CDMA系统概念 CDMA系统是基于码分技术（扩频技术）和多址技术的通信系统，系统为每个用户分配各自特定地址码。地址码之间具有相互准正交性，从而在时间、空间和频率上都可以重叠；将需传送的具有一定信号带宽的信息数据，用一个带宽远大于信号带宽的伪随机码进行调制，使原有的数据信号的带宽被扩展，接收端进行向反的过程，进行接扩，增强了抗干扰的能力。

Presentation on theme: "CDMA系统概念 CDMA系统是基于码分技术（扩频技术）和多址技术的通信系统，系统为每个用户分配各自特定地址码。地址码之间具有相互准正交性，从而在时间、空间和频率上都可以重叠；将需传送的具有一定信号带宽的信息数据，用一个带宽远大于信号带宽的伪随机码进行调制，使原有的数据信号的带宽被扩展，接收端进行向反的过程，进行接扩，增强了抗干扰的能力。"— Presentation transcript:

1 CDMA系统概念 CDMA系统是基于码分技术（扩频技术）和多址技术的通信系统，系统为每个用户分配各自特定地址码。地址码之间具有相互准正交性，从而在时间、空间和频率上都可以重叠；将需传送的具有一定信号带宽的信息数据，用一个带宽远大于信号带宽的伪随机码进行调制，使原有的数据信号的带宽被扩展，接收端进行向反的过程，进行接扩，增强了抗干扰的能力。 CDMA系统概念 有了一定的基础之后，介绍CDMA雄的概念 由于CDMA系统是干扰系统，这个特点以及信道的形成过程决定CDMA系统采用许多技术都与降低干扰、增大容量有关系，后面我们将谈到的技术大都围绕着这个特点进行 CDMA系统属于子干扰系统。

2 CDMA系统时间 CDMA系统时间 系统零时：定义1980年1月6日0时整为系统起始时间。偏置为零的长码和短码此时同时处于初始状态
所有基站将在GPS时间的每个偶秒起始时刻（或在此之后80ms整数倍处）作为0偏置PN码（周期为80/3 ms）的初态，即在此之前恰好输出了1个“1”和连续15个“0”这样的PN码片 所有基站需将1980年1月6日零时（GPS起始时间）作为m序列长码的初态（在此之前恰好输出了一个“1”码片和41个连续的“0”码片） 使用GPS定时的好处：切换快，同步简单 CDMA系统时间 无论固话网、还是移动网，任何通信系统都对系统的定时有较高的要求，系统的同步直接影响系统内数据传输的质量 CDMA系统采用GPS时间作为系统时间 使用GPS定时具有切换快、同步简单的优点 每个基站可以通过GPS系统直接为自己定时、定位，减少系统资源的浪费

3 CDMA系统缺点 CDMA系统缺点 来自非同步CDMA网中不同的用户的扩频序列不完全正交，从而引起多址干扰；
由于使用相同的载频，许多用户共用一个信道，强信号对弱信号有着明显的抑制作用，从而产生“远－－近”效应，影响用户通话。 CDMA系统缺点 缺点主要有多址干扰、远近效应 强信号对弱信号有着明显的抑制作用 CDMA系统中采用功率控制技术解决“远---进”效应。

4 我国CDMA系统频率使用规划 我国CDMA系统频率使用规划
联通新时空CDMA占用的载频上行（825MHz-835MHz）下行（870MHz-880MHz） 载频计算： 上行：载频=0.030MHz*载频号 MHz 下行：载频=0.030MHz*载频号 MHz 载频号 信道号 上行（MHz） 下行（MHz） 7 283 833.49 878.49 6 242 832.26 877.26 5 201 831.03 876.03 4 160 829.80 874.80 3 119 828.57 873.57 2 78 827.34 872.34 1 37 826.11 871.11 我国CDMA系统频率使用规划 联通新时空CDMA占用的载频上行（825MHz-835MHz）下行（870MHz-880MHz） 上下行间隔45M 已经使用283（ ）、201号载频（ ）

5 CDMA系统编号计划 CDMA系统编号计划 MSISDN：移动用户号码 CC+NDS+SN IMSI:国际移动用户识别码
MCC+MNC+MSIN 国家号码86 移动 数字蜂窝移动业务接入号133 移动网号 联通：03 移动用户号 移动用户识别码 CDMA系统编号计划 移动用户号码包括国家号码、数字蜂窝移动业务接入号、移动用户号 国际移动用户识别码包括移动国家号码、移动网号、移动用户识别码 采用国际移动用户识别码的原因：国家号码位数不同，增加系统识别运算的负担

6 CDMA系统构成 A E Q F L C H N D M Abis B G CDMA系统结构图 MSC HLR EIR SC BSC BTS
OMC AUC SME IWF VLR PSTN ISDN PSPDN A E Q F L Um C H N D M Abis B G Pi Ai Di 功能模块 接口 CDMA系统结构图

7 CDMA系统构成部件说明： BSC 基站控制器 对一个或多个BTS进行控制及相应呼叫控制的功能实体 BTS 基站收发信机
为一个小区服务的无线收发设备 MSC 移动交换中心 对位于它管辖区域中的移动台进行控制、交换的功能实体 OMC 操作维护中心 操作、维护系统中的各种功能实体 AUC 鉴权中心 为认证移动用户的身份和产生相应的鉴定参数的功能实体 EIR 设备识别寄存器 存储有关移动台设备参数的数据库 HLR 归属位置寄存器 管理部门用于移动用户管理的数据库 BSC 基站控制器 对一个或多个BTS进行控制及相应呼叫控制的功能实体 BTS 基站收发信机 为一个小区服务的无线收发设备 MSC 移动交换中心 对位于它管辖区域中的移动台进行控制、交换的功能实体 OMC 操作维护中心 操作、维护系统中的各种功能实体 AUC 鉴权中心 为认证移动用户的身份和产生相应的鉴定参数的功能实体 EIR 设备识别寄存器 存储有关移动台设备参数的数据库 HLR 归属位置寄存器 管理部门用于移动用户管理的数据库

8 CDMA系统构成部件说明： VLR 拜访位置寄存器 MSC为所管辖区域中MS的呼叫、所需检索信息的数据库 MS 移动台 ISDN
综合业务数字网 PSTN 公用电话交换网 PSPDN 公用数据交换网 PLMN 共用陆地移动网 SC 短消息中心 VLR 拜访位置寄存器 MSC为所管辖区域中MS的呼叫、所需检索信息的数据库 MS 移动台 ISDN 综合业务数字网 PSTN 公用电话交换网 PSPDN 公用数据交换网 PLMN 共用陆地移动网 SC 短消息中心

9 CDMA 系统接口、协议 CDMA 系统接口、协议 接口：代表两个相邻实体之间的连接点。 协议：说明连接点上交换信息需要遵守的规则。 Um
IS95 L3 IS95 L2 IS95 L1 Abis L3 Abis L2 Abis L1 BSSAP SCCP MTP TCAP MAP Um Abis A MS BTS BSC MSC CDMA 系统接口、协议 接口与协议的概念： 接口：代表两个相邻实体之间的连接点。 协议：说明连接点上交换信息需要遵守的规则。 简单介绍U、Abis、A接口位置 CDMA网络结构协议图

10 CDMA信道类型 CDMA信道类型 BTS W0: PILOT ACCESS W32: SYNC TRAFFIC W1: PAGING
前向 导频信道 同步信道 寻呼信道 业务信道（含功率控制子信道） 反向 接入信道 业务信道 CDMA信道类型 CDMA系统信道包括前向信道与后向信道 前向信道包括到频信道、同步信道、寻呼信道、业务信道 反向信道包括接入信道与业务信道 BTS W0: PILOT ACCESS W32: SYNC W1: PAGING Wn: TRAFFIC TRAFFIC

11 CDMA系统前向信道结构 CDMA系统前向信道结构 前向业务信道示意图
(基站发送的1.23 MHz 信道) … 导频信道 同步信道 寻呼信道1 寻呼信道7 业务信道1 业务信道25 业务信道55 W0 W32 W2 W7 W8 W31 业务信道24 W33 移动台功率 控制子信道 业务数据 W：编码信道 CDMA系统前向信道结构 前向业务信道示意图 通过PN码区分信道，一共64个信道，0为导频信道、32为同步信道、1----7为寻呼信道，其他为业务信道

12 导频、同步、寻呼信道结构 导频、同步、寻呼信道结构 图中标处导频信道、同步信道、寻呼信道的结构 导频信道使用不经过处理的0号信道
（全0） Walsh (0) 去QPSK 2.4ksps 4.8ksps 调制 符号 码符号 重复的 1.2kbps 卷积编码 r=1/2,K=9 重复 块交织 同步信道比特 Walsh (32) 寻呼信道比特 19.2ksps 9.6ksps 9.6kbps 4.8kbps 寻呼信道P 的长码掩码 长码发生器 抽取器 1.2288Mcps Walsh (N) 导频、同步、寻呼信道结构 图中标处导频信道、同步信道、寻呼信道的结构 导频信道使用不经过处理的0号信道 同步信道使用32号信道，需要经过卷积编码、交织 寻呼信道使用1----7号信道，需要经过卷积编码、交织，在经过扰码后通过WALSH码扩频后进行发送

13 CDMA系统前向业务信道结构 CDMA系统前向业务信道结构 + 业务信道经过扰码，进行加密
Add Frame Quality Indicator F-TCH bits Add 8 Encoder Tail bits Convolutional Encoder R=1/2, K=9 Symbol Repetition Block Interleaver (384 Symbols) + Symbol point Mapping ( 0+1, -1) Channel Gain F-PSCH gain Power Control bit position Decimator Long code Generator (1.2288Mcps) Power Control bits 800Hz Power Control Symbol Puncture User n’s Long Code Mask Bits 8 12 Data Rate (kbps) 1.2 2.4 4.8 9.6 Factpr 8X 4X 2X 1X 19.2 ksps Bits/Frame 16 40 80 172 Wn To QPSK CDMA系统前向业务信道结构 业务信道经过扰码，进行加密

14 CDMA系统反向信道结构 CDMA系统反向信道结构 反向 CDMA 信道 ( 基站接收的 1.23 MHz ) 以长码 进行编址 与寻呼信道
有关的接入信道 业务 1 CDMA系统反向信道结构

15 R-ACH信道结构 R-ACH信道结构 + 接入信道不采用数据突发随机化，（只用于在说话间隔间降低平均功率），接入信道与说话无关。
R-ACH bits Add 8 Encoder Tail bits Convolutional Encoder R=1/3, K=9 Symbol Repetition Block Interleaver (576 Symbols) 64-ary Othogonal Modulator Data Burst Randomizer Long code Generator (1.2288Mbps) User n’s Long Code Mask Data Rate (kbps) 4.8 Factpr 2X 28.8 ksps Bits/Frame 88 + To OQPSK ksps R-ACH信道结构 接入信道不采用数据突发随机化，（只用于在说话间隔间降低平均功率），接入信道与说话无关。

16 CDMA系统反向业务信道结构 CDMA系统反向业务信道结构 + Add Frame Quality Indicator R-TCH bits
Add 8 Encoder Tail Bits Convolutional Encoder R=1/3, K=9 Symbol Repetition Block Interleaver (576 Symbols) 64-ary Othogonal Modulator Data Burst Randomizer Long code Generator (1.2288Mbps) User n’s Long Code Mask Bits 8 12 Data Rate (kbps) 1.2 2.4 4.8 9.6 Factpr 8X 4X 2X 1X 28.8 ksps Bits/Frame 16 40 80 172 + To OQPSK ksps CDMA系统反向业务信道结构 反向信道包括接入信道与业务信道 业务信道速率为：9600/4800/2400/1200bps 采用1/3的卷积编码， 采用数据突发化算法屏蔽码重复产生的冗余数据 采用64阶Walsh码调制数据 采用长码为移动台提供唯一的码指配 短序列扰码，采用OQPSK调制 没有导频信道，反向只能采用非相干接收技术，接收性能比相干接收差3dB，必须采用一些措施弥补性能上的不足

17 CDMA关键技术 CDMA关键技术包括：分集技术 功率控制 切换 软容量 扩频 语音编码 定位

18 分集技术 分集技术（diversity techniques）：利用多条传输相同信息且有尽量相等的平均信号强度和相互独立衰落特性的信号路径，并在接收端对这些信号进行适当的合并，以便大大降低多经衰落的影响，从而改善传输的可靠性。 分集 空间分集 时间分集 极化分集 角度分集 频率分集 分集技术 分集技术 概念：利用多条传输相同信息且有尽量相等的平均信号强度和相互独立衰落特性的信号路径，并在接收端对这些信号进行适当的合并，以便大大降低多经衰落的影响，从而改善传输的可靠性。 分别介绍几种分集：空间分集、时间分集、极化分集、角度分集、频率分集

19 CDMA系统应用的分集技术 CDMA系统应用的分集技术 时间分集 频率分集 时间分集 频率分集 采用符号交织，检错纠错编码等方法。
将能量扩展到宽带中实现。CDMA将信号扩展到整个1.23M上。 空间分集 在基站采用双接收天线。 在手机和基站采用RAKE接收，合并不同传输延时的信号 软切换的时候，移动台和多个基站同时联系，从中选出最好的帧送给交换机 CDMA系统应用的分集技术 时间分集 采用符号交织，检错纠错编码等方法。（隐分集技术） 频率分集 将能量扩展到宽带中实现。CDMA将信号扩展到整个1.23M上。（扩频技术） 空间分集 在基站采用双接收天线。 在手机和基站采用RAKE接收，合并不同传输延时的信号 软切换的时候，移动台和多个基站同时联系，从中选出最好的帧送给交换

20 RAKE接收技术 在移动通信中，移动台与基站之间的环境复杂，到达接收信号不会是一条路径来的信号，而是多径合成信号。对于采用其他技术的移动通信系统，只能采用复杂的抵抗技术，减少影响。而对采用CDMA技术的移动通信系统，由于CDMA的相关特性，只要路径之间的时延差大于一个PN码片宽度，就可以利用多径信号加强接收效果，此种技术称为RAKE分集接收技术（俗称路径分集）。 一般RAKE接收机由搜索器（Searcher）、解调器（Finger）、合并器（Combiner）3个模块组成。搜索器完成路径搜索，主要原理是利用码的自相关及互相关特性。解调器完成信号的解扩、解调，解调器的个数决定了解调的路径数，通常CDMA基站系统一个RAKE接收机由4个Finger组成，移动台由3个Finger组成。合并器完成多个解调器输出的信号的合并处理，通用的合并算法有选择式相加合并、等增益合并、最大比合并3种。合并后的信号输出到译码单元，进行信道译码处理。 RAKE接收技术 在移动通信中，移动台与基站之间的环境复杂，到达接收信号不会是一条路径来的信号，而是多径合成信号。对于采用其他技术的移动通信系统，只能采用复杂的抵抗技术，减少影响。而对采用CDMA技术的移动通信系统，由于CDMA的相关特性，只要路径之间的时延差大于一个PN码片宽度，就可以利用多径信号加强接收效果，此种技术称为RAKE分集接收技术（俗称路径分集）。 一般RAKE接收机由搜索器（Searcher）、解调器（Finger）、合并器（Combiner）3个模块组成。搜索器完成路径搜索，主要原理是利用码的自相关及互相关特性。解调器完成信号的解扩、解调，解调器的个数决定了解调的路径数，通常CDMA基站系统一个RAKE接收机由4个Finger组成，移动台由3个Finger组成。合并器完成多个解调器输出的信号的合并处理，通用的合并算法有选择式相加合并、等增益合并、最大比合并3种。合并后的信号输出到译码单元，进行信道译码处理。

21 CDMA系统的功率控制 CDMA系统的功率控制 CDMA系统是自干扰系统，限制CDMA系统容量的因素是“干扰”； CDMA功率控制的目标：
克服反向链路的远近效应；基站从各个移动台接收到的功率相同； 保证接收机的解调性能情况下，尽量降低发射功率，减小对其他用户的干扰。 当达到以下条件，系统容量最大 当在可接受的信号质量下，功率最小 基站从各个移动台接收到的功率相同 在CDMA系统中，功率控制是关键技术 CDMA系统的功率控制 CDMA系统是自干扰系统，限制CDMA系统容量的因素是“干扰”； CDMA功率控制的目标： 克服反向链路的远近效应；基站从各个移动台接收到的功率相同； 保证接收机的解调性能情况下，尽量降低发射功率，减小对其他用户的干扰。 当达到以下条件，系统容量最大 当在可接受的信号质量下，功率最小 基站从各个移动台接收到的功率相同 在CDMA系统中，功率控制是关键技术（与系统容量挂钩）

22 功率控制 功率控制的原则是：当信道的传播条件突然改善时，功率控制应作出快速反应（例如几微秒），以防止信号突然增强而对其他用户产生附加干扰，相反，当传播条件突然变坏时，功率调整的速度可以相对慢一些。也就是说，宁愿单个用户的信号质量短时间恶化，也要防止许多用户因为单个用户的信号电平突然变大而增大背景干扰。 功率控制功率控制的原则是：当信道的传播条件突然改善时，功率控制应作出快速反应（例如几微秒），以防止信号突然增强而对其他用户产生附加干扰，相反，当传播条件突然变坏时，功率调整的速度可以相对慢一些。也就是说，宁愿单个用户的信号质量短时间恶化，也要防止许多用户因为单个用户的信号电平突然变大而增大背景干扰。

23 CDMA系统的功率控制类型 CDMA系统的功率控制类型 功率控制 开环功率控制 内环功率控制 反向功率控制 闭环功率控制 外环功率控制
前向功率控制 开环功率控制 闭环功率控制 内环功率控制 外环功率控制 功率控制分为反向功率控制及正向功率控制两种，其中，反向功率控制尤其重要，因为，反向是依靠准正交码区分的，因此，用户之间存在相互间干扰，只有保证到达基站各用户间功率一致（防止远近效应），才能保证用户容量及质量。进行反向功率控制的以在移动台接收并测量基站发来的导频信号，根据导频信号强弱估计正确的传输损耗，并根据这种估计来调节移动台的反向发射功率。接收信号增强就降低其发射功率，接收信号减弱就增强其发射功率。 CDMA系统的功率控制类型 功率控制保证每个用户只用不高于最低功率需求值的发射功率，使给其他用户干扰最小。 通常所需Eb/N0 6dB 处理增益W/R在21dB 当信噪比为-15dB时，信号质量可接收。

24 反向开环功率控制 反向开环功率控制 移动台所需发射功率受以下因素影响 反向开环功率控制是由移动台发起的工作 移动台与基站距离 小区负荷
信道环境 CDMA系统规定用一个常数来补偿路径损耗与小区负荷的影响，这个常数可由基站调整 移动台根据接收前向信道的功率，直接确定发射功率 反向开环功率控制是移动台根据在小区中所接收功率的 变化，迅速调节移动台发射功率。 其目的是试图使所有移动台发出的信号在到达基站时都 有相同的标称功率。 开环功率控制是为了补偿平均路径衰落的变化和阴影、 拐弯等效应，它必须有一个很大的动态范围。IS95空中 接口规定开环功率控制动态范围是－32dB～＋32dB。 反向开环功率控制 开环功率提供估计值，不准确，需要闭环校正。当初始值选择适当时，可达到明显增益。 开环功率估计值可通过探测接入信道作进一步修正，首先发射（用开环功率），等待确认消息，如果没收到，则增加功率再发射，增量叫做“接入探测修正”。 缺点，位于或靠近切换区时的移动台，往往低估接入时所需的发射功率（邻近基站信号强、服务基站弱）会导致头几次的接入失败。

25 反向闭环功率控制 反向闭环功率控制 内环功率控制 外环功率控制
基站测量Eb/Nt和设定的目标Eb/Nt进行比较，大于则指令移动台降低发射功率，否则增加发射功率。调节速率为 800Hz 外环功率控制 统计误帧率，测量接收到的能量并估计Eb/Nt 将接收到的Eb/Nt与设定门限进行比较 产生功率控制命令 反向闭环功率控制 内环功率控制在BTS完成，外环功率控制在BSC完成。 功率控制比特不经过编码处理，以减少延迟。（5%~10%） 插入功率控制比特，明显增加语音活动量， Rate Set 1 45% Rate Set 2 42% 软切换时，可能收到相互矛盾的功率控制指令，原则是降优先。 外环功率控制一般有1%的FER。

26 前向功率控制 前向功率控制 移动台测量前向业务信道帧质量，周期方式或门 限方式上报帧质量。基站根据上报的帧质量情况 确定是否进行前向功率调节
前向功率控制是一种慢速功率调节。 前向功率控制 最好能对每个信道作功率分配， 监测误帧率，较慢。 速率越高，对功率控制速度增加，IS-95B增加EIB方式。

27 切换 当移动用户处于通话状态时，如果出现用户从一个小区移动导另一个小区的情况，为了保证通话的连续，系统需要将对该移动台的连接控制也从一个小区移动到另一个小区，这种将正在处于通话状态的移动台转移到新业务信道上（新的小区）的过程称为“切换”（Handover）。 切换的目的：实现移动通信系统的“无缝隙”覆盖，即当移动台从一个小区进入另一个小区时，保证通信的连续性。 切换 切换的概念：当移动用户处于通话状态时，如果出现用户从一个小区移动导另一个小区的情况，为了保证通话的连续，系统需要将对该移动台的连接控制也从一个小区移动到另一个小区，这种将正在处于通话状态的移动台转移到新业务信道上（新的小区）的过程称为“切换”（Handover）。 目标实现移动通信系统的“无缝隙”覆盖，即当移动台从一个小区进入另一个小区时，保证通信的连续性 切换类型：硬切换、软切换、更软切换

28 CDMA系统的切换类型 CDMA系统的切换类型
软切换：在切换过程中，移动台开始与新的基站联系时，并不中断与原有的基站的通信。软切换会带来更好的话音质量，实现无缝切换、减少掉话可能，且有利于增加反向容量； 更软切换：与软切换类似，但这种切换由基站完成，并不通知MSC，适用于同一基站不同扇区之间进行的切换； 硬切换：在切换过程中，移动台与新的基站联系前，先中断与原基站的通信，再与新基站建立联系。硬切换过程中有短暂的中断，容易掉话。 不同频率间的切换 不同系统间的切换 两个不同步基站间的切换 CDMA系统的切换类型 软切换与硬切换相比，降低了掉话率。 软切换：在切换过程中，移动台开始与新的基站联系时，并不中断与原有的基站的通信。软切换会带来更好的话音质量，实现无缝切换、减少掉话可能，且有利于增加反向容量； 更软切换：与软切换类似，但这种切换由基站完成，并不通知MSC，适用于同一基站不同扇区之间进行的切换； 硬切换：在切换过程中，移动台与新的基站联系前，先中断与原基站的通信，再与新基站建立联系。硬切换过程中有短暂的中断，容易掉话。 不同频率间的切换 不同系统间的切换 两个不同步基站间的切换

29 CDMA系统导频集 CDMA系统导频集 导频集是指具有相同的频率但有不同的PN码相位的导频集合。 G网切换是载频之间的切换，c网是导频切换
激活集：与正在联系的基站对应的导频集合。 候选集：当前不在有效集中，但是已有足够的强度表明与该导频对应基站的前向业务信道可以被成功解调的导频集合。 相邻集：当前不在有效集或候选集中但是有可能进入候选集的导频集合。 剩余集：其它导频集合。 CDMA系统导频集 G网切换是载频之间的切换，c网是导频切换 导频集是指具有相同的频率但有不同的PN码相位的导频集合。 激活集：与正在联系的基站对应的导频集合。 候选集：当前不在有效集中，但是已有足够的强度表明与该导频对应基站的前向业务信道可以被成功解调的导频集合。 相邻集：当前不在有效集或候选集中但是有可能进入候选集的导频集合。 剩余集：其它导频集合。 T_ADD

30 CDMA系统的软切换优点 CDMA系统的软切换优点 软切换提高质量 软切换需要手机协助完成 软切换提高质量 软切换需要手机协助完成
改善话音质量 控制手机干扰 降低掉话率 改善小区覆盖 软切换需要手机协助完成 手机搜索强的导频信号 手机上报导频信号搜索情况 基站引导手机进行软切换 CDMA系统的软切换优点 软切换提高质量 改善话音质量 控制手机干扰 降低掉话率 改善小区覆盖 软切换需要手机协助完成 手机搜索强的导频信号 手机上报导频信号搜索情况 基站引导手机进行软切换

31 CDMA系统的软切换的过程 CDMA系统的软切换的过程 (1) 导频强度超过T_ADD，MS向BS发PSMM将其加入候选集
(2 3) BS发HDM命令MS将该导频加入有效集, MS将该导频加入有效集后向BS发HCM (4) 导频强度小于T_DROP，手机启动T_DROP定时器 (5) T_DROP定时器超时，MS向BS发PSMM (6 7) BS命令MS将该导频从有效集中删除, MS将该导频放入相邻集, 然后向BS发HCM CDMA系统的软切换的过程 (1) 导频强度超过T_ADD，MS向BS发PSMM将其加入候选集 (2 3) BS发HDM命令MS将该导频加入有效集, MS将该导频加入有效集后向BS发HCM (4) 导频强度小于T_DROP，手机启动T_DROP定时器 (5) T_DROP定时器超时，MS向BS发PSMM (6 7) BS命令MS将该导频从有效集中删除, MS将该导频放入相邻集, 然后向BS发HCM 导频信道共2^15个状态，以64为步长分为512个导频信道偏置，每个基站对应一个不同的导频偏置PILOT_PN。导频集合是指所有具有相同的频率但不同的PILOT_PN的导频集。 严格地说：以上所讲的基站都应该是扇区。

32 CDMA系统的软容量 CDMA系统的软容量 软容量视图
邻小区 本小区 软容量视图 CDMA系统的软容量 当CDMA网络中所有的小区的业务强度相当时，各小区具有相同的容量，当邻小区的用户数目较小，业务强度较低，对本小区的干扰也就较小时，本小区可以容纳更多的用户，即具有更大的容量。反之，当邻小区的业务强度很大时，对本小区的干扰较大，则本小区的容量就会减少。 当CDMA网络中所有的小区的业务强度相当时，各小区具有相同的容量，当邻小区的用户数目较小，业务强度较低，对本小区的干扰也就较小时，本小区可以容纳更多的用户，即具有更大的容量。反之，当邻小区的业务强度很大时，对本小区的干扰较大，则本小区的容量就会减少。

33 CDMA系统的小区呼吸 CDMA系统的小区呼吸
CDMA系统中，小区的容量和覆盖与系统干扰有紧密的关系。当小区内用户数量增长，也就是小区容量增大时，小区基站处接收到的干扰也随之增大，这就意味着小区边缘的一些用户即使在最大发射功率的情况下也无法保证自身与基站之间连接的QOS，于是这些用户便会被切换到相邻小区，也就是说，原小区的覆盖范围相对缩小了； 反之，当小区内用户数目减小，也就时小区容降低时，系统业务强度的降低使得基站接收的干扰功率水平下降，各用户设备（UE）可以发射更小的功率来维持与基机站的连接，结果导致在小区内可容忍的最大路径损耗增大，等效为小区扩张。 CDMA系统的小区呼吸 CDMA系统中，小区的容量和覆盖与系统干扰有紧密的关系。当小区内用户数量增长，也就是小区容量增大时，小区基站处接收到的干扰也随之增大，这就意味着小区边缘的一些用户即使在最大发射功率的情况下也无法保证自身与基站之间连接的QOS，于是这些用户便会被切换到相邻小区，也就是说，原小区的覆盖范围相对缩小了； 反之，当小区内用户数目减小，也就时小区容降低时，系统业务强度的降低使得基站接收的干扰功率水平下降，各用户设备（UE）可以发射更小的功率来维持与基机站的连接，结果导致在小区内可容忍的最大路径损耗增大，等效为小区扩张。

34 CDMA系统的小区呼吸 当相邻小区的负荷一重一轻时，负荷重的小区降低导频信道的发射功率，使本小区边缘的用户切换到临近小区，从而实现负荷分担，也相当于增加了系统容量。 导频1＝10 导频2＝10 导频1＝6 导频2＝14 （1） （2） A B 当相邻小区的负荷一重一轻时，负荷重的小区降低导频信道的发射功率，使本小区边缘的用户切换到临近小区，从而实现负荷分担，也相当于增加了系统容量。

35 扩频 扩展频谱（扩频、spread spectrum）：是指用来传输信息的信号带宽远远大于信息本身带宽的一种传输方式。频带的扩展有独立于信息的码来实现，在接收端用同步接受实现接扩和数据恢复。 扩频系统的优点： 具有选择地址的能力； 在公共信道中能实现码分多址复用； 信号功率谱密度低，具有隐蔽性且功率污染小； 有利于数字加密、防止窃听； 抗干扰能力强，可在较低的信噪比条件下，保证系统传输质量； 抗衰落能力强。 扩频 扩展频谱（扩频、spread spectrum）：是指用来传输信息的信号带宽远远大于信息本身带宽的一种传输方式。频带的扩展有独立于信息的码来实现，在接收端用同步接受实现接扩和数据恢复。 扩频系统的优点主要有6点： 1、具有选择地址的能力； 2、在公共信道中能实现码分多址复用； 3、信号功率谱密度低，具有隐蔽性且功率污染小； 4、有利于数字加密、防止窃听； 5、抗干扰能力强，可在较低的信噪比条件下，保证系统传输质量； 7、抗衰落能力强。

36 CDMA系统的扩频 CDMA系统通过扩频可以产生21dB增益。 CDMA系统通过扩频可以产生21dB增益
信号 脉冲干扰 白噪声 解扩频后的信号频谱 解扩频前的信号频谱 S（f） f0 干扰噪声 f S(f) 扩频前的信号频谱 扩频后的信号频谱 CDMA系统通过扩频可以产生21dB增益 扩频增益=扩展带宽/原带宽=1230KHz/9.6KHz= =21dB

37 CDMA系统的语音编码 CDMA系统的语音编码
目前CDMA系统的话音编码主要有两种，即码激励线性预测编码(CELP)8kbit/s和13bit/s。8kbit/s的话音编码达到GSM系统的13bit/s的话音水平甚至更好。13bit/s的话音编码已达到有线长途话音水平。CELP采用与脉冲激励线性预测编码相同的原理，只是将脉冲位置和幅度用一个矢量码表代替。 CDMA系统的语音编码 脉冲激励线性预测编码 编码速率：8kbit/s G网采用13kbit/s的编码速率

38 CDMA系统的定位 CDMA系统的定位 定位是移动通信系统的一个关键性特色业务。
辅助GPS技术（AGPS）:依靠GPS卫星完成定位； 到达时间差技术（TDOA）:通过确定来自两个基站的时间差，确定移动台到两个基站的距离差，进行定位； 其他技术：通过内部算法实现的定位操作。 CDMA系统的定位 辅助GPS技术（AGPS）:依靠GPS卫星完成定位； 到达时间差技术（TDOA）:通过确定来自两个基站的时间差，确定移动台到两个基站的距离差，进行定位； 其他技术：通过内部算法实现的定位操作。