9.call processing(呼叫处理)

9.6kbit/s 4.8kbit/s
码符号 卷积码编码器 r=1/2,K=9 19.2kbit/s 9.6kbit/s
符号重复 (*1 或*2)
调制符号 19.2kbit/s
24*16=384 符号交织器 20ms延迟
调制符号 19.2kbit/s
W1-7
CDMA 移动通信技术
呼叫处理
清华大学 微波与数字通信技术国家重点实验室
CDMA 移动通信技术
呼叫处理
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概
• 呼叫处理的基本概念
述
设置和处理语音呼叫的一系列事件称作呼叫处理 。
• 状态图
初始化 空闲 系统接入 业务信道
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CDMA空中接口层结构 空中接口层结构
14.4kbit/s
28.8kbit/s
28.8kbit/s
接入调制
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接入信道帧结构
20ms 长
88比特 信息体 8个尾比特
• 接入信道采用时隙结构，时隙长度可设。手机可以随时 接入各个时隙。 • 每个时隙头部有一长度可变的前置头，接着是消息提。 • 接入信道的传送速率是4800bps，占20ms，载有88各信 息比特和8个尾比特，不需要CRC，消息体自带CRC。
26.66ms×1.2kbps=32bit
• 同步信道：超帧80ms，分成三个帧，每帧26.66ms，第 一个比特是SOM，用来指示帧头。
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同 步 信 道 消 息 （1） ）
寻 呼 信 道
• 时隙长80ms，2048个时隙163.84s组成一个循环时隙周期； • 一个信道消息有消息长度、消息体和CRC组成，封包时 可以加入填充比特以达到一定长度； • 封好后的包再分成帧、时隙，最后发送。
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寻 呼 信 道 帧 结构
No
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初始化状态-系统确定 初始化状态 系统确定
• 用户选择：取决手机制造商，800/1800M • 改发过程：运营商 • 信道选择 －IS95标准要求的蜂窝基站允许使用主信道和次信道； －PCS系统不使用主信道和次信道，J-STD-008标准定义了 优先选用信道。
寻呼信道开销信息
• 开销信息是通过寻呼信道传送的，手机借助这些消息来 配置自己，以便正常工作。蜂窝系统与PCS系统的配置 消息略有差别。
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系统参数消息
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扩展系统参数消息
• LP_SEC从系统开始时间算 起的闰秒数 • LTM_OFF当地时间与系统 时间差 • PRAT寻呼信道数据速率 • CDMA_FREQ频率值配 • DAYLT夏令时
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呼叫处理
初 始 化 状 态 （2） ）
系统待定 选择CDMA Yes 捕获导 频信道 No 模拟系统初 始化
No
T20m(=15s) 到时 Yes
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初 始 化 状 态 （3） ）
捕获同步信道消息 空闲状态 同步信道消息有效 <T21m(=1s) 同步与定时 Yes Yes 协议版本有效 No 系统待定
第九讲 呼 叫 处 理
王 艺 清华大学数字与微波国家重点实验室 2002年3月 广州 年 月
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呼叫处理
内容提要
• 概述 • 初始化状态 • 空闲状态 • 系统接入状态 • 业务信道状态 • 呼叫处理举例 • 需要掌握 • 同步与定时 • 寻呼信道 • 接入信道 • 业务信道
空闲状态呼叫处理
空闲状态 1 监控寻呼信道 N 睡眠 N 扫描导频信道 找PN偏移 Y 把码改变到 新的PN偏移 N 呼叫发起 N 1 Y 睡眠 系统命令 Y 设置命令响 应标志 Y 设置呼叫发 起标志 接入 状态
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寻呼匹配
Y 设置寻呼响 应标志
更好信道 N
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送给特定用户的消息
• 寻呼信道消息 • 信道指配消息
000 001 010 011 100 101 业务信道指配 业务信道指配 捕获模拟系统 模拟话音信道指配 扩展业务信道指配 扩展寻呼信道指配
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呼叫处理
空闲状态的切换
• 移动台在空闲状态下不直接通信，但是它必须锁 定在特定的基站上； • 当移动台发现有更强信号的基站时，如果基站有 空闲资源，那么江切换到新的基站上。
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接 入 状 态
• 在接入状态下，移动台发送消息以响应移动定向 消息、注册或呼叫发起； • 与某寻呼信道相关的多个移动台可能会同时尝试 同一接入信道，这可以通过随机接入协议来避免 冲突。
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• PILOT_PN短码偏置 • LC_STATE长码状态 • SYS_TIME系统时间， 定义为 320ms后减去导 频PN序列偏置
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同 步 信 道 消 息 （3） ）
域 MSG_TYPE(0000 0001) P_REV MIN_P_REV SID NID PILOT_PN LC_STATE SYS_TIME LP_SEC LTM_OFF DAYLT PRAT CDMA_FREQ 长度（比特） 8 8 8 15 16 9 42 36 8 6 1 2 11
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初 始 化 状 态 （1） ）
• 初始化状态是获得系统信息的过程，用来 指示移动电话如何与系统通通信; • 选择CDMA和模拟系统; • 搜索导频信道，同步短PN码; • 从同步信道获得同步信息和定时.
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1.2kbit/s
卷积码编码器 r=1/2,K=9 2.4kbit/s
符号重复 (*2)
交织器 26.66ms延迟
W32
• 同步信道帧与短码同时起止；
• 同步信道发送同步信息；
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同 步 信 道 帧
SOM 1bit
31 bits Information bits
用户层 基本业务 L2 基本业务 用户层 辅助业务 L2 辅助业务 第三层（呼叫处理和 控制） L2 信令 L2链路层 （寻呼和 接入信道
复用子层（业务信道） 第一层
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移动台呼叫处理
开机 初始化任务
开始模拟 结束模拟 NGHBR_CONFIG= 011,移动台空 闲切换操作
域 MSG_TYPE(0000 0001) P_REV MIN_P_REV SID NID PILOT_PN LC_STATE SYS_TIME LP_SEC LTM_OFF DAYLT PRAT CDMA_FREQ 长度（比特） 8 8 8 15 16 9 42 36 8 6 1 2 11
• 共170比特 • MSG_TYPE消息类 别 • P_REV协议版本 • MIN_P_REV最低协 议版本 • SID系统号 • NID网络号
初始化状态
移动台完全捕 获系统定时
业务信道使用 结束
空闲状态
收到除始呼消息和 寻呼响应消息以外 的接入信道发射正 式 被呼，始呼和 注册
系统接入 状态
给业务信道的 指示
注：部分状态 转移图
业务信道 状态
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呼叫处理
呼叫处理与信道映射关系
基站 导频和同步 信道 寻呼信道 导频、功率、相位、定时 同步信道消息 OVERHEAD信息 移动台指向信息 接入响应 接入信道 接入请求 业务信道 通话 业务信道状态 系统接入状态 空闲状态 移动台 初始化状态
空 闲 状 态
• 寻呼信道监控 • 消息确认 • 注册 • 空闲切换 • 开销信息响应 • 移动台的相关操作
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寻 呼 信 道 结 构
42状态长PN码 产生器 抽样器：每64个码 片抽样一次 (1228.8/64=19.2) 19.2kbit/s
• 每80ms的时隙由四个20ms的帧组成，每帧又分 为两个10ms长的半帧，半帧的第一比特为SCI （同步封包表示语）比特。
SCI
信息比特47/95
SCI
信息比特47/95
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清华大学 微波与数字通信技术国家重来自百度文库实验室
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同 步 信 道 消 息 （2） ）
域 MSG_TYPE(0000 0001) P_REV MIN_P_REV SID NID PILOT_PN LC_STATE SYS_TIME LP_SEC LTM_OFF DAYLT PRAT CDMA_FREQ 长度（比特） 8 8 8 15 16 9 42 36 8 6 1 2 11
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接入信道结构
42级长 PN码产生 器
1.2288Mcps
卷积码编 码器 r=1/3,k= 4.8kbit/s 9
接入信 息位
符号重复 *2
块交织器 32*18=576 延迟20ms
W(64,6) 正交调制 的 Walsh函 数编码器 307.2kbit/s
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寻呼信道开销信息
• 系统参数消息 • 扩展系统参数消息 • 接入参数消息 • 邻区列表消息 • 扩展邻区列表消息 • 通用邻区列表消息 • CDMA信道列表消息 • 全业务指向消息
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呼叫处理
接入信道结构举例
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呼叫处理
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接入信道帧结构
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接入信道－请求、响应（ ） 接入信道－请求、响应（1）
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接入信道－请求、响应（ ） 接入信道－请求、响应（2）
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工 作 模 式
• 不划分时隙模式：移动台一直监听基站发给它的寻呼消息； • 划分时隙模式：移动台只在属于自己的时隙醒来监听是否 有发给他的寻呼消息；在其它时隙里，手机可以关闭一些 电路系统，因可以给移动台省电。
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寻呼时隙确定
• 基站借助Hash函数选取PGSLOT。
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呼叫处理
导 频 信 道 处 理
• 利用导频信号获得初步的系统定时和基站PN码的偏置。
导频信道 全0
调制 W0 短码
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同 步 信 道
码符号 调制符号 4.8kbit/s 调制符号 4.8kbit/s A