《数字通信》 六、3G--CDMA移动通信系统(rake)2。0.ppt

M1 M2 M3 001 010 011 100 101 110 111 D1 D2 D3 m 1 1 1 0 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 1 D1、D2、D3是顺次延时一子码周期的m序列 由掩码选通其中的1、2、3个模2加得不同时间偏置的m序列 m序列与其时间偏置m序列模2加仍为该m序列 时间偏置不同 不同时间偏置m序列正交 长PN码发生器 4 . 掩码格式 移动台有二个独有的掩码：公开掩码、私用掩码。 移动台电子序号 ESN ：全球唯一，由生产厂家固化在移 动台内。 ESN置换规则： ESN E31、E30、E29…E2、E1、E0 置换后 ESN E0、E31、E22…E27、E18、E9 ESN置换目的 防止连号ESN 销售在同一地区 对应的长码时间偏移相近。 相关值过大。 4. 四相扩展。 1 . 基本原理同正向信道。 2 . 有以下二点区别： ①. 移动台固定使用0偏置短PN码 ②. Q支路延迟半个子码周期，成为偏移四相移相键控0QPS Offset QPSK 信号相位：OQPSK QPSK OQPSK优点：I支路和Q支路子码数据一次只能变一个，相位 只能发生90度改变，消除了QPSK的180度相位变化，包络变 化相对恒定，对功放线性度要求放宽 包络不恒定的调制信号 经过非线性功放，频谱会展宽 。 3 . 四相扩展的优点 ①. 四相扩展两支路传送相同的数据，从信息传输角度看， 等价于二相扩展 只用一个支路 。 ②. 四相扩展属于分集发送，收端将二路正交信号分别检测 后合并，因而具有以下优点： a. 减小码间窜扰及多址干扰 b. 可采用非相干解调 反向传输无导频信道，基站无法 提取相干载频 。 ∵r t d t ·cosw0t+d t ·sinw0t ∴rc t d t ·cosθ+d t ·sinθ rs t -d t ·sinθ+d t cosθ ∴ ∑ LPF LPF r t 合并 ，非相干载波 正交载波调制的非相干解调 IS-95比这复杂 5. 可变数据率传输 反向业务信道 。 为减小移动台功耗及对其它信道的多址干扰，反向业务信 道重复的码元经过随机的选择，实际只发送无重复的码元： 卷积纠码前速率 发送 9.6kb/s 4.8kb/s 2.4kb/s 1.2kb/s 全发送 ∵无重复 发一次 去掉一次重复 发一次 去掉三次重复 发一次 去掉七次重复 10.4 CDMA蜂窝通信的关键技术和特点 10.4.1 自动功率控制 1. 远近效应及功率控制 MS2 MS1 BS PT2 PT1 d1 d2 RX框图。 远近效应。 功率控制。 RX框图 BPF 解调 D/A 解扩 s’ s” D s PN fc 2. 功率控制目标 1 . 上行 MS—〉BS ：BS收到任何位置MS发来的信号工率都 相等，且刚好达到C/I门限。 2 . 下行 BS—〉MS ：任何位置移动台收到BS发来信号刚好 达到C/I门限。 3. 上行 MS—〉BS 功率控制方法。 ①. 方法 MS检测来自BS的下行信号强度及质量，作为BS收到的上行 信号强度与质量的估值，来调整上行信号发射功率。 步长/调整速率：±0.5dB/ms ②. 特点 简单 对阴影效应引起的慢衰落有效 对多径效应引起的快衰落无效 ∵上/下行 Δf 4.5MHz ∴快衰落独立 2 闭环功率。 ①. 方法 BS检测来自MS的信号强度和质量，发指令给MS调整发射 功率。 ②. 特点 对快衰落也有效 3 . 实际控制方案：开环、闭环结合，功率控制快速、精确。 粗控：开环功率控制 精控：闭环功率控制 4. 下行 BS—〉MS 功率控制方法 慢速闭环功率控制 以帧长20ms为单位 步长±0.5dB 调节范围±6dB 下行功率控制基本未用 控制速率及动态范围小 的原因： 10.4.2 RAKE接收机 1. 原理 RAKE接收机利用PN码锐尖的自相关特性，用多个并行相关器接受多径信号，再合并成一路信号，实现多径分集，降低误码率，提高话音质量： 不同路径信号传输时延不同：0、Δ2、Δ3、… ΔN 每个相关器本地PN码时间偏置与对应路径信号的对齐 设计PN码子码周期TP小于各路径传输时延差，即各路径PN码时 间偏置大于TP，则相互正交，可分别解调出各自路径的数据 例：IS-95中PN码速率Rp 1.2288MC/s，则最小可分开