CDMA前反向信道结构和作用

1CDMA前反向信道结构和作用2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3IS-95系统前反向物理信道4Pilot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5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)x64=960PNchip结果:导频PN序列的起始将会延迟960chipx0.8138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。PilotChannel(All0)1.2288McpsIPNQPNWalshFunction06导频信道的捕获•移动台自身开始产生I和QPN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（Ec/I0最佳）的信号的偏置•移动台锁定最佳导频(具有最佳Ec/I0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...0100...0100...0100...0100...0100...0100...01导频信道(WalshCode0)7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(AcquiredPilot)同步信道8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)1200bpsWalshFunction321.2288McpsIPNQPNConvolutionalEncoderandRepetitionBlockInterleaverR=1/2ModulationSymbols4800sps4800spsBitsChips9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.10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1.2288Mcps就是说，每寻呼信道帧24,576个chips，或者说9600[4800]bps时，每个初始比特对应128[256]个比特片。9600bps4800bpsWalshfunction1.2288McpsQPN1.2288Mcps19.2Ksps19.2Ksps寻呼信道AddressMaskR=1/2DecimatorConvolutionalEncoder&RepetitionIPNBlockInterleavingScramblingLongPNCodeGenerator11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_SEQCONFIG_SEQ12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-SEQMAX-RSP-SEQ。。。接入参数消息13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-TIMERMAX_SLOT_CYCLE_INDEXT-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14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15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_FREQCDMA_FREQRC_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16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17CDMA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SyncPaging前向业务信道前向业务信道PilotCDMA基站18WalshfunctionPowerControlBitIPN9600bps4800bps2400bps1200bps(声码器)ConvolutionalEncodingandRepetition1.2288McpsLongPNCodeGeneration800HzR=1/2,K=9QPNDecimatorDecimatorUserAddressMask(ESN-based)19.2ksps1.2288McpsScramblingbitssymbolschips19.2kspsCHANNELELEMENTMUXBlockInterleaving前向业务信道的生成采用8kb语音编码19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。19.2Kspsfromblockinterleaver1.2288McpsUserMask19.2Ksps800HzMuxTimingPowerControlBit(800bps)MUXDecimatorDecimatorScrambledModulationSymbolorPowerControlBit数据扰码20BTS(1sector)MSCBSCFECWalsh#1SyncFECWalsh#32Walsh#0FECWalsh#12FECWalsh#23FECWalsh#27FECWalsh#44PilotPagingVocoderVocoderVocoderVocoder其它用户Trans-mitter,SectorXSIQPN偏移120CDMA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PNOffsetofthesector扇区内唯一的Walsh码CDMAFrequency21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22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4800bps23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4800bit／s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。24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)28.8kspsConvolutionalEncoder&RepetitionR=1/31.2288McpsAccessChannelLongCodeMaskLongPNCodeGenerator28.8kspsOrthogonalModulation307.2kcps1.2288McpsQPN(NoOffset)IPN(NoOffset)D1/2PNChipDelayBlockInterleaverAccessChannelInformation(88bits/Frame)4.8kpbsDirectSequenceSpreading25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1200bps13Kbps声码器•速率集2-14400,7200,3600,1800bps反向业务信道26反向业务信道的帧结构27反向业务信道的生成采用8kb语音编码9600bps4800bps2400bps1200bps28.8kspsR=1/3,K=91.2288McpsUserAddressMaskLongPNCodeGenerator28.8kspsOrthogonalModulationDataBurstRandomizer307.2kcps1.2288McpsQPN(nooffset)IPN(nooffset)D1/2PNChipDelayDirectSequenceSpreadingConvolutionalEncoder&RepetitionBlockInterleaver28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29CDMA2000-1X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。CDMA20001xRFCapacity301xRTT系统前反向物理信道结构31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32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-PC