french ora000003 cdma2000 principle wll issue4.1.ppt
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ORA000003 Principes du CDMA2000
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ORA000003 Principes du CDMA2000
Version 4.1
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Après cette présentation, Vous serez familiers avec:
Le développent des Systèmes de Communication Mobile Les Techniques utilisées par le système CDMA à savoir:
Le codage source, le codage canal, l’entrelacement,
l’embrouillage, l’étalement et la modulation etc.Le contrôle de puissance, le Handoff et le récepteur en
râteauF-PCH,F-PICH,F-SYNCH,F-FCH,F-SCH,R-ACH,R-PICH le code long , le code court et le code WalshPlanification des numéros
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Chapitre 1: IntroductionChapitre 1: Introduction
Chapitre 2: Techniques & Technologies de CDMAChapitre 2: Techniques & Technologies de CDMA
Chapitre 3: L’ Interface Air de CDMAChapitre 3: L’ Interface Air de CDMA
Chapitre 4: Numérotations du CDMA WLLChapitre 4: Numérotations du CDMA WLL
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1er Génération 1980s
(analogique)
2eme Génération 1990s
(numérique)
3eme Génération Actuelle
(numérique)
3G fournit: Solutions complètes de services intégrés Large bande passante (High bandwidth ) Interface air unifiée Meilleure efficacité spectrale
AMPS
De l’Analogique vers le Numérique
TACS
NMT
Autres
GSM
CDMA IS95
TDMA IS-136
PDC
UMTS WCDMA
CDMA 2000
TD-SCDMA
Développent des Communications MobilesDéveloppent des Communications MobilesIntroduction
De la voix vers la Large Bande
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Les Techniques de Transmission
Canaux de Trafic: à chaque utilisateur est assigné un code. Tous les utilisateurs transmettent sur la même bande de fréquence (par
exemple, WCDMA et CDMA2000)
Canaux de Trafic: Différentes Bandes de Fréquences sont assignées aux différents utilisateurs(par exemple, AMPS et TACS)
Canaux de Trafic: Différents intervalles de temps sont assignés aux différents utilisateurs (par exemple, DAMPS et GSM)
FréquenceTemps
Puissance
FréquenceTemps
Puissance
FréquenceTemps
Puissance
FDMA
TDMA
CDMA
Utilisateur
utilisateur
Utilisateur
Utilisateur
utilisateur
Utilisateur
Introduction
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TDMA
Fréquence
Temps
Puissance
uti
lisat
eu
ru
tilis
ate
ur
uti
lisat
eu
ru
tilis
ate
ur
uti
lisat
eu
r
Introduction
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Les Objectifs du 3G
3G est développée pour assurer:
Une Bande de fréquence universelle pour une couverture standard et
globale
Une grande efficacité spectrale
Une qualité de service élevée avec une totale sécurité et fiabilité
Une transition facile et souple de 2G à 3G, compatibilité avec 2G
Les services multimédia, avec les débits:
Environnement véhicule: 144kbps
Environnement Homme en marche : 384kbps
Environnement intérieur: 2Mbps
Introduction
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Standards du 3G
Système 3G
CDMA2000
3GPP2
mode FDD
WCDMA
3GPP
mode FDD
TD-SCDMA
CWTS
mode TDD
Introduction
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Comparaison entre les standards 3G
WCDMA CDMA2000 TD-SCDMA
Type du récepteur Râteau Râteau Râteau
Contrôle de puissance
en boucle fermée
Supporté Supporté Supporté
Handoff Souple/Dur Souple/Dur Souple/Dur
Mode de démodulation Cohérent Cohérent Cohérent
Débit en chip (Mcps)
3.84 N*1.2288 1.28
Modes de la transmission en diversité
TSTD, STTD
FBTD
OTD, STS Non
Mode de Synchronisation Asynchrone Synchrone Asynchrone
Réseau coeur GSM MAP ANSI-41 GSM MAP
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IS95A 9.6kbps
IS95B 115.2kbps
CDMA2000 307.2kbps
Capacité du service vocal plus élevée ;
La période de veille est plus grande
CDMA2000 3X
CDMA2000 1X EV
1X EV-DO
1X EV-DV
1995 1998
20002003
Développement du CDMA
Efficacité spectrale et capacité du réseau sont élevés
Le débit des services paquets est plus élevé et les services
sont plus diversifiés
Transit souple vers le 3G
Introduction
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Allocation de Fréquences dans le CDMA2000
Bande de Classe 0 avec un Taux d’étalement 1
Introduction
Bande de Fréquence de Transmission (MHz)
Block
Désignatif
Validité du canal
pour CDMA
Numéro du canal
CDMA
Pour la Station Mobile Pour la Station de
Base
A(10MHz) Valide 1-311 825.030-834.330 870.030-879.330
B(10MHz) Valide 356-644 835.680-844.320 880.680-889.320
A’(1.5MHz) Valide 689-694 845.670-845.820 890.670-890.820
B’(2.5MHz) Valide 739-777 847.170-848.310 892.170-893.310
La fréquence de transmission pour la station de base est calculée par:
F=870+N*0.03
N: Numéro du Canal CDMA
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Allocation de Fréquences dans le CDMA2000
Bande de Classe 1 avec un Taux d’étalement 1
Introduction
Bande de Fréquence de Transmission (MHz)
Block
Désignatif
Validité du canal
CDMA
Numéro du canal
CDMA
Pour la Station Mobile Pour la Station de Base
A(15MHz) Valide 25-275 1851.250-1863.750 1931.250-1943.750
D(5MHz) Valide 325-375 1866.250-1868.750 1946.250-1948.750
B(15MHz) Valide 425-675 1871.250-1883.750 1951.250-1963.750
E(5MHz) Valide 725-775 1886.250-1888.750 1966.250-1968.750
F(5MHz) Valide 825-875 1891.250-1893.750 1971.250-1973.750
C(15MHz) Valide 925-1175 1896.250-1908.750 1976.250-1988.750
La fréquence de transmission pour la station de base est calculée par :
F=1930+N*0.05
N: Numéro du Canal CDMA
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Bande de Classe 5 avec un Taux d’étalement 1
Introduction
Bande de Fréquence de Transmission (MHz)
Block
Désignatif
Validité du canal
CDMA
Numéro du canal
CDMA
Pour la Station Mobile Pour la Station de Base
A Valide 146-275 453.625-456.850 463.625-466.850
D Valide 106-235 452.625-455.850 462.625-465.850
B Valide 26-168 450.625-454.175 460.625-464.175
E Valide 564-681 412.300-415.225 422.300-425.225
F Valide 717-846 416.125-419.350 426.125-429.350
C Valide 1070-1229 451.930-455.110 461.930-465.110
La fréquence de transmission pour la station de base est calculée par :
F=460+(N-1)*0.025
N: Numéro du Canal CDMA
Allocation de Fréquences dans le CDMA2000
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Structure du réseau CDMA WLLStructure du réseau CDMA WLLIntroduction
LE
MIP HA
AAA
PDSN/FA
Abis
BTS
A10/A11
Um
V5
LEV5Optical
FiberSoftsite
Um
Remote Model
AbisE1/STM-1
Module
RAC6610
BTS
BTS
SMC
Abis
FWT
INTERNET
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Chapitre 1: IntroductionChapitre 1: Introduction
Chapitre 2: Techniques & Technologies de CDMAChapitre 2: Techniques & Technologies de CDMA
Chapitre 3: L’ Interface Air de CDMAChapitre 3: L’ Interface Air de CDMA
Chapitre 4: Numérotations du CDMA WLLChapitre 4: Numérotations du CDMA WLL
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La Corrélation
(a)
(b)
Corrélation 100% donc les fonctions sont parallèles
Corrélation 0% donc les fonctions sont orthogonales
Techniques & Technologies CDMA
+1
-1
+1
-1
+1
-1
+1
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Les Fonctions Orthogonales
Les fonctions orthogonales ont une corrélation qui est égale à
zéro. Deux Séquences binaires sont orthogonales si le
résultats de leur “XOR” contient un nombre de 1 qui est égal
au nombre de 0
0000
0101
0101
Exemple:
1010
0101
1111
Techniques & Technologies CDMA
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Étalement de l’information par les Codes Orthogonaux
1 0 0 1 1
0110 0110 0110 0110 0110
1001 0110 0110 1001 1001Données Tx
+1
-1
+1
-1
Techniques & Technologies CDMA
Données de l’utilisateurDonnées de l’utilisateur
Séquence OrthogonaleSéquence
Orthogonale
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Récupération de l’Information
1 0 0 1 1+1
-1
Données Rx 1001 0110 0110 1001 10010110 0110 0110 0110 01101111 0000 0000 1111 1111
Code Correct
? ? ? ? ?
Données Rx 1001 0110 0110 1001 10010101 0101 0101 0101 01011100 0011 0011 1100 1100
Code Incorrect
Techniques & Technologies CDMA
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Étalement et Désétalement
information interférence de l’ impulsion Bruit blanc
L’Amélioration du facteur domaine-temps signifie que la largeur de bande de l’information est étalée
dans le spectre total.
S(f) est la densité d’énergie.
f
S ( f)
Le spectre avant étalement
information
f0
Le spectre avant désétalement
informationInterférence/bruit
S ( f)
f0 f f0
Le spectre après désétalement
information
Interférence/bruit
S ( f)
f
Le spectre après étalement
information
f0
S ( f)
f
Techniques & Technologies CDMA
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Flux de communication
Techniques & Technologies CDMA
CodageSource
CodageCanal
Brouillage Étalement Modulation
DécodageSource
DécodageCanal
débrouillageDésétalement
Dé-Modulation
1 0 0 1 0
1 1 0 0 1
1 1 0 0 0
1 1 0 0 1
Bit Symbole Chip
1 0 0 1 0
1 1 0 0 1
1 1 0 0 0
1 1 0 0 1
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Termes Techniques Utilisés
Bit, Symbole, Chip:
Bit: donnée entrante qui contient l’information
Symbole: sortie de convolution, de codage, et du block
d’entrelacement
Chip: sortie de l’étalement
Gain de Traitement (Processing Gain) :
Gain de Traitement: le rapport du taux de chips au taux de bits.
Le gain de traitement dans le système IS-95 est 128, à peu prés 21dB.
Sens Descendant (Forward direction): le chemin d’information de la
station de base vers la station mobile (MS)
Sens Montant (Reverse direction): le chemin d’information de la station
mobile (MS) vers la station de base.
Techniques & Technologies CDMA
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Dans un appel duplex typique, le rapport de l’information utile est
inférieur à 35%. Pour optimiser l’utilisation des ressources et la
consommation d’énergie, la station de base réduit la puissance
transmise.
Codage Source
Vocodeur:
8K QCELP
13K QCELP
EVRC
Caractéristiques
Optimisation de la bande vocale
Techniques & Technologies CDMA
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Codage Canal
Le Code de convolution ou le TURBO code est utilisé dans le codage
canal. Longueur de contrainte (Constraint length) = nombre de registres à
décalage + 1 (shift register number+1). Efficacité de codage (Encoding efficiency) = Nombre total de Bits à
l’entrée / Nombre total de Symboles à la sortie (total input bits / total
output symboles)
Codeur de convolution (convolutionel)
entrées (bits)
Sortie(symboles)
Techniques & Technologies CDMA
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Le Code TURBO
Le Turbo code est utilisé pour la transmission haut débit de paquets de
données.
Caractéristiques du Turbo code :
L'information d'entrée est codée deux fois et les deux codes sortant
peuvent échanger l'information l'un avec l'autre pendant le décodage.
Le symbole est protégé non seulement par le bit de contrôle voisin,
mais également par des Bits de Contrôle séparés.
La performance de “Turbo Code” est supérieure à celle du “Code de
convolution”.
Techniques & Technologies CDMA
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Entrelacement
Direction du flux de données
1 2 873 64 5
1 2 873 64 5
1 2 873 64 5
1 2 873 64 5
1 2 873 64 5
1 2 873 64 5
1 2 873 64 51 2 873 64 51 2 873 64 5
1 2 873 64 5
1 1 111 11 1
2 2222
7 7 777 77 7
6 6 666 66 6
3 3 333 33 3
4 4 444 44 4
1 2 873 64 51 2 873 64 55 5 555 55 5
8 8 888 88 8Entrelacem
ent
2 2 2
Techniques & Technologies CDMA
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Out
0 0 1
1 1 0
Séquence d’embrouillage (M)
Deux points sont importants:
Le nombre maximal de registres à décalage (N)
Masque
La période de la séquence à la sortie est = 2N-1 bits
Uniquement l’offset de la séquence sera changé quand le masque est
changé
PN représente la séquence de Bruit Pseudo-aléatoire (Pseudorandom
Noise)
Techniques & Technologies CDMA
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Le Code Long
Le code long est une séquence PN avec une période de 242-1 chips
Les fonctions du code long:
Embrouillage du canal CDMA dans le sens descendant (Forward)
Contrôle de l’insertion du bit de control de puissance
Étalement de l’information sur le canal CDMA dans le sens montant (Reverse)
pour identifier les différents stations mobiles (MS).
Techniques & Technologies CDMA
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Le code court est la séquence de PN avec une période de 215 chips
Séquence avec divers offset de temps est utilisée pour distinguer les différents secteurs
L’offset minimal de la séquence PN utilisée est 64 chips, c’est, 512 PN offsets sont disponibles pour identifier les secteurs CDMA (215/64=512).
PNa
PNc
PNb
Le Code CourtTechniques & Technologies CDMA
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Les Codes Walsh
W2n=Wn Wn
Wn Wn
W1=0
W2= 0 0
0 1
W4 =
0 00 1
0 00 1
0 00 1
Walsh code
La fonction Walsh d’ordre 64 est utilisée comme une fonction d’étalement , et chaque Walsh code est orthogonal aux autres.
Le Code Walsh est un exemple de code orthogonal.
Le Walsh code peut être représenté avec Wim ; avec l’ième
(ligne) est la position et m est l’ordre. Par exemple, W24 signifie
le code 0101 dans la matrice W4 .
1 11 0
Techniques & Technologies CDMA
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Dans le sens descendant, chaque symbole est étalé avec un Walsh code.
Le Walsh code est utilisé pour distinguer les utilisateurs dans le lien
descendent (forward link).
Pour IS95A/B, dans le sens montant (Reverse), chaque 6 symboles
correspondent à un Walsh code. Par exemple, si le symbole à l’entrée est
110011, la sortie après étalement sera W5164 (110011=51).
Pour CDMA2000, dans la le sens montant (Reverse), la fonction Walsh est
utilisée pour définir le type du canal (RC 3-9)
Les Codes Walsh
Techniques & Technologies CDMA
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Différents Codes Walsh
64
48
16
32
12
9600 19200 38400 76800 153600 307200 614400
Débits de données -bps-
W01 =0
W02 =00
W12 =01
W04 =0000
W24 =0011
W14 =0101
W34 =0110
W08 =00000000
W48 =00001111
W28 =00110011
W68 =00111100
W18 =01010101
W58 =01011010
W38 =01100110
W78 =01101001
( W016 ,W8
16)
( W416 ,W12
16 )
( W216 ,W14
16 )
( W616 ,W14
16 )
( W116 ,W9
16 )
( W516 ,W13
16 )
( W316 ,W11
16 )
( W716 ,W15
16 )
Les différents codes Walsh correspondent à différents débits de
données
Techniques & Technologies CDMA
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La Modulation QPSK
I
Q
canal I de Séquence PN1.2288Mcps
canal Q canal de Séquence PN
1.2288Mcps
Filtre bande base
Filtre bande base
Cos(2pfct)
Sin(2pfct)
I(t)
Q(t)
s(t)A
1.2288Mcps: le taux de chip de PN du système.
Après étalement, tous les canaux descendants envoyés sur la
même porteuse sont modulés en QPSK (OQPSK dans le sens
montant), converti en signal de simulation et transmis après
rassemblement.
Techniques & Technologies CDMA
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Contrôle de puissance (Power Control)
Handoff (Transfert Intercellulaire)
Diversité et récepteur en râteau
Techniques & Technologies CDMA
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Problème de Proche/Loin
A B
P()
P()
P()
P()
Puissance reçue de A.
Puissance reçue de B.
P()
Puissance émie par A
Total reçu
A : récupération avec succès
B : récupération échouée
Désétalement
Puissance émie par B
Techniques & Technologies CDMA
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Après contrôle de puissance
P()
P()
P()
P()
P()
A diminue sa puissance
A B
Désétalement
Puissance émie par A
Puissance émie par B
A : récupération avec succès
B : récupération avec succès
Techniques & Technologies CDMA
Total reçu
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Limitation par l’Interférence
Désétalement
P()
P()
P()
P()
P()
P()
P()
P()
P()
P()
P()
( 1)( 2)( 3)( 4)( 5)
( 1) ( 2) ( 3) ( 4)
( 1) ( 2) ( 3) ( 4) ( 5)
Techniques & Technologies CDMA
Total reçu
Total reçu
Désétalement
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P()
( 1)( 2)( 3)( 4)( 5)
P()
( 1)
P()
( 2)
P()
( 3)
P()
( 4)
P()
( 5)
Techniques & Technologies CDMA
Total reçu
Désétalement
Après contrôle de puissanceAprès contrôle de puissance
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Le Control de Puissance
Control de la puissance montante
Boucle ouverte de control de puissance
Boucle fermée de control de puissance
− Boucle interne: 800 Hz
− Boucle externe
Control de puissance Descendante
Modes de transmission de message:
− Transmission à seuil
− Transmission périodique
Boucle fermée de control de puissance
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Control de puissance Inverse en Boucle Ouverte
La puissance d’émission exigée par la station mobile (MS) est
déterminée par les facteurs suivants:
Distance à la station de base
Charge de la cellule
Circonstances de codage de canaux
La puissance d’émission de la station mobile est relative à l’énergie
reçue.
BTSMobile
boucle ouverte de contrôle de puissance Inverse(sens montant)
BTS
BTS
Puissance d’émission
Techniques & Technologies CDMA
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Control de puissance Inverse en Boucle Fermée
BTS
(Power Control ) Bit
Valeur de Eb/NtValeur de FER
Boucle interne
Boucle externe
Changement de la
valeur Eb/Nt
BSC
BTS
Techniques & Technologies CDMA
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Contrôle de puissance dans le sens descendant
MS mesure la qualité de trames et informe la BTS du résultat (mode
seuil ou mode périodique). La station de base détermine s’ il faut
changer la puissance d’émission ou pas.
Dans le système de IS-95, le contrôle de puissance dans le sens
descendant est lent mais dans le système CDMA2000, il est rapide.
Mode de Transmission du Message
Techniques & Technologies CDMA
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Control de puissance descendant en Boucle Fermée
En comparant avec le système IS-95, dans CDMA2000 le
contrôle de puissance dans le sens descendant est plus rapide.
Bit de Contrôle de puissance
Valeur Eb/Nt
BTS
Techniques & Technologies CDMA
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Transfert Intercellulaire (Handoff)
Transfert Intercellulaire Soft (Soft handoff)
C’est le processus d’établissement d’un lien avec un secteur voisin avant de couper le lien avec le secteur en service (courant)
Transfert Intercellulaire Softer (Softer handoff)
C’est comme le Handoff soft, sauf qu’il se déroule entre secteurs appartenant à la même BTS
Transfert Intercellulaire Hard (Hard handoff)
Le Hard Handoff se déroule quand deux secteurs ne sont pas synchronisés ou ne sont pas sur la même fréquence. Il y a Interruption dans la communication de voix et de données mais celle-ci est de courte durée et n’affecte pas la communication.
Techniques & Technologies CDMA
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Handoff Soft/Softer
• Combinaison de multi-trajets dans le BSC (ou RAC) pendant le Soft Handoff
• Combinaison de multi-trajets dans la BTS pendant le Softer Handoff
Combinaison de toute la puissance de
chaque secteur
Puissance reçue d’un seul secteur
Techniques & Technologies CDMA
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Ensemble des Pilotes (Pilot Set)
Ensemble de pilotes, qui correspond à la station de base connectée
Ensemble de pilotes, non actifs mais qui sont potentiellement modulables
Ensemble de pilotes, non inclus dans l’ensemble actif ou candidat mais possible d’être ajouté à l’ensemble candidat
Ensemble restant de pilotes
L’ensemble de pilotes qui ont la même fréquence et dont les offsets de la séquence PN sont différents.
Techniques & Technologies CDMA
ActiveSet
CandidateSet
NeighborSet (Voisin)
Remaining Set (Restant)
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T_ADD,T_DROP,T_TDROP
T_ADD, T_DROP et T_TDROP sont responsable du Handoff dans le MS
T_ADD & T_DROP sont les seuils limites pour ajouter et abandonner un pilote.
TT_DROP est une temporisation
Techniques & Technologies CDMA
Temps
Ec/Io
Secteur ASecteur B
Temps de garde (T-TDROP)
Seuil d’ajout (T_ADD)
Seuil d’Abandon (T_DROP)
Région de Soft Handoff
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Comparaison du seuil
Pilot P1
Pilot P2
Pilot P0
t0
T_COMP×0.5dB
t1 t2
T_ADD
Puissance de Pilot
P0-Puissance de Pilot P0 dans l’ensemble des candidat.
P1,P2-Puissance de Pilot P1,P2 dans l’ensemble actif.
t0- Message de mesure de la puissance de Pilote, P0>T_ADD
t1- Message de mesure de la puissance de Pilote, P0>P1+T_COMP*0.5dB
t2 –Message envoyé de mesure de la puissance de Pilot, P0>P2+T_COMP*0.5dB
Techniques & Technologies CDMA
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Transition Entre les séries de Pilotes
Techniques & Technologies CDMA
T_ADD
T_DROP
Pilot 1
Pilot strength
Pilot 2
T_TDROP
NeighborSet
CandidateSet
ActiveSet
NeighborSet
TIME1 2 3 4 5 6
ActiveSet
T_COMP
T_ADD
T_DROP
Pilot 1
Pilot strength
Pilot 2
T_TDROP
NeighborSet
CandidateSet
ActiveSet
NeighborSet
TIME1 2 3 4 5 6
ActiveSet
T_COMP
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Diversité de Transmission
Diversité en Temps
Entrelacement de bloc (Bock interleaving), correction d’erreur (error-
correction)
Diversité en Fréquence
Le signal d’énergie de CDMA est distribué (étalé) sur toute la largeur de
bande 1.23MHZ.
Diversité en Espace
Ajout d’une antenne de réception jumelle.
Le récepteur en râteau (RAKE receiver) dans la station mobile (MS) et dans
la station de base peut combiner les signaux de différents délai de temps.
Pendant le Handoff, la station mobile contacte plusieurs stations de bases
et cherche le signal le plus fort.
Techniques & Technologies CDMA
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Principe du Récepteur en râteau
Les antennes en râteau aident à surmonter l’évanouissement (Fading)
multi- trajet et à améliorer la performance du récepteur du système.
Récepteur
Corrélateur 1
Corrélateur 2
Corrélateur 3
Chercheur de corrélation
Calcule le délai et la puissance de
signal
Combiner
tt
s(t) s(t)
Le signal combinésLe signal combinés
Techniques & Technologies CDMA
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Chapitre 1: IntroductionChapitre 1: Introduction
Chapitre 2: Techniques & Technologies de CDMAChapitre 2: Techniques & Technologies de CDMA
Chapitre 3: L’ Interface Air de CDMAChapitre 3: L’ Interface Air de CDMA
Chapitre 4: Numérotations du CDMA WLLChapitre 4: Numérotations du CDMA WLL
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Canaux Physiques de l’IS-95A
Canaux Descendants
− Canal Pilote Descendant
− Canal de Synchronisation Descendant
− Canal de Pagination Descendant
− Canal de Trafic Descendant (qui inclut
le sous-canal de control de puissance)
Canaux Montants− Canal d’accès
− Canal de Trafic Inverse (montant)
Interface Air CDMA
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Canal Pilote(que des zéros)
W064
Le Canal Pilote
Le canal Pilote:
Assiste la station mobile pour se connecter au réseau CDMA
Traite les recherches de multi-trajets
Fourni la référence de phase pour la démodulation cohérente et aide la station mobile
à estimer la puissance d’émission
La station mobile mesure et compare la puissance du canal pilote des différentes
stations de base pendant le handoff
Canal pilote envoyé est étalé par W0 et modulé avec le code court directement
Les BTS transmettent le canal pilote continuellement
Interface Air CDMA
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To
QP
SK
cod
er
2.4kbps 4.8kbps 4.8kbps
Symboles du Code
Symboles répétitifs du code
1.2kbps
Codeur de Convolution
r=1/2,K=9
symbole répétition
Entrela-cement
Bits du canal de synchronisation
W3264
Le Canal de Synchronisation (SYNC)
Le Canal de synchronisation est utilisé par la station mobile pour se synchroniser avec le réseau. Le code W64
32 est utilisé pour étaler le canal de
Synchronisation
Le message de synchronisation inclut:
− Le Décalage de la séquence du Pilote PN: PILOT_PN
− Temps système: SYS_TIME
− Etat du code long: LC_STATE
− Débit du canal de pagination: P_RAT
Le débit du canal de synchronisation est 1200bps
Interface Air CDMA
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Le canal PCH transmet:
− Paramètres du système
− Paramètres d’accès
− Liste des sites voisins
− Message de la liste des canaux CDMA
Le canal PCH accomplit:
− Pagination des MS
− Assignation du canal de trafic au MS
La longueur de la trame du canal PCH est 20ms
W1 ~ W7 sont gardés pour les canaux PCH
To
QP
SK
cod
er
Bits du canal de pagination
19.2/9.6Kbps 19.2kbps
19.2kbps
Symboles du Code
9.6/4.8 kbps
Convolution encoder
r=1/2,K=9
Symbole répétition
Entre-lacement
Adresse masque du canal de pagination
Générateur du code Long PN
décimateur
1.2288Mcps
19.2kbps
Symboles Répétitifsdu code
Canal de Pagination (PCH)
W164
Interface Air CDMA
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décimateur
Canal de Trafic Descendant (F-TCH)
I Ch séquence PN (1.2288 Mcps)
PN 1.2288 Mcps
19.2kbps
8.6kbps9.6kbps
4.8kbps2.4kbps1.2kbps
Ajouter les bits indicateurs de
qualité (12,10,8,6)
Ajouter 8 bits de queue
(tail)
Codeur de Convolution
r=1/2,K=9
Répétition de Symboles
canal du trafic Descendant
(172/80/40 ou
16bits/châssis)
Block Décalage
19.2kbps
MUX
Générateur code Long
Bits de Contrôle de Puissance
Q Ch séquence PN (1.2288 Mcps)
Filtre bande de
base I(t)
Q(t)
+∑QPSK Modulation
4.0kbps2.0kbps0.8kbps
19.2ksybps9.6ksybps4.8ksybps2.4ksybps
Sin(2pfct)
Cos(2pfct)
Utilisé pour transmettre l’information de données et de signalisation.
Walsh code
décimateur
+
+Filtre
bande de base
+
+
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Canal d’accès Inverse (R-ACH)
4.8 kbps (307.2kbps)
PN chips1.2288 McpsÉtalement orthogonal
Symbole Répétitif28.8 kbps
Code symbole
14.4 kbps4.4 kbps 4.8 kbpsAjouter 8 bits queue
Codeur de Convolution
r=1/3,K=9
Symbole de répétitionCanal
d’accès (80
bits/frame)
Block de Décalage
28.8 kbps
Data burst randomizer
Générateur du
Long code PN
Taux de trames
Masque de code long
Symbole de Répétition
Utilisé par le MS pour établir la communication où répondre au canal de pagination (PCH)
Walsh code
I Ch PN séquence (1.2288 Mcps)
filtre bande de
Base
I(t)
Q(t)
∑Modulation QPSK
Sin(2pfct)
Cos(2pfct)
+
+Filtre
bande de Base
+
+
Q Ch PN sequence (1.2288 Mcps)
Interface Air CDMA
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Canal de trafic Inverse (R-TCH)
8.6kbps9.6kbps
4.8kbps2.4kbps1.2kbps
Ajoute l’indicateur de
qualité de trame bits(12,10,8,6)
Ajoute 8bits queue
Codeur de convolution
r=1/3,K=9
Symbole de repetition
Canal de trafic Inverse
(172/80/40 or
16 bits/frame)
Block interleaver
4.0kbps2.0kbps0.8kbps
28.8Ksybps14.4Ksybps7.2Ksybps3.6Ksybps
4.8 kbps (307.2kbps)
PN chips1.2288 Mcps
Etalement Orthogonal
Data burst randomizer
Générateurde code Long PN
Taux de trames
Masque du code LongWalsh code
I Ch séquence PN (1.2288 Mcps)
filtre bande de
Base
I(t)
Q(t)
∑Modulation QPSK
Sin(2pfct)
Cos(2pfct)
+
+
filtre bande de
Base
+
+
Q Ch séquence PN (1.2288 Mcps)
Interface Air CDMA
Utilisé pour transmettre l’information de donnée et signalisation
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Initialisation du MS
Le message du Canal de synchronisation contient le
LC_STATE, SYS_TIME, P_RAT, et permet de se
synchroniser avec le système.
BTS
Pilot channel
Canal de Synchrone
Canal de Pagination
Canal d’accés
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Canaux descendants dans CDMA2000
Frontal CDMA2000 canal
F-CACH F-CPCCH F-PICH F-CCCH
F-DCCH F-FCHF-PC F-SCCH F-SCH
F-PICH F-TDPICH F-APICH F-ATDPICH
F-SYNCH F-TCH F-BCH F-PCH F-QPCH
subchannel (RC1~2) (RC3~9)
Note: Seulement les canaux avec la couleur noire sont implémentés par l’équipement de Huawei. La Fonction de F-PICH, F-SYNCH, F-FCH, F-PC, F-SCCH, F-PCH sont pareilles que ceux de l’IS95. dans ce qui suit, on va seulement discuter F-SCH, F-QPCH et F-DCCH.
Interface Air CDMA
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Canaux descendants
Ces Canaux sont
nouvellement définie dans le système
dCDMA2000.
Canaux Physiques CDMA sont classés en Canaux communs et Canaux dédiés:
Canaux Physiques Communs:
Ces Canaux sont compatible avec le
système IS-95
Canaux Physiques Dédiés:
Forward Dedicated Control Channel(F-DCCH)
Forward Fundamental Channel(F-FCH)
Forward Supplemental Channel(F-SCH)
Ces Canaux sont utilisés pour établir une connexion entre station de base et station
mobile (MS) spécifique.
Le système CDMA2000 adopte des débits de données multiples et des combinaisons
différentes qui peuvent atteindre une performance supérieure à celle du système IS-
95.
Forward Pilot Channel(F-PICH)
Forward Synchronous Channel(F-SYNC)
Forward Paging Channel(F-PCH)
Forward Broadcast Control Channel(F-BCCH)
Forward Quick Paging Channel(F-QPCH)
Forward Common Power Control Channel(F-CPCCH)
Forward Common Assignment Channel(F-CACH)
Forward Common Control Channel(F-CCCH)
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Abréviation Anglais Français
F-PICH Forward Pilot Channel Canal Pilote Descendant
F-SYNC Forward Synchronous Channel Canal pilote de Synchronisation
F-PCH Forward Paging Channel Canal de Pagination Descendant
F-BCCH Forward Broadcast Control Channel Canal de Contrôle d’Emission Descendant
F-QPCH Forward Quick Paging Channel Canal de Pagination Rapide Descendant
F-CPCCH Forward Common Power Control Channel Canal de Contrôle de puissance Communs Descendant
F-CACH Forward Common Assignment Channel Canal d’Assignement Communs Descendant
F-CCCH Forward Common Control Channel Canal de Contrôle Communs Descendant
F-DCCH Forward Dedicated Control Channel Canal de Contrôle Dédié Descendant
F-FCH Forward Fundamental Channel Canal Fondamental Descendant
F-SCH Forward Supplemental Channel Canal Supplémentaire Descendant
Abréviations des canaux descendantsAbréviations des canaux descendantsInterface Air CDMA
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F-QPCH
Il transmet un signal modulé en OOK – il peut être démodulé simplement et
rapidement par la Station Mobile.
Le Canal adopté est le QPCH (80ms). Chaque intervalle de temps est divisé en
indicateurs de pagination, indicateurs de changement de configuration et
indicateurs de diffusion, qui sont tous utilisés pour informer le MS s’il a un
message de pagination, de diffusion où paramètres système dans le F-PCH
suivant.
Démodulation rapide et simple (OOK). MS n’a pas besoin de surveiller longtemps
le F-PCH, alors le temps d’attente est prolongé.
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F-SCH
F-SCH est utilisé pour les applications
de données Haut débit alors que F-FCH
est utilisé pour la voix et l’application de
données à bas débit.
Quand une communication de données
est établie, un F-FCH va être alloué en
premier lieu à l’utilisateur. Si le débit
dépasse 9.6Kbps, un F-SCH sera alloué.
Interface Air CDMA
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F-DCCH
Il est utilisé pour la transmission de la signalisation
spécifique à un utilisateur pendant l’appel.
Chaque Canal de trafic descendant peut contenir un
F-DCCH.
Supporte une trame de 5ms.
Supporte la transmission discontinue.
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Configuration Radio Descendante (RC)
Configuration Radio (RC): Une série de canaux de trafic descendant et montant ont un format de transmission
caractérisé par des paramètres physiques tels que débits , type de modulations et taux
d’étalement.
Taux d’étalement: Equivalent au taux de chips, ex., 1.2288Mcps.
Radio Configuration
Taux d’étalement
Débit données Max (kbps)
Débit FEC Effectif
OTD autorisé
codage FEC Modulation
1** 1 9.6 1/2 Non Conv. BPSK 2** 1 14.4 3/4 Non Conv BPSK
3 1 153.6 1/4 Oui Conv ou Turbo QPSK4 1 307.2 1/2 Oui Conv ou Turbo QPSK5 1 230.4 3/8 Oui Conv ou Turbo QPSK6 3 307.2 1/6 Oui Conv ou Turbo QPSK7 3 614.4 1/3 Oui Conv ou Turbo QPSK8 3 460.8 1/4 or 1/3 Oui Conv ou Turbo QPSK9 3 1036.8 1/2or 1/3 Oui Conv ou Turbo QPSK
** même que IS95
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Canaux montants
Reverse CDMA2000 channel
R-ACHR-TCH
operation(RC1~2)
R-EACH operation
R-CCCH operation
R-SCCH
R-FCH
R-TCH operation (RC3~6)
R-EACH
R-PICH
R-CCCH
R-PICH
R-DCCH
R-PICH
0~7 0~1
R-SCH
R-FCH
0~2
0~1
subchannel
R-PC
Seuls les canaux avec la couleur sombre sont utilisés par l’équipement de Huawei. les fonctions de R-ACH,R-FCH,R-SCCH sont les même que dans l’IS95. Dans ce qui suit, on va discuter R-PICH,R-SCH.
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Types de Canaux montants (Reverses)
Canaux Inverse inclut le canal commun Inverse et le canal dédié Inverse.
Canal Commun Inverse (Reverse common channel):
Reverse Access Channel(R-ACH)
Reverse Enhanced Access Channel(R-EACH)
Reverse Common Control Channel(R-CCCH)
Canal Dédié Inverse (Reverse Dedicated Channel):
Reverse Pilot Channel(R-PICH)
Reverse Dedicated Control Channel(R-DCCH)
Reverse Fundamental Channel(R-FCH)
Reverse Supplemental Channel(R-SCH)
Reverse Supplemental Code Channel (R-SCCH)
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Abréviation Anglais Français
R-ACH Reverse Access Channel Canal d’Accès Inverse
R-EACH Reverse Enhanced Access Channel Canal Amélioré d’Accès Inverse
R-CCCH Reverse Common Control Channel Canal de Contrôle Commun Inverse
R-DCCH Reverse Dedicated Control Channel Canal de Contrôle Commun dédié
R-FCH Reverse Fundamental Channel Canal Fondamental Inverse
R-SCH Reverse Supplemental Channel Canal Supplémentaire Inverse
R-SCCH Reverse Supplemental Code Channel Canal Supplémentaire de Code inverse
R-PICH Reverse Pilot Channel Canal Pilote Inverse
Abréviations des canaux montantsAbréviations des canaux montants
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MUX A
Pilot ( '0's)
Bit de contrôle de puissance
N est le nombre de taux d’étalement
Pilot PowerControl
Power Control Group= 1536 NPN Chips
384 NPN Chips
Canal pilote Inverse (Reverse Pilot Channel)
R-PICH
La fonction du canal pilote Inverse
Initialisation
Démodulation cohérente Inverse
Mesure de contrôle de puissance
La station de base améliore la performance de
la réception et augmente la capacité grâce à la
démodulation cohérente du canal de Pilote
inverse.
Interface Air CDMA
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Canaux Inverse
Canal Fondamental:
Le Canal fondamental est utilisé pour la transmission d’information
de l’utilisateur vers la station de base durant l’appel, et peut être
utilisé pour transmettre le service voix par défaut comme canal de
trafic indépendant.
Canal de Control de Dédié
Le canal de contrôle dédié est utilisé pour la transmission de
signalisation d’un utilisateur vers la station de base pendant
l’appel.
Canal Supplémentaire/Canal de Code Supplémentaire
Ces canaux sont utilisés pour transmettre l’information
d’utilisateur, principalement pour les services de données au MS.
Le canal de trafic inverse (montant) contient jusqu’à deux canaux
supplémentaires et jusqu’à sept canaux de codes supplémentaires.
Interface Air CDMA
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Configuration Radio Inverse (RC)
RC: Configuration Radio
RC1~RC2:IS-95A/B
RC3~RC4:CDMA2000 1X
RC5~RC6: CDMA2000 3x
Radio Configuration
Spreading Rate
Max Data Rate* (kbps)
Effective FEC Code Rate
OTD Allowed
FEC Encoding Modulation
1** 1 9,6 1/3 Non Conv 64-ary ortho 2** 1 14,4 1/2 Non Conv 64-ary ortho
3 1 153,6 1/4 Oui Conv ou Turbo BPSK(307.2) (1/2)
4 1 230,4 3.8 Oui Conv ou Turbo BPSK5 3 153,6 1/4 Oui Conv ou Turbo BPSK
(614.4) (1/3)6 3 460,8 1/4 Oui Conv ou Turbo BPSK
(1036.8) (1/2)
** Same as IS95
Interface Air CDMA
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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
Règles de Combinaison des RC
RC1 et RC2 correspondent respective- ment
aux: série de taux 1 et série de taux 2 dans le
système IS- 95A/B.
CDMA2000: Descendant RC: RC1~RC5
Reverse RC: RC1~RC4
Règles:
Forward RC1, Reverse RC1
Forward RC2, Reverse RC2
Forward RC3 or RC4,Reverse RC3
Forward RC5, Reverse RC4
Interface Air CDMA
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Chapitre 1: IntroductionChapitre 1: Introduction
Chapitre 2: Techniques & Technologies de CDMAChapitre 2: Techniques & Technologies de CDMA
Chapitre 3: L’ Interface Air de CDMAChapitre 3: L’ Interface Air de CDMA
Chapitre 4: Numérotations du CDMA WLLChapitre 4: Numérotations du CDMA WLL
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Définition des Zones de Couvertures
Planification de Numéro CDMA
Zone de service (Service area)
Cellule
LAC (LAC area)
Secteur
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Les Paramètres impliqués
• Dans le système CDMA, les paramètres suivants sont définies pour
identifier un abonné et sa position:
MIN/IMSI
Subscriber Number Definition
ESN
SID/NID
LAI
GCI
Planification de Numéro CDMA
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MIN/IMSI
Identité de l’abonné mobile/ Identité internationale de l’abonné mobile
(MSI) Mobile subscriber identity/ (IMSI) international mobile subscriber identity
Exemple, 460030755xxxxxx /460030907550001
Pas plus que 15 chiffres
3 chiffres 2 chiffres
IMSI
MCC MNC MSIN
NMSI
Planification de Numéro CDMA
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Définition du numéro d’abonnéDéfinition du numéro d’abonné
• Les données des abonnés doivent être les même dans le RAC et LE.
• Les appelles sont établis par l’adresse L3 de V5
Planification de Numéro CDMA
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ESN
Le Numéro de Série Electronique (Electronic Serial Number: ESN)
est utilisé pour identifier un MS d’une façon unique. Le ESN inclue
32 bits selon la structure suivante:
31......24 23......18 17......0 bit
Le ESN est alloué par le constructeur
Par exemple:
FD 03 78 0A (the 10th Motorola 378 mobile phone)
Planification de Numéro CDMA
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SID/NID
SID Identité du système (System Identity)
Identité du système (SID)= 15 bits
NID Identité du réseau (Network Identity)
Identité du Réseau (NID)= 16 bits
Bit 0 et bit 65535 sont réservés
Planification de Numéro CDMA
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Identité de la Zone de Localisation: LAI (Location Area Identity)
Le Message de paging est diffusé dans la Zone de Localisation dont
la taille dépend du trafic, de la capacité de paging et du flux de
signalisation, etc.
Format: MCC+MNC+LAC
MCC: Code mobile du pays (Mobile Country Code) , 3 chiffres. exemple,
en Chine 460.
MNC: Code du réseau (Mobile Network Code), 2 chiffres. exemple, le
MNC d’Unicom est 03.
LAC: Code de la zone de localisation (Location Area Code), un code
BCD à 2-octet hexadécimal. 0000 ne peut pas être utilisé avec FFFE.
Exemple, 460030100
Planification de Numéro CDMA
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Identité Globale de Cellule: GCI (Global Cell Identity)
L’ unique ID d’une cellule dans un PLMN
Format: LAI+CI
CI: Identité de cellule (Cell Identity) , un code hexadécimal à deux
octets BCD, défini à l’avance lors de la planification. Les 3 premiers
chiffres et le dernier chiffre représentent le numéro de station de
base et le numéro de secteur respectivement. Pour un site
omnidirectionnel, le dernier chiffre de CI est 0.
Par exemple, 4600301001230 montre que la station de base a le
numéro (123) et contient un site omnidirectionnel
Planification de Numéro CDMA
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Pourquoi le CDMA2000?
Augmente le capacité du système
Contrôle de la puissance rapide dans le lien descendant
Diversité d’émission dans le lien descendant: OTD,STS
Modulation Cohérente appliquée sur le canal pilote.(à peu prés
3dB)
Introduction du Turbo code
Capacité plus résistante à l ’interférence
L’amélioration de la correction d’erreur (error-correcting)
(application du code Turbo moyen/haut débit pour la
transmission de données)
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Pourquoi le CDMA2000?
Supporte un débit élevé pour SCH, avec un
débit maximal/canal de 307.2kbps.
Améliore le temps d’attente
Utilise le canal de paging rapide
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Résumé
Histoire brève du développement de la communication Mobile
Analogique—numérique—division de code
Objectifs de 3G et comparaison des 3 systèmes
Caractéristiques Technique de CDMA
Technologies Principales: contrôle de puissance, transfert souple (soft handoff), récepteur en Râteau (RAKE receiver)
Autres technologies: codage source, codage canal, entrelacement, cryptage, étalement et modulation
Structure du Canal: pilote, synchronisation, paging, accès et service
Caractéristiques Technique de CDMA2000 1X
Codes Walsh et Turbo
www.huawei.com
Merci