CDMA前反向信道结构和作用

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,37,CDMA前反向信道结构和作用,主要内容,IS-95前向反向各个码信道的作用、生成,及调制参数,-导频,-接入,-同步,-反向业务,-寻呼,-前向业务,1X中新增加的码信道, 新的调制技术,-快速寻呼 -反向导频,-前向补充业务 -反向补充业务,-可变长Walsh码与Turbo码,IS-95系统前反向物理信道,Pilot导频信道,用于移动台初始系统捕获,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,通过相位偏置区分每个基站,导频信道提供：,定时参考,相位参考,相位间隔使得一个CDMA信道频率可提供极高的频率复用率,移动台对导频的捕获性能获得增强，因为：,导频PN序列持续时间短,导频信号未编码,导频信道的生成,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,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,例,: 15(,偏置指数,) x 64 = 960 PN chip,结果,:,导频,PN,序列的起始将会延迟,960chip x 0.8138,s/chip = 781.25,s,四相扩频和基带滤波与其它前向和反向码分信道一样。,Pilot,Channel,(All 0),1.2288,Mcps,I,PN,Q,PN,Walsh,Function 0,导频信道的捕获,移动台自身开始产生,I,和,Q PN,短码序列,，,并用其与接收到的复合信号中的每一种可能偏置的信号进行相关运算,在,15,秒内,(,典型值,2,到,4,秒,),，,所有可能的偏置,(32,768),均检查一遍,移动台记住具有最佳相关性（,E,c,/I,0,最佳）的信号的偏置,移动台锁定最佳导频,(,具有最佳,E,c,/I,0,的导频偏置），识别短码序列起始标志,(,一个,1,后连续,15,个,0),移动台开始用沃氏码,32,解调信号,00.01,00.01,00.01,00.01,00.01,00.01,00.01,导频信道,(Walsh Code 0),前向同步信道,用于提供系统基本参数,系统捕获阶段采用,比特率为,1200bit/s=1.2k,移动台在每次呼叫结束时重新与系统同步,(Acquired Pilot),同步信道,同步信道的生成,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,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,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,256,倍；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,),1200 bps,Walsh Function 32,1.2288 Mcps,I,PN,Q,PN,Convolutional,Encoder,and,Repetition,BlockInterleaver,R,=,1/2,Modulation,Symbols,4800 sps,4800 sps,Bits,Chips,前向寻呼信道,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,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,支持两种速率：,9600,和,4800bps,寻呼信道,基站用寻呼信道,发送系统开销信息,和与特定移动台相关的消息.,寻呼信道的生成,沃氏码,#1(,或,#2, .,或,#7),用于扩频，,因此其速率增加,64,倍，为,1.2288,Mcps,就是说，每寻呼信道帧,24,576,个,chips,，,或者说,9600 4800bps,时，每个初始比特对应,128 256,个比特片。,9600 bps,4800 bps,Walsh,function,1.2288,Mcps,Q,PN,1.2288,Mcps,19.2,Ksps,19.2,Ksps,寻呼信道,Address Mask,R = 1/2,Decimator,Convolutional,Encoder &,Repetition,I,PN,Block,Interleaving,Scrambling,Long PN Code,Generator,寻呼信道开销消息,移,动,台,指,示,消,息,接入参数消息,扩展的系统参数消息,扩展的邻道消息,系统参数消息,CDMA信道列表消息,全局业务重定向消息,配置参数消息,开销消息,ACC_CONFIG_SEQ,CONFIG_SEQ,接入参数消息控制了在接入过程中移动台进行的操作,移动台以试探的方式接入网络,消息中的重要参数,NOM-PWR,INIT-PWR,PWR-STEP,接入探测数量NUM-STEP,接入信道前导长度,接入过载级别,接入尝试消息发送的持续修正值,MAX-REQ-SEQ,MAX-RSP-SEQ,。,接入参数消息,标明寻呼信道上的其它一些系统消息是否可用；,通知,MS,寻呼信道的变化情况，指示重新搜索，告知,MS,的漫游状态，提供注册参数等等。,消息中的重要参数：,REG-ZONE, ZONE-TIMER,MAX_SLOT_CYCLE_INDEX,T-ADD, T-DROP, T-COMP,T-TDROP,导频搜索窗口宽度,可选系统消息是否发送的指示标识,。,系统参数消息,扩展系统参数消息的一项主要作用是告诉手机在接入过程中如何上报IMSI和ESN信息。,消息中包括了动态软切换的参数,消息中的重要参数：,IMSI、ESN,动态软切换参数。,扩展系统参数消息,当移动台接收到CDMA信道列表消息后，它将会从中得到1个或多个信道的信息。,移动台根据消息中的信息，采用HASH算法选择其中一个信道。,在此消息中还包含了是否启用快速寻呼信道的指示。,消息中的重要参数：,NUM_FREQ,CDMA_FREQ,RC_QPCH_SEL_INCL,。,移动台根据IMSI来选择HASH到那个信道，,这个结果移动台和系统侧都会得到,CDMA信道列表消息,邻区列表消息的主要作用是告诉移动台可以与其进行切换的PN偏置。,在扩展邻区列表消息中可以包含异频的邻区关系。,每次呼叫，MS首先使用空闲态的邻区列表,在每次切换完成后，系统会在前向业务信道下发NLUM 或 ENLUM更新邻区列表。,消息中的重要参数：,邻区的PN偏置,。,邻区列表消息,CDMA前向业务信道,在呼叫期间，业务信道用于向某一特定移动台发送用户信息和信令信息,业务信道的最大数目：,64,减去一个导频信道、一个同步信道、,一到七个寻呼信道,这样，,每个,CDMA,载频最少可以有,55,个业务信道,不用的寻呼信道可以额外提供,6,个信道,典型的空中实际负荷是,:,当采用,8kb,声码器时大约,20,个用户,前向业务信道,前向业务信道,Sync,Paging,前向业务信道,前向业务信道,Pilot,CDMA基站,Walsh,function,Power,Control,Bit,I,PN,9600,bps,4800 bps,2400 bps,1200 bps,(声码器),Convolutional,Encoding,and,Repetition,1.2288,Mcps,Long PN Code,Generation,800,Hz,R,=,1/2, K=9,Q,PN,Decimator,Decimator,User,Address,Mask,(ESN-based),19.2,ksps,1.2288,Mcps,Scrambling,bits,symbols,chips,19.2,ksps,CHANNEL ELEMENT,M,U,X,Block,Interleaving,前向业务信道的生成 采用8kb语音编码,功率控制子信道,基站收信机以,1.25ms,的间隔（,800/s,）,对接收到的信号强度进行评估。,功率控制子信道连续发送,以每秒,800,次的频率发送提升功率或减低功率命令,功率控制比特全功率不编码发送。,19.2 Ksps,from block,interleaver,1.2288,Mcps User,Mask,19.2,Ksps,800,Hz Mux,Timing,Power,Control,Bit (800 bps),M,U,X,Decimator,Decimator,Scrambled,Modulation,Symbol,or Power,Control Bit,数据扰码,BTS (1 sector),MSC,BSC,FEC,Walsh #1,Sync,FEC,Walsh #32,Walsh #0,FEC,Walsh #12,FEC,Walsh #23,FEC,Walsh #27,FEC,Walsh #44,Pilot,Paging,Vocoder,Vocoder,Vocoder,Vocoder,其它用户,Trans-,mitter,Sector X,S,I Q,PN偏移120,CDMA前向信道的生成和解调,一个前向信道的识别:,频点Frequency,PN短码偏移区分扇区PN Offset of the sector,扇区内唯一的Walsh码,CDMA,Frequency,主要内容,IS-95前向反向各个码信道的作用、生成,及调制参数,-导频,-接入,-同步,-反向业务,-寻呼,-前向业务,1X中新增加的码信道, 新的调制技术,-快速寻呼 -反向导频,-前向补充业务 -反向补充业务,-可变长Walsh码与Turbo码,反向接入信道,移动台用接入信道：,与基站建立初始通信,对寻呼信道消息作出响应,固定数据率：,4800bps,每个接入信道仅与一个寻呼信道相关,每个寻呼信道最多可支持,32,个接入信道,(0-31),一个寻呼信道可以对应多个接入信道,4800 bps,反向CDMA接入信道帧由88个信息比特和8个编码尾比特构成.在移动台刚进入接入信道时，首先发送一个接入信道前缀，它的帧由96个全零组成，也是以4800 bits的速率发射。发射接入信道前缀是为了帮助基站捕获移动台的接入信道消息。,接入信道的生成,请求消息被随机化以降低冲突的可能性,两类消息,:,响应消息,(,响应基站的消息,),请求消息,(,移动台自动发送,),28.8,ksps,Convolutional,Encoder &,Repetition,R = 1/3,1.2288,Mcps,Access ChannelLong Code Mask,Long PN CodeGenerator,28.8,ksps,Orthogonal,Modulation,307.2,kcps,1.2288,Mcps,Q,PN (No Offset),I,PN (No Offset),D,1/2 PN,Chip,Delay,Block,Interleaver,Access Channel,Information,(88 bits/Frame),4.8 kpbs,Direct,Sequence,Spreading,反向业务信道,用于在呼叫期间发送：,用户的话音业务,用户对来自基站的命令和查询的响应,用户对基站请求,支持可变速率操作,8Kbps,声码器,速率集,1 - 9600, 4800, 2400,和,1200bps,13Kbps,声码器,速率集,2 - 14400, 7200, 3600, 1800bps,反向业务信道,反向业务信道的帧结构,反向业务信道的生成采用8kb语音编码,9600 bps,4800 bps,2400 bps,1200 bps,28.8,ksps,R=1/3,K=9,1.2288,Mcps,User AddressMask,Long,PN Code,Generator,28.8,ksps,Orthogonal,Modulation,Data Burst,Randomizer,307.2,kcps,1.2288,Mcps,Q,PN,(no offset),I,PN,(no offset),D,1/2 PN,Chip,Delay,Direct,Sequence,Spreading,Convolutional,Encoder &,Repetition,Block,Interleaver,主要内容,IS-95前向反向各个码信道的作用、生成,及调制参数,-导频 -接入,-同步 -反向业务,-寻呼,-前向业务,1X中新增加的码信道, 新的调制技术,-快速寻呼 -反向导频,-前向补充业务 -反向补充业务,-可变长Walsh码与Turbo码,CDMA2000-1X 特点,支持高速数据传速；,后向兼容 IS-95；,IS-95系统2倍的话音容量。,CDMA2000 1x RF Capacity,1xRTT系统前反向物理信道结构,前向快速寻呼信道F-QPCH,前向补充信道F-SCH,反向导频信道R-PICH,反向补充信道R-SCH,目前商用的1X系统增加的码道,前向公共物理信道快速寻呼信道（F-QPCH）,BS,用它来通知覆盖范围内、工作于时隙模式的、且处于空闲状态的,MS,，,是否应该在下一,F-PCH,的时隙上接收,F-PCH,。,F-QPCH,信号特点：是未编码的、直接进行,OOK,调制的信号。,使用,QPCH,的目的，是使,MS,不必长时间地监听,F-PCH,，,从而达到延长,MS,待机时间的目的。,前向补充业务信道F-SCH,前向补充信道,F-SCH,是用来在通话过程中，向特定的,MS,传送高速数据信息,用完立即释放,.,1,个,F-SCH,只能分配给一个用户来使用。,F-SCH,使用,4,128,位的可变长,Walsh,码，（,1024,位 的,Walsh,码将在,3XRtt,中使用），具体使用的码长取决于数据的速率。,SCH-1,at 153.6 kbps,FCH,Voice, power control and link continuity,Mobile 1,前向补充业务信道F-SCH,使用4阶Walsh码,153.6kbps,反向导频信道R-PICH,BS利用它来帮助检测MS的发射数据，进行相干解调。,反向补充R-SCH,当移动台进入到业务信道状态后，此信道用于承载反向链路上的高速分组数据业务。,谢谢！,