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RG000001 CDMA 1X 空中接口

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RG000001 CDMA 1X 空中接口. 无线产品课程开发室. 学习目标. 学习完本课程,您应该能够:. 了解空中接口的分层结构 掌握 Um 各种信道的名称和作用 掌握物理层的结构和功能 掌握链路层结构和作用 了解 1X 和 IS95 信道的区别. 课程内容. 第一章 空中接口( Um )和分层结构 第二章 物理层 第三章 媒体接入控制层 第四章 链路接入控制层 第五章 第三层 参考文献. 第一章 空中接口( Um )和分层结构. 空中接口 Um 空中接口分层结构. Um. 空中接口( Um ). Um 接口 - PowerPoint PPT Presentation

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RG000001 CDMA 1X 空中接口

无线产品课程开发室

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学习目标

了解空中接口的分层结构掌握 Um 各种信道的名称和作用掌握物理层的结构和功能掌握链路层结构和作用了解 1X 和 IS95 信道的区别

学习完本课程,您应该能够:

Page 3: RG000001 CDMA 1X 空中接口

课程内容第一章 空中接口( Um )和分层结构第二章 物理层第三章 媒体接入控制层第四章 链路接入控制层第五章 第三层参考文献

Page 4: RG000001 CDMA 1X 空中接口

第一章 空中接口( Um )和分层结构

空中接口 Um

空中接口分层结构

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• Um 接口 - 规定了无线接口的物理层结构和无线接口的信令等内容,是为实现

BTS 和 MS 互联而对无线信道上的信号传输所做的一系列规定。• Um 接口规定的特性 - 信道结构和接入能力 - MS-BSS 通信协议 - 维护和操作特性 - 性能特性 - 业务特性

空中接口( Um )

Um

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第一章 空中接口( Um )和分层结构

空中接口 Um

空中接口分层结构

Page 7: RG000001 CDMA 1X 空中接口

第三层( L3 )链路接入控制层( LAC )媒体接入控制层( MAC )

第一层(物理层)

第二层(链路层)

空中接口分层结构

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• 物理层 - 通过各种物理信道完成高层信息与空中无线信号间的相互转换 - 完成各种物理信道的处理,包括数据编解码、调制解调等• 链路层 - 链路接入控制层:主要提供保证信令可靠传输的机制等 - 媒体接入控制层:完成各逻辑信道上多种业务的复用和 QOS(服务质量等级)等功能• L3 层 - 包括信令层结构,与层 2 的业务接口、层 3 信令控制以及信令应用和格式等

空中接口分层结构

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小结

本章讲述了空中接口的定义和分层结构,并对各层的主要内容进行说明。

Page 10: RG000001 CDMA 1X 空中接口

课程内容

第一章 空中接口( Um )和分层结构第二章 物理层第三章 媒体接入控制层第四章 链路接入控制层第五章 第三层参考文献

Page 11: RG000001 CDMA 1X 空中接口

第二章 物理层 扩谱速率 CDMA2000 频率分配信道命名和映射前 / 反向链路物理层特征无线配置前向信道反向信道cdma 1X 与 IS95 信道比较物理层质量控制监制

Page 12: RG000001 CDMA 1X 空中接口

0 3 MHz 5 MHz4 MHz2 MHz1 MHz

0 3 MHz 5 MHz4 MHz2 MHz1 MHz

1.25 MHz

0 3 MHz 5 MHz4 MHz2 MHz1 MHz

1.25 MHz

0 3 MHz 5 MHz4 MHz2 MHz1 MHz

1.25 MHz

扩谱速率 1 和扩谱速率 3

扩谱速率 1 ( SR1 ) 扩谱速率 3 ( SR3 )

反向链路

前向链路

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第二章 物理层 扩谱速率 CDMA2000 频率分配信道命名和映射前 / 反向链路物理层特征无线配置前向信道反向信道cdma 1X 与 IS95 信道比较物理层质量控制监制

Page 14: RG000001 CDMA 1X 空中接口

CDMA2000 频率分配Band Class 上行(MHz) 下行(MHz)

0 824~849 869~894

1 1850~1910 1930~1990

2 872~915 917~960

3 832~870 887~925

4 1750~1780 1840~1870

5 412~460 420~493

6 1920~1980 2110~2170

7 746~764 776~794

5

Page 15: RG000001 CDMA 1X 空中接口

频率分配—— Band Class0

频段 扩 谱 速 率(SR)

优选信道

A 1 283、6913 37、78、119、160、201、242

B 1 384、7773 425、466、507、548、589

频段 优选信道A 37、160、283B 384、507、630

CDMA 优选信道号

SR3 时的优选同步信道号

Page 16: RG000001 CDMA 1X 空中接口

频率分配—— Band Class1 和扩谱速率 1

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第二章 物理层 扩谱速率 CDMA2000 频率分配信道命名和映射前 / 反向链路物理层特征无线配置前向信道反向信道cdma 1X 与 IS95 信道比较物理层质量控制监制

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CDMA2000 中的逻辑信道命名

第 1 个字母 第 2 个字母 第 3 个字母f=Forward

r=Reverse

d=Dedicated

c=Common

t=Traffic

s=Signalingch

最后 2 个字母

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CDMA2000 中的物理信道命名信道名称F/R-FCH

F/R-DCCH

F/R-SCCH

F/R-SCH

F-PCH

F-QPCH

R-ACH

F/R-CCCH

物理信道Forward/Reverse Fundamental Channel (前反向基本信道)Forward/Reverse Dedicated Control Channel (前反向专用控制信道)Forward/Reverse Supplemental Code Channel (前反向补充码分信道)Forward/Reverse Supplemental Channel (前反向补充信道)Forward Paging Channel (前向寻呼信道)Forward Quick Paging Channel (前向快速寻呼信道)Reverse Access Channel (反向接入信道)Forward/Reverse Common Control Channel (前反向公共控制信道)

Page 20: RG000001 CDMA 1X 空中接口

CDMA2000 中的物理信道命名(续)信道名称F/R-PICH

F-APICH

F-TDPICH

F-ATDPICH

F-SYNC

F-CPCCH

F-CACH

R-EACH

物理信道Forward/Reverse Pilot Channel (前反向导频信道)Forward Dedicated Auxiliary Pilot Channel (前向专用辅助导频信道)Forward Transmit Diversity Pilot Channel (前向发射分集导频信道)Auxiliary Transmit Diversity Pilot Channel (前向辅助发射分集导频信道)Forward Sync Channel (前向同步信道)Forward Common Power Control Channel (前向公共功率控制信道)Forward Common Assignment Channel (前向公共指配信道)

Reverse Enhanced Access Channel (反向增强接入信道)F-BCCH Forward Broadcast Control Channel (前向广播控制信道)

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CDMA2000 逻辑 - 物理信道映射物理信道 逻辑信道 信息F/ R- FCH f / r- dsch 3层 信令消息

f / r- dtch /用户数据(语音 数据业务)F/ R-SCH f / r- dtch 用户数据(数据业务)F/ R-DCCH f / r- dsch 3层 信令消息

f / r- dtch /用户数据(语音 数据业务)F-SYNC f - csch 同步信道消息F-CCCH f - csch 手机指示消息F-BCCH f - csch 广播消息F-PCH f - csch TI A/ EI A-95寻呼信道消息(与 兼容)R-EACH r-csch 手机接入消息R-ACH r-csch TI A/ EI A-95手机接入消息(与 兼容)

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第二章 物理层 扩谱速率 CDMA2000 频率分配信道命名和映射前 / 反向链路物理层特征无线配置前向信道反向信道cdma 1X 与 IS95 信道比较物理层质量控制监制

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前向链路物理层关键特征 信道通过 Walsh 函数实现正交 支持准正交函数 QPSK 数据调制 前向纠错 - 卷积码( K=9 )用于语音和一般速率数据业务 - Turbo 码用于补充信道上的高速数据速率业务 前向链路同步 前向快速功率控制( 800 次 / 秒) 前向发射分集 增强信道结构 灵活的帧长

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反向链路物理层特征 反向链路采用长码区分移动用户 采用 64 阶正交和 BPSK 数据调制方式 反向纠错 - 卷积码( K=9 )用于语音和一般速率数据业务 - Turbo 码( K=4 )用于补充信道上的高速数据速率业务 反向快速功率控制 灵活的帧长 反向链路相干解调

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第二章 物理层 扩谱速率 CDMA2000 频率分配信道命名和映射前 / 反向链路物理层特征无线配置前向信道反向信道cdma 1X 与 IS95 信道比较物理层质量控制监制

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无线配置( Radio Configuration ) - 指一系列前向或反向业务信道的工作模式,每种 RC 支持一套数

据速率,差别在于物理信道的各种参数,包括调制特性和 SR 等 cdma2000 无线配置 - 前向 RC1 ~ RC9 - 反向 RC1 ~ RC6

无线配置

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Radio Configuration

Spreading Rate

Max Data Rate* (kbps)

Effective FEC Code Rate

OTD Allowed FEC Encoding Modulation

1** 1 9.6 1/2 No Conv BPSK 2** 1 14.4 3/4 No Conv BPSK

3 1 153.6 1/4 Yes Conv and Turbo QPSK4 1 307.2 1/2 Yes Conv and Turbo QPSK5 1 230.4 3/8 Yes Conv and Turbo QPSK6 3 307.2 1/6 Yes Conv and Turbo QPSK7 3 614.4 1/3 Yes Conv and Turbo QPSK8 3 460.8 1/4 or 1/3 Yes Conv and Turbo QPSK9 3 1036.8 1/2or 1/3 Yes Conv and Turbo QPSK

前向链路业务信道 RC

Page 28: RG000001 CDMA 1X 空中接口

Radio Configuration

Spreading Rate

Max Data Rate* (kbps)

Effective FEC Code Rate

OTD Allowed FEC Encoding Modulation

1** 1 9.6 1/3 No Conv 64-ary ortho 2** 1 14.4 1/2 No Conv 64-ary ortho

3 1 153.6 1/4 Yes Conv or Turbo BPSK(307.2) (1/2)

4 1 230.4 3.8 Yes Conv or Turbo BPSK5 3 153.6 1/4 Yes Conv or Turbo BPSK

(614.4) (1/3)6 3 460.8 1/4 Yes Conv or Turbo BPSK

(1036.8) (1/2)

反向链路业务信道 RC

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RC1 和 RC2 分别对应于 IS-95A/B 里的速率集 1 和速率集 2

cdma 1X 前向: RC1~RC5 ;反向: RC1~RC4

组合规则:RC 1

RC 2

RC 3

RC 4

RC 5

RC 1

RC 2

RC 3

RC 4

RC 5

RC 3

RC 4

RC 4

RC 3

F-FCH RCs

R-DCCH/SCH RCsF-DCCH/SCH RCs

R-FCH RCs

前反向信道 RC 匹配要求

Page 30: RG000001 CDMA 1X 空中接口

第二章 物理层 扩谱速率 CDMA2000 频率分配信道命名和映射前 / 反向链路物理层特征无线配置前向信道反向信道cdma 1X 与 IS95 信道比较物理层质量控制监制

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前向 CDMA 信道(SR1 and SR3)

导频信道 同步信道 寻呼信道SR1公共控制信道 业务信道

0 ~ 1 基本 信道 公共控制 子信道 0 ~ 7 补充码分信道( RC1~2) 0~2 补充信道( RC3~9)

广播控制信道 快速寻呼信道公共功率控制信道公共指配信道

前向导频信道 发送分集导频信道 辅助导频信道 辅助发送分集导频信道

0 ~ 1 专用控制信道

后向兼容的前向链路信道

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前向链路公共物理信道——导频信道 全 0 信息,用 Walsh 0 码扩展,直接用 PN 短码进行调制 BTS 连续发射导频信道 导频信道作用

帮助手机捕获系统 多径搜索 提供 PN 短码相位信息,帮助手机进行信道估计,作相干解调 切换时手机测量导频信道,进行导频强度比较

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手机通过同步信道获得与系统的同步 同步信道提供

系统时间 SYS_TIME 长码状态 LC_STATE 网络基本配置参数

同步信道速率固定为 1200bps 同步信道帧长 80/3ms , 3 帧组成一超帧为 80ms

前向链路公共物理信道——同步信道

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BTS 在寻呼信道上广播公共开销消息 系统参数消息 接入参数消息 邻区列表 CDMA 信道列表

BTS 通过寻呼信道 寻呼手机 指配业务信道

寻呼信道速率为 9600bps 或 4800bps 寻呼信道帧长为 20ms

前向链路公共物理信道——寻呼信道

Page 35: RG000001 CDMA 1X 空中接口

前向 CDMA 信道(SR1 and SR3)

导频信道 同步信道 寻呼信道SR1公共控制信道 业务信道

0 ~ 1 基本 信道 公共控制 子信道 0 ~ 7 补充码分信道( RC1~2) 0~2 补充信道( RC3~9)

广播控制信道 快速寻呼信道公共功率控制信道公共指配信道

前向导频信道 发送分集导频信道 辅助导频信道 辅助发送分集导频信道

0 ~ 1 专用控制信道

新增前向链路公共信道

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低延时 降低 BTS 发射功率 更大的灵活性 降低 MS 发射功率,延长待机时间

为什么增加新信道

新增前向链路公共信道(续)

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新增导频信道

发送分集导频信道 F-TDPICH

- 采用发送分集时与导频信道一起使用 前向辅助导频信道 F-APICH - 使用了智能天线时 前向辅助发送分集导频信道 F-ATDPICH - 采用了发射分集且基站使用了 F-APICH 时使用

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前向链路公共物理信道——广播控制信道 BTS 在广播控制信道上广播 - 公共开销消息

- 短消息 F-BCCH 数据速率为 38400bps 、 19200bps 、 9600bps F-BCCH 工作在较低的数据速率时,可以用较低的功率重复发射,

MS 通过对重复信息的合并获得时间分集增益 减小 F-BCCH 的发射功率有助于提高前向链路的总体容量

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F-QPCH ( 前向快速寻呼信道 ) 指定空闲 MS 监听方式: 采用偏移正交键控( OOK )调制方式 采用 80ms 为一个时隙,每个时隙划分成寻呼指示符( PI )、配置改变指示符( CCI )、广播指示符( BI )

F-QPCH 可以延长 MS 待机时间 F-QPCH 可以进行软切换

前向链路公共物理信道——快速寻呼信道

Page 40: RG000001 CDMA 1X 空中接口

用于对多个 R-CCCH 和 R-EACH 进行功控 BTS 可以支持一个或多个 F-CPCCH

F-CPCCH 分为多个功控子信道 每个功控子信道一个比特,相互时分复用 功控子信道控制一个 R-CCCH 或 R-EACH

- 工作在功率受控接入模式时,控制 R-EACH 的发射功率 - 工作在预留接入模式或指定接入模式时,控制 R-CCCH

的发射功率

前向链路公共物理信道——公共功率控制信道

Page 41: RG000001 CDMA 1X 空中接口

前向链路公共物理信道——公共指配信道 作用

发送反向链路信道快速响应的指配信息 提供对反向链路随机接入分组传输的支持

在预留接入模式:控制 R-CCCH 和相关的 F-CPCCH 子信道 在功率受控接入模式:提供快速响应证实 拥塞控制

Page 42: RG000001 CDMA 1X 空中接口

前向链路公共物理信道——公共控制信道 用于发送给指定 MS 的消息

寻呼消息 应答 信道指配消息( ECAM ) 短数据突发( SDBs )

F-CCCH 功能与 IS-95 中的寻呼信道功能重叠,但数据速率更高,更可靠 数据速率支持: 9600 bps (20 ms 帧 ) , 19200 bps (10 或 20ms 帧 ) , 38400 bps (5ms 、 10ms 或 20ms 帧 )

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前向 CDMA 信道(SR1 and SR3)

导频信道 同步信道 寻呼信道SR1公共控制信道 业务信道

0 ~ 1 基本 信道 公共控制 子信道 0 ~ 7 补充码分信道( RC1~2) 0~2 补充信道( RC3~9)

广播控制信道 快速寻呼信道公共功率控制信道公共指配信道

前向导频信道 发送分集导频信道 辅助导频信道 辅助发送分集导频信道

0 ~ 1 专用控制信道

新增前向链路专用信道

Page 44: RG000001 CDMA 1X 空中接口

前向链路专用物理信道——专用控制信道 专用控制信道 F-DCCH

不会单独构成业务信道 主要用于在呼叫过程中传送用户特定的信令信息 不影响信令传送的前提下,可以传送突发的数据业务 每个前向业务信道可以有一个 F-DCCH

支持 5ms 、 20ms 帧 数据速率: 14.4kbps(20ms), 9600bps(5ms 和 20ms) 必须支持非连续传输 允许附带一个前向链路功控子信道

Page 45: RG000001 CDMA 1X 空中接口

基本业务信道 F-FCH 传送用户信息和信令信息 5ms 和 20ms 帧, 20ms 用于语音业务, 5ms 帧用于控制信令 的快速传送 灵活的可变速率数据传输 可以单独构成缺省业务信道,传送话音 一般只有在 F-FCH 不够用时,才增加其它专用信道

前向链路专用物理信道——基本业务信道

Page 46: RG000001 CDMA 1X 空中接口

前向链路专用物理信道——补充信道 补充信道 F-SCH

用于高速的数据传输, F-SCH 只适用于 RC3 到 9 由基站规定数据传输速率,因此不需要速率检测 支持多个补充信道的组合来完成不同的业务 支持高速电路数据传输和分组数据传输 独立设置 FER ,可以灵活的根据业务要求和资源使用情况进行控制 支持突发数据模式

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前向 CDMA 信道

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前向信道结构SR1 下的导频信道、同步信道、寻呼信道

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前向信道结构SR1 下的广播信道

Page 50: RG000001 CDMA 1X 空中接口

前向信道结构SR1 下的快速寻呼信道

Page 51: RG000001 CDMA 1X 空中接口

前向信道结构SR1 下的公共功率控制信道

Page 52: RG000001 CDMA 1X 空中接口

前向信道结构SR1 下的公共指配信道

Page 53: RG000001 CDMA 1X 空中接口

前向信道结构SR1 下的公共控制信道

Page 54: RG000001 CDMA 1X 空中接口

前向信道结构前向业务信道

Page 55: RG000001 CDMA 1X 空中接口

前向信道结构前向专用信道

RC3

RC4

RC5

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第二章 物理层 扩谱速率 CDMA2000 频率分配信道命名和映射前 / 反向链路物理层特征无线配置前向信道反向信道cdma 1X 与 IS95 信道比较物理层质量控制监制

Page 57: RG000001 CDMA 1X 空中接口

增强接入信道(RC 1 or 2)

反向公共控制信道

反向业务信道( RC1 或 RC2)反向业务 信道

(RC 3 to 6)

反向导频信道 反向基本信道增强接入信道 反向公共控制信道 0 ~ 7 个反向补充码分信道

反向链路物理信道反向 CDMA 信道(SR1 and SR3)

接入信道

反向导频信道 反向导频信道0 或 1 个反向专用控制信道

0 或 1 个反向基本信道0 ~ 2 个反向补充信道

反向功率控制子信道

Page 58: RG000001 CDMA 1X 空中接口

反向导频作用 初始捕获 跟踪 反向相干解调 功率控制测量

使用了 R-EACH 、 R-CCC

H 或 RC3 到 6 的 RL 业务信道时,应发送 R-PICH

发送 R-EACH 前缀、 R-CC

CH 前缀或 RL 业务信道前缀时,应发送 R-PICH

MUX A

Pilot(all '0's)

Power ControlBit

N is the Spreading Rate number

PilotPowerControl

1 Power Control Group= 1536 NPN Chips

384 NPN Chips

反向链路公用物理信道——反向导频信道

Page 59: RG000001 CDMA 1X 空中接口

反向链路公用物理信道——反向接入信道

反向接入信道与 IS-95 兼容,用来发起同基站的通信或响应寻呼信道消息反向 CDMA 信道最多可包括 32 个 R-ACH对于前向 CDMA 信道中的每一个 F-PCH ,在相应的反向信道上至少有一个反向接入信道用于发起最初的呼叫试探,消息内容较短,消息传递的可靠性较低接入信道有接入探测组成,一个接入探测由接入前缀和一系列接入信道帧组成

Page 60: RG000001 CDMA 1X 空中接口

反向链路物理信道——反向增强接入信道 反向增强接入信道

用来发起同基站的通信或响应专门发给 MS 的消息用于发起最初的呼叫试探,消息内容较短,消息传递的可靠性较低可用于基本接入模式、功率控制接入模式、预留接入模式- 基本接入模式:接入试探由(前缀 + 数据)组成- 功率控制接入模式:接入试探由(前缀 + 接入头 + 数据)组成- 预留接入模式:接入试探由(前缀 + 接入头)组成,数据由反向公共控制信道发送与增强接入信道相关联的反向导频信道不含反向功控子信道:接入时没有 FL 业务信道发送

Page 61: RG000001 CDMA 1X 空中接口

反向链路物理信道——反向增强接入信道(续)R-EACH 试探结构

Page 62: RG000001 CDMA 1X 空中接口

反向链路物理信道——公共控制信道(续) 公共控制信道

向 BTS 发送用户和信令信息可用于预留接入模式和指定接入模式发射功率受控于 BTS可进行软切换消息内容较长,消息传递的可靠性较高,更适用于数据业务

Page 63: RG000001 CDMA 1X 空中接口

反向链路物理信道——公共控制信道(续)反向公共控制信道前缀和数据发送

Page 64: RG000001 CDMA 1X 空中接口

反向链路专用物理信道 基本信道( R-FCH )

用于某一特定 MS 和 BTS 之间建立业务连接可单独构成业务信道,用于传送缺省的语音业务

专用控制信道( R-DCCH )与 F-DCCH 功能相似,用于在通话中向 BTS 发送用户和信令消息可非连续发送

补充信道( R-SCH )与 F-DCCH 功能相似,用于在通话中向 BTS 发送用户消息只适用于反向 RC3 到 6反向业务信道可包括最多 2 个 R-SCH

Page 65: RG000001 CDMA 1X 空中接口

反向链路物理信道(续)

补充码分信道( R-SCCH )与 F-SCCH 功能相似,用于在通话中向 BTS 发送用户消息只适用于反向 RC1 到 2反向业务信道可包括最多 7 个 R-SCCH同一 MS 业务信道内相互关联的 F-SCCH 的长码掩码是相同的,但反向信道中略有差异。

Page 66: RG000001 CDMA 1X 空中接口

SR1 下反向 CDMA 信道

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SR1 的反向信道结构

加帧质量指示位 每帧加 8 个编码器尾比特 卷积编码或Turbo 编码器加保留位

符号重复符号删除块交织调制符号

信息比特

第一个虚框:仅 RC4 的反向业务信道有第二个虚框:除了 RC3 的反向专用控制信道外的 RC3~RC4 反向业务信道均有

R-EACH 、 R-CCCH 、 R-DCCH 、RC3 ~ RC4 的 R-FCH 和 R-SCH 信道结构

Page 68: RG000001 CDMA 1X 空中接口

SR1 的反向信道结构R-PICH 、 R-EACH 、 R-CCCH 、

RC3 ~ RC4 的 R-FCH 的 I 、 Q 映射结构图

Page 69: RG000001 CDMA 1X 空中接口

第二章 物理层 扩谱速率 CDMA2000 频率分配信道命名和映射前 / 反向链路物理层特征无线配置前向信道反向信道cdma 1X 与 IS95 信道比较物理层质量控制监制

Page 70: RG000001 CDMA 1X 空中接口

CDMA 1X 与 IS-95 信道比较 信道类型 IS-95A/B CDMA 1X

导频信道 √ √ 发射分集导频信道 √ 辅助导频信道 √ 发射分集辅助导频信道 √ 同步信道 √ √ 寻呼信道 √ √ 广播信道 √ 快速寻呼信道 √ 公共功率控制信道 √ 公共支配信道 √ 前向公共控制信道 √ 前向专用控制信道 √ 前向基本业务信道 √ √ 前向补充码分信道 √ √

前向信道

前向补充信道 √ 反向导频信道 √ 接入信道 √ √ 增强型接入信道 √ 反向公共控制信道 √ 反向专用控制信道 √ 反向基本业务信道 √ √ 反向补充码信道 √ √

反向信道 反向补充信道 √

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第二章 物理层 扩谱速率 CDMA2000 频率分配信道命名和映射前 / 反向链路物理层特征无线配置前向信道反向信道cdma 1X 与 IS95 信道比较物理层质量控制监制

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物理层质量控制机制 无线资源管理与控制机制

以功率控制为代表 隐分集机制

扩频调制技术:把信号能量扩展到很宽的频带上,实现隐性的频率分集,克服信道选择性衰落信道交织技术:克服无线信道时间上的衰落变化,使无线信道上的误码尽可能均匀分布

差错控制机制纠错编码技术:卷积码、 Turbo 码

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第一章 空中接口( Um )和分层结构第二章 物理层第三章 媒体接入控制层第四章 链路接入控制层第五章 第三层简介参考文献

课程内容

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第三章 媒体接入控制层

媒体接入控制层结构 cdma2000 接入过程状态控制

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媒体接入控制子层( MAC )尽力发送( Best Effort Delivery )功能:由无线链路协议( RLP )提供高的可靠性,在无线链路上适度可靠的传输复用 Mux 和 QoS 控制功能:通过协调由竞争业务产生的有冲突的请求,以及为接入请求安排合适的优先级,来确保实施协商好的 QOS 级别完成具体的逻辑信道和物理信道的映射转换

媒体接入控制子层( MAC )

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媒体接入控制子层( MAC )结构

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媒体接入控制子层( MAC )结构 MAC 子层的功能实体主要包括:

与短数据突发相关的 SRBP (信令无线突发协议) - 短数据突发由其提交复用子层 - 是一个对信令消息提供无线连接协议的实体 - 与复用子层中公共信道部分的操作相关联MAC 传送数据业务的 RLP (无线链路协议) - 数据业务的传递主要由其完成 - 是面向连接的,基于否定应答的数据发送协议复用和 QOS 子层

- 复用子层在接收到逻辑信道的信息后,将其按服务质量要求进行复用,根据资源的使用状况将逻辑信道映射到物理信道,在物理层装成物理信道的 PDU ,并进行传输。

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第三章 媒体接入控制层

媒体接入控制层结构 cdma2000 接入过程状态控制

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长时间无业务业务到达

TIA/EIA-95-BMAC

cdma2000MAC

• 占用业务信道、控制信道和功控子信道• 占用控制信道和功控子信道

• 可快速指配业务信道

ActiveState

DormantState

静止

ControlHoldState

DormantState

SuspendedState

ActiveState

静止静止

静止静止 静止

业务到达业务到达

业务到达

• 释放专用信道• 保持业务配置信息• 保持 RLP 和 PPP 状态

• 释放专用信道• 释放 BTS 和 MSC 的资源• 保持 PPP 状态• 可以发送短数据分组

cdma2000 接入过程状态控制 IS-2000 中的接入过程与 MAC 子层的实现紧密相连

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第一章 空中接口( Um )和分层结构第二章 物理层第三章 媒体接入控制层第四章 链路接入控制层第五章 第三层简介参考文献

课程内容

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第四章 链路接入控制层

LAC 层数据单元的处理LAC 子层协议结构ARQ 协议

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LAC 层数据单元的处理链路接入控制子层( LAC )

处理与信令或数据突发有关的逻辑信道为高层提供信令服务

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LAC 层数据单元的处理 LAC 子层主要包括:

鉴权子层:只用于接入信道,完成一定的鉴权功能(另外还有的鉴权功能在层 3 完成) ARQ 子层:为逻辑信道提供 SDU 的可靠传输 寻址子层:只用于公共信道上,提供对特定 MS 的标识 功用子层:对 LAC PDU 进行打包和拆包 SAR 子层:在发送时,给 LAC PDU 加上长度指示和 CRC ;然后将处理后的 PDU 切成合适 MAC 层处理的数据片。在接收时, SAR 合并低层来的数据片,进行 CRC 校验

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第四章 链路接入控制层

LAC 层数据单元的处理LAC 子层协议结构ARQ 协议

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LAC

U tility S ub laye r

LowerLayers

S A P

ControlPlane Signaling Plane

Layer 3

T ransm ission/R eception

A ddress ing S u blayer

A uthe n tica tion S ub laye r

r-csch

A R Q S ub laye r

S A P

S A R S ub layer

r_csch 的 LAC 子层协议结构(接入信道)

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LAC

U tility S ub la ye r

LowerLayers

S A P

ControlPlane Signaling Plane

Layer 3

T ransm iss ion/R eception

A ddress ing S ub layer

f-csch

A R Q S ub layer

S A P

S A R S u b layer

f_csch 的 LAC 子层协议结构(寻呼信道)

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LAC

U tility S ub laye r

LowerLayers

S A P

ControlPlane

Signaling Plane

Layer 3

T ransm iss ion/R eception

f-dsch and r-dsch

A R Q S ub layer

S A P

S A R S ub layer

f/r_dsch 的 LAC 子层协议结构(业务信道)

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第四章 链路接入控制层

LAC 层数据单元的处理LAC 子层协议结构ARQ 协议

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ARQ 协议 允许重复检测 两种服务 - 确认发送 - 非确认发送

LAC子层质量控制过程的主要功能由 ARQ子层完成:ARQ 协议根据不同质量保证要求、不同逻辑信道、不同协议数据单元( PDU )格式,采取不同协议控制参数的策略,既保证了不同信令消息正确可靠的传输,也保证了系统资源充分有效的利用,在质量和效率之间保持最佳平衡。

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公共信道上的 ARQ 协议 反向公共信道( R-ACH/R-EACH/R-CCCH ) - 工作在确认发送方式 - 重传窗口为 1 - 由 BTS 指定重传定时器的门限值 - 没收到确认消息时,移动台将增加一定的发射功率重发接入试探 - 试探之间的随机时延与 PDU 的不同类型相关 前向公共信道( F-PCH/F-CCCH ) - 可以工作在确认发送或非确认发送方式 - 消息序列号( MSG_SEQ ): 3bits - 非确认方式的重复帧检测时间为 2.2s

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专用信道上的 ARQ 协议

专用信道 - 可以工作在确认发送或非确认发送方式 - 有两种 PDUs : 20ms PDU 和 5ms PDU - 20ms PDU : 消息序列号( MSG_SEQ )为 3bits 重传窗口大小: 4 - 5ms PDU : 消息序列号( MSG_SEQ )为 2bits 重传窗口大小: 2

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专用信道上的 ARQ 协议参数 非确认方式 - 重复帧检测时间: 0.32s ( 20ms PDU ), 0.02s ( 5ms PDU ) 确认方式( 20ms PDU ) - 重传定时器门限: 0.4s - 发送应答前的最大时延; 0.2s - 最大重传次数: 13 次 确认方式( 5ms PDU ) - 重传定时器门限: 0.12s (在前 6 次传输中), 0.4s (在以后的传输中) - 发送应答前的最大时延; 0.06s - 最大重传次数: 17 次

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第一章 空中接口( Um )和分层结构第二章 物理层第三章 媒体接入控制层第四章 链路接入控制层第五章 第三层简介参考文献

课程内容

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层 3 信令主要内容 层 3 信令协议重点描述了:

3 层信令消息结构和交互流程 安全和认证规范 层 3 信令的控制和应用 - 包括呼叫处理、切换、鉴权和加密、移动性管理等,是层 3 的主要部分

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第一章 空中接口( Um )和分层结构第二章 物理层第三章 媒体接入控制层第四章 链路接入控制层第五章 第三层简介参考文献

课程内容

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参考文献cdma2000 技术CDMA 系统设计与优化TIA/EIA/IS-2000

中国邮电部技术规定 .800MHz CDMA/AMPS 数字蜂窝移动通信网空中接口技术要求

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