WCDMA培训教材CDMA基本原理
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WCDMA培训教材：CDMA基本原理(0303)
规划工作 • 良好的抗多径干扰特性：
– RAKE接收机利用多径分量 – 同时由于宽带信号的频率选择性衰落，反映在时域上，
多径干扰导致传输延迟的PN信号和原PN序列的互相关 性减弱，导致延迟信号对接收机的影响减弱
中国移动3G高级培训之二
32
窄带系统 宽带系统
频率选择性衰落
强度
强度
大衰落
发射信号
频率
频率
性能下降；相应当用户数目减少时，系统性能提高 – CDMA中信道数据速率小于信道的时延扩展，故可以使用RAKE接
收技术 – 利用宏空间分集，多个基站同时监听，实现软切换，不切换频率；
自干扰系统－多址干扰；远近效应
• 跳时码分多址（TH－CDMA）
中国移动3G高级培训之二
14
传统多址技术 频率
多址技术图示
中国移动3G高级培训之二
22
码字的自相关和互相关
• 不同用户采用不同的扩频码字x1(t)，x2(t)…
– 其自相关特性决定了多径干扰特性 – 其互相关特性决定了多址干扰特性
• 自相关函数
– R(τ)=<x1(t)，x1(t+τ)>
• 互相关函数
– V(τ)=<x1(t)，x2(t+τ)>
中国移动3G高级培训之二
– 无远近效应的影响，因为多个用户不会同时使用同一频 率（Bluet直接扩频调制技术
• 扩频波形由扰码序列和OVSF叠加产生 • 扩频通信适合于无线通信环境 • 有抗干扰能力，每个用户唯一的扰码序列或者唯一
的OVSF码，抗多址干扰 • 所有用户、基站都使用相同的频率，可以简化频率
27
Gold序列的自相关函数
1.2 1
– RAKE接收机利用多径分量 – 同时由于宽带信号的频率选择性衰落，反映在时域上，
多径干扰导致传输延迟的PN信号和原PN序列的互相关 性减弱，导致延迟信号对接收机的影响减弱
中国移动3G高级培训之二
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窄带系统 宽带系统
频率选择性衰落
强度
强度
大衰落
发射信号
频率
频率
性能下降；相应当用户数目减少时，系统性能提高 – CDMA中信道数据速率小于信道的时延扩展，故可以使用RAKE接
收技术 – 利用宏空间分集，多个基站同时监听，实现软切换，不切换频率；
自干扰系统－多址干扰；远近效应
• 跳时码分多址（TH－CDMA）
中国移动3G高级培训之二
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传统多址技术 频率
多址技术图示
中国移动3G高级培训之二
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码字的自相关和互相关
• 不同用户采用不同的扩频码字x1(t)，x2(t)…
– 其自相关特性决定了多径干扰特性 – 其互相关特性决定了多址干扰特性
• 自相关函数
– R(τ)=<x1(t)，x1(t+τ)>
• 互相关函数
– V(τ)=<x1(t)，x2(t+τ)>
中国移动3G高级培训之二
– 无远近效应的影响，因为多个用户不会同时使用同一频 率（Bluet直接扩频调制技术
• 扩频波形由扰码序列和OVSF叠加产生 • 扩频通信适合于无线通信环境 • 有抗干扰能力，每个用户唯一的扰码序列或者唯一
的OVSF码，抗多址干扰 • 所有用户、基站都使用相同的频率，可以简化频率
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Gold序列的自相关函数
1.2 1
中国通信网初级通信教程-WCDMA基本原理
CNTTR通信技术教材＿初级
WCDMA＿基本原理教材
学习完此课程，您将会： – 掌握WCDMA系统的发展历程 – 掌握CDMA技术的基本原理 – 掌握WCDMA系统结构及无线网络接口 – 掌握WCDMA系统无线信道类型及其功能 – 掌握WCDMA系统主要的信令流程
Page 2
中通网培训初级系列教材 内部保密
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中通网培训初级系列教材 内部保密
WCDMA通信模型
信源编 码
Interleaving
信道 编码 交织
扩频
加扰
调制
射频 发射
无线信道
去交织 信道解 码
信源解 码
deinterleaving
解扩
解扰
解调
射频 接收
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中通网培训初级系列教材 内部保密
WCDMA的信道编码
缺点
–占用带宽较大 –自干扰系统－系统内用户互相干扰 –技术实现难度大，需要采用快速功率控制、负载控 制等技术
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中通网培训初级系列教材 内部保密
第1章 3G概述 第2章 CDMA基本原理 第3章 WCDMA系统结构 第4章 WCDMA无线接口 第5章 WCDMA信令流程
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中通网培训初级系列教材 内部保密
交织
交织的作用：打乱符号间的相关性，减小信道快衰落和干扰带来的 影响
1 2 3 4 5 6 7 8 ... 一次交织： ... 452 453 454 … …
B0 1 9 .
B1 2 10 . . .
B2 3 11 . . .
B3 4 12 . . .
Iur
NodeB Iu-BC PS
WCDMA＿基本原理教材
学习完此课程，您将会： – 掌握WCDMA系统的发展历程 – 掌握CDMA技术的基本原理 – 掌握WCDMA系统结构及无线网络接口 – 掌握WCDMA系统无线信道类型及其功能 – 掌握WCDMA系统主要的信令流程
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WCDMA通信模型
信源编 码
Interleaving
信道 编码 交织
扩频
加扰
调制
射频 发射
无线信道
去交织 信道解 码
信源解 码
deinterleaving
解扩
解扰
解调
射频 接收
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WCDMA的信道编码
缺点
–占用带宽较大 –自干扰系统－系统内用户互相干扰 –技术实现难度大，需要采用快速功率控制、负载控 制等技术
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第1章 3G概述 第2章 CDMA基本原理 第3章 WCDMA系统结构 第4章 WCDMA无线接口 第5章 WCDMA信令流程
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交织
交织的作用：打乱符号间的相关性，减小信道快衰落和干扰带来的 影响
1 2 3 4 5 6 7 8 ... 一次交织： ... 452 453 454 … …
B0 1 9 .
B1 2 10 . . .
B2 3 11 . . .
B3 4 12 . . .
Iur
NodeB Iu-BC PS
《WCDMA基本原理》课件
《WCDMA基本原理》 PPT课件
本节介绍《WCDMA基本原理》的内容，包括WCDMA的定义、技术原理、优 点和特点、网络结构、工作原理、应用领域，以及总结和展望。
1. 什么是WCDMA
WCDMA是一种广泛应用于第三代（3G）移动通信系统的无线通信技术，通过 将语音和数据传输到移动设备，实现高速、可靠的无线通信。
用户终端接收到信号后，将信号解析为原始语音和数据，用户也可以同时进 行通话和数据传输。
6. WCDMA的应用领域
移动通信
WCDMA广泛应用于移动电话、手机蜂窝网络和移动宽带通用于互联网接入、视频流媒体和移动办公等领域。
物联网
WCDMA可用于物联网设备的远程监控、数据收集和远程控制。
4. WCDMA网络结构
用户终端
用户通过WCDMA终端设备接入网 络，进行语音通话和数据传输。
基站
基站负责无线信号的接收和发送， 将用户数据传输到核心网络。
核心网络
核心网络提供用户身份认证、鉴 权、数据传输和接口与其他网络 的互连功能。
5. WCDMA系统的工作原理
WCDMA系统通过将语音和数据信号分成多个码片，利用CDMA技术实现多用 户同时传输。
7. 总结和展望
WCDMA作为一种重要的无线通信技术，在移动通信、数据传输和物联网等领 域具有广泛应用前景。
随着5G技术的发展，WCDMA将逐渐演进为更高速的通信技术，为用户提供更 快、更可靠的无线通信服务。
2 广域覆盖
WCDMA支持最高达384kbps的数据传输速率，满 足用户对高速互联网和多媒体应用的需求。
WCDMA网络覆盖范围广，能够实现无缝漫游和 全球范围的通信服务。
3 高质量通话
基于CDMA技术，WCDMA具有抗干扰能力强、 通话质量清晰的特点。
本节介绍《WCDMA基本原理》的内容，包括WCDMA的定义、技术原理、优 点和特点、网络结构、工作原理、应用领域，以及总结和展望。
1. 什么是WCDMA
WCDMA是一种广泛应用于第三代（3G）移动通信系统的无线通信技术，通过 将语音和数据传输到移动设备，实现高速、可靠的无线通信。
用户终端接收到信号后，将信号解析为原始语音和数据，用户也可以同时进 行通话和数据传输。
6. WCDMA的应用领域
移动通信
WCDMA广泛应用于移动电话、手机蜂窝网络和移动宽带通用于互联网接入、视频流媒体和移动办公等领域。
物联网
WCDMA可用于物联网设备的远程监控、数据收集和远程控制。
4. WCDMA网络结构
用户终端
用户通过WCDMA终端设备接入网 络，进行语音通话和数据传输。
基站
基站负责无线信号的接收和发送， 将用户数据传输到核心网络。
核心网络
核心网络提供用户身份认证、鉴 权、数据传输和接口与其他网络 的互连功能。
5. WCDMA系统的工作原理
WCDMA系统通过将语音和数据信号分成多个码片，利用CDMA技术实现多用 户同时传输。
7. 总结和展望
WCDMA作为一种重要的无线通信技术，在移动通信、数据传输和物联网等领 域具有广泛应用前景。
随着5G技术的发展，WCDMA将逐渐演进为更高速的通信技术，为用户提供更 快、更可靠的无线通信服务。
2 广域覆盖
WCDMA支持最高达384kbps的数据传输速率，满 足用户对高速互联网和多媒体应用的需求。
WCDMA网络覆盖范围广，能够实现无缝漫游和 全球范围的通信服务。
3 高质量通话
基于CDMA技术，WCDMA具有抗干扰能力强、 通话质量清晰的特点。
《WCDMA专题培训》PPT课件
• 提供可靠的传送信号消息的信令链路
F CK SIF SIO LI FIB FSN BIB BSN F
8 16 8n 8 2 6 1 7 1 7 <a> 消息信令单元MSU
F CK SF LI FIB FSN BIB BSN F
8 16 8或16 2 6 1 7 1 7 8 <b> 链路状态信令单元LSSU
• ISUP消息格式
1010 F CK SIF SIO
LI FIB FSN BIB BSN F
8 16 8n 8 2 6 1 7 1 7 8
87654321
路由标记 电路识别码 消息类型编码 必备固定部分 必备可变部分 任选择部分
• ISUP基本呼叫
用户
交换局
交换局 交换局 用户
SETUP
IAM
参数1 参数2
参数n
DPC OPC SLS
参数1 参数2
参数n
指针 参数1
参数n
• SCCP地址参数结构
必备可变部分
指针 被叫用户地址 主叫用户地址
..
地址长度 地址指示语
SPC GT SSN
• SCCP地址参数结构
地址指示语
备用 选路指示 GT指示 SSN指示 SP指示
0000 0001 0010 0011 0100
• 随路信令
•
用于传递话音信息的通道用来传送该话路有关
的各种信令,或某一信令通路唯一地对应于一条话路 〔信道〕.中国一号就是典型的随路信令.
• 共路信令〔公共信道信令〕
•
将传送信令的通路与传送话音的通路分开,将信
令集中在一条双向的信令链路上传递,NO.7信令属于
公共信道信令.
F CK SIF SIO LI FIB FSN BIB BSN F
8 16 8n 8 2 6 1 7 1 7 <a> 消息信令单元MSU
F CK SF LI FIB FSN BIB BSN F
8 16 8或16 2 6 1 7 1 7 8 <b> 链路状态信令单元LSSU
• ISUP消息格式
1010 F CK SIF SIO
LI FIB FSN BIB BSN F
8 16 8n 8 2 6 1 7 1 7 8
87654321
路由标记 电路识别码 消息类型编码 必备固定部分 必备可变部分 任选择部分
• ISUP基本呼叫
用户
交换局
交换局 交换局 用户
SETUP
IAM
参数1 参数2
参数n
DPC OPC SLS
参数1 参数2
参数n
指针 参数1
参数n
• SCCP地址参数结构
必备可变部分
指针 被叫用户地址 主叫用户地址
..
地址长度 地址指示语
SPC GT SSN
• SCCP地址参数结构
地址指示语
备用 选路指示 GT指示 SSN指示 SP指示
0000 0001 0010 0011 0100
• 随路信令
•
用于传递话音信息的通道用来传送该话路有关
的各种信令,或某一信令通路唯一地对应于一条话路 〔信道〕.中国一号就是典型的随路信令.
• 共路信令〔公共信道信令〕
•
将传送信令的通路与传送话音的通路分开,将信
令集中在一条双向的信令链路上传递,NO.7信令属于
公共信道信令.
CDMA通信原理培训
抗干扰容限
通信系统要正常工作，还需要保证输出端有一定的信噪比（如CDMA要求 为7dB），并需要扣除系统内部的信噪比的损耗，因此需引入抗干扰容限Mj。 Mj=Gp-[（S/N）0+Ls]。其中， （S/N）0为输出端的信噪比，Ls为系统损耗。 如：一个扩频系统Gp为30dB, （S/N）0为10dB, Ls为2dB,则Mj为18dB。它表 明干扰功率超过信号功率18dB时，系统就不能正常工作，而小于18dB系统仍 能正常工作，即使信号在一定的噪声湮没下也能正常通信。
它的纠错能力强，不仅可以纠正随机差错，而且可纠正突发差错。
｛mj} SR
mj
{cj}
＋
pj
编码器
19
卷积编码器由上图可看出，它是由移位寄存器（SR）和模2加法器组成。在 卷积码中，每个码字除了与本组信息相关之外，还与前面的1个信息有关。所以 每个码字共与相邻的2个信息相关，因而称这个卷积码的约束长度为4。约束长度 决定了移位寄存器的数目，移位寄存器长度加1即为约束长度。上图中的（2，1） 卷积码，其码率为1/2，监督位1位，是最简单的卷积码。下面我们就以它为例介 绍卷积码的编码和解码过程。
4、抗衰落、抗多径干扰 无线道信不可避免会出现慢衰落、快衰落等现象。在频域上看，快衰落会 产生频率选择性衰落。扩频系统具有潜在的抗频率选择性衰落的能力，这是 因为扩频频谱已经很宽，频谱密度很低，如在传输中小部分频谱衰落时，不 会造成信号严重畸变。还可以采取把多个路径来的同一码序的波形相加合 成，从而能有效克服多径效应。
下面我们来看看传输中出现差错时，译码的自动纠正。假如收到的是｛111100｝ 即第3位由0变为1了。译码： mj pj＝11时， pj’ ＝ mj⊕ mj-1= 1⊕0=1; sj＝ pj⊕ pj’ =1 ⊕1=0; s0＝ 0⊕ 0=0; Mj＝ 1⊕ 0=1。同理， mj+1 pj+1＝11时， pj＋1’ ＝ mj＋1⊕ mj= 1⊕1=0; sj＋1＝ pj＋1⊕ pj＋1’ =1 ⊕0=1; s0＝ 1⊕1=1; Mj＝ 1⊕1=0。mj+2 pj+2＝ 00时， pj＋2’ ＝ mj＋2⊕ mj＋1= 0⊕0=0; sj＋2＝ pj＋2⊕ pj＋2’ =0 ⊕0=0; s0＝ 0⊕ 0=0; Mj＝ 0⊕ 0=0。
通信系统要正常工作，还需要保证输出端有一定的信噪比（如CDMA要求 为7dB），并需要扣除系统内部的信噪比的损耗，因此需引入抗干扰容限Mj。 Mj=Gp-[（S/N）0+Ls]。其中， （S/N）0为输出端的信噪比，Ls为系统损耗。 如：一个扩频系统Gp为30dB, （S/N）0为10dB, Ls为2dB,则Mj为18dB。它表 明干扰功率超过信号功率18dB时，系统就不能正常工作，而小于18dB系统仍 能正常工作，即使信号在一定的噪声湮没下也能正常通信。
它的纠错能力强，不仅可以纠正随机差错，而且可纠正突发差错。
｛mj} SR
mj
{cj}
＋
pj
编码器
19
卷积编码器由上图可看出，它是由移位寄存器（SR）和模2加法器组成。在 卷积码中，每个码字除了与本组信息相关之外，还与前面的1个信息有关。所以 每个码字共与相邻的2个信息相关，因而称这个卷积码的约束长度为4。约束长度 决定了移位寄存器的数目，移位寄存器长度加1即为约束长度。上图中的（2，1） 卷积码，其码率为1/2，监督位1位，是最简单的卷积码。下面我们就以它为例介 绍卷积码的编码和解码过程。
4、抗衰落、抗多径干扰 无线道信不可避免会出现慢衰落、快衰落等现象。在频域上看，快衰落会 产生频率选择性衰落。扩频系统具有潜在的抗频率选择性衰落的能力，这是 因为扩频频谱已经很宽，频谱密度很低，如在传输中小部分频谱衰落时，不 会造成信号严重畸变。还可以采取把多个路径来的同一码序的波形相加合 成，从而能有效克服多径效应。
下面我们来看看传输中出现差错时，译码的自动纠正。假如收到的是｛111100｝ 即第3位由0变为1了。译码： mj pj＝11时， pj’ ＝ mj⊕ mj-1= 1⊕0=1; sj＝ pj⊕ pj’ =1 ⊕1=0; s0＝ 0⊕ 0=0; Mj＝ 1⊕ 0=1。同理， mj+1 pj+1＝11时， pj＋1’ ＝ mj＋1⊕ mj= 1⊕1=0; sj＋1＝ pj＋1⊕ pj＋1’ =1 ⊕0=1; s0＝ 1⊕1=1; Mj＝ 1⊕1=0。mj+2 pj+2＝ 00时， pj＋2’ ＝ mj＋2⊕ mj＋1= 0⊕0=0; sj＋2＝ pj＋2⊕ pj＋2’ =0 ⊕0=0; s0＝ 0⊕ 0=0; Mj＝ 0⊕ 0=0。
华为CDMA通信原理培训
课程RA100001 CDMA通信原理目录课程说明 (1)课程目标 (1)课程内容 (1)相关资料 (1)第1章CDMA发展简史 (1)1.1 主要移动通信系统介绍 (1)1.2 第三代移动通信系统简介 (2)1.3 第三代移动通信的标准化的制定 (3)1.4 3G三种制式的比较 (4)1.5 WCDMA和cdma2000的演进策略 (4)第2章数字移动通信技术 (6)2.1 多址技术 (6)2.1.2 频分多址 (6)2.1.3 时分多址 (6)2.1.4 码分多址 (7)2.2 RAKE接收机 (8)2.3 多用户检测 (8)2.4 功率控制 (8)2.5 软容量 (10)2.6 软切换 (11)2.7 地址码的选择 (12)2.8 分集技术 (14)第3章CDMA系统结构 (15)3.1 CDMA系统结构 (15)3.1.1 系统的基本特点 (15)3.1.2 系统的结构与功能 (15)3.2 移动台（MS） (16)3.3 基站子系统（BSS） (17)3.4 网络子系统（NSS） (18)3.5 操作子系统（OSS） (20)3.6 接口和协议 (21)3.6.1 主要接口 (21)3.6.2 网络子系统内部接口 (22)3.6.3 CDMA系统与其它公用电信网的接口 (23)3.6.4 CDMA系统与智能网的接口 (24)3.6.5 各接口协议 (24)第4章区域定义与编号计划 (27)4.1 区域定义 (27)4.1.1 服务区 (27)4.1.2 公用陆地移动通信网（PLMN） (27)4.1.3 MSC区 (28)4.1.4 位置区 (28)4.1.5 基站区 (28)4.1.6 小区 (28)4.2 移动用户号码簿号码（MDN） (28)4.2.1 号码组成 (28)4.2.2 H0H1H2H3中国联通分配方案 (29)4.2.3 拨号程序 (29)4.3 国际移动用户识别码（IMSI）与移动台识别码（MIN） (29)4.4 临时本地用户号码（TLDN） (31)4.5 电子序列号（ESN） (31)4.6 系统识别码（SID）和网络识别码（NID） (31)4.7 登记区识别码（REG_ZONE） (31)4.8 基站识别码（BSID） (32)4.9 与GT有关的号码 (32)4.9.1 HLR号码 (32)4.9.2 其他网元 (32)4.10 GT号码的使用 (32)4.11 特服号码 (33)4.12 短消息中心 (33)4.13 MSCID和扩展MSCID (34)4.14 UIM ID (34)4.15 LAI（Location Area Identification--位置区） (34)4.16 GCI（Global Cell Identification--全球小区识别） (34)第5章网络功能 (35)5.1 支持业务的网络功能 (35)5.2 支持蜂窝运行的网络功能 (35)5.2.1 漫游 (35)5.2.2 切换 (36)5.2.3 登记 (36)5.2.4 移动台去活 (36)5.3 安全保密功能 (37)5.3.1 鉴权 (37)5.3.2 用户信息加密 (42)5.3.3 电子序号（ESN）的管理 (42)5.4 呼叫处理功能 (43)5.4.1 呼叫连接功能 (43)5.4.2 号码存储和译码能力 (44)5.4.3 释放控制方式 (45)5.4.4 时间监视和通话强迫释放 (45)5.4.5 路由选择功能 (45)5.4.6 回声控制 (46)5.4.7 过负荷控制 (46)5.5 其它功能 (46)5.6 VLR具备的功能 (47)5.7 HLR支持的功能 (49)5.8 AC具备的功能 (51)第6章业务功能 (52)6.1 电信业务 (52)6.1.1 普通电话业务（Telephony） (52)6.1.2 紧急呼叫业务（Emergency Calls） (52)6.1.3 短消息业务（SMS） (52)6.2 补充业务 (53)6.2.1 呼叫前转类补充业务 (54)6.2.2 识别显示类补充业务 (55)6.2.3 呼叫完成类补充业务 (56)6.2.4 业务控制类补充业务 (56)6.2.5 多方会话类任务 (56)6.2.6 用户呼叫控制类补充业务 (57)6.2.7 语音邮箱业务 (57)6.2.8 优选语言业务 (57)6.3 智能业务 (57)6.3.1 入呼筛选（ICS）业务 (58)6.3.2 预付费（PPC）业务 (58)6.3.3 移动虚拟私网（MVPN）业务 (58)6.3.4 被叫集中付费（FPH）业务 (58)第7章CDMA移动通信网 (59)7.1 中国联通CDMA网的话路网网络结构 (59)7.1.1 话路网网络结构 (59)7.1.2 移动本地网结构 (61)7.1.3 中国联通CDMA网与中国联通其他网络的互联互通 (61)7.2 中国联通CDMA网的信令网网络结构 (61)7.2.1 网络等级结构 (61)7.2.2 各级信令点的职能 (62)7.2.3 中国联通七号信令网和话路网的对应关系 (63)7.2.4 信令网结构和网络组织 (63)7.2.5 寻址方式 (64)7.2.6 SSN号码 (65)7.2.7 信令点编号 (65)7.2.8 信令网的网间互通 (66)附录A缩略语 (67)RA100001 CDMA通信原理课程说明课程说明课程目标●了解移动通信发展简史●了解CDMA的关键技术●熟悉CDMA系统结构及相关接口●熟悉CDMA的区域定义及编号计划●熟悉CDMA网络功能●了解CDMA移动网络结构及信令网结构课程内容本文主要介绍CDMA有关的基础知识，诸如：CDMA发展简史、CDMA关键技术、CDMA系统结构及相关接口、CDMA的区域定义及编号计划、CDMA系统功能、以及CDMA移动网络结构和信令网结构等。
CDMA网络培训资料
CDMA网络培训资料一、CDMA 网络概述CDMA 即码分多址（Code Division Multiple Access），是一种扩频通信技术。
它具有许多独特的优点，使得其在现代通信领域中占据着重要的地位。
CDMA 网络与传统的通信技术相比，最大的特点就是能够在同一频段上同时传输多个用户的信号。
这是通过为每个用户分配特定的代码序列来实现的，这些代码序列相互正交，从而使得不同用户的信号能够相互区分，而不会相互干扰。
二、CDMA 网络的工作原理CDMA 网络的工作原理基于扩频技术。
在发送端，将要传输的信息与一个高速的扩频码进行相乘，从而将信号的频谱扩展到很宽的范围。
在接收端，通过与相同的扩频码进行相关运算，将有用信号恢复出来，同时抑制其他用户的干扰。
这种方式使得 CDMA 网络具有良好的抗干扰能力和保密性。
因为即使敌方截获了扩频信号，如果不知道扩频码，也很难从中获取有用的信息。
另外，CDMA 网络还采用了功率控制技术。
由于不同用户到基站的距离不同，信号到达基站的强度也不同。
为了避免近处用户的信号对远处用户的信号造成干扰，CDMA 网络会根据用户的信号强度动态地调整其发射功率，使得每个用户的信号在到达基站时具有大致相同的强度。
三、CDMA 网络的关键技术1、软切换软切换是 CDMA 网络中的一项重要技术。
当移动台在通话过程中从一个小区移动到另一个小区时，它可以同时与两个或多个小区保持连接，直到确定新的小区信号更好时，再断开与原来小区的连接。
这种切换方式减少了掉话的概率，提高了通话的质量。
2、 RAKE 接收技术由于多径传播的影响，接收端会收到多个不同路径的信号。
RAKE接收技术通过对这些多径信号进行分离和合并，有效地提高了接收信号的强度和质量。
3、智能天线技术智能天线可以根据用户的位置和方向，动态地调整天线的波束方向和形状，从而提高信号的接收和发送效率，减少干扰。
四、CDMA 网络的优点1、大容量CDMA 网络可以在同一频段上容纳更多的用户，相比其他通信技术，其容量有显著的提高。
WCDMA基本原理
信码载载 车载载载
DS－CDMA信号发射 接收机 － 信号发射/接收机 信号发射
3G培训之一 GMCC 3G培训之一
19
各种多址的不同接收方式
• 频分多址，符号持续时间长，无符号间干扰，直接 频分多址，符号持续时间长，无符号间干扰， 判决 • 时分多址，有符号间干扰，无法区分多径，用滤波 时分多址，有符号间干扰，无法区分多径， 器进行符号间均衡
3G培训之一 GMCC 3G培训之一
24
Gold序列 序列
• Gold序列 序列
– 由两个优选的 序列异或而成 由两个优选的m序列异或而成 – 自相关函数有多值，没有 序列好 自相关函数有多值，没有m序列好 – 比m序列多得多 序列多得多
• 由于 由于Gold序列具有良好的自相关性质，用于码分 序列具有良好的自相关性质， 序列具有良好的自相关性质 多址中区分基站和用户
• 直接扩频码分多址（DS－CDMA） 直接扩频码分多址（ － ）
– 多用户共享同一频率 – CDMA是软容量限制，当用户数目增加时，对所有用户而言，系统 是软容量限制，当用户数目增加时，对所有用户而言， 性能下降；相应当用户数目减少时， 性能下降；相应当用户数目减少时，系统性能提高 – CDMA中信道数据速率小于信道的时延扩展，故可以使用 中信道数据速率小于信道的时延扩展， 中信道数据速率小于信道的时延扩展 故可以使用RAKE接 接 收技术 – 利用宏空间分集，多个基站同时监听，实现软切换，不切换频率； 利用宏空间分集，多个基站同时监听，实现软切换，不切换频率； 自干扰系统－多址干扰； 自干扰系统－多址干扰；远近效应
• 采用 采用RAKE接收机，有效利用了信道相干时间形成 接收机， 接收机 的时间分集效应； 的时间分集效应； • 宽带传输系统，利用了信道的频率分集效果 宽带传输系统， • 码字的多址传输，利用了多用户分集的效果 码字的多址传输， • 信号在信道中传输功率低，降低了干扰，提高了保 信号在信道中传输功率低，降低了干扰， 密性 • 扩频因子灵活变换，又助于多媒体等多速率并发业 扩频因子灵活变换， 务的传输 • 频谱效率高，优于以往的 频谱效率高，优于以往的AMPS和GSM 和 • 支持软切换和更软切换 • 支持新技术的应用，如多用户检测 支持新技术的应用，
WCDMA的基本原理及关键技术(第一部分)
Satellite
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Satellite
30 MHz
60 MHz
40 MHz
15 MHz
100 MHz
FDD
WCDMA+CDMA2000
TDD
TD-SCDMA
WCDMA标准演进
继承R99的所有业务和功 能；
电路域结构发生改变， 控制与承载分离MSC采用 MSC SERVER和MGW实现； 继承2G（GSM、GPRS ）的所有业务和功能； 继承R4的所有业务和 功能； 核心网引入IMS（IP 多媒体域）； 无线引入HSDPA。 RAN向IP发展，增强 的IP QOS。 无线引入HSUPA MBMS框架结构的研究
CDMA原理图
编码技术
信源编码
信源编码的目的是通过压缩编码来去掉信号源中的冗余成分，以达 到压缩码率和带宽，实现信号的有效传输；
最常用的信源编码是PCM，它采用A律波形编码。分为取样、量化 和编码三步；一路语音信号编码后的速率为64Kb/s;
移动通信中如果采用PCM编码技术，则传一路话音信号需要64K带 宽，传8路话音需要512K带宽。对于1个频点只有200KHZ带宽的 GSM系统来说，会造成频率资源的浪费，因此GSM系统中采用 GMSK编码技术，编码后的速率为13Kb/s； 第三代移动通信系统中，不仅要支持语音通信，还要支持多媒体数 据业务，因此必须采用更加先进的编码技术。在WCDMA中，采用 了自适应多速率语音编码（AMR）技术。它支持8种编码速率：12.2 、10.2、7.95、7.4、6.7、5.9、5.15和4.75Kb/s.
白发三千丈
红豆生南国
红红豆豆生生南南国国
红红豆豆生生南？国国
编码技术
卷积码
资料3：WCDMA基本原理
4
码分多址接入
Code 1
发信机1
Code 1
无线信道
Code 2
接收机1
发信机2
此接收机1只能处理发信机1发送的信号,它们有相同的地址码
5
码分多址接入
1
发信机1
无线信道
Code 1
Code 2
接收机1 发信机2
此接收机1不能处理发信机2发送的信号,它没有对应的地址码
6
宽带扩展
扩频
无线信道 Noise
18
多径接收机原理
传统情况 多码信号 • 多径信号被视为干扰 多径接收机 • 多径接受机能同时处理多路信号 • 有效地克服多径干扰 • 合并多路信号,提高接收性能 多径接收机作用于： • 多径分集 • 多业务（一个手机几个业务同时进行） • 软切换
1st Finger
Delay 1 Code Sequence 1
P
Processing Gain Despreading
Processing
Gain
W R
b
W
Rb
f
扩频增益 Pg=W/R (W=3.84Mchips/s) • 收发信设备在扩频/解扩处理后得到的增益 • 使发射信号能量可以远远低于干扰和噪声 • 原始信号R带宽越窄,扩频增益Pg越大,即增加的冗余比特越多,越 安全
Code length 8
+1 +1 +1 -1
Code length 4 Code length 2
+1 +1 +1 -1 -1 -1 -1 +1 +1 +1 +1 -1 -1 -1 -1 +1
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性能下降；相应当用户数目减少时，系统性能提高
– CDMA中信道数据速率小于信道的时延扩展，故可以使用RAKE接 收技术
– 利用宏空间分集，多个基站同时监听，实现软切换，不切换频率； 自干扰系统－多址干扰；远近效应
• 跳时码分多址（TH－CDMA）
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13
传统多址技术 频率
多址技术图示
中国移动3G高级培训之二
11
时分多址（TDMA）
• 多个用户共享一个载波频率，分享不同时隙 • TDMA系统的数据传递是不连续的，是分组发射，可以关闭 • 不连续发送，可以利用空闲时隙监听其他基站，实现切换
处理 • 即使使用FDD也无需双工器 • 需要自适应均衡；需要保护时隙 • 分组发射需要额外的系统开销，如保护数据同步 • 按照不同的用户提供不同的带宽 • TDMA的效率是指发射的数据中信息所占的百分比 • 功率控制频率为2Hz或更低 • 质量控制通过频率规划来实现
• 时分CDMA（TCDMA），在每一小区内仅分配给 一个用户一个特定的时隙，避免远近效应
• 时分跳频（TDFH），在一个新的TDMA帧开始时 跳到一个新的频率，GSM
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15
frequency
扩频多址种类
DS
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FH TH
time
16
简单的扩频通信发射接收机框图（1）
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8
无线传输技术和CDMA原理
➢ 无线传输环境 ➢ 无线传输技术和多址技术 ➢ CDMA原理和RAKE接收技术 ➢ 分集技术 ➢ 智能天线技术 ➢ 多用户检测技术
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9
无线通信中的几个概念和区别
• 多址技术
– 时分多址，频分多址和码分多址
• 双工技术
– 时分双工与频分双工
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12
扩频多址（SSMA）
• 跳频码分多址（FH－CDMA）
– 使用窄带FM或FSK，使用能量效率高的恒包络调制，用廉价的接收 机实现FHMA的非相干检测
– 具有安全性；使用纠错编码和多径技术来防止碰撞的影响
• 直接扩频码分多址（DS－CDMA）
– 多用户共享同一频率 – CDMA是软容量限制，当用户数目增加时，对所有用户而言，系统
频率
码分多址技术
FDMA
时间 频率
TDMA
时间
时间
码字
CDMA
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14
混合扩频技术（HSST）
• 混合FDMA/CDMA（FCDMA），优点是无需连续 带宽，如MC－CDMA在cdma2000中采用
• 混合直扩/跳频多址（DS/FHMA），避免远近效应， 不适用软切换（Bluetooth采用）
– 多径特性（信道带宽），平坦衰落和频率选择性衰落 – 宽带码分多址是频率选择性慢衰落信道
• 测试信道的方法
– 衰落的概率分布 – 电平通过率－衰落快慢，信道衰落的深度 – 衰落持续时间（交织深度）
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5
无线信道模型
当前径权重
发
射
当前径权重
信
号
信当道前模径拟权重
信当道前模径拟权重
• 在分配成语音信道后，基站和移动台就会同时地连续不断 地发射
• FDMA通常是窄带系统
• 符号时间比平均时延扩展大很多，故平均时延扩展造成的 符号间干扰低，无需均衡
• FDMA比TDMA简单，同步和组帧比特少，系统开销小
• FDMA需要精确的RF滤波器，需要双工器（单天线）
• 非线性效应：许多信道共享一个天线，功率放大器的非线 性会产生交调频率（IM），产生额外的RF辐射
CDMA原理
➢ 无线传输技术和CDMA原理 ➢ CDMA无线资源管理原理 ➢ 不同体制的3G技术 ➢ 3G无线接入网络形态
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0
无线传输技术和CDMA原理
➢ 无线传输环境 ➢ 无线传输技术和多址技术 ➢ CDMA原理和RAKE接收技术 ➢ 分集技术 ➢ 智能天线技术 ➢ 多用户检测技术
数据 基带调制 上变频
数据 下变频
数据解调
码字产生
频率合成
同步跟踪
频率合成
码字产生
数据 慢进 快出
FH-CDMA收发射机
数据调制
数据 数据解调
快进 慢出
码字产生
载波产生
载波产生
TH-CDMA收发射机
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码字产生
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简单的扩频通信发射接收机框图（2）
数据 宽带调制
码字产生
载波产生
数据
解扩
宽带调制
码字同步/跟踪
码字产生 载波产生
DS－CDMA信号发射/接收机
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各种多址的不同接收方式
• 频分多址，符号持续时间长，无符号间干扰，直接 判决
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1
发射信号
多径环境
接收信号 强度
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时间
2
发射数据
衰落
dB
接收数据
0 -5 -10 -15 -20 -25 -30 -35 -40
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移动信道的多径特征
• 电磁传播－反射、散射和绕射 • 无线环境中的信号衰减分成三部分：
– 幅度衰减较大的路径损耗 – 伴随中等幅度衰减的具有对数正态分布特性的慢变化成
分－大尺度变化 – 衰减幅度较小的快变化成分－小尺度衰落
• 两类典型小尺度衰落包络分布的描述方法
– 瑞利分布（非视距传播） – 莱斯分布（视距传播）
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4
移动信道的表征
• 时延表征
– 平均时延（均值） – 时延拓展（标准差），信道相关带宽＝1/时延拓展
• 频谱
– 多普勒扩展，运动引起信道变化（快、慢衰落），信道 相干时间＝1/多普勒频率
• 窄带系统与宽带系统
– 单个信道的带宽与所期望信道的相干带宽一致 – 一个信道的发射带宽大于这个信道的相干带宽 – 宽带系统通常能够带来频率分集的优势
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10
频分多址（FDMA）
• FDMA信道每次只能传递一个电话如果一个FDMA信道没有 使用，并且处于空闲状态，它不能被其他用户使用以增加 共享容量
信道模拟
信道模拟
高斯噪声 接 收 信 号
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6
无线信道建模方法
• 信道模型
– 幅度分布，瑞利、莱斯分布 – 多普勒谱分布，经典谱、平坦谱
• 信道模拟
– 滤波法 – 谐波叠加 – 谐波分解
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7
典型无线移动信道的分类
• 静态信道（static） • 户内信道 • 户外到户内人行道信道 • 车载信道 • 移动信道（moving） • 生死信道（birth-death）
– CDMA中信道数据速率小于信道的时延扩展，故可以使用RAKE接 收技术
– 利用宏空间分集，多个基站同时监听，实现软切换，不切换频率； 自干扰系统－多址干扰；远近效应
• 跳时码分多址（TH－CDMA）
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传统多址技术 频率
多址技术图示
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时分多址（TDMA）
• 多个用户共享一个载波频率，分享不同时隙 • TDMA系统的数据传递是不连续的，是分组发射，可以关闭 • 不连续发送，可以利用空闲时隙监听其他基站，实现切换
处理 • 即使使用FDD也无需双工器 • 需要自适应均衡；需要保护时隙 • 分组发射需要额外的系统开销，如保护数据同步 • 按照不同的用户提供不同的带宽 • TDMA的效率是指发射的数据中信息所占的百分比 • 功率控制频率为2Hz或更低 • 质量控制通过频率规划来实现
• 时分CDMA（TCDMA），在每一小区内仅分配给 一个用户一个特定的时隙，避免远近效应
• 时分跳频（TDFH），在一个新的TDMA帧开始时 跳到一个新的频率，GSM
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frequency
扩频多址种类
DS
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FH TH
time
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简单的扩频通信发射接收机框图（1）
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无线传输技术和CDMA原理
➢ 无线传输环境 ➢ 无线传输技术和多址技术 ➢ CDMA原理和RAKE接收技术 ➢ 分集技术 ➢ 智能天线技术 ➢ 多用户检测技术
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无线通信中的几个概念和区别
• 多址技术
– 时分多址，频分多址和码分多址
• 双工技术
– 时分双工与频分双工
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扩频多址（SSMA）
• 跳频码分多址（FH－CDMA）
– 使用窄带FM或FSK，使用能量效率高的恒包络调制，用廉价的接收 机实现FHMA的非相干检测
– 具有安全性；使用纠错编码和多径技术来防止碰撞的影响
• 直接扩频码分多址（DS－CDMA）
– 多用户共享同一频率 – CDMA是软容量限制，当用户数目增加时，对所有用户而言，系统
频率
码分多址技术
FDMA
时间 频率
TDMA
时间
时间
码字
CDMA
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混合扩频技术（HSST）
• 混合FDMA/CDMA（FCDMA），优点是无需连续 带宽，如MC－CDMA在cdma2000中采用
• 混合直扩/跳频多址（DS/FHMA），避免远近效应， 不适用软切换（Bluetooth采用）
– 多径特性（信道带宽），平坦衰落和频率选择性衰落 – 宽带码分多址是频率选择性慢衰落信道
• 测试信道的方法
– 衰落的概率分布 – 电平通过率－衰落快慢，信道衰落的深度 – 衰落持续时间（交织深度）
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无线信道模型
当前径权重
发
射
当前径权重
信
号
信当道前模径拟权重
信当道前模径拟权重
• 在分配成语音信道后，基站和移动台就会同时地连续不断 地发射
• FDMA通常是窄带系统
• 符号时间比平均时延扩展大很多，故平均时延扩展造成的 符号间干扰低，无需均衡
• FDMA比TDMA简单，同步和组帧比特少，系统开销小
• FDMA需要精确的RF滤波器，需要双工器（单天线）
• 非线性效应：许多信道共享一个天线，功率放大器的非线 性会产生交调频率（IM），产生额外的RF辐射
CDMA原理
➢ 无线传输技术和CDMA原理 ➢ CDMA无线资源管理原理 ➢ 不同体制的3G技术 ➢ 3G无线接入网络形态
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无线传输技术和CDMA原理
➢ 无线传输环境 ➢ 无线传输技术和多址技术 ➢ CDMA原理和RAKE接收技术 ➢ 分集技术 ➢ 智能天线技术 ➢ 多用户检测技术
数据 基带调制 上变频
数据 下变频
数据解调
码字产生
频率合成
同步跟踪
频率合成
码字产生
数据 慢进 快出
FH-CDMA收发射机
数据调制
数据 数据解调
快进 慢出
码字产生
载波产生
载波产生
TH-CDMA收发射机
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码字产生
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简单的扩频通信发射接收机框图（2）
数据 宽带调制
码字产生
载波产生
数据
解扩
宽带调制
码字同步/跟踪
码字产生 载波产生
DS－CDMA信号发射/接收机
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各种多址的不同接收方式
• 频分多址，符号持续时间长，无符号间干扰，直接 判决
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发射信号
多径环境
接收信号 强度
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时间
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发射数据
衰落
dB
接收数据
0 -5 -10 -15 -20 -25 -30 -35 -40
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移动信道的多径特征
• 电磁传播－反射、散射和绕射 • 无线环境中的信号衰减分成三部分：
– 幅度衰减较大的路径损耗 – 伴随中等幅度衰减的具有对数正态分布特性的慢变化成
分－大尺度变化 – 衰减幅度较小的快变化成分－小尺度衰落
• 两类典型小尺度衰落包络分布的描述方法
– 瑞利分布（非视距传播） – 莱斯分布（视距传播）
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移动信道的表征
• 时延表征
– 平均时延（均值） – 时延拓展（标准差），信道相关带宽＝1/时延拓展
• 频谱
– 多普勒扩展，运动引起信道变化（快、慢衰落），信道 相干时间＝1/多普勒频率
• 窄带系统与宽带系统
– 单个信道的带宽与所期望信道的相干带宽一致 – 一个信道的发射带宽大于这个信道的相干带宽 – 宽带系统通常能够带来频率分集的优势
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频分多址（FDMA）
• FDMA信道每次只能传递一个电话如果一个FDMA信道没有 使用，并且处于空闲状态，它不能被其他用户使用以增加 共享容量
信道模拟
信道模拟
高斯噪声 接 收 信 号
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无线信道建模方法
• 信道模型
– 幅度分布，瑞利、莱斯分布 – 多普勒谱分布，经典谱、平坦谱
• 信道模拟
– 滤波法 – 谐波叠加 – 谐波分解
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典型无线移动信道的分类
• 静态信道（static） • 户内信道 • 户外到户内人行道信道 • 车载信道 • 移动信道（moving） • 生死信道（birth-death）