CDMA移动通信系统的基本原理

接入信道(1—n≤32)
反向业务信道（1—m≤64)
MS
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三、CDMA基站子系统
基站（BTS）设备举例： ● 微蜂窝基站配置 ● 模块化基站配置（宏蜂窝基站）
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CDMA移动通信系统的基本原理
从频域或时域来观察多个CDMA信号是互相重叠的。接收机用相关器可以在多个 CDMA信号中选出使用预定码型的信号。其他使用不同码型的信号因为和接收机本地产 生的码型不同而不能被解调。它们的存在类似于在信道中引入了噪声或干扰，通常称之 为多址干扰。
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三、CDMA基站子系统 GPS接收机
GPS的作用是通过控制本地时钟,由本地时钟输出同步信号供给BTS， 使全网BTS同步。在大多数BTS系统中,GPS接收机都是其他公司提供的。 这些GPS接收机一般向BTS提供三个信号。
GPS接收机
19.6608MHz UTC 偶秒
其中19.6608MHz是CDMA进行解调的基本频率。UTC用于计算长 码的相位。偶秒用于同步短码和超帧。某些公司的接收机还向BTS提 供某些内部使用的特殊基准频率。
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三、CDMA基站子系统 模块化基站（宏蜂窝基站）
多载频放大器MCA
f1
ULAM
f2
3:1
1:3
ULAM
f3
ULAM
3:1
f1+f2+f3
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四、CDMA无线规划
• 频率配置 • 导频PN码相位偏置规划 • 导频搜索窗口参数 • 导频污染问题与解决方法 • CDMA切换 • CDMA分集
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各逻辑功能实体的定义
MS 移动台 MSC 移动交换中心 VLR 拜访位置寄存器 MC 消息中心 OMC 操作维护中心 SCP 业务控制点
BS 基站子系统 HLR 归属位置寄存器 AC(AUC) 鉴权中心 SME 短消息实体 IP 智能外设 SSP 业务交换点
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From BTS 2Mb/s
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三、CDMA基站子系统
模块化基站（宏蜂窝基站）
• 每机架可支持3扇面3载频(3/3/3),或最大全向9载频配置. • 能与现有的基站共存协调发展 • 小型化减少机架占地面积 • 全向、3扇面、6扇面配置(1*1,1*3,1*6) • 每个载频/扇面最大支持40信道单元(工程为20信道单元） • 每架最大支持6个E1 • 最少的天线配置—2或3付天线/每扇面。 • 可同时支持宽带CDMA
CBSC 集中基站控制器 MSC 移动交换中心 PLMN 公共陆地移动网 SSP 智能业务交换点 VLR 拜访位置寄存器 INMS 网管系统 SMSC 短消息业务中心
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二、多址通信方式
● FDMA —— 频分多址 ● TDMA —— 时分多址 ● CDMA —— 码分多址
t
c) CDMA
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Ci t
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二、多址通信方式
频分多址（FDMA）
F1
f1
MS1
F2
f2
MS2
.
Fk
BS
fk
. .
MSk
在频分多址系统中，把可以使用的总频段划分为若干占用
较小带宽的频道，这些频道在频域上互不重叠，每个频道就是 一个通信信道，分配给一个用户。
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二、多址通信方式
时分多址（TDMA）
MS1
. .
MS2
.
.
.
BS
.
帧
时隙
MSk
在时分多址系统中，把时间分成周期性的帧，每一帧再分割成
若干时隙（无论帧或时隙都是互不重叠的），每一个时隙就是一个 通信信道，分配给一个用户。
T2
T3
T5
T8
T1
SCP
SCP
SSP
E
Um
MS
BS
Ai/ Di
A
Ai/ Di
MSC
ISDN
C
B
H
D
Q
AC
HLR
VLR
N
SME
SME
MC
MC
M
M
M
PSTN Ai/ Di
OMC
至各相关实体
O
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一、CDMA网络结构
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三、CDMA基站子系统
微蜂窝基站配置
● 灵活的配置 ※ 室内覆盖可选择无分集收信天线 ※ 灵活的电源选择（100—200VAC，或+24/-48VDC ※ 多种安装方案（墙上，桅杆，屋顶，室内） ※ 通过加装风扇和加热器可在室外-40oC±52oC工作 ※ 菊花链（一条E1连3个基站）
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一、CDMA网络结构
IS-95空中 接口
M S
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CDMA系统结构实例
MOTORLA基站子系统
阿尔卡特移动交换系统
BTS
Abis
PSTN
HL
R/A
ISVP
UC
S12
A MSC/VLR/STP
CBSC
HLR/AuC/SSP
BTS
● 硬件设备内容 ● 接口内容 ● Um接口（Is-95标准）的信道结构 ● 基站(BTS)设备举例 ● GPS接收机
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硬件设备内容： 基站控制器 基站 直放站 操作维护终端
三、CDMA基站子系统
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三、CDMA基站子系统
微蜂窝基站配置 适合联通网络解决大商场，体育馆等热点区域，可 不占用机房，减少设站费用，微基站共址安装（最大3 个）共享 —T1/E1 —GPS天线 —电源柜 —分散的微基站至GPS天线最大距离为150m 搬运方便，节省时间
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三、CDMA基站子系统
采用模块化基站的优势
• 适合联通网络为提高容量向3G过渡配置应用 • 高稳定性，高有效性，易扩容 • 支持IS-95话音和数据 • 支持3G-1X容量加倍，应用高速数据64KbPs业务（最高可 达144Kbps） • 向3G业务无缝演进 • 具有支持宽带CDMA的能力 • 不需另增额外机架
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一、CDMA网络结构
● CDMA数字蜂窝移动通信网网络参考模型 ● CDMA系统结构 ● CDMA网络结构实例
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一、CDMA网络结构
中国联通CDMA网络参数模型
T9
HLR
IP
MSC
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三、CDMA基站子系统 Um接口（Is-95A标准）的信道结构：
导频信道1个(W0) 同步信道1个(W32)
寻呼信道7个(W1-W7) 前向业务信道55个(W8-31-W33-63)
前向
BTS 每个基站小区
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一、CDMA网络结构
CDMA系统结构
Um口
A口
其他网络接口
Abis口
M
BTS
BSC
S
BTS BSC
BTS M S
OMC-R
BSS
HLR
AC
MSC
E
S
V
I
M
L
R
E
R
MSS
OMC-S
PND PSTN ISDN
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2009年3月
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目录
CDMA网络结构 多址通信方式 CDMA基站子系统 CDMA 无线规划
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三、CDMA基站子系统 模块化基站（宏蜂窝基站）
• 24/-48V DC电源 — 可选的外接电源和电池 — 室外基站可应用交流电 • 射频功率 — 1900Mhz：16W/每载频 — 800Mhz： 20W/每载频 • 每载频每扇面支持20或40信道单元具有三方软切功能 • 信道共享
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二、多址通信方式
三种多址通信方式
1、 FDMA —— 频分多址
2、 TDMA —— 时分多址
3、 CDMA —— 码分多址
f
f
f
Fi
a) FDMA
t
b) TDMA
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IS-41
BTS INMS
ISVP
VMS
PLMN
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SM SC
SC P
Oth er MS C
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一、CDMA网络结构
各逻辑功能实体的定义
BTS 无线基站 VMS 语言信箱业务中心 SCP 智能业务控制点 HLR 归属位置寄存器 PSTN 公共电话交换网 STP 信令转接点 AuC 鉴权中心
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三、CDMA基站子系统 模块化基站（宏蜂窝基站） • 多载频放大器（MCA）单元： — 5MHz带宽放大器 — 支持连续3载频 — 每载频20W功率输出 • 利用超线性放大器（ULAM） — 支持3G应用 — 增加功放可靠性
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二、多址通信方式
三种多址技术频域、时域比较
时间
25KHz
频率
·单个用户/频道
时间
200 KHz
频率
·8个用户/较宽频带
时间
1.23 MHz
频率
·多个用户/宽带频道
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三、CDMA基站子系统
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三、CDMA基站子系统 微蜂窝基站配置
• 全向配置，3扇面配置 • 标准输出功率2W，特殊情况可提供10W—20W功率输 出，特别适合在农村、山区等低话务区全向配置，安装 简便，迅速开通，方便灵活。
BSC BTS RPT OMC-R
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三、CDMA基站子系统
接口内容： ● Um接口：BTS——MS之间，开放式Is-95A； ● Abis接口：BTS——BSC之间厂商内部接口不开放， 每个E1（2Mb/s）可传120路话； ● A接口：BSC——MSC之间，开放式，每个E1 (2Mb/s）可传30路话。
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三、CDMA基站子系统
微蜂窝基站支持菊花链 菊花链最大支持3个微基站/E1
Microcell 1
40CH
(23ch)
Microcell 2
40CH
(23ch)
Microcell 3
40CH
(23ch)
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二、多址通信方式
码分多址（CDMA）
C1
c1
MS1
C2
c2
MS2
.
Ck
BS
ck
. .
MSk
在CDMA通信系统中，不同用户传输信息所用的信号不是靠频率不同或时隙不同来 区分，而是用各自不同的编码序列来区分，或者说，靠信号的不同波形来区分。