WCDMA原理与关键技术-ut.ppt
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LB10/10/03WCDMAWCDMA原理与关键技术原理与关键技术原理与关键技术原理与关键技术UT斯达康公司斯达康公司3G产品管理与市场部产品管理与市场部1WCDMA原理原理CDMACDMA无线技术原理无线技术原理WWCDMACDMA功控与切换技术功控与切换技术WCDMAWCDMA空中接口技术空中接口技术UTUT斯达康系列基站斯达康系列基站2WCDMA无线技术原理无线技术原理码分多址技术码分多址技术调制与滤波技术调制与滤波技术RAKERAKE接收技术接收技术信道编码与复用技术信道编码与复用技术发射分集技术发射分集技术3多址技术比较频分多址频分多址FrequencyDivisionMultipleAccessUser1User2User3频率频率频率频率码分多址码分多址CodeDivisionMultipleAccess扩频多接入扩频多接入SpreadSpectrumMultipleAccessMultipleTransmittersandMultipleDataChannels时分多址时分多址TimeDivisionMultipleAccessUser1User2User3UserN时间时间每一个发射机的扰码互不相同每一个信道的正交码互不相同许多用户共享同一频率和时间IS-95,cdma2000,WCDMA每一个用户的时隙互不相同每一个数据信道在一个时隙内的位置互不相同几个用户可以共享同一频率IS-136,GSM,PDC每一个用户的频率互不相同(每一个用户一个语音信道)所有用户发射机可以同时工作AMPS,NMT,TACS4双工技术比较双工技术比较5MHz时间时间频率频率时间时间频率频率5MHz5MHz频分双工技术频分双工技术时分双工技术时分双工技术5WCDMAWCDMA发射机发射机数据数据0110101.CRC校验校验FEC编码编码QPSK调制调制OVSF码码生成器生成器检错检错纠错纠错正交码正交码射频射频输出输出脉冲成型交织交织编码编码复扩频复扩频(下行链路下行链路)HPSK扩频扩频(上行链路上行链路)SSMA扩频扩频,减小峰均比减小峰均比频谱限制频谱限制射频调制射频调制基站扰码基站扰码(下行链路下行链路)或或手机扰码手机扰码(上行链路上行链路)信道码信道码扩频码扩频码(Gold码)“扰码扰码”抗衰落抗衰落串并串并变换变换脉冲成型VF8.6kb/secVF19.2kb/secVF3。
84McpsF3。
84Mcps6+1-1+1+1-1-1Bipolardatasequence0101BitBits/sChips/sChipCode(1-11-1)SignalChips/s直序列扩频技术直序列扩频技术DS-CDMADS-CDMA7基站基站1基站基站2基站基站3用户用户1用户用户2如何区分基站、用户与信道如何区分基站、用户与信道?
8输入数据输入数据+1-1+1+1-1+1归一化归一化情况情况I:
PN码自相关码自相关在相同时间偏移用相同码的发射和接收在相同时间偏移用相同码的发射和接收+11+1+11-1+1-1+11+1+11-1+1-1+11+1+11-1+1-1发射用发射用PN码码xxx+8-8+8积分结果积分结果积分积分积分积分积分积分+11+1+11-1+1-1-1+1-1-1+1+1-1+1+11+1+11-1+1-1发射序列发射序列=+1+1+1+1+1+1+1+1-1111111-1+1+1+1+1+1+1+1+1=+11+1+11-1+1-1+11+1+11-1+1-1+11+1+11-1+1-1接收用接收用PN码码xxx发射发射接收接收PN码相关特性码相关特性9输入数据输入数据+1-1+1+11+1+11-1+1-1+11+1+11-1+1-1+11+1+11-1+1-1+11+1+11-1+1-1-1+1-1-1+1+1-1+1+11+1+11-1+1-1-1+11+1+11+1+1+1-1+11+1+11-1-1+1+1+11-1+1+1-111+11+1+1-1-111+1+1+1+1-1-11+1+1+1+1+1-1发射用发射用PN码码发射序列发射序列接收用接收用PN码码-102积分结果积分结果-0.12500.25归一化归一化情况情况II:
PN码互相关码互相关接收和发射用不同码接收和发射用不同码xxx积分积分积分积分积分积分=xxx=发射机发射机接收机接收机PN码相关特性码相关特性10+10-0.5归一化归一化-1+1-1+1+1-1+1-1-1+1-1+1+1-1+1-1-1+1-1+1+1-1+1-1发射端正交码发射端正交码xxx-1+1-1+1+1-1+1-1-1+1-1+1-1-1+1-1-1+1-1+1+1-1+1-1发射序列发射序列=+1+1+1+1+1+1+1+1-1+1-1+1+1-1+1-1+1-1-1-1+1-1-1-180-4积分结果积分结果积分积分积分积分积分积分=-1+1-1+1+1-1+1-1+1+1+1+1+1+1+1+1-1-1+1-1+1+1-1+1接收端正交码接收端正交码xxx(a)同步的相同正交码;(b)同步的不同正交码;(c)具有非零时间偏移的相同正交码发射发射接收接收输入数据输入数据+1+1+1(a)(b)(c)正交正交码相关特性码相关特性11码相关特性:
发射、接收在相同时间偏移用相同的码PN码:
100%相关正交码:
100%相关发射、接收用不同的码具有相同的时间偏移PN码:
在任何时间偏移“低”(伪噪)相关,平均相关性与码长成反比正交码:
0%相关(不相关性)发射、接收用相同的码,但时间偏移不同PN码:
对任何时间偏移大于一个码片具有低(伪噪)相关性正交码:
不确定PN码和正交码相关特性比较码和正交码相关特性比较12正交扩频码当用正交码发送数据时.用户用户1数据数据:
101与与Walsh码码1010异或异或用户用户1Walsh码扩频数据码扩频数据:
010110100101实际传送的是每一个数据比特一个正交码实际传送的是每一个数据比特一个正交码(e.g.,Walsh)!
送送“0”,发射指定发射指定Walsh码码送送“1”,发射指定发射指定Walsh码的反码码的反码发射码片发射码片“chips”数据数据正交码正交码正交码多址技术正交码多址技术13正交码发射机数据信道数据信道1010数据信道数据信道2001与码与码1异或异或(1111)与码与码2异或异或(1100)异或输出异或输出(1111)(0000)(1111)输出混合发射数据输出混合发射数据:
(-2-2+2-2)(-2+2+2+2)(000-4)数据信道数据信道3101与码与码3异或异或(1010)4码片码片正交码集正交码集1)11112)11003)10104)1001D/A映射后映射后(-)(+)(-)异或输出异或输出(1100)(1100)(0011)D/A映射后映射后(-+)(-+)(+-)异或输出异或输出(0101)(1010)(0101)D/A映射后映射后(+-+-)(-+-+)(+-+-)数据信道数据信道4000与码与码4异或异或(1001)异或输出异或输出(1001)(1001)(1001)D/A映射后映射后(-+-)(-+-)(-+-)正交码多址技术正交码多址技术14正交码接收机积分积分&归一化归一化积分积分&归一化归一化积分积分&归一化归一化积分积分&归一化归一化结果结果:
1-11结果结果:
11-1结果结果:
-11-1结果结果:
111“相关相关”混合接收数据混合接收数据:
(-2-2+2-2)(-2+2+2+2)(000-4)与码与码1异或异或(-1-1-1-1)与码与码2异或异或(-1-1+1+1)与码与码3异或异或(-1+1-1+1)与码与码4异或异或(-1+1+1-1)4-码片正交码集码片正交码集1)-1-1-1-12)-1-1+1+13)-1+1-1+14)-1+1+1-1MapAD010MapAD001MapAD101MapAD000正交码多址技术正交码多址技术15OC4OC3OC2OC1RF调制调制RF解调解调OC3数据信道数据信道1数据信道数据信道2数据信道数据信道3数据信道数据信道4接收机接收机本例中接收机采用正交码本例中接收机采用正交码3与复合与复合信号进行相关操作信号进行相关操作结果是可以完全无干扰地重建信道结果是可以完全无干扰地重建信道3的数据的数据为了实现这个完全的正交性,各个为了实现这个完全的正交性,各个正交码必须具有严格地时间同步正交码必须具有严格地时间同步线性线性相加相加发射机发射机正交码多址技术正交码多址技术16OC1,OC2OC3,OC4OC5,OC6,OC7OC1,OC2,OC3OC1,OC2OC1,OC2,OC3,OC4下行下行:
正交码用于区分从单个基站来的多个数据信道正交码用于区分从单个基站来的多个数据信道上行上行:
正交码用于区分从单个手机来的多个数据信道正交码用于区分从单个手机来的多个数据信道正交码多址技术正交码多址技术17Walsh正交码的产生11110111111001010100111111111111100001100110011000011101010101010010110011001100101101100110000110011Digital/AnalogMappinglogic0analog+1logic1analog-11100110011001100可变正交码产生技术可变正交码产生技术18OVSF码空间:
8个用户;每个用户一个8-bit码字码片速率码片速率=3.840Mcps480kb/s480kb/s480kb/s480kb/s480kb/s480kb/s480kb/s480kb/s1111011111100101010011111111111110000110011001100001110101010101001011001100110010110可变正交码产生技术可变正交码产生技术19OVSF码空间:
5个用户;其中一个用户具有4倍数据速率4倍数据速率的用户倍数据速率的用户=不能使用的码空间不能使用的码空间480kb/s480kb/s480kb/s480kb/s1.92Mb/s1111011111100101010011111111111110000110011001100001110101010101001011001100110010110码片速率码片速率=3.840Mcps可变正交码产生技术可变正交码产生技术20符号速率扩频因子码片速率15k2563.84M30k1283.84M60k643.84M120k323.84M240k163.84M480k83.84M960k43.84M1920k23.84M可变正交码产生技术可变正交码产生技术21CDMA允许多个数据流在同一个射频载波中发送数据流间完全分隔数据流间定时必须严格同步最大数据信道数=正交码长度码字越长,数据速率越低码空间可以迅速重分配以适应用户数据速率要求CDMA优势在实际应用中受限因素多径、小的时间偏差、移动相关的效果使得可用码空间减小每个数据流拥有一个唯一的正交信道码各个用户共享一个频率和时间资源IS-95,cdma2000,WCDMAFrequencyCodeDivisionMultipleAccess数据数据1数据数据2数据数据3.正交码分多址技术总结正交码分多址技术总结22PN码:
特点PN码可以由线性反馈移位寄存器产生PN码以确定长度的0和1块进行周期性重复1和0出现的次数基本相等块内出现位置随机,所以称为伪噪声序列具有良好的自相关和互相关特性PN码的互相关性不依赖于码
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- WCDMA 原理 关键技术 ut