《移动通信原理与系统》课件第七章 第三代移动通信系统.pptx
- 【下载声明】
1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
3. 本页资料《《移动通信原理与系统》课件第七章 第三代移动通信系统.pptx》由用户(momomo)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 移动通信原理与系统 移动通信原理与系统课件第七章 第三代移动通信系统 移动 通信 原理 系统 课件 第七 第三代
- 资源描述:
-
1、第七章第七章 第三代移动通信系统第三代移动通信系统 及增强技术及增强技术Mobile Communication Theory目录目录概述概述7.2WDMA与与HSDPA7.37.1CDMA20001x 与与CDMA20001xEvDo功率功率控制与切换控制与切换7.5TD-SCDMA 7.4Mobile Communication Theory 概述概述7.1Mobile Communication Theory IMT-2000的主要目标和要求特点 IMT-2000 意指工作在2000MHz频段并在2000年左右投入商用的国际移动通信系统(International Mobile Tele
2、com System),它既包括地面通信系统也包括卫星通信系统。基于IMT-2000的宽带移动通信系统称为第三代移动通信系统,简称为3G,它将支持速率高达2Mbps的业务,而且业务种类将涉及话音、数据、图像以及多媒体等业务。Mobile Communication TheoryIMT-2000的目标全球漫游适应多种环境 能提供高质量的多媒体业务足够的系统容量和强大的用户管理能力Mobile Communication Theory全球性标准多种环境下支持高速的分组数据传输速率快速移动环境 144kbps步行环境 384kbps 固定位置环境2Mbps 便于系统的升级、演进,易于向下一代系统灵活
3、发展传输速率能够按需分配 Mobile Communication Theory上下行链路能适应不对称业务的需求具有简单的小区结构和易于管理的信道结构无线资源的管理、系统配置和服务设施要灵活方便业务与其它固定网络业务兼容频率利用率高高保密性Mobile Communication TheoryIMT-2000的发展历程(1)IMT-2000的发展大致经历了以下的历程:1991年,国际电联正式成立TG8/1工作组,负责FPLMTS标准的制定 1996年,FPLMTS正式更名为IMT-2000 1997年初,国际电联发出通函,向各国征集IMT-2000无线传输技术方案 1998年6月,ITU共收到
4、10种地面无线传输方案,经过协调与融合,1999年11月,确定了IMT-2000的无线传输技术规范,将无线接口标准明确为五种方案,Mobile Communication TheoryIMT-2000的发展历程(2)2000年5月,国际电信联盟-无线标准部(ITU-R)最终通过I M T-2 0 0 0 无 线 接 口 规 范(M.1 4 5 7),包 括:-美 国 电 信 工 业 协 会(T I A)提 交 的 c d m a 2 0 0 0-欧 洲 电 信 标 准 化 协 会(E T S I)提 交 的 W C D M A-中国电信科学技术研究院(CATT)提交的 TD-SCDMAMobi
5、le Communication TheoryIMT-2000地面无线传输技术提案序号提案名称双工方式提交者1J:W-CDMAFDD、TDD日本:ARIB2ETSI-UTRA-UMTSFDD、TDD欧洲:ETSI3WIMS W-CDMAFDD美国:TIA4WCDMA/NAFDD美国:T1P15Global CDMA IIFDD韩国:TTA6TD-SCDMATDD中国:CATT7cdma2000FDD、TDD美国:TIA8Global CDMA IFDD韩国:TTA9UWC-136FDD美国:TIA10EP-DECTTDD欧洲:ETSI DECT计划Mobile Communication Th
6、eoryIMT-2000地面无线接口标准多址方式标准名称对应提案CDMAIMT-2000 CDMA DSWCDMAIMT-2000 CDMA MCcdma2000IMT-2000 CDMA TDDTD-SCDMA和UTRA-TDDTDMAIMT-2000 TDMA SCUWC-136IMT-2000 TDMA MCDECTMobile Communication Theory3G系统承载的业务(1)3G灵活的支持多种业务:话音、数据、图像及多媒体等;并能够灵活引进新业务ITU-R的建议M.816将3G支持的主要业务划分为交互性业务、分配性业务和移动性业务三大类。Mobile Communica
7、tion Theory3G系统承载的业务(2)()交互性业务 会话业务、消息业务和检索与存储业务()分配性业务 例如广播业务()移动性业务 漫游业务和定位业务Mobile Communication Theory我国第三代移动通信系统的频率规划频率范围(MHz)工作模式业务类型备注19201980/21102170FDD(频分双工)陆地移动业务主要工作频段17551785/18501880FDD陆地移动业务补充工作频段18801920/20102025TDD(时分双工)陆地移动业务主要工作频段23002400TDD陆地移动业务补充工作频段,无线电定位业务共用825835/87088088591
8、5/93096017101755/18051850FDD陆地移动业务之前规划给中国移动和中国联通的频段,上下行频率不变19802010/21702200卫星移动业务Mobile Communication Theory3G系统中支持的新技术系统中支持的新技术高效的信道编码技术高效的信道编码技术智能智能天线技术天线技术软件软件无线电技术无线电技术多用户检测与干扰消除多用户检测与干扰消除全全IPIP核心网核心网Mobile Communication Theory7.2CDMA20001x 与与CDMA20001xEvDoMobile Communication TheoryCDMA2000技术发
9、展演进过程技术发展演进过程 IS-95ACDMAIS-95BCDMACDMA2000 1xCDMA2000 3xCDMA20001x EV-DOCDMA20001x EV-DV2G3G话音业务话音业务话音业务话音业务数据业务数据业务x商用商用Mobile Communication Theory 支持新的无线配置 前向链路引入辅助导频 采用变长的Walsh码 引入准正交函数 支持Turbo编码 前向链路的发射分集 前向链路采用快速功率控制 增加了反向导频信道 反向链路信道码分复用 反向链路连续的波形 引入前向快速寻呼信道 增加了反向增强接入信道 采用新的扩频调制方式 支持可变的帧长Mobile
10、 Communication Theory 无线配置(Radio Configuration,简称“RC”)指一系列前向或反向业务信道的工作模式。分类 根据前向和反向业务信道不同的物理层传输特性进行分类,每种RC支持一套数据速率。特性 cdam2000的前向业务信道支持RC1到RC9;反向业务信道支持RC1到RC6。其中RC1和RC2用于后向兼容IS-95系统。Mobile Communication Theory 前向链路物理信道由适当的Walsh函数或准正交函数(quasi-orthogonal function,简称QOF)进行扩频。表示与表示与IS-95后向兼容后向兼容前向链路前向链路
11、公共指公共指配信道配信道公共功率公共功率控制信道控制信道导频导频信道信道公共控公共控制信道制信道同步同步信道信道业务业务信道信道广播控广播控制信道制信道寻呼寻呼信道信道快速寻快速寻呼信道呼信道前向导前向导频信道频信道发送分集发送分集导频信道导频信道辅助导辅助导频信道频信道辅助发送分辅助发送分集导频信道集导频信道01个个专用控制信道专用控制信道基本信道基本信道子信道子信道补充码分信道补充码分信道(RC1 2)01个个功率控制功率控制补充信道补充信道(RC1 2)图图10-11 CDMA2000 1x前向链路物理信道划前向链路物理信道划分分 Mobile Communication TheoryM
12、obile Communication Theory 使在其覆盖范围内的MS能够获得基本的同步信息,也就是各BS的PN短码相位的信息,MS可根据它们进行信道估计和相干解调。MS还可以可通过对导频信号进行检测,以比较相邻基站的信号强度和决定什么时候需要进行越区切换。因此,导频信道需要用较大的功率来发射,以保证可靠性。Mobile Communication Theory CDMA系统中,不同的基站利用导频PN序列的不同时间偏置来标识,时间偏置可以复用。不同的导频信道由偏置指数(0511)来区别,任一导频PN序列的偏置指数乘上一个常数就是该序列相对于零偏置导频PN序列的偏置时间。对于CDMA200
13、0 1x系统,该常数是64。Mobile Communication TheoryMobile Communication TheoryF-SYNCH只经过了PN短码的调制作用 传送同步信息,在基站覆盖的范围内,各移动台可利用这种信息进行同步捕获 F-SYNCH的数据速率为固定的1200bps,在发送前要经过卷积编码、码符号重复、交织、扩频、QPSK调制和滤波。Mobile Communication TheoryMobile Communication TheoryF-PCH供基站在呼叫建立阶段传送控制信息:移动台在建立同步后,就选择一个F-PCH(或在基站指定的F-PCH)监听由基站发来的
14、指令,在收到基站分配业务信道的指令后,就转入指配的业务信道中进行信息传输。Mobile Communication TheoryMobile Communication Theory信道比特信道比特块交块交织器织器调制调制符号符号比特比特/帧帧W帧质量帧质量指示位指示位8 位保留位保留/编编码器尾比特码器尾比特卷积或卷积或Turbo 编码器编码器24bit/5ms比特比特数据速率数据速率(kbps)16bit/20ms1669.61.5符号符号192768速率速率(ksps)38.438.4/n符号符号删除删除删除删除无无符号符号重复重复R1/41/4系数系数1 40bit/20n ms62.
15、7/n76838.4/n1/480bit/20n ms84.8/n76838.4/n1/4172bit/20n ms129.6/n76838.4/n1/4360bit/20n ms1619.2/n153676.8/n1/4744bit/20n ms1638.4/n3072153.6/n1/41512bit/20n ms1676.8/n6144307.2/n1/43048bit/20n ms16153.6/n12288614.4/n1/41到到3047bit/20n ms1/58 1/94 无无2 无无1 无无1 无无1 无无1 无无1 Mobile Communication Theory调制
16、调制 符号速率符号速率加扰比特重复加扰比特重复I和和Q 路加扰比特抽取器路加扰比特抽取器加扰比特重复系数在非发送分集模式加扰比特重复系数在非发送分集模式下为下为1,在发送分集模式下为,在发送分集模式下为2信号映射信号映射0 11 1信道信道增益增益X长码发生器长码发生器(1.2288Mcps)用户用户m的的长码掩码长码掩码以调制符号速率以调制符号速率/(2 加扰比特重加扰比特重复系数)的速率抽取比特对复系数)的速率抽取比特对W调制调制 符号速率符号速率抽取器抽取器功率控制比特功率控制比特位置抽取器位置抽取器前向功前向功率控制率控制子信道子信道增益增益功率功率控制控制符号符号插入插入功率控制比特
17、功率控制比特取值为取值为1每每20ms 帧帧16bits或每或每5ms帧帧4bits调制调制 符号速率符号速率抽取定时抽取定时控制控制(800Hz)Mobile Communication Theory信道类型数据速率(bps)下行同步信道1200下行寻呼信道9600 或 4800下行广播控制信道19200(40 ms 时隙长),9600(80 ms 时隙长),或 4800(160 ms 时隙长)下行快速寻呼信道4800 或 2400下行公共功率控制信道19200(9600/每 I和Q支路)下行公共指配信道9600下行公共控制信道38400(5,10 或 20 ms 帧长),19200(10
18、或 20 ms 帧长),或 9600(20 ms 帧长)Mobile Communication Theory下行专用控制信道RC 39600下行基本信道RC 19600,4800,2400,或 1200RC 214400,7200,3600,或 1800RC 3 9600,4800,2700,或 1500(20 ms 帧长)或 9600(5 ms 帧长)下行补充码分信道RC 19600RC 214400下行补充信道RC 3153600,76800,38400,19200,9600,4800,2700,或 1500(20 ms 帧长)76800,38400,19200,9600,4800,24
19、00,或 1350(40 ms 帧长)38400,19200,9600,4800,2400,或 1200(80 ms 帧长)Mobile Communication TheoryCDMA2000 1x前向链路的差错控制技术前向链路的差错控制技术CDMA2000系统针对不同的数据速率的业务需求,采用了多种差错控制技术:循环冗余校验编码(CRC)前向纠错编码(FEC)交织编码Mobile Communication Theory信道类型FEC编码速率R同步信道卷积码1/2寻呼信道卷积码1/2广播信道卷积码1/4 或 1/2快速寻呼信道无-公共功率控制信道无-公共指配信道卷积码1/4 或 1/2下行
20、公共控制信道卷积码1/4 或 1/2Mobile Communication Theory下行专用控制信道卷积码1/4(RC 3)下行基本信道卷积码1/2(RC 1或2)1/4(RC 3)下行补充码分信道卷积码1/2(RC 1 或 2)下行补充信道卷积码 或Turbo码(N 360)1/4(RC 3)Mobile Communication TheoryWalsh码码PN短码序列PN长码序列PN长码周期为长码周期为 2的的42次方减次方减1,速率为,速率为1.2288Mcps,用于下行链路寻呼信道和,用于下行链路寻呼信道和业务信道的数据加扰业务信道的数据加扰两个互为准正交的两个互为准正交的PN
21、短码序列,码速率均为短码序列,码速率均为1.2288Mcps,周期周期长度为长度为2的的15次方,次方,基站识别基站识别Walsh码以及准正交函数码以及准正交函数,保证保证前向链前向链路的各个信道之间具有正交性。路的各个信道之间具有正交性。Mobile Communication Theory 周期 2 24242-1-1 速率 1.2288Mcps 作用 前向链路寻呼信道和业务信道的数据加扰前向链路寻呼信道和业务信道的数据加扰 反向链路中区分用户反向链路中区分用户 特征多项式 长码发生器的结构 长码掩码的格式423533312726252221191817161076532()1P xxxx
22、xxxxxxxxxxxxxxxxxMobile Communication Theory长码发生器是由42级移位寄存器、相应的反馈支路以及模2相加器组成。为了保密起见,42级移位寄存器的各级输出与长码掩码(一个42位的序列)相乘,然后进行模2加,得到长码输出。42 42比特长码掩码比特长码掩码最高有效位最低有效位模2 加长码输出长码输出最高最高有效位有效位最低最低有效位有效位 模模2 2加加 长长码发生器码发生器Mobile Communication TheoryCDMA2000 1x系统所使用的Walsh码的最大长度为128。为了提供高速数据业务,同时保持前向链路中恒定的码片速率,需要使用
23、变长的Walsh码分配 必须保证与其他码分信道之间的正交关系Wn32R=1/4R=1/2W80128、W48128和W112128 F-QPCHF-ATDPICHF-APICHN 512,且1 n N/2-1WnNF-APICH和F-ATDPICH联合使用WnN(N512)F-APICHW064F-TDPICHWn64F-BCCHW164 W764F-PCHW3264F-SYNCW16128F-PICHWalsh函数信道类型Mobile Communication TheoryWn64OTD或STS方式Wn128R=1/2F-CACHWn64RC=1或RC=2F-SCCHWnN (N=4,8,
24、16,32,64,和128)RC=3或RC=4F-FCHWn128RC=4Wn64RC=3或RC=5Wn64RC=1或RC=2F-FCHWn128非发送分集F-CPCCHWn128RC=4Wn64RC=3或RC=5F-DCCHWnN (N=16,32和64)R=1/4WnN (N=32,64,和128)R=1/2F-CCCHWn64R=1/4Walsh函数信道类型Mobile Communication Theory目的 弥补Walsh码数量不足的情况 正交扩频过程掩码 QOFsign Walshrot掩码函数表Mobile Communication TheoryMobile Communi
25、cation Theory CDMA2000 1x中使用的两个掩码函数如表所示 生成的QOF长度为2567822dd8777d2d2774beeee4bbbe11e441e44bbe111b4b411d27777d2227887dd37d27e4be82d8e4bed87dbe1bd87d41e44eebd7724eeb288d144e7228ebb1722827d72141bd7d8beb1727de4eb2728b1be8d7de414d828b1417d8deb1bd72741b1 10000000000000000000000000000000000000000000000000000
展开阅读全文