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文檔簡介

數字移動通信第八章IS-95CDMA移動通信系統(tǒng)118.1發(fā)展過程8.2

IS-95CDMA系統(tǒng)8.3

無線鏈路8.4功率控制8.5

軟切換8.6

系統(tǒng)接口和信令協(xié)議8.7

CDMA系統(tǒng)的通信容量

218.1IS-95發(fā)展過程第二代移動通信系統(tǒng)IS-95的提出:1993年7月美國Qualcomm公司開發(fā)的CDMA蜂窩體制。該體制被采納為北美數字蜂窩標準,定名為IS-95,即(InterimStandard95)。窄帶碼分多址(N-CDMA)。第三代移動通信系統(tǒng)以CDMA體制為主流。四大標準:CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA、WiMAX31

主要里程碑

1991年高通在西雅圖的試驗;

1993年被TIA確定為IS-95標準;

1993年4月韓國購買生產許可并很快成功建網;

1994年3月中國開始試驗,1998年11月試運營網開通(133

網)開通,2002年4月聯(lián)通新時空CDMA網絡正式運營,2004年用戶數超過400萬。1995年香港和美國的CDMA公用網開始投入商用。1998年全球CDMA用戶達到500多萬,CDMA的研究和商業(yè)進入高潮。1999年CDMA在日本和美國形成增長的高峰期,全球的增長高達250%,用戶達到2000萬。2004年,全球用戶超過一億。8.1IS-95發(fā)展過程41關于IS-95系統(tǒng)

IS-95系統(tǒng)的技術基礎是一種支持蜂窩組網的多用戶擴頻通信碼分多址(CDMA)技術.包含兩層含義

擴頻:信息帶寬的擴展

碼分:用戶、信道和基站都依靠碼識別碼分的含義(IS-95)

基站的識別信道的識別用戶的識別CDMA系統(tǒng)的優(yōu)點:可采用多種分集技術、較低的發(fā)射功率、保密性好、軟切換、軟容量、話音激活、頻率復用率高、扇區(qū)化、信噪比要求低。51CDMA系統(tǒng)的特征:系統(tǒng)容量大、多址能力強CDMA系統(tǒng)的多址能力決定于地址碼間的多址干擾的大小,在實際的CDMA系統(tǒng)中,各地址碼之間不是完全正交,它們之間存在一定的互相關性,此互相關性導致的多址干擾是影響CDMA多址能力的決定性因素。多址干擾越小,在滿足一定通信質量要求的情況下,用戶接入數越大。CDMA系統(tǒng)采用多種手段來降低多址干擾:選擇良好的自相關性、互相關性的地址碼;采用信號處理的方法消除多址干擾;用功率控制克服遠近效應。此外還采用話音激活技術、高效糾錯碼及CDMA扇形分區(qū)等技術來提高CDMA系統(tǒng)容量。61CDMA系統(tǒng)和GSM系統(tǒng)的總體區(qū)別(1)CDMA手機采用了先進的切換技術:軟切換技術,使得CDMA手機的通話可以與固定電話媲美。(2)因采用以擴頻通信為基礎的一種調制和多址通信方式,其容量比模擬技術高10倍,超過GSM網絡約4倍。(3)基于寬帶技術的CDMA使得移動通信中視頻應用成為可能,從而使手機從只能打電話和發(fā)送短信息等狹窄的服務中走向寬帶多媒體應用。(4)GSM系統(tǒng)要求到達基站的手機信號的載干比通常為9dB左右,CDMA系統(tǒng)通常要解擴后信號的值為7dB左右。71接入方式

FDMA/CDMA運營頻段

824~849MHz(反向);869~894MHz(前向)雙工方式

FDD,收、發(fā)間隔45MHz載頻間隔1.25MHz,20對載頻,

擴頻地址碼64個,

總共有20×64=1280個物理信道。

擴頻地址碼速率1.2288Mb/s已調信號帶寬1.2288MHzIS-95空口參數81調制方式前向QPSK,反向OQPSK分集RAKE(移動臺2-3路,基站4路接收,天線分集信道編碼卷積碼,K=9,R=1/3(反向);K=9,R=1/2(前向)話音編碼8k或13k變速率

QCELP碼數據速率9.6,4.8,2.4,1.2kbps數據幀長

20ms正交擴頻64進制WALSH碼PN序列周期242-1chipsand215-1chips擴頻解調門限

7dB(Pe=10-4)IS-95空口參數91碼字碼字能干什么?有這么一組碼:有一定的互相關性,一定的自相關性,具有逼近白噪聲的統(tǒng)計特性,它們能用來做什么?地址碼

區(qū)分不同用戶,不同的信道,不同的基站擴頻碼

提供擴頻增益,增加信號傳送的可靠性

擾碼

一般在擴頻碼之后加擾,類似加密,不改變信號的帶寬,增加數據的隨機性。

特殊用途101碼字碼字使用簡況111短PN碼長度為215=32768個碼片,每個基站采用不同相位,它們之間相差64個碼片,共計215/64=512種碼型。即可以區(qū)分512個基站。如果需求大于512個基站,如何處理?不同的1.25MHz系統(tǒng)采用頻分復用。相同的1.25MHz系統(tǒng)采用碼分復用。1218.3

無線鏈路

一、信道組成基站MS導頻信道同步信道尋呼信道正向業(yè)務信道反向業(yè)務信道接入信道前向CDMA信道反向CDMA信道物理信道:每個載頻在一個小區(qū)內以64個Walsh碼區(qū)分信道。一個載頻包含64個邏輯信道,占用帶寬1.25MHz。131一、信道組成正向傳輸的信道特征1個導頻信道:移動臺定時獲取、載波提取、越區(qū)切換1個同步信道:同步調整7個尋呼信道:尋呼移動臺和發(fā)出其他指令55個正向業(yè)務信道:業(yè)務通信反向傳輸的信道特征n個接入信道:n=32×尋呼道數55個反向業(yè)務信道:業(yè)務通信1411.前向邏輯信道W0為導頻信道,用于移動臺獲取基站的定時和提取相干載波;通過對導頻多徑信號的檢測,實現(xiàn)RAKE接收的信號估計;通過比較相鄰基站導頻信號的強度,決定是否越區(qū)切換;通過對導頻信號強度的檢測,決定開環(huán)功率控制的初始值。1511.前向邏輯信道W1-W7為尋呼信道,定時發(fā)送系統(tǒng)信息,入網參數,基站尋呼移動臺。移動臺通常在建立同步后,選擇一個尋呼信道(也可以由基站指定)來監(jiān)聽系統(tǒng)發(fā)出的尋呼信息和其它指令。在需要時,尋呼信道可以改作業(yè)務信道使用,直至全部用完。1611.前向邏輯信道W32為同步信道,用來傳送同步信息,如系統(tǒng)時間,導頻偏置,尋呼信道速率,242-1長碼的狀態(tài)等,供移動臺進行同步捕獲,根據時間信息確定基站引導PN碼的相位,實現(xiàn)移動臺的接收解調。在同步期間,移動臺利用此同步信息進行同步調整。一旦同步完成,它通常不再使用同步信道,但當設備關機后重新開機時,還需要重新進行同步。當通信業(yè)務量大,所有業(yè)務信道均被占用時,此同步信道也可臨時改作業(yè)務信道使用。1711.前向邏輯信道W8-W63(除W32外)為業(yè)務信道(55個),用來傳送語音編碼數據及其它業(yè)務數據,也可以插入必要的隨路信令,如:功率控制、越區(qū)切換等信令。1813.反向邏輯信道1912.反向邏輯信道反向接入信道提供移動臺到基站的傳輸通路,在其中發(fā)起呼叫、對尋呼進行響應以及傳送登記注冊等短信息。接入信道和正向傳輸中的尋呼信道相對應,以相應傳送指令、應答和其它有關的信息。每個尋呼信道所支撐的接入信道數最多可達32個。接入信道是一種分時隙的隨機接入信道,允許多個用戶同時搶占同一接入信道。2013.反向邏輯信道2112.反向邏輯信道反向業(yè)務信道和前向業(yè)務邏輯信道相同,用來傳送語音編碼數據及其它業(yè)務數據,也可以插入必要的隨路信令,如:功率控制、越區(qū)切換等信令。可變速率9600/4800/2400/1200bps傳遞數據信息幀長為20ms。反向業(yè)務信道的最大信道數為64。反向邏輯信道中沒有導頻信道,所以基站在接收反向鏈路信號時,不能采用同步相干解調方式。221二、碼字碼字使用簡況231IS-95系統(tǒng)的下行鏈路序列碼下行鏈路構成長碼短碼241IS-95系統(tǒng)的下行鏈路序列碼下行鏈路的序列碼1、Walsh碼:擴頻、作為地址碼標志不同信道

采用64個Walsh函數對信道擴頻,每一個W序列為一個物理信道,信道數記為W0-W63。區(qū)分物理信道,實現(xiàn)碼分多址功能。擴頻碼速率:1.2288Mc/S。同步時,Walsh碼是完全正交碼;非同步情形下,Walsh碼的自相關特性和互相關特性很差;251短PN碼:作為地址碼標志不同小區(qū)/扇區(qū)采用215-1的m序列(32768)

為不同基站發(fā)出的信號賦予不同的特征,并用于移動臺同步所有基站的引導PN序列有相同的產生結構,但是不同BS具有不同的相位偏移量按64個子碼為間隔,形成32768/64=512個不同的時間偏置,在全系統(tǒng)時鐘同步的情況下,移動臺根據時間偏置可識別與同步基站IS-95系統(tǒng)的下行鏈路序列碼261IS-95系統(tǒng)的下行鏈路序列碼3、長PN碼:作為擾碼對業(yè)務信道加擾采用:周期為242-1的m長碼在下行鏈路(尋呼信道和業(yè)務信道)中作擾碼,用于數據加擾和用戶保密。長碼速率為1.2288Mc/s,64分頻(64抽1)后為19.2kc/s不同信道利用不同的掩碼得到不同相位的長碼不具備擴頻功能271IS-95系統(tǒng)的上行鏈路序列碼長碼,242,擴頻,區(qū)分用戶,同步短碼,215,

同步、加擾Walsh碼,只用于多進制擴頻281IS-95系統(tǒng)的上行鏈路序列碼下行鏈路的序列碼

Walsh碼:作為擴頻調制碼完成多進制擴頻的功能,提高系統(tǒng)的抗干擾能力和信息傳輸能力64位Walsh函數正交擴頻291IS-95系統(tǒng)的上行鏈路序列碼短碼:作為地址碼標志不同小區(qū)/扇區(qū)采用215-1的m序列采用與下行鏈路相同的引導PN碼正交調制,用于基站同步,系統(tǒng)加擾導頻偏置與下行一致速率:1.2288Mc/s301長碼:作為地址碼區(qū)分不同的用戶用1.2288Mc/s的長PN碼(242–1m序列)進行擴頻,并區(qū)分不同的用戶,實現(xiàn)安全保密。通過不同的掩碼給每個信道分配一個不同的初相,從而構成邏輯信道和移動臺的地址碼,實現(xiàn)上行鏈路的碼分多址功能。長碼由42個移位寄存器組成的m序列發(fā)生器產生。該序列再由一個42比特掩碼賦予不同的相位。IS-95系統(tǒng)的上行鏈路序列碼311二、碼字碼字使用簡況導頻信道W0移動臺定時獲取、載波提取、越區(qū)切換同步信道W32:同步調整尋呼信道W1-W7:尋呼移動臺和發(fā)出其他指令其它為正向業(yè)務信道321二、碼字碼字使用簡況

由接入信道和反向業(yè)務信道組成。

用戶采用隨機接入協(xié)議接入網絡,允許多個用戶以競爭方式占用331二、碼字碼字使用簡況

PN碼長度為215=32768個碼片,每個基站采用不同相位,它們之間相差64個碼片,共計215/64=512種碼型。即可以區(qū)分512個基站。問題:如果需求大于512個基站,如何處理?不同的1.25MHz系統(tǒng)采用頻分復用,相同的1.25MHz系統(tǒng)采用碼分復用。341

A.導頻信道輸入為全0碼,采用碼片速率是1.2288Mb/sW0沃爾什函數進行擴頻,然后進行QPSK調制。在基站工作時間內連續(xù)發(fā)送。+導頻信道比特W01.2288Mb/s全0碼A三、信號處理過程

一.前向信道

1.控制信道351

B.同步信道輸入速率為1.2kb/s,經過1/2卷積編碼、1:2重復,速率變成4.8kb/s,經過深度為26.66ms的交織,在4800bps時,有128個調制符號,交織陣列為16行×8列。采用碼片速率是1.2288Mb/s沃爾什函數進行擴頻,然后進行QPSK調制。+卷積碼重復交織同步信道比特W321.2288Mc/s1.2kb/s2.4kb/s4.8kb/s4.8kb/sAR=1/2361

C.尋呼信道輸入速率為9.6及4.8kb/s,先經過1/2卷積編碼。速率為4.8kb/s時,各碼元要重復一次(每碼元連續(xù)出現(xiàn)2次),使信息速率均變換為相同的調制碼元速率,即19.2kb/s。交織深度20ms,當19.2Kbps時有384個符號,陣列24行×16列。IS-95采用242–1

的長PN碼m序列(1.2288Mb/s),經64次分頻得19.2kb/s的偽隨機序列,對數據進行加擾,稱為數據掩蔽。采用碼片速率是1.2288Mc/s沃爾什函數進行擴頻,然后進行QPSK調制。++卷積碼重復交織分頻長碼產生尋呼信道比特尋呼信道長碼模板WP1.2288Mc/s9.6kb/s4.8kb/s19.2kb/s9.6kb/s19.2kb/s19.2kb/s1.2288Mc/s19.2kb/sAR=1/23712.業(yè)務信道幀質量指示器編碼器尾比特卷積碼用戶m的業(yè)務信道比特8.64.02.00.8kb/s9.24.42.00.8kb/s9.64.82.41.2kb/s19.29.64.82.4kb/s19.2kb/s+交織分頻長碼產生用戶m的長碼模板19.2kb/s1.2288Mc/s19.2kb/s+WP1.2288Mc/sA重復復接800Hz功率控制比特800b/sR=1/2前向鏈路業(yè)務信道用于基站向移動臺傳送業(yè)務信息及必要的隨路信令。業(yè)務信息主要是變速率語音編碼數據,共有四種速率:8.6,4.0,2.0,0.8kb/s。(加幀質量指示CRC檢驗比特編碼器尾比特,數據變?yōu)?.6/4.8/2.4/1.2kb/s。)

經過1/2卷積編碼,速率提高一倍。381要數據率低于19200b/s,在分組交織之前都要重復。9600b/s時,各碼元要重復一次(每碼元連續(xù)出現(xiàn)2次),

4800b/s時,各碼元要重復3次(每碼元連續(xù)出現(xiàn)4次),2400b/s時,各碼元要重復7次(每碼元連續(xù)出現(xiàn)8次)。

信息速率均變換為相同的調制碼元速率,即19.2kb/s。幀質量指示器編碼器尾比特卷積碼用戶m的業(yè)務信道比特8.64.02.00.8kb/s9.24.42.00.8kb/s9.64.82.41.2kb/s19.29.64.82.4kb/s19.2kb/s+交織分頻長碼產生用戶m的長碼模板19.2kb/s1.2288Mc/s19.2kb/s+WP1.2288Mc/sA重復復接800Hz功率控制比特800b/sR=1/2391交織深度為20ms,19.2Kbps時384個符號,陣列24行×16列。和控制信道相同,為了安全和保密,也采用242–1的長PN碼序列經過64次分頻后,對數據進行加擾。此外,還加入了800b/s的功率控制比特。采用碼片速率是1.2288Mc/s沃爾什函數進行擴頻,最后進行QPSK調制。幀質量指示器編碼器尾比特卷積碼用戶m的業(yè)務信道比特8.64.02.00.8kb/s9.24.42.00.8kb/s9.64.82.41.2kb/s19.29.64.82.4kb/s19.2kb/s+交織分頻長碼產生用戶m的長碼模板19.2kb/s1.2288Mc/s19.2kb/s+WP1.2288Mc/sA重復復接800Hz功率控制比特800b/sR=1/24013.調制及射頻處理cosctSinctHPA1.2288MbpsQ路短PN碼I路短PN碼1.2288Mbps1.2288Mbps相加G0G63AA基帶濾波基帶濾波在進行QPSK調制前,各種信號都要進行四相擴展。引導PN序列的作用是給不同基站發(fā)出的信號賦以不同的特征,便于移動臺識別所需的基站。不同的基站使用相同的PN序列,但各自采用不同的時間偏置。由于PN序列的相關特性在時間偏移大于一個子碼寬度時,其相關值就等于0或接近于0,因而移動臺用相關檢測法很容易把不同基站的信號區(qū)分開來。411導頻信道連續(xù)周期地發(fā)送未經調制的短PN碼;基站利用導頻短PN序列的時間偏置來標識每個基站。偏置系數共512個,編號從0到511偏置時間=偏置系數×64(Chip)×子碼寬度例如,當偏置系數是15時相應的偏置子碼個數是15×64=960個子碼(碼片)已知子碼寬度為1/1.2288×10^6=0.813μs

故偏置時間為960×0.813μs=781.25μs幀長26.66ms

(215-1)×(0.813μs)=26.66ms相鄰基站的導頻短PN序列偏置指數間隔應大一些421二.反向信道1.接入信道卷積碼重復交織接入信道比特4.8kb/s14.4kb/s28.8kb/s28.8kb/s+正交調制器長碼產生接入信道長碼模板4.8kBd1.2288Mc/s編碼器尾比特4.4kb/s(64進制)送往調制及射頻單元R=1/3431二.反向信道卷積碼重復交織接入信道比特4.8kb/s14.4kb/s28.8kb/s28.8kb/s+正交調制器長碼產生接入信道長碼模板4.8kBd1.2288Mc/s編碼器尾比特4.4kb/s(64進制)送往調制及射頻單元R=1/31.接入信道接入信道的輸入速率為4.4kb/s,加入編碼器尾比特后為4.8kb/s,經過1/3卷積編碼(k=9)、1:2重復以后速率變成28.8kb/s,再經過深度為20ms的交織,交織器組成的陣列是32行×18列(即576個單元)。

441二.反向信道卷積碼重復交織接入信道比特4.8kb/s14.4kb/s28.8kb/s28.8kb/s+正交調制器長碼產生接入信道長碼模板4.8kBd1.2288Mc/s編碼器尾比特4.4kb/s(64進制)送往調制及射頻單元R=1/31.接入信道

把交織器輸出的碼元每6個作為一組,用26=64進制的沃爾什函數進行調制。調制碼元的符號速率為28800/6=4800Bd,調制碼元的時間寬度為1/4800=208.333μs。每一調制碼元含64個子碼,因此walsh函數的子碼速率為64×4800=307.2kb/s,相應的子碼寬度為3.255μs。在反向鏈路中采用walsh函數不是為了區(qū)分邏輯信道,而是為了利用多進制擴頻調制提高通信質量。451二.反向信道卷積碼重復交織接入信道比特4.8kb/s14.4kb/s28.8kb/s28.8kb/s+正交調制器長碼產生接入信道長碼模板4.8kBd1.2288Mc/s編碼器尾比特4.4kb/s(64進制)送往調制及射頻單元R=1/31.接入信道最后用1.2288Mc/s的長PN碼(242–1m序列)進行擴頻,再送往調制及射頻單元。長碼的相位改變(偏移),產生一個新的m序列。不同相位的m序列之間有良好的相關性,則產生了地址空間,構成邏輯信道和移動臺的地址碼,可用來區(qū)分不同的用戶,并實現(xiàn)安全保密。4612.業(yè)務信道業(yè)務信道比特+正交調制器長碼產生業(yè)務信道長碼模板4.8kBd1.2288Mc/s卷積碼重復交織28.8kb/s28.8kb/s編碼器尾比特8.64.02.00.8kb/s(64進制)送往調制及射頻單元幀質量指示器數據突發(fā)隨機化幀數據率9.24.42.00.8kb/s9.64.82.41.2kb/s28.814.47.23.6kb/sR=1/34.8kBd4712.業(yè)務信道業(yè)務信道比特+正交調制器長碼產生業(yè)務信道長碼模板4.8kBd1.2288Mc/s卷積碼重復交織28.8kb/s28.8kb/s編碼器尾比特8.64.02.00.8kb/s(64進制)送往調制及射頻單元幀質量指示器數據突發(fā)隨機化幀數據率9.24.42.00.8kb/s9.64.82.41.2kb/s28.814.47.23.6kb/sR=1/34.8kBd2.業(yè)務信道業(yè)務信道的組成和接入信道基本相同,主要區(qū)別是:變速率傳輸及幀質量指示(CRC檢驗比特)。變速率語音編碼的數據,共有四種速率:8.6,4.0,2.0,0.8kb/s,加入幀質量指示比特及編碼器尾比特以后,四種速率變成:9.6,4.8,2.4,1.2kb/s。經過1/3卷積編碼(k=9),速率分別提高到3倍。4812.業(yè)務信道業(yè)務信道比特+正交調制器長碼產生業(yè)務信道長碼模板4.8kBd1.2288Mc/s卷積碼重復交織28.8kb/s28.8kb/s編碼器尾比特8.64.02.00.8kb/s(64進制)送往調制及射頻單元幀質量指示器數據突發(fā)隨機化幀數據率9.24.42.00.8kb/s9.64.82.41.2kb/s28.814.47.23.6kb/sR=1/34.8kBd2.業(yè)務信道再經過重復,速率統(tǒng)一變成28.8kb/s。這里與前向信道不同的地方是重復的碼元不是重復發(fā)送多次,相反,后面除去發(fā)送其中的一個碼元外,其余的重復碼元將全部被刪除。交織深度為20ms,交織器組成的陣列是32行×18列(即576個單元)。與接入信道同樣采用64進制的沃爾什函數進行多進制擴頻。4912、業(yè)務信道數據突發(fā)隨機化:為了減少移動臺的功耗和減小它對CDMA信道產生的干擾,對交織器輸出的碼元,用一時間濾波器進行選通,只允許所需碼元輸出,而刪除其它重復的碼元。傳輸的占空比隨傳輸速率而變:當數據率是9600b/s時,選通門允許交織器輸出的所有碼元進行傳輸,即占空比為1;當數據率是4800b/s時,選通門只允許1/2碼元進行傳輸,即占空比為1/2;依此類推。這種選通要保證進入交織器的重復碼元只發(fā)送其中一個。最后用1.2288Mc/s的長PN碼(242–1m序列)進行擴頻,并區(qū)分不同的用戶,實現(xiàn)安全保密。再送往調制及射頻單元。+正交調制器長碼產生業(yè)務信道長碼模板4.8kBd1.2288Mc/s(64進制)送往調制及射頻單元數據突發(fā)隨機化幀數據率4.8kBd5013.調制及射頻處理cosctSinctHPA1.2288MbpsQ路短PN碼I路短PN碼1.2288Mbps1.2288Mbps相加?碼片延時接入信道業(yè)務信道基帶濾波基帶濾波511和前向鏈路相同,在進行四相調制前,I路及Q路分別被短PN-I碼及短PN-Q碼加權。短PN碼采用周期等于215(32768)的修正m序列,碼片速率是1.2288Mc/s。短PN碼起到擾碼的功能。521CDMA的關鍵技術多址干擾遠近效應功率控制軟容量軟切換RAKE接收機可變速率聲碼器15-538.4功率控制531一、多址干擾概念:指在CDMA通信系統(tǒng)中,共用頻帶用戶的DS信號在時域和頻域上互相重疊,這些非理想正交的信號互相之間的干擾。多址干擾產生的原因PN碼不是理想正交的同步不理想多徑影響選擇良好的自相關性、互相關性的地址碼;采用信號處理的方法消除多址干擾;用功率控制克服遠近效應。問題:如何減小多址干擾?15-548.4功率控制541二、遠近效應遠近效應概念:近地強信號壓制遠地弱信號的現(xiàn)象。即近地強信號的功率電平會遠遠大于遠地弱信號的功率電平。GSM系統(tǒng)有遠近效應嗎?每200kHz劃分一個頻段,如果一個手機發(fā)射功率過大,只是干擾同頻或鄰頻的手機。主要發(fā)生在IS-95上行信道。如果移動臺功率是固定的,按照最大通信距離設計,則當移動臺接近基站時,產生過量的功率輻射。

問題:如何減小遠近效應?551三、功率控制概念:根據通信距離的不同,實時調整發(fā)射機所需功率,使得接收電平剛剛達到信干比門限。

GSM系統(tǒng)的功控——減少同頻干擾、鄰頻干擾在GSM系統(tǒng)中,無論是基站還是手機的發(fā)射功率都是由BSC來進行控制的,劃分為進入連接模式之前和進入連接模式之后。561三、功率控制在連接模式之前,手機基本跟收音機差不多,收聽系統(tǒng)消息,基本上不會對網絡造成干擾

但是BSC還是盡責的告訴手機,第一次接入系統(tǒng)時最大的信道發(fā)射功率。手機以隨機接入信道接入網絡時,就以上面提到的最大功率接入,如果手機本身能提供的功率低于這個值,就以后者功率接入。571三、功率控制一旦進入了連接模式,功控就很重要了,基站對上行鏈路的接收電平和接收質量進行測量,并傳送給BSC。手機當前的發(fā)送功率,通過慢輔助控制信道SACCH傳給BTS,由BTS給BSC,BSC對以上因素加以考慮,決定如何調整手機的發(fā)射功率。581三、功率控制BSC如果要調整功率,那么就在下行的SACCH信道中設置改變手機功率的命令。手機收到后,就按該值傳輸。有沒有什么問題?如果功率需要改變幅度太大,還是需要時間的,手機功率最大變化速率是每13幀(60ms)以2dB的速率變化。上行功控范圍20-30dB。591三、功率控制除了上行,下行鏈路也是需要調整功率的,在GSM系統(tǒng)中,這是一個可選項。問題:對于下行鏈路是不是所有的載頻都可以參加功率控制?

廣播控制信道BCCH的載頻不參加功率控制,因為小區(qū)內的手機需要檢測其電平來完成小區(qū)選擇和重選,功率的變化會讓手機在選擇小區(qū)上無所適從。601三、功率控制CDMA系統(tǒng)功率控制的目的克服遠近效應減少多址干擾手機的低功耗分類反向功率控制正向功率控制611三、功率控制反向功率控制使移動臺無論處于什么位置,其信號在到達基站的接收機時,都有相同的電平門限。正向功率控制調整基站向移動臺發(fā)射的功率,使任一移動臺無論處于小區(qū)的什么位置,收到基站的信號電平都剛剛達到信干比要求的門限。621三、功率控制結構:

開環(huán):通過測量接收的信號強度,調節(jié)自己的發(fā)射功率。缺點當前向和反向信道的衰落特性不一致時,基于前向信道的信號測量是不能反映反向信道傳播特性的,調節(jié)精度不高。因此,開環(huán)功率控制發(fā)生在移動臺初始接入階段,只能粗略估計發(fā)射功率,僅是一種對移動臺平均發(fā)射功率的調節(jié)。優(yōu)點直接、簡單,不需要在移動臺和基站之間交換控制信息,控制速度快而且節(jié)省開銷。631三、功率控制結構:閉環(huán):收方依據接收信號強度,形成功率調整指令,通知發(fā)方調節(jié)發(fā)射功率。優(yōu)點

閉環(huán)功率控制發(fā)生在移動臺接入過程中,能夠較精確地估計發(fā)射功率,調節(jié)精度高。缺點

但是復雜,需要在移動臺和基站之間交換控制信息,功率控制速度比較慢,開銷較大。

641三、功率控制閉環(huán):收方依據接收信號強度,形成功率調整指令,通知發(fā)方調節(jié)發(fā)射功率。封閉的環(huán)路651三、功率控制閉環(huán)——內環(huán)&外環(huán):外環(huán)調整SIR目標值,內環(huán)調

整功率外環(huán)內環(huán)661三、功率控制功率控制的參數功控速率(多長時間功控一次)功控步長(每次功控調整的步長)671三、功率控制功率控制的速率設置功控時間間隔過長,會導致無線信號的電平跟不上無線環(huán)境的變化,突然的衰落和干擾會導致掉話;功控時間間隔越短越有利于無線信號應對無線環(huán)境的變化,但會增加對系統(tǒng)計算能力和復雜性的要求。681三、功率控制15-69理想的功率控制速率是剛好跟上信道的變化速率691三、功率控制功率控制的步長設置如果每次功控調整的步長過小,就跟不上無線環(huán)境的變化;如果每次調整步長過大,例如增加功率過大,會導致功率供給大于功率需求,造成資源浪費,引起干擾;降低功率過大,會導致信號電平降低過快,引起通話質量下降甚至掉話。701三、功率控制功率控制的步長設置功控的步長一般采用“快升慢降”原則例如,如果需要增大功率,功率每次增加0.5dB,如果需要降低功率,每次只降低0.2dB。為什么?若無線環(huán)境突然變壞,為了保證通話質量,避免掉話,應迅速把功率升上去;當不需要這么大功率時,慢慢降下來。711四、軟容量軟容量可在短時間內增加用戶數,超過系統(tǒng)設計時的負荷,以話音質量的下降獲取容量,而不是硬阻塞。有些擴頻碼之間由于多徑影響,移位互相關不理想,實際中不能使用。而用戶數超過系統(tǒng)負荷時,可以暫時使用某些允許范圍以外的擴頻碼,引入少量干擾,話音質量下降,但是不會引起硬阻塞。721五、軟切換軟切換CDMA系統(tǒng)獨特的切換功能。FDM

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