一个带宽比信息带宽宽得 多的伪随机码（PN码）对信息数据进行调制，解扩则是 将接到的扩展频谱信号与一个和发端伪随机码完全相同的 本地码相关来实现的。当收到的信号与本地码相匹配时， 所要的信号就会恢复到其扩展之前的原始带宽，而任何不 匹配的输入信号则被本地码扩展至本地码地带宽或更宽的 频带上。解扩后的信号经过一个窄带滤波器后，有用的信 号被保留，干扰信号被抑制，从而改善了信噪比，提高了 抗干扰能力。理论分析表明，各种扩频通信系统的抗干扰 性能都大体上与扩频信号的带宽与所传送信息带宽之比成 正比。我们把扩频信号带宽W与信息带宽B之比称为处理 增益G。 G=W/B （6-7） 它表示了扩频通信系统信噪比改善的程度，是扩频通信系 统的一个重要的性能指标。
CDMA知识要点1（CDMA基本原理）
CDMA知识要点1（CDMA基本原理）CDMA知识要点⼀、⽆线传播理论： (2)1. UHF（ultra high frequence）超⾼频300~3000MHZ (2)2. 慢衰落与快衰落的概念 (2)3. 对抗衰落，基站采取的措施是采⽤时间分集、空间分集（极化分集）和频率分集的办法(2)4. 绕射损耗和穿透损耗 (2)5.常见的⼏种传播模型： (2)6.CW测试的概念： (2)⼆、天线理论： (2)1.天线分类 (2)2.天线的性能指标 (3)3.dBd 和 dBi的区别，以及dBm的概念 (3)4. 波束宽度 (3)5.天线选型 (3)6. 天线下倾⾓与覆盖距离的计算公式 (3)三、CDMA基本原理： (5)1. CDMA （code division multiply access）码分多址接⼊。
(5)2.扩频通信的原理 (5)3.CDMA采⽤直序扩频频 (Direct Sequence Spread Spectrum) (5)4.⼏个常见概念 (5)5.系统框图 (6)6.三种码（短码、长码、WALSH码）： (7)四、CDMA信道： (7)1. IS-95中的前向信道和反向信道 (7)五、CDMA关键技术： (10)1. 功率控制技术 (10)2. Rake接收 (11)3.软切换/更软切换的概念 (11)六移动台⾏为 (12)1. 移动台初始化 (12)2.移动台空闲态 (12)3. 接⼊过程 (13)4. 掉话 (16)七、基站硬件 (17)1.系列基站 (17)⼋、切换算法： (18)1. CDMA切换的分类 (18)2. 导频集 (18)3. CDMA切换的主要参数 (18)4. 搜索窗⼝参数 (19)5. 切换算法可以分为以下的类型： (21)6 软切换动态门限 (21)7. 软切换过程 (22)⼋功率控制 (23)1. Radio Configuration简称为RC (23)2. 功控分类 (23)3. 反向功控 (24)4. 前向功控 (24)九负荷控制 (26)1. 前向负荷计算 (26)2. 反向负荷控制之准⼊算法描述 (28)⼗、系统消息 (29)1. 在CDMA系统中，⼏乎所有的呼叫流程由消息驱动 (29)2. 常见的消息 (29)3. 6种必选消息 (31)⼀、⽆线传播理论：1. UHF（ultra high frequence）超⾼频300~3000MHZ2. 慢衰落与快衰落的概念慢衰落：由障碍物阻挡造成阴影效应，接收信号强度下降，但该场强中值随地理改变变化缓慢，故称慢衰落。
第11章 WCDMA和TDD-CDMA系统介绍
下行公共物理信道
公共控制物理信道 （CCPCH） CCPCH）
主公共控制物理信道（P CCPCH） 主公共控制物理信道（P-CCPCH） 从公共控制物理信道（S CCPCH） 从公共控制物理信道（S-CCPCH） P-CCPCH固定速率（30kbps、SF=256） CCPCH固定速率（30kbps、SF=256） 传输BCH 传输BCH 帧结构没有TPC指令、TFCI、导频比特 帧结构没有TPC指令、TFCI、导频比特 在每个时隙的第一个256 chips内，发射主SCH和从 在每个时隙的第一个256 chips内，发射主SCH和从 SCH S-CCPCH用于传送FACH和PCH CCPCH用于传送FACH和 可以通过包含TFCI 可以通过包含TFCI 来支持可变速率
下行专用物理信道
• 即下行DPCH 即下行DPCH
图11.4 下行DPCH的帧结构 下行DPCH的帧结构
下行公共物理信道
公共导频信道CPICH 公共导频信道CPICH
固定速率（30 kbps、SF=256） 固定速率（30 kbps、SF=256） 传送预定义的比特/ 传送预定义的比特/符号序列 主CPICH和从CPICH CPICH和从CPICH P-CPICH是SCH、主CCPCH、AICH、PICH、 APCPICH是SCH、主CCPCH、AICH、PICH、 APAICH、CD/CA-ICH、CSICH和PCH映射的S AICH、CD/CA-ICH、CSICH和PCH映射的SCCPCH信道的相位基准，P CPICH也可以是FACH CCPCH信道的相位基准，P-CPICH也可以是FACH 映射的S CCPCH和下行DPCH缺省相位基准 映射的S-CCPCH和下行DPCH缺省相位基准
11.4 WCDMA的链路
CDMA移动通信系统基本原理
若干时隙（无论帧或时隙都是互不重叠的），每一个时隙就是一个 通信信道，分配给一个用户。
二、多址通信方式
码分多址（CDMA）
C1
c1
MS1
C2
c2
MS2
.
Ck
BS
ck
. .
MSk
在CDMA通信系统中，不同用户传输信息所用的信号不是靠频率不同或时隙不同来 区分，而是用各自不同的编码序列来区分，或者说，靠信号的不同波形来区分。
三、CDMA基站子系统
微蜂窝基站支持菊花链 菊花链最大支持3个微基站/E1
Microcell 1
40CH
(23ch)
Microcell 2
40CH
(23ch)
Microcell 3
40CH
(23ch)
From BTS 2Mb/s
三、CDMA基站子系统
模块化基站（宏蜂窝基站）
• 每机架可支持3扇面3载频(3/3/3),或最大全向9载频配置. • 能与现有的基站共存协调发展 • 小型化减少机架占地面积 • 全向、3扇面、6扇面配置(1*1,1*3,1*6) • 每个载频/扇面最大支持40信道单元(工程为20信道单元） • 每架最大支持6个E1 • 最少的天线配置—2或3付天线/每扇面。 • 可同时支持宽带CDMA
微蜂窝基站配置 适合联通网络解决大商场，体育馆等热点区域，可 不占用机房，减少设站费用，微基站共址安装（最大3 个）共享 —T1/E1 —GPS天线 —电源柜 —分散的微基站至GPS天线最大距离为150m 搬运方便，节省时间
三、CDMA基站子系统 微蜂窝基站配置
• 全向配置，3扇面配置 • 标准输出功率2W，特殊情况可提供10W—20W功率输 出，特别适合在农村、山区等低话务区全向配置，安装 简便，迅速开通，方便灵活。
二、多址通信方式
码分多址（CDMA）
C1
c1
MS1
C2
c2
MS2
.
Ck
BS
ck
. .
MSk
在CDMA通信系统中，不同用户传输信息所用的信号不是靠频率不同或时隙不同来 区分，而是用各自不同的编码序列来区分，或者说，靠信号的不同波形来区分。
三、CDMA基站子系统
微蜂窝基站支持菊花链 菊花链最大支持3个微基站/E1
Microcell 1
40CH
(23ch)
Microcell 2
40CH
(23ch)
Microcell 3
40CH
(23ch)
From BTS 2Mb/s
三、CDMA基站子系统
模块化基站（宏蜂窝基站）
• 每机架可支持3扇面3载频(3/3/3),或最大全向9载频配置. • 能与现有的基站共存协调发展 • 小型化减少机架占地面积 • 全向、3扇面、6扇面配置(1*1,1*3,1*6) • 每个载频/扇面最大支持40信道单元(工程为20信道单元） • 每架最大支持6个E1 • 最少的天线配置—2或3付天线/每扇面。 • 可同时支持宽带CDMA
微蜂窝基站配置 适合联通网络解决大商场，体育馆等热点区域，可 不占用机房，减少设站费用，微基站共址安装（最大3 个）共享 —T1/E1 —GPS天线 —电源柜 —分散的微基站至GPS天线最大距离为150m 搬运方便，节省时间
三、CDMA基站子系统 微蜂窝基站配置
• 全向配置，3扇面配置 • 标准输出功率2W，特殊情况可提供10W—20W功率输 出，特别适合在农村、山区等低话务区全向配置，安装 简便，迅速开通，方便灵活。
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前向同步信道
•• 用于提供系统基本参数 用于提供系统基本参数 •• 系统捕获阶段采用 系统捕获阶段采用 •• 比特率为 1200bps 比特率为 1200bps •• 同步信道帧长为 26 同步信道帧长为 26 / / ms ms
输出的0和1叫比特片（或码片chip） •• 一个同步信道帧中有 32,768 个码片 (( 每初始比特对应 1024 个码片 )) 一个同步信道帧中有 32,768 个码片 每初始比特对应 1024 个码片
•• 同步信道信息包含了寻呼信道的基本信息，所以，必须捕获同步信道才可 同步信道信息包含了寻呼信道的基本信息，所以，必须捕获同步信道才可 以捕获寻呼信道 以捕获寻呼信道
•• 移动台开始用沃氏码 32 解调信号 移动台开始用沃氏码 32 解调信号 •• 输入的信息流全部为 0 输入的信息流全部为 0 •• 捕获的概念：解调出最终的信息为输入信息，这就是为什么不直接捕获同步 捕获的概念：解调出最终的信息为输入信息，这就是为什么不直接捕获同步
信道的理由。 信道的理由。
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•• •• 例 ::15( 偏置指数 ))x 例 15( 偏置指数 x64 64= =960 960PN PNchip chip 结果 ::导频 PN 序列的起始将会延迟 结果 导频 PN 序列的起始将会延迟 960chip x 0.8138 s/chip s 960chip x 0.8138 s/chip= = 781.25 781.25 s
bit和symbol又复杂的多对多关系
1个bit 的信息被分配在多个symbol中 1个symbol 承载的信息有来自于多个bit
Forward Error Correction
Symbols
所有前向信道帧包含384个symbol 所有反向信道帧包含576个symbol
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IS-95系统前反向物理信道
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将Bits 转化为 Symbols
在20 毫秒的业务帧内的比特包括下面的 一项或多项
话音信息 (来自于声码器) 信令消息 第二部分业务信息
Bits
当把前向纠错算法用于这些信息比特时， 0s和1s被称为 symervice Foremost
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导频信道的捕获
导频信道 (Walsh Code 0)
00...01 00...01 00...01 00...01 00...01 00...01 00...01
•• 移动台自身开始产生 I和 Q 短码序列，并用其与接收到的复合信号中的每一 移动台自身开始产生 I和 QPN PN 短码序列，并用其与接收到的复合信号中的每一
CDMA信道结构
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保密材料 保密材料
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广东省电信有限公司无线网络运营中心
主要内容
1 2 3
1. IS95前向信道的作用与结构
2. IS95反向信道的作用与结构
3. 1XRTT新增加的前反向信道
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Symbols
Coding and Spreading
在反向链路中，所有的64模式（而不是他们的 逻辑非）被用于每一个码信道
每6个symbol为一组，将其看作值域为[0，63]的 二进制数，并用相应行的Walsh code替代
Chips
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Bits
Viterbi Decoder
Symbols
当在20ms帧内的所有symbol被恢复时，Viterbi解 码器被用于推测与 这个symbol块最可能对应的bit 块（帧） 然后, 计算这一帧的CRC决定这个推测是否正确；如 果不正确，这一帧将被抛弃（或“抹去”）
Despreading (integraton)
恢复过程
在恢复过程中, 首先用下面的方式恢复symbol 在 前向信道 内，移动台用给他分配的与接收信号作相
关运算（集成64个的功率），一个与被分配Walsh code 完全匹配的接收信号对应‘0’ symbol ；一个 与被分配Walsh code 完全不匹配的接收信号对应 ‘1’；介于两者之间的，移动台将根据相关后的结果 更接近于那一方，作相应的判断。 在 反向信道 内， BTS寻找与接收信号最匹配的Walsh code的行号，并用这6位2进制数作为被发送的6个 symbol
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导频信道的生成
Walsh Function 0 Pilot Channel (All 0)
I PN
1.2288 Mcps
Q PN
•• 导频信道使用沃氏函数 0 扩频 导频信道使用沃氏函数 0 扩频 •• 采用短 PN 序列偏置，允许每个 CDMA 载频最多可有 512 个不同的导频信道 采用短 PN 序列偏置，允许每个 CDMA 载频最多可有 512 个不同的导频信道 •• 特定导频 PN 序列的 PN 偏置指数 (0-511) 乘以 64 可确定实际偏置 特定导频 PN 序列的 PN 偏置指数 (0-511) 乘以 64 可确定实际偏置
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将Symbol分布到Chip中
Symbol被变换成为特殊的64-chip模 式用于传输
这里有64个这样的模式称作“Walsh codes” 在前向链路中，每个用户的symbol流（码信道） 被分配使用这些模式中的一个
每个‘0’ symbol 被selected pattern （Walsh code ）替代 每个‘1’ symbol 被selected pattern的逻辑非替 代
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前向寻呼信道
寻呼信道
基站用寻呼信道 基站用寻呼信道 发送系统开销信息 发送系统开销信息 和与特定移动台相关的消息. 和与特定移动台相关的消息.
•• 单个 CDMA 载频最多可支持七个寻呼信道 单个 CDMA 载频最多可支持七个寻呼信道 •• 信道 1( 沃氏函数 1) 为基本寻呼信道 信道 1( 沃氏函数 1) 为基本寻呼信道 •• 其它附加的寻呼信道用沃氏函数 2 到 7 其它附加的寻呼信道用沃氏函数 2 到 7 •• 不用的寻呼信道可用于前向业务信道 不用的寻呼信道可用于前向业务信道 •• 支持两种速率： 9600 和 4800bps 支持两种速率： 9600 和 4800bps •• 单个 9600bps 的寻呼信道可支持每秒约 180 次寻呼 单个 9600bps 的寻呼信道可支持每秒约 180 次寻呼
Chips
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前向导频信道
•• 用于移动台初始系统捕获 用于移动台初始系统捕获 •• 基站在前向信道上不停地发射 基站在前向信道上不停地发射 •• 所有基站共享相同的 PN 序列 所有基站共享相同的 PN 序列 •• 通过相位偏置区分每个基站 通过相位偏置区分每个基站 •• 导频信道提供： 导频信道提供： •• ••
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寻呼信道的生成
Walsh function 9600 bps 4800 bps R = 1/2 Convolutional Encoder & Repetition 19.2 Ksps Scrambling 1.2288 Mcps I PN
22 33
(Acquired Pilot) 同步信道
•• ••
与短码周期匹配 与短码周期匹配 一旦捕获导频信道，也就捕获了同步 一旦捕获导频信道，也就捕获了同步
••
信道 信道 移动台在每次呼叫结束时重新与系统同步 移动台在每次呼叫结束时重新与系统同步
Customer First Service Foremost
C网网优技术储备项目组
同步信道生成
Bits
Modulation Symbols Walsh Function 32 R = 1/2 1200 bps Convolutional Encoder and Repetition Block Interleaver
Chips
I PN
4800 sps
4800 sps
1.2288 Mcps
Q PN
•• 一个同步信道帧有 1200bps 一个同步信道帧有 1200bpsx x0.02666... 0.02666...s s= =32bit 32bit •• 1/2 速率卷积编码器使该比特率加倍，卷积编码器输出的 0 和 1 叫码符号 1/2 速率卷积编码器使该比特率加倍，卷积编码器输出的 0 和 1 叫码符号 •• 一个同步信道帧有 64 个码符号 一个同步信道帧有 64 个码符号 •• 码重复处理后速率再次加倍， 码重复处理后速率再次加倍，每个码符号经重复后称为调制符 每个码符号经重复后称为调制符 •• 一个同步信道帧中有 128 个调制符 一个同步信道帧中有 128 个调制符 •• 沃氏码 #32 用于扩展每个调制符，因而导致速率增加（ 4 个 WalshCode ） 256 倍； 沃氏码 #32 用于扩展每个调制符，因而导致速率增加（ 4 个 WalshCode ） 256 倍； 输出的0和1叫比特片（或码片chip）
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前向同步信道
•• 用于提供系统基本参数 用于提供系统基本参数 •• 系统捕获阶段采用 系统捕获阶段采用 •• 比特率为 1200bps 比特率为 1200bps •• 同步信道帧长为 26 同步信道帧长为 26 / / ms ms
输出的0和1叫比特片（或码片chip） •• 一个同步信道帧中有 32,768 个码片 (( 每初始比特对应 1024 个码片 )) 一个同步信道帧中有 32,768 个码片 每初始比特对应 1024 个码片
•• 同步信道信息包含了寻呼信道的基本信息，所以，必须捕获同步信道才可 同步信道信息包含了寻呼信道的基本信息，所以，必须捕获同步信道才可 以捕获寻呼信道 以捕获寻呼信道
•• 移动台开始用沃氏码 32 解调信号 移动台开始用沃氏码 32 解调信号 •• 输入的信息流全部为 0 输入的信息流全部为 0 •• 捕获的概念：解调出最终的信息为输入信息，这就是为什么不直接捕获同步 捕获的概念：解调出最终的信息为输入信息，这就是为什么不直接捕获同步
信道的理由。 信道的理由。
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•• •• 例 ::15( 偏置指数 ))x 例 15( 偏置指数 x64 64= =960 960PN PNchip chip 结果 ::导频 PN 序列的起始将会延迟 结果 导频 PN 序列的起始将会延迟 960chip x 0.8138 s/chip s 960chip x 0.8138 s/chip= = 781.25 781.25 s
bit和symbol又复杂的多对多关系
1个bit 的信息被分配在多个symbol中 1个symbol 承载的信息有来自于多个bit
Forward Error Correction
Symbols
所有前向信道帧包含384个symbol 所有反向信道帧包含576个symbol
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IS-95系统前反向物理信道
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将Bits 转化为 Symbols
在20 毫秒的业务帧内的比特包括下面的 一项或多项
话音信息 (来自于声码器) 信令消息 第二部分业务信息
Bits
当把前向纠错算法用于这些信息比特时， 0s和1s被称为 symervice Foremost
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导频信道的捕获
导频信道 (Walsh Code 0)
00...01 00...01 00...01 00...01 00...01 00...01 00...01
•• 移动台自身开始产生 I和 Q 短码序列，并用其与接收到的复合信号中的每一 移动台自身开始产生 I和 QPN PN 短码序列，并用其与接收到的复合信号中的每一
CDMA信道结构
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保密材料 保密材料
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广东省电信有限公司无线网络运营中心
主要内容
1 2 3
1. IS95前向信道的作用与结构
2. IS95反向信道的作用与结构
3. 1XRTT新增加的前反向信道
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Symbols
Coding and Spreading
在反向链路中，所有的64模式（而不是他们的 逻辑非）被用于每一个码信道
每6个symbol为一组，将其看作值域为[0，63]的 二进制数，并用相应行的Walsh code替代
Chips
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Bits
Viterbi Decoder
Symbols
当在20ms帧内的所有symbol被恢复时，Viterbi解 码器被用于推测与 这个symbol块最可能对应的bit 块（帧） 然后, 计算这一帧的CRC决定这个推测是否正确；如 果不正确，这一帧将被抛弃（或“抹去”）
Despreading (integraton)
恢复过程
在恢复过程中, 首先用下面的方式恢复symbol 在 前向信道 内，移动台用给他分配的与接收信号作相
关运算（集成64个的功率），一个与被分配Walsh code 完全匹配的接收信号对应‘0’ symbol ；一个 与被分配Walsh code 完全不匹配的接收信号对应 ‘1’；介于两者之间的，移动台将根据相关后的结果 更接近于那一方，作相应的判断。 在 反向信道 内， BTS寻找与接收信号最匹配的Walsh code的行号，并用这6位2进制数作为被发送的6个 symbol
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导频信道的生成
Walsh Function 0 Pilot Channel (All 0)
I PN
1.2288 Mcps
Q PN
•• 导频信道使用沃氏函数 0 扩频 导频信道使用沃氏函数 0 扩频 •• 采用短 PN 序列偏置，允许每个 CDMA 载频最多可有 512 个不同的导频信道 采用短 PN 序列偏置，允许每个 CDMA 载频最多可有 512 个不同的导频信道 •• 特定导频 PN 序列的 PN 偏置指数 (0-511) 乘以 64 可确定实际偏置 特定导频 PN 序列的 PN 偏置指数 (0-511) 乘以 64 可确定实际偏置
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将Symbol分布到Chip中
Symbol被变换成为特殊的64-chip模 式用于传输
这里有64个这样的模式称作“Walsh codes” 在前向链路中，每个用户的symbol流（码信道） 被分配使用这些模式中的一个
每个‘0’ symbol 被selected pattern （Walsh code ）替代 每个‘1’ symbol 被selected pattern的逻辑非替 代
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前向寻呼信道
寻呼信道
基站用寻呼信道 基站用寻呼信道 发送系统开销信息 发送系统开销信息 和与特定移动台相关的消息. 和与特定移动台相关的消息.
•• 单个 CDMA 载频最多可支持七个寻呼信道 单个 CDMA 载频最多可支持七个寻呼信道 •• 信道 1( 沃氏函数 1) 为基本寻呼信道 信道 1( 沃氏函数 1) 为基本寻呼信道 •• 其它附加的寻呼信道用沃氏函数 2 到 7 其它附加的寻呼信道用沃氏函数 2 到 7 •• 不用的寻呼信道可用于前向业务信道 不用的寻呼信道可用于前向业务信道 •• 支持两种速率： 9600 和 4800bps 支持两种速率： 9600 和 4800bps •• 单个 9600bps 的寻呼信道可支持每秒约 180 次寻呼 单个 9600bps 的寻呼信道可支持每秒约 180 次寻呼
Chips
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前向导频信道
•• 用于移动台初始系统捕获 用于移动台初始系统捕获 •• 基站在前向信道上不停地发射 基站在前向信道上不停地发射 •• 所有基站共享相同的 PN 序列 所有基站共享相同的 PN 序列 •• 通过相位偏置区分每个基站 通过相位偏置区分每个基站 •• 导频信道提供： 导频信道提供： •• ••
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寻呼信道的生成
Walsh function 9600 bps 4800 bps R = 1/2 Convolutional Encoder & Repetition 19.2 Ksps Scrambling 1.2288 Mcps I PN
22 33
(Acquired Pilot) 同步信道
•• ••
与短码周期匹配 与短码周期匹配 一旦捕获导频信道，也就捕获了同步 一旦捕获导频信道，也就捕获了同步
••
信道 信道 移动台在每次呼叫结束时重新与系统同步 移动台在每次呼叫结束时重新与系统同步
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同步信道生成
Bits
Modulation Symbols Walsh Function 32 R = 1/2 1200 bps Convolutional Encoder and Repetition Block Interleaver
Chips
I PN
4800 sps
4800 sps
1.2288 Mcps
Q PN
•• 一个同步信道帧有 1200bps 一个同步信道帧有 1200bpsx x0.02666... 0.02666...s s= =32bit 32bit •• 1/2 速率卷积编码器使该比特率加倍，卷积编码器输出的 0 和 1 叫码符号 1/2 速率卷积编码器使该比特率加倍，卷积编码器输出的 0 和 1 叫码符号 •• 一个同步信道帧有 64 个码符号 一个同步信道帧有 64 个码符号 •• 码重复处理后速率再次加倍， 码重复处理后速率再次加倍，每个码符号经重复后称为调制符 每个码符号经重复后称为调制符 •• 一个同步信道帧中有 128 个调制符 一个同步信道帧中有 128 个调制符 •• 沃氏码 #32 用于扩展每个调制符，因而导致速率增加（ 4 个 WalshCode ） 256 倍； 沃氏码 #32 用于扩展每个调制符，因而导致速率增加（ 4 个 WalshCode ） 256 倍； 输出的0和1叫比特片（或码片chip）