CDMA移动通信基础知识.doc

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移动通信基本概念爱尔兰在时间T内,一个源或服务器所产生的所负担的话务量等于该期间内各次服务持续时间之总和。

与话务量有关的两个因素:呼叫强度需求的频繁的程度和呼叫保持时间每次服务所持续的时间。

设在所考察的时间T内,共发生了n次呼叫,每次呼叫的平均时间为hav, 话务量应为:AT=n*haVo为了计算话务量密度,定义话务流量为:A1=AT/T= n*hav/T=W*hav。

其中W=n/T是源的呼叫强度或单位时间内的平均呼叫次数。

话务流量代表单位时间内服务时间之总和,它表现了单个源或服务器的占用率,永远小于或等于1。

话务流量的单位是爱尔兰。

在我们通常的使用中常把话务流量为简称话务量。

注意:话务量的量纲是时间而话务量是无量纲的。

阻塞率在一个区域,由于经济方面的原因,所提供的链路数往往比电话用户数要少得多。

当有人要打电话时,会发现所有链路可能全部处于繁忙状态,我们称这种情况为“阻塞”或“时间阻塞”。

提供的链路越多,则系统的阻塞率越小,提供给用户的服务质量就越好,即电话系统的承载能力决定了链路的数目,而链路的数目又决定了系统的阻塞率。

话路阻塞率的计算公式为:道复用距离减少,导致系统中平均C/I 载干比值降低。

在GSM 系统工程实际使用中, 在同频干扰保护比C/I 值上加3dB 冗余来保护,采 用12分组方式, 即4个基站,12组频率,定向基站可采用90。

或60°的定向天线, 形成三叶草小区,即把基站分成3个扇形小区。

_ Q"s\厂 blocking S云印4缶*=0其中S 为链路数,入小的单位是'Erl'。

同样的Erl 容量的条件下,允许的阻塞率越高,需要的链路数越少。

GOSGOS : Grade of Service ,意为服务等级服务质量。

阻塞率和其它衡量系统质量的性能指标一起,构成了系统提供给用户的服务 等级。

频率及小区频率复用是指在不同的地理区域上用相同的载波频率进行覆盖。

这些区域必须隔开足够的距离,以致所产生的同频道及邻频道干扰的 影响可忽略不计。

频率复用主要是用在FDMA 系统,如GSM 。

频率复用方式是指将可用频道分成若干组,如将可用频道N 分 成F 组,则每组的频道数为N/F 。

因总的频道数N 是固定的,所以分 组数F 越少则每组的频道数就越多。

但是,频率分组数减少会使同频对于全向基站,建议采用7组频率复用方式,7组频率可从12组中任选,但相邻频率组尽量不在相邻小区中使用。

业务量较大的小区可以借用剩余的频率组,如使用第9组的小区可借用第2组频率等。

CDMA系统采用的是码分多址的方式,不采用频率复用,使用的是PN复用。

调制调制(modulation)就是对信号源的信息进行处理加到载波上,使其变为适合于信道传输的形式的过程,就是使我波随信号而改变的技术。

一般来说,信号源的信息(也称为信源)含有直流分量和频率较低的频率分量,称为基带信号。

基带信号往往不能作为传输信号,因此必须把基带信号转变为一个相对基带频率而言频率非常高的信号以适合于信道传输。

这个信号叫做已调信号,而基带信号叫做调制信号。

调制是通过改变高频载波即消息的载体信号的幅度、相位或者频率,使其随着基带信号幅度的变化而变化来实现的。

而解调则是将基带信号从载波中提取出来以便预定的接收者(也称为信宿)处理和理解的过程。

调制在通信系统中有十分重要的作用。

通过调制,不仅可以进行频谱搬移,把调制信号的频谱搬移到所希望的位置上,从而将调制信号转换成适合于传播的已调信号,而且它对系统的传输有效性和传输的可靠性有着很大的影响,调制方式往往决定了一个通信系统的性能。

在通信中,我们常常采用的调制方式有以下几种:(一)模拟调制:用连续变化的信号去调制一个高频正弦波主要有:1 .幅度调制(调幅AM,双边带调制DSBSC,单边带调幅SSBSC,残留边带调制VSB以及独立边带ISB);2. 角度调制(调频FM,调相PM)两种。

因为相位的变化率就是频率,所以调相波和调频波是密切相关的;(二)数字调制:用数字信号对正弦或余弦高频振荡进行调制主要有:1 .振幅键控ASK;2. 频率键控FSK;3. 相位键控PSK;(三)脉冲调制:用脉冲序列作为载波主要有:1.脉冲幅度调制(PAM:Pulse Amplitude Modul ation);2. 脉宽调制(PDM: Pulse Duration Modulation);3. 脉位调制(PPM: Pulse Position Modulation);4. 脉冲编码调制(PCM: Pulse Code Modulation);一般的数字调制技术,如ASK、PSK和FSK因传输效率低而无法满足移动通信的要求,为此,需要专门研究一些抗干扰性强、误码性能好、频谱利用率高的数字调制技术,尽可能地提高单位频谱内传输数据的比特率,以适用于移动通信窄带数据传输的要求。

如最小频移键控(MSK—Minimum Shift Keying);高斯滤波最小频移键控(GMSK—Gaussian Filtered Mini mum Shift Keying);四相相移键控(QPSK—Quadrature Reference Phase Shi ft Keying);交错正交四相相移键控(OQPSK—Offset Quadrature Ref erence Phase Shift Keying);四相相对相移键控(DQPSK-Differential Quadrature Ref erence Phase Shift Keying);TT/4正交相移键控(TT/4— DQPSK - Differential Quadrature Reference Phase Shift Keying);CDMA中的调制方式:IS95 RC1,RC2 前向:BPSK;反向:64-ary 正交调制;cdma2000 1x, 3x 前向RC3-RC9 和反向RC3-RC6 均采用QPSK cdma2000 1x EV DO Rev 0 前向采用QPSK, 8PSK, 16QAM;反向采用QPSKcdma2000 1x EV DO Rev A 前向采用QPSK, 8PSK, 16QAM;反向采用BPSk, QPSK, 8PSK编码语音编码技术语音编码技术属于信源编码,目前语音编码技术通常分为三类:波形编码、参量编码和混合编码。

移动通信对数字语音编码的要求如下:1. 速率较低,纯编码速率应低于16 kbit/s;2. 在一定编码速率下音质应尽可能高;3. 编码时延应较短,控制在儿十毫秒以内;4. 在强噪声环境中,算法应具有较好的抗误码性能,以保持较好的语音质量;5. 算法复杂程度适中,易于大规模集成。

CDMA系统采用了一种非常有效的语音编码技术:Qualcomm码激励线性预测(QCELP)编码,它是北美第二代数字移动电话的语音编码标准(IS-95)。

这种算法不仅可工作于 4 kbit/s/4.8 kbit/s/8 kbit/s/9.6 kbit/s等固定速率上,而且可变速率地工作于800 bit/s 〜9600 bit/s之间。

该技术能够降低平均数据速率,平均速率的降低可使CDMA系统容量增加到2倍左右。

CDMA2000使用EVRC编码方式。

信道编码技术移动通信系统由于信道的特殊性,为了达到一定的比特误码率(BER)指标,对信道编码要求很高,主要是差错控制编码,也称为纠错编码。

差错控制编码的方法有:循环冗余校验、卷积、块交织、Turbo码和扰码。

不同的系统中采用了不同的差错控制编码:1. PHS采用了循环冗余校验和扰码。

2. GSM采用了卷积、块交织。

3. cdmaOne采用了循环冗余校验、卷积、块交织和扰码。

4. cdma2000采用了循环冗余校验、卷积、块交织>Turbo码和扰码。

编号•移动用户的ISDN号码(MSISDN )MSISDN号码是呼叫数字公用陆地蜂窝移动通信网中某一用户时主叫用户所拨的号码。

号码组成为:国家号码+ 国内有效ISDN号码国际移动用户ISDN号码我国的国家号码为86。

我国国内有效ISDN号码的结构为:N1N2N3 + H1H2H3 + ABCD移动业务接入号HLR识别号移动用户号国内有效ISDN号码国内有效ISDN号码为一个十位数字的等长号码。

•移动业务接入号(N1N2N3 )识别不同的移动系统,目前邮电的移动业务接入号为135 - 139 ;联通为130 o•HLR 识别号(H0H1H2H3 )HLR识别号中H0H1H2全国统一分配;H3由各省自行分配。

一个HLR可包含一个或若干个H0H1H2H3数值。

•移动用户号(ABCD )ABCD为每个HLR中移动用户的号码,由各HLR自行分配。

•国际移动用户识别码(IMSI )IMSI是在PLMN网中唯一识别一个移动用户的号码,由15 位数字组成:MCC MNC MSIN一国际移动用户识另I --------------------------------卜内移动用户识别-MCC =移动国家号码,由3位数字组成,唯一地识别移动用户所属的国家。

我国为460 oMNC =移动网号,由两位数字组成,用于识别移动用户所归属的移动网。

邮电部门GSM PLMN网为00 ,“中国联通公司”GSM PLMN 网为01。

MSIN =移动用户识别号码,是一个十位的等长号码,为H1H2H39XXXXXX。

其中H1H2H3 与MSISDN 号码中的H1H2H3相同;9代表GSM900MHZ ;XXXXXX为用户号码。

IMSI用于GSM移动通信网所有信令中,存储在HLR、VLR 和SIM 卡中。

•移动用户漫游号码(MSRN )MSRN是在每次呼叫移动用户时,为了使网络再次选择路由,根据HLR的请求,由VLR临时分配给移动用户的一个号码。

该号码在接续完成后即可释放给其他用户使用。

它的结构为1390M1M2M3ABC。

M1M2M3为MSC的号码, M1M2与MSISDN号码中的H1H2相同。

•切换号码(HON )HON是在进行局间切换时为了选择路由,由目标MSC/VLR临时分配给移动用户的一个号码。

该号码是MSRN号码的一部分,只在移动用户进行局间切换时使用,接续完成后即可释放给其他用户使用。

•临时移动用户识别码(TMSI )TMSI是为了对IMSI保密,由VLR临时分配给来访移动用户的识别码,为一个4字节的BCD码,仅在本地使用,由各MSC/VLR自行分配。

•位置区识别码(LAI )LAI是用来识别位置区的,其号码结构是:MCC + MNC + LAC其中:MCC和MNC同IMSI的MCC和MNC。

LAC为位置区域码,它是唯一地识别我国数字PLMN中每个位置区的,是一个2字节16进制的BCD码,表示为L1L2L3L4 (范围0000〜FFFF,可定义65536个不同的位置区。