CDMA通信原理培訓(xùn)

1、CDMA通信原理培訓(xùn)工程部:鄧小丁2008-8-26CDMA的含義 CDMA：Code Division Multiple Access即碼分多址接入。它是以擴(kuò)頻通信技術(shù)為基礎(chǔ)的。WCDMA即寬帶碼分多址接入也是以擴(kuò)頻通信技術(shù)為基礎(chǔ)的。 N 用戶用戶 / 寬帶信道寬帶信道 C/I 在中頻濾波后也為負(fù)，但在解擴(kuò)后為正在中頻濾波后也為負(fù)，但在解擴(kuò)后為正 可以認(rèn)為解擴(kuò)是最后一次濾波可以認(rèn)為解擴(kuò)是最后一次濾波 3 個(gè)用戶個(gè)用戶/窄帶信道窄帶信道 C/I 在中頻濾波前為負(fù)，濾波后為正在中頻濾波前為負(fù)，濾波后為正1231TDMA (3 時(shí)隙)30 kHzFrequencyTime 1個(gè)用戶個(gè)用戶/ 窄帶信

2、道窄帶信道 C/I 在中頻濾波前為負(fù)，濾波后為正在中頻濾波前為負(fù)，濾波后為正 FDMA30 kHzFrequencyTimeDS-CDMA1.23 MHzFrequencyTime CDMACDMA基本原理基本原理Walsh Code一、碼分多址技術(shù)基礎(chǔ)l擴(kuò)展頻譜通信的含義擴(kuò)頻通信技術(shù)是一種信息傳輸方式，在發(fā)端采用擴(kuò)頻碼調(diào)制，使信號(hào)所占的頻帶寬度遠(yuǎn)大于所傳信息必需的帶寬，在收端采用相同的擴(kuò)頻碼進(jìn)行相關(guān)解擴(kuò)以恢復(fù)所傳信息數(shù)據(jù)。 a、信號(hào)頻譜被擴(kuò)寬了。但容量卻提高了。 b、采用擴(kuò)頻碼序列調(diào)制的方式來展寬信號(hào)頻譜。采用大約0.814us脈沖（帶寬為1.2288MHz)來直接序列擴(kuò)頻。擴(kuò)頻碼只是起到擴(kuò)

3、展信號(hào)頻譜的作用，并不影響所傳數(shù)據(jù)的透明性。 c、在接收端用相關(guān)解調(diào)來解擴(kuò)。在接收端用與發(fā)送端完全相同的擴(kuò)頻碼序列進(jìn)行相關(guān)解擴(kuò)。一、碼分多址技術(shù)基礎(chǔ)l擴(kuò)展頻譜通信的主要特點(diǎn)1、抗干擾能力強(qiáng)。擴(kuò)頻系統(tǒng)擴(kuò)展的頻譜越寬，處理增益越高，抗干擾能力越強(qiáng)。因其信號(hào)頻帶展寬了，干擾方也必須在更寬的頻帶上去干擾，就必須提高干擾功率。如果頻帶變寬100倍，則干擾功率必須提高100倍！ 2、隱蔽性好。 擴(kuò)頻系統(tǒng)擴(kuò)展了頻譜，所以其功率密度很低，甚至湮沒于噪聲中，所以別人很難發(fā)現(xiàn)有信號(hào)存在，而且對(duì)其他窄帶系統(tǒng)干擾很小?？稍谠姓瓗У念l段內(nèi)進(jìn)行擴(kuò)頻通信，提高頻譜利用率。 3、可以實(shí)現(xiàn)碼分多址。擴(kuò)頻通信提高抗干擾性能，但

4、占用了頻帶寬的代價(jià)。但是，如果讓許多用戶共用這一寬頻帶，則可極大提高頻帶的利用率。在擴(kuò)頻碼序列中利用正交或準(zhǔn)正交的擴(kuò)頻碼序列之間的相關(guān)特性，給不同用戶分配不同的擴(kuò)頻碼，可一、碼分多址技術(shù)基礎(chǔ)以區(qū)分不同用戶。這樣在一寬頻帶上許多用戶可以同時(shí)通信而互不造成嚴(yán)重干擾。雖然碼分多址占用較寬頻帶，但平均到每個(gè)用戶占用帶寬來計(jì)算，則頻帶利用率高。在FDMA的AMPS系統(tǒng)、TDMA的GSM系統(tǒng)和CDMA的蜂窩系統(tǒng)中，CDMA系統(tǒng)容量最大，為FDMA的20倍，TDMA的4倍。 4、抗衰落、抗多徑干擾無線道信不可避免會(huì)出現(xiàn)慢衰落、快衰落等現(xiàn)象。在頻域上看，快衰落會(huì)產(chǎn)生頻率選擇性衰落。擴(kuò)頻系統(tǒng)具有潛在的抗頻率選擇

5、性衰落的能力，這是因?yàn)閿U(kuò)頻頻譜已經(jīng)很寬，頻譜密度很低，如在傳輸中小部分頻譜衰落時(shí)，不會(huì)造成信號(hào)嚴(yán)重畸變。還可以采取把多個(gè)路徑來的同一碼序的波形相加合成，從而能有效克服多徑效應(yīng)。信息論l香農(nóng)公式前面提到擴(kuò)頻將信號(hào)帶寬擴(kuò)寬了，但頻譜資源卻是寶貴的，為什么還要用寬頻信號(hào)傳輸窄帶信號(hào)呢？目的就是為了安全可靠。 香農(nóng)公式表示了帶寬與信噪比互換關(guān)系： C=Blog2(1+S/N)。C為信道容量，單位為b/s;B為信號(hào)頻帶寬度，單位為Hz；S為信號(hào)平均功率，單位為W；N為噪聲平均功率，單位為W。 公式表明：在給定信號(hào)功率和白噪聲功率N的情況下，只要采用某種編碼系統(tǒng)，就能以任意小的差錯(cuò)概率，以接近于C的傳輸速

6、率來傳送信息。反過來，在保持信息傳輸速率C不變的條件下，可以用不同頻帶寬度B和信噪功率比（信噪比）來傳輸信息。即如果增加信號(hào)頻帶寬度，就可以在較低的信噪比的條件下以任意小的差錯(cuò)概率來傳輸信息。所以擴(kuò)頻能夠以大的帶寬來換取低的信噪比。 抗干擾性理論l柯捷爾尼可夫公式信息傳輸差錯(cuò)概率公式：Pef(E/n0) (1-1)。公式表明，差錯(cuò)概率Pe是信號(hào)能量E與噪聲功率譜密度n0之比的函數(shù)。設(shè)信息持續(xù)時(shí)間為T，或數(shù)字信息的碼元寬度為T，則信息帶寬為Bm=1/T （1-2）。信號(hào)功率則為S=E/T (1-3)。設(shè)擴(kuò)頻信號(hào)的帶寬為B，則噪聲功率為N=n0B (1-4)。將式（1-2）（1-4）代入到(1-1

7、)中，可得:Pef(STB/N)=f(S/N*B/Bm)。上式表明差錯(cuò)概率Pe是信噪比（S/N）和信號(hào)帶寬與信息帶寬之比（B/Bm）二者乘積的函數(shù)。同樣，可以增加信號(hào)帶寬的方法來換取低信噪比。由信息論和抗干擾理論中的兩個(gè)公式可以看出，將信息帶寬擴(kuò)展100倍或更多，來傳輸信息，就是為了提高通信的抗干擾能力。即在強(qiáng)干擾條件保證可靠安全地通信。這就是擴(kuò)頻通信的基本思想和理論依據(jù)。處理增益和抗干擾容限l處理增益我們可以用系統(tǒng)輸出信噪比與輸入信噪比二者之比來表征擴(kuò)頻系統(tǒng)的抗干擾能力。各種擴(kuò)頻系統(tǒng)的抗干擾能力大體上都與擴(kuò)頻信號(hào)帶寬B與信息帶寬Bm之比成正比。即 Gp=10lg(B/Bm)。Gp稱為擴(kuò)頻系統(tǒng)

8、的處理增益，它表示了擴(kuò)頻系統(tǒng)信噪比的改善程度。是擴(kuò)頻系統(tǒng)的一個(gè)重要性能指標(biāo)。l抗干擾容限通信系統(tǒng)要正常工作，還需要保證輸出端有一定的信噪比（如CDMA要求為7dB），并需要扣除系統(tǒng)內(nèi)部的信噪比的損耗，因此需引入抗干擾容限Mj。Mj=Gp-（S/N）0+Ls。其中， （S/N）0為輸出端的信噪比，Ls為系統(tǒng)損耗。如：一個(gè)擴(kuò)頻系統(tǒng)Gp為30dB, （S/N）0為10dB, Ls為2dB,則Mj為18dB。它表明干擾功率超過信號(hào)功率18dB時(shí)，系統(tǒng)就不能正常工作，而小于18dB系統(tǒng)仍能正常工作，即使信號(hào)在一定的噪聲湮沒下也能正常通信。數(shù)字信號(hào)擴(kuò)頻原理 由上面三個(gè)圖可看出，脈沖重復(fù)周期增加一倍，基頻降

9、低一半，譜線間隔減小一半，譜線密度增加一倍。所以，脈沖信號(hào)的譜線間隔決定于脈沖序列的周期脈沖信號(hào)的譜線帶寬決定于脈沖信號(hào)的寬度。 因此，為了擴(kuò)展信號(hào)的頻譜，可以采用窄的脈沖序列去調(diào)制某一載波。采用的脈沖寬度越窄，擴(kuò)展的頻普就越寬。如果脈沖的重復(fù)周期為脈沖寬度的2倍，則脈沖寬度縮窄對(duì)應(yīng)于碼重復(fù)頻率的提高。直接序列擴(kuò)頻正是應(yīng)用這一原理，直接用重復(fù)頻率很高的窄脈沖序列來展寬信號(hào)的頻譜。直擴(kuò)系統(tǒng)抗擾性l抗寬帶干擾數(shù)字信號(hào)調(diào)制lFSK用基帶數(shù)字信號(hào)對(duì)正弦波的載頻進(jìn)行控制的方式,稱為移頻鍵控(FSK)。在FSK中，正弦波的振幅、相位為常量，而頻率隨調(diào)制信號(hào)變化而變化。 A（t)=A0 &(t)=&

10、amp;0 w(t)=w1，w2wN頻率w1，w2wN代表N種信息碼元。在二進(jìn)制情況下，若令w1代表信息碼元“1”，w2 代表信息碼元“0”，則信息碼元與已調(diào)數(shù)字信號(hào)序列關(guān)系如下：GSM中的GMSK是由FSK中演變而來的。數(shù)字信號(hào)調(diào)制lPSK用基帶數(shù)據(jù)信號(hào)對(duì)正弦波的載波相位進(jìn)行控制的方式稱為移相鍵控（PSK）。即用二進(jìn)制基帶數(shù)字信號(hào)來控制載波的相位。移相鍵控分為絕對(duì)移相鍵控和相對(duì)移相鍵控。絕對(duì)移相鍵控即用相位0代表信號(hào)碼元“1”，用相位1800代表信號(hào)碼元“0”。相對(duì)移相鍵控即把前一碼元的相位值作為后一個(gè)碼元相位取值的參考。在二進(jìn)制中，基帶數(shù)字信號(hào)為“1”時(shí)，載波的相位相對(duì)于前一個(gè)碼元的相位的

11、相對(duì)相移為0?；鶐?shù)字信號(hào)為“0”時(shí)，載波的相位相對(duì)于前一個(gè)碼元的相位的相對(duì)相移為1800。CDMA中的QPSK（四相位，基站用）和OQPSK（四相位，手機(jī)用）是由PSK演變而來的。nPSK波形卷積編碼與交織編碼 在CDMA系統(tǒng)中，糾錯(cuò)編碼采用的是卷積編碼和交織編碼。數(shù)字信號(hào)在傳輸過程中，由于受到噪聲或干擾的影響，信號(hào)碼元波形變壞，傳輸?shù)浇邮斩撕罂赡馨l(fā)生錯(cuò)誤判決，即將“0”誤判為“1”，或把“1”誤碼判為“0”。所以要在信息碼元序列中加入監(jiān)督碼元進(jìn)行差錯(cuò)控制編碼，也叫糾錯(cuò)編碼。監(jiān)督碼元所占比例越大，檢錯(cuò)糾錯(cuò)能力就越強(qiáng)，但信息傳輸速率越低。所以糾錯(cuò)編碼是以降低信息傳輸速率為代價(jià)而提高傳輸可靠性。

12、 1.卷積碼 卷積碼的監(jiān)督碼元不僅與本組信息有關(guān)，而且還與前若干組的信息有關(guān)。它的糾錯(cuò)能力強(qiáng)，不僅可以糾正隨機(jī)差錯(cuò)，而且可糾正突發(fā)差錯(cuò)。mj mj cj pj 編碼器SR卷積編碼器由上圖可看出，它是由移位寄存器（SR）和模2加法器組成。在卷積碼中，每個(gè)碼字除了與本組信息相關(guān)之外，還與前面的1個(gè)信息有關(guān)。所以每個(gè)碼字共與相鄰的2個(gè)信息相關(guān)，因而稱這個(gè)卷積碼的約束長(zhǎng)度為4。約束長(zhǎng)度決定了移位寄存器的數(shù)目，移位寄存器長(zhǎng)度加1即為約束長(zhǎng)度。上圖中的（2，1）卷積碼，其碼率為1/2，監(jiān)督位1位，是最簡(jiǎn)單的卷積碼。下面我們就以它為例介紹卷積碼的編碼和解碼過程。 由上圖知，每輸入一個(gè)信息（mj)，編碼器輸出

13、兩個(gè)信元mj、 pj，其中pj mj mj1。假定輸入信息序列為100（1先輸入），經(jīng)過編碼器輸出為110100。 編碼過程如下：一開始，移位寄存器復(fù)位（為0）。輸入mj=1， pj 1 01，輸出為11；輸入mj1=0， pj 0 11，輸出為01；輸入 mj2=0， pj 0 00，輸出為00；所以輸入為100時(shí)，輸出為110100。 譯碼器：SRSR由譯碼器圖可得出下面式子：sj pj pj ; s0 sj sj-1; Mj mj s0。 S0為校正信號(hào)， Mj為輸出碼。輸入端開關(guān)是碼元速率的兩倍。假定輸入為之前編碼器的輸出110100，開始時(shí)，移位寄存器均為0，則mj pj11時(shí)， p

14、j mj mj-1= 1 0=1; sj pj pj =1 1=0; s0 0 0=0; Mj 1 0=1。同理， mj+1 pj+101時(shí)， pj1 mj1 mj= 0 1=1; sj1 pj1 pj1 =1 1=0; s0 0 0=0; Mj 0 0=0。mj+2 pj+200時(shí)， pj2 mj2 mj1= 0 0=0; sj2 pj2 pj2 =0 0=0; s0 0 0=0; Mj 0 0=0。即輸出為100，與編碼前一樣！ 下面我們來看看傳輸中出現(xiàn)差錯(cuò)時(shí)，譯碼的自動(dòng)糾正。假如收到的是111100即第3位由0變?yōu)?了。譯碼： mj pj11時(shí)， pj mj mj-1= 1 0=1; s

15、j pj pj =1 1=0; s0 0 0=0; Mj 1 0=1。同理， mj+1 pj+111時(shí)， pj1 mj1 mj= 1 1=0; sj1 pj1 pj1 =1 0=1; s0 1 1=1; Mj 1 1=0。mj+2 pj+200時(shí)， pj2 mj2 mj1= 0 0=0; sj2 pj2 pj2 =0 0=0; s0 0 0=0; Mj 0 0=0。 輸出還是100！這就是卷積碼的功效！如果使用較長(zhǎng)的約束長(zhǎng)度，則既可以糾正突發(fā)差錯(cuò)，也可以糾正隨機(jī)差錯(cuò)。2.交織編碼 交織編碼主要用來糾正突發(fā)差錯(cuò)，即使突發(fā)差錯(cuò)分散成為隨機(jī)差錯(cuò)而得到糾正。交織編碼與糾正隨機(jī)差錯(cuò)的編碼結(jié)合使用，從而具

16、有較強(qiáng)的糾正隨機(jī)差錯(cuò)和突發(fā)差錯(cuò)的能力。交織編碼不像分組碼那樣，它不增加監(jiān)督元，即交織編碼前后，碼速度不變，因此不影響有效性。 在交織之前，先進(jìn)行分組編碼，如采用（7，3）分組碼，其中信息位為3比特，監(jiān)督位為4比特，每個(gè)碼字7比特。第一個(gè)碼字為A11A12A13A14 A15 A16 A17 ，第二個(gè)碼字這 A21A22A23A24 A25 A26 A27 第m個(gè)碼字Am1Am2Am3Am4 Am5 Am6 Am7 。 寫入順序 讀 A11 A12 A13 A14 A15 A16 A17 出 A21 A22 A23 A24 A25 A26 A27 順 序 Am1 Am2 Am3 Am4 Am5

17、Am6 Am7即讀出為A11 A21 Am1。假如傳輸中有突發(fā)差錯(cuò)(長(zhǎng)度為b，如圖中選中部分)，只要突發(fā)差錯(cuò)不大于m，則差錯(cuò)被分到每個(gè)碼組中，而且每個(gè)碼組最多只有一位差錯(cuò)。可以用卷積編碼糾錯(cuò)。m的數(shù)字越大，能糾正的突發(fā)長(zhǎng)度b也越長(zhǎng)，故m稱為交錯(cuò)度。它表示糾正突發(fā)差錯(cuò)的能力。但因?yàn)榻豢棔r(shí)，收發(fā)雙方均要先存后讀的數(shù)據(jù)處理，所以有一個(gè)處理時(shí)間的延遲。m越大，處理時(shí)間也越長(zhǎng)，故必須在時(shí)延及處理突發(fā)差錯(cuò)能力之間取平衡。二、CDMA通信原理lCDMA通信基本原理的基本原理是：發(fā)送端將話音數(shù)據(jù)(9.6kb/s)通過1.22Mb/s偽隨機(jī)序列進(jìn)行直接序列擴(kuò)頻，然后再進(jìn)行高頻調(diào)制，送到天線發(fā)射出去。接收端經(jīng)過解

18、調(diào)、解擴(kuò)恢復(fù)話音數(shù)據(jù)。在發(fā)送端將待傳的話音，通過轉(zhuǎn)換將模擬話音轉(zhuǎn)變成二進(jìn)制的數(shù)字信息，通過高速率的偽隨機(jī)擴(kuò)頻調(diào)制（數(shù)字信息與擴(kuò)頻碼相乘），擴(kuò)展到一個(gè)很寬的頻帶，因而在信道中傳輸?shù)男盘?hào)帶寬遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于原始信號(hào)本身的帶寬。在接收端，接收機(jī)不僅接收到有用信號(hào)，同時(shí)還接收到各種干擾和噪聲，先用濾波器及下變頻將有用信號(hào)變頻到中頻及濾掉一些干擾信號(hào)，再利用本地的偽隨機(jī)序列進(jìn)行相關(guān)解擴(kuò)。本地的偽碼與擴(kuò)頻信號(hào)中的偽碼一致，因此可以還原成原始窄帶信號(hào)，再通過窄帶濾波器濾掉干擾，恢復(fù)話音數(shù)據(jù)，再通過D/A轉(zhuǎn)換將 數(shù)字信號(hào)變成模擬的話音信號(hào)。CDMA碼序列 CDMA系統(tǒng)中，碼序列起到十分重要的作用，CDMA系統(tǒng)中使用了

19、兩種不同碼序列：m序列和Walsh函數(shù)。m序列（PN碼）分長(zhǎng)碼跟短碼，長(zhǎng)碼用以區(qū)分移動(dòng)臺(tái)，短碼用以區(qū)分基站。 Walsh函數(shù)則用來區(qū)分邏輯信道。 1.偽隨機(jī)碼的產(chǎn)生 用移位寄存器及模2加法器可產(chǎn)生各種碼序列。010 從下圖可以看出，寄存器輸出的序列具有周期性，只有初始狀態(tài)為000除外，其他初始狀態(tài)都能產(chǎn)生長(zhǎng)度為7的碼序列。由n級(jí)移位寄存器可產(chǎn)生的序列最長(zhǎng)周期為2n-1。142567300111004010210151106111701130011 2.碼序列的相關(guān)性 偽隨機(jī)碼在擴(kuò)頻系統(tǒng)或碼分多址系統(tǒng)中起著十分重要的作用。原因就是這類碼序列最重要的特性是它具有近似隨機(jī)信號(hào)的性能，即近似白噪聲。但

20、工程上是不產(chǎn)生真正的隨機(jī)信號(hào)或白噪聲，只能用PN碼或偽隨機(jī)碼來逼近它的性能。 自相關(guān)表示信號(hào)與它的自身相移以后的相似性。如果延時(shí)T后，信號(hào)與延時(shí)信號(hào)乘積和為0，而延時(shí)為0，信號(hào)與延時(shí)信號(hào)乘積和為常數(shù)。這是隨機(jī)信號(hào)所具有的理想的二值自相關(guān)特性。 自相關(guān)只是表示信號(hào)與延時(shí)后的自身信號(hào)的相似性，兩個(gè)不同信號(hào)的相似性則用互相關(guān)函數(shù)來表示。在碼分多址系統(tǒng)中，不同的用戶應(yīng)選用互相關(guān)性小的信號(hào)作為地址碼。 3.m序列 二進(jìn)制的m序列是一種重要的偽隨機(jī)序列，有優(yōu)良的自相關(guān)特性，有時(shí)稱為偽噪聲（PN）序列。偽意思是說這種碼是周期性的序列，易于產(chǎn)生的復(fù)制，但其隨機(jī)性接近于噪聲或隨機(jī)序列。M序列是最長(zhǎng)線性移位寄存器

21、序列的簡(jiǎn)稱。N為移位寄存器的級(jí)數(shù)，則m序列周期p=2n-1。在CDMA系統(tǒng)中，使用了兩種m序列，一種是n=15，稱為短碼m序列；另一種是n=42，稱作長(zhǎng)碼m序列。Walsh函數(shù)Walsh函數(shù)是一種非正弦的完備正交函數(shù)系。在Walsh函數(shù)族中，兩兩之間的互相關(guān)函數(shù)為“0”，即它們之間是正交的。CDMA中使用了64階Walsh函數(shù)。 Walsh函數(shù)可用哈達(dá)瑪矩陣H表示，利用遞推關(guān)系很容易構(gòu)成Walsh序列族。哈達(dá)瑪矩陣H是由1和1構(gòu)成的正交方陣。所謂正交方陣是指它的任意兩行或兩列都是互相正交的。即任意兩行或兩列的對(duì)應(yīng)位相乘之和等于0。也就是說它們的相同位和不同位的個(gè)數(shù)是相等的，即互相關(guān)函數(shù)為0。W

22、alsh碼遞歸公式碼遞歸公式CDMA系統(tǒng)的下行鏈路l下行鏈路的組成在CDMA通信系統(tǒng)中，基站與移動(dòng)臺(tái)之間的通信尤為關(guān)鍵，其中基站發(fā)往移動(dòng)臺(tái)的信號(hào)線路，稱為下行鏈路（或前向鏈路）。由移動(dòng)臺(tái)發(fā)往基站的無線線路，稱為上行鏈路（或反向鏈路）基站發(fā)射合路信號(hào)圖中c1(t)、 c2(t)、 c3(t)為同一個(gè)m序列，但起始位置不同，區(qū)分不同的用戶。CDMA系統(tǒng)的上行鏈路 上行鏈路發(fā)方是各自獨(dú)立的移動(dòng)臺(tái)，基站接收各個(gè)移動(dòng)臺(tái)的信號(hào)。圖中c1(t)、 c2(t)、 c3(t)為同一個(gè)m序列，但起始位置不同，區(qū)分不同的用戶。三、CDMA的關(guān)鍵技術(shù) 在CDMA移動(dòng)通信應(yīng)用中，必須針對(duì)移動(dòng)通信的特點(diǎn)，解決相關(guān)的技術(shù)問

23、題。首先，移動(dòng)性要求進(jìn)行自動(dòng)功率控制；解決移動(dòng)信道中衰落問題，需采用分集接收技術(shù)；為了提高頻帶利用率，采用正交擴(kuò)頻調(diào)制。其它還有低速話音編碼及過區(qū)切換等技術(shù)。直接序列擴(kuò)頻已在前面的擴(kuò)頻通信基礎(chǔ)中介紹了。l自動(dòng)功率控制在CDMA蜂窩系統(tǒng)中，為了解決遠(yuǎn)近效應(yīng)問題，同時(shí)避免對(duì)其它用戶產(chǎn)生過大的干擾，必須采用嚴(yán)格的功率控制，包括反向鏈路開環(huán)功率控制和閉環(huán)功率控制，還有正向鏈路的功率控制。三、CDMA的關(guān)鍵技術(shù)（一）自動(dòng)功率控制1、遠(yuǎn)近效應(yīng)由于移動(dòng)臺(tái)不斷地移動(dòng)，有時(shí)靠近基站，有時(shí)遠(yuǎn)離。如果移動(dòng)臺(tái)發(fā)射功率固定不變，那么離基站距離近時(shí)，過大的發(fā)射功率不僅浪費(fèi)，而且會(huì)造成對(duì)其它用戶的干擾，尤其對(duì)離基站較遠(yuǎn)的移

24、動(dòng)臺(tái)發(fā)給基站的信號(hào)影響較大。所謂遠(yuǎn)近效應(yīng)就是當(dāng)基站同時(shí)接收兩個(gè)距離不同的移動(dòng)臺(tái)發(fā)來的信號(hào)時(shí)，由于兩個(gè)移動(dòng)臺(tái)頻率相同，則距基站近的移動(dòng)臺(tái)將對(duì)另一移動(dòng)臺(tái)（離基站遠(yuǎn)的）信號(hào)產(chǎn)生嚴(yán)重干擾。 在同樣地形、地物條件下，傳輸損耗近似與距離的4次方成正比。這樣離基站500m的移動(dòng)臺(tái)對(duì)離基站5000m的移動(dòng)臺(tái)的干擾比為40dB。2.反向鏈路的功率控制CDMA系統(tǒng)的通信質(zhì)量和容量主要受限于收到一干擾功率的大小。若基站接收到移動(dòng)臺(tái)的信號(hào)功率太低，則誤碼率太大而無法保證高質(zhì)量通信；反之，若基站接收到某一移動(dòng)臺(tái)功率太高，雖然保證了該移動(dòng)臺(tái)的通信質(zhì)量，卻對(duì)其它移動(dòng)臺(tái)增加了干擾，導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)質(zhì)量惡化和容量減小。只有當(dāng)每個(gè)移

25、動(dòng)臺(tái)的發(fā)射功率控制到基站所需信噪比的最小值時(shí)，通信系統(tǒng)的容量才達(dá)到最大值。 上行鏈路功率控制就是控制各移動(dòng)臺(tái)的發(fā)射功率的大小。它可分為開環(huán)功率控制和閉環(huán)功率控制。 上行鏈路開環(huán)功率控制也稱反向鏈路開環(huán)功率控制。它的前提條件是假設(shè)上行與下行傳輸損耗相同，移動(dòng)臺(tái)接收并測(cè)量基站發(fā)來的信號(hào)強(qiáng)度，并估計(jì)下行傳輸損耗，然后根據(jù)這種估計(jì)，移動(dòng)臺(tái)自行調(diào)整其發(fā)射功率，即接收信號(hào)增強(qiáng)，就降低其發(fā)射功率；接收信號(hào)減弱，就增加其發(fā)射功率。開環(huán)功率控制響應(yīng)為ms級(jí)，控制動(dòng)態(tài)范圍有幾十dB.開環(huán)功率控制的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單易行，不需要在移動(dòng)臺(tái)和基站之間交換控制信息，因而不僅控制速度快而且節(jié)省開銷。它對(duì)付慢衰落是比較有效的。但對(duì)于

26、信號(hào)因多徑效應(yīng)而引起的瑞利衰落，效果不佳。對(duì)于頻分雙工通信，收發(fā)往往頻率相差40MHz以上，超過了信道的相干帶寬，因而上下行無線鏈路的多徑衰落的彼此獨(dú)立的。所以不能認(rèn)為移動(dòng)臺(tái)在下行信道上測(cè)得的衰落特性就等于上行信道上的衰落特性。為解決上面的問題，我們可采用閉環(huán)功率控制。所謂閉環(huán)功率控制即由基站檢測(cè)來自移動(dòng)臺(tái)的信號(hào)強(qiáng)度或信噪比，根據(jù)測(cè)得結(jié)果與預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)相比較，形成功率調(diào)整指令，通知移動(dòng)臺(tái)調(diào)整其發(fā)射功率，調(diào)整間距為0.5dB。正向鏈路功率控制是調(diào)整基站向移動(dòng)臺(tái)發(fā)射的功率。使任一移動(dòng)臺(tái)無論處于蜂窩小區(qū)中的任何位置上，收到基站發(fā)來的信號(hào)電平都恰好達(dá)到信干比所要求的門限值。 這樣，就可以避免基站向距離近的

27、移動(dòng)臺(tái)發(fā)射過大的信號(hào)功率，也可以防止或減小由于移動(dòng)臺(tái)進(jìn)入傳播條件惡劣或背景干擾過強(qiáng)的地區(qū)而發(fā)生誤碼率增大或通信質(zhì)量下降的現(xiàn)象。正向閉環(huán)功率控制由移動(dòng)臺(tái)檢測(cè)基站發(fā)來的信號(hào)強(qiáng)度，并不斷地比較信號(hào)電平和干擾電平的比值。如果此比值小于預(yù)定的門限值，移動(dòng)臺(tái)就向基站發(fā)出增加功率的請(qǐng)求?；臼盏秸{(diào)整功率請(qǐng)求后，按0.5dB調(diào)整間距改變相應(yīng)的發(fā)射功率。最大的調(diào)整范圍約+-6dB。開環(huán)功率控制由基站檢測(cè)來自移動(dòng)臺(tái)的信號(hào)強(qiáng)度，估計(jì)反向傳輸?shù)膿p耗并相應(yīng)調(diào)整發(fā)給該移動(dòng)臺(tái)的功率。總之，功率控制是CDMA系統(tǒng)提高通信質(zhì)量、增大系統(tǒng)容量的關(guān)鍵技術(shù)！3.正向鏈路的功率控制（二）信號(hào)衰落與分集接收l移動(dòng)信道的特征移動(dòng)信道的特性

28、是隨時(shí)隨地而變化的，因此移動(dòng)信道是典型的隨參信道。無線電波的傳播方式有直射波（視線傳播）、地面反射波和各種障礙物的反射波（散射波）。移動(dòng)臺(tái)收到的信號(hào)電場(chǎng)強(qiáng)度是三者的矢量和。在不同的傳播路徑下合成場(chǎng)強(qiáng)是起伏變化的，而且變化速率是相當(dāng)快的。因此由多徑效應(yīng)引起的快速而深度的衰落稱為快衰落。其衰落特性接近瑞利分布特性。 由于移動(dòng)臺(tái)的不斷移動(dòng)，電波的傳播路徑上的地形、地物也在不斷變化，有的損耗大些，有的損耗小些，但是這種因地形、地物變化而發(fā)生的衰落現(xiàn)象比多徑效應(yīng)引起的快衰落要慢得多，所以稱為慢衰落，其衰落特性服從對(duì)數(shù)正態(tài)分布。分集接收l什么是分集接收分集接收是指接收端對(duì)它收到的多個(gè)衰落特性互相獨(dú)立（攜帶

29、同一個(gè)信息數(shù)據(jù)流）的信號(hào)進(jìn)行特定的處理，以降低信號(hào)電平起伏的辦法。分集的含義有兩點(diǎn)：一是分散傳輸，使接收端能獲得多個(gè)統(tǒng)計(jì)獨(dú)立的、攜帶同一信息數(shù)據(jù)流的衰落信號(hào)；二是集中合并處理，接收機(jī)把收到的多個(gè)獨(dú)立的衰落信號(hào)進(jìn)行合并以降低衰落的影響。 分集的方式分為：宏分集，微分集。宏分集即多基站分集，以減小慢衰落影響。其作法是把多個(gè)基站設(shè)置在不同的地理位置上和不同方向上，同時(shí)和小區(qū)內(nèi)的一個(gè)移動(dòng)臺(tái)通信。這樣，只要在各個(gè)方向上的信號(hào)傳播不是同時(shí)受到陰影效應(yīng)或地形的影響而出現(xiàn)嚴(yán)重的慢衰落，這種辦法就能保證通信不會(huì)中斷。 微分集是一種減小快衰落影響的分集技術(shù)。它可分為下面6種：（1）空間分集?？臻g分集的依據(jù)在于快衰

30、落的空間獨(dú)立性，即在任意兩個(gè)不同的位置上接收同一個(gè)信號(hào)，只要兩個(gè)位置的距離大到一定程度，則兩處所收信號(hào)的衰落是不相關(guān)的。為此，空間分集的接收機(jī)至少需要兩副相隔d的天線，間隔d與工作波長(zhǎng)、地物及天線高度有關(guān)。在移動(dòng)通信中，通常?。菏袇^(qū)d=0.5波長(zhǎng)郊區(qū)d=0.8波長(zhǎng)。在900MHz頻段（波長(zhǎng)0.33m）時(shí)，兩副天線只需相隔0.27m。 （2）頻率分集。由于頻率間隔大于相關(guān)帶寬的兩個(gè)信號(hào)所受到的衰落可以認(rèn)為是不相關(guān)的。因此可以用兩個(gè)以上不同的頻率傳輸同一信息，以實(shí)現(xiàn)頻率分集。但它需要兩部分射機(jī)及兩部接收機(jī)，且頻譜利用也不經(jīng)濟(jì)。 （3）極化分集。由于兩個(gè)不同極化的電磁波具有獨(dú)立的衰落特性，所以發(fā)送端

31、和接收端可以用兩個(gè)位置很近但為不同極化的天線分別發(fā)送的接收信號(hào)。它可以縮短兩天線間的距離，但因功率分給兩個(gè)不同的極化天線，發(fā)射功率要減小3dB. (4)場(chǎng)分量分集。利用三個(gè)場(chǎng)分量互不相關(guān)性，用三副天線收發(fā)。場(chǎng)分量分集不要求天線間的間隔，因此適用于較低工作頻段。 （5）角度分集。使電波通過幾個(gè)不同路徑，并以不同角度到達(dá)接收端，而接收端利用多個(gè)銳方向性接收天線能分離出不同方向來的信號(hào)分量。這些分量具有互相獨(dú)立的衰落特性。（6）時(shí)間分集。快衰落除了具有空間和頻率獨(dú)立性之外，還具有時(shí)間獨(dú)立性。重發(fā)時(shí)間間隔滿足以下關(guān)系：T=波長(zhǎng)/2V。但當(dāng)移動(dòng)臺(tái)處于靜止時(shí)，重發(fā)時(shí)間為無窮大，時(shí)間分集對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)的移動(dòng)臺(tái)不

32、能減小快衰落。n合并方式 （1）選擇性合并。選擇性合并是檢測(cè)所有分集支路的信號(hào)，以選擇其中信躁比最高的那一支路的信號(hào)作為合并器的輸出。 （2）最大比值合并。每一支路的加權(quán)系數(shù)ak與信號(hào)包絡(luò)rk成正比與躁聲功率Nk成反比。合并器輸出為rR=MK=1akrk= MK=1rk/Nk。 （3）等增益合并。即將各路信號(hào)等增益相加。 從誤碼率角度上看，最大比值合并為最好，其次是等增益合并，最后是選擇式合并。nCDMA系統(tǒng)分集技術(shù)為了減弱慢衰落，CDMA采用宏分集，即用幾付獨(dú)立天線或不同基站分別發(fā)射信號(hào)，保證信號(hào)之間的衰落獨(dú)立。這采用選擇式合并方式作為接收機(jī)輸出。 CDMA系統(tǒng)中為減弱快衰落采用了多種分集技

33、術(shù)，包括頻率分集、時(shí)間分集和路徑分集（空間分集）。 碼分多址為擴(kuò)頻技術(shù)，CDMA帶寬為1.25MHz，遠(yuǎn)大于移動(dòng)信道的相于帶寬（幾十kHz）。因此頻率選擇性衰落對(duì)寬帶信號(hào)影響很小。 CDMA采用交織編碼技術(shù)，用于克服突發(fā)性干擾，從分集技術(shù)上來說是時(shí)間分集。通常將連續(xù)了出現(xiàn)的誤碼分散開來，變成隨機(jī)差錯(cuò)，采用分組糾錯(cuò)技術(shù)（卷積編碼）糾正隨機(jī)差錯(cuò)，從而間接地糾正連續(xù)的突發(fā)性差錯(cuò)。 CDMA采用了RAKE接收機(jī)進(jìn)行空間分集。RAKE接收機(jī)就是利用多個(gè)并行相關(guān)器檢測(cè)多徑信號(hào)，按照一定的準(zhǔn)則合成一路信號(hào)供解調(diào)用的接收機(jī)。一般的分集技術(shù)是把多徑信號(hào)作為干擾來處理，而RAKE接收機(jī)利用多徑現(xiàn)象來增強(qiáng)信號(hào)。分集

34、接收改善聲音質(zhì)量ReceiverReceiverReceiverMobile Rake Receiver模擬模擬TDMA小區(qū)小區(qū) 衰落D/AAudio FadingD/AMobileReceiverCDMA 小區(qū)小區(qū)分集接收抵抗了衰落的影響 衰落造成信息損失 =聲音質(zhì)量下降 軟切換改善了聲音質(zhì)量Multiple receive pathsSwitchFrame Quality IndicatorQualityFramesFrame Quality IndicatorQualityFramesQualityFramesImproved Speech QualityTranscoder picks

35、 best frame from up to three soft handoff cells.CDMA Soft Handoff Improves Frame Quality43214321seven frames shown in this example1234 56711223344556677Chosen frames of Transcoder擴(kuò)頻改善聲音質(zhì)量Outgoing Waveform-80 dB-90 db-110 db-120 db1.25 Mhz1.25 MhzThis 400 Khz fade of 12 db only affects 1/3 of CDMA ba

36、ndwidth.Therefore, total fade to CDMA user is 2 dbThe entire 30 KHz Channel of TDMA is affected by this same fade. Therefore, total fade to end user is 12 db.CDMA為頻率選擇性衰落提供更多的保護(hù)為頻率選擇性衰落提供更多的保護(hù)Received Waveform-80 db-90 db-110 db-120 db30 KhzOutgoing Waveform-80 db-90 db-110 db-120 db30 KhzReceived W

37、aveform-80 db-90 db-110 db-120 db12 dB Fade2 dB Loss12 dB Fade12 dB Loss!CDMATDMA（三）CDMA其他關(guān)鍵技術(shù) CDMA系統(tǒng)除了自動(dòng)功率控制、分集RAKE接收技術(shù)、擴(kuò)頻、偽碼等關(guān)鍵技術(shù)外，還有正交調(diào)制技術(shù)、編碼技術(shù)、過區(qū)切換技術(shù)等。1.正交調(diào)制與正交擴(kuò)頻 CDMA采用QPSK調(diào)制，即用四個(gè)相位，每個(gè)相位代表兩比特。正交調(diào)制將輸入數(shù)據(jù)流的奇數(shù)位送往同相支路（I路），偶數(shù)位送往正交支路(Q路），兩個(gè)比特分別調(diào)制后，進(jìn)行發(fā)送與接收。在正交調(diào)制之前，輸入的信息先經(jīng)過正交擴(kuò)頻，然后再進(jìn)行正交調(diào)制。用15位的PN序列來區(qū)分不同的

38、基站進(jìn)行擴(kuò)頻。不同的基站使用同一個(gè)PN序列，但各自采用不同的時(shí)間偏置，即起始位置不同。 2.編碼技術(shù) 編碼技術(shù)包括信源編碼和信道編碼。信源編碼是為了提高信道帶寬利用率，而信道編碼是減小信道傳輸?shù)恼`碼率。 信源的話音編碼包括：波形編碼、參數(shù)編碼和波形、參數(shù)的混合編碼。 波開編碼取樣頻率為8kHz，每個(gè)樣值用8bit表示，即速率為64kbit/s。數(shù)字蜂窩系統(tǒng)采用的混合編碼其速率為413kbit/s之間。如GSM的規(guī)則脈沖激勵(lì)長(zhǎng)時(shí)間預(yù)測(cè)線性預(yù)測(cè)編碼（RPELTPLPC）速率為13kbit/s。在CDMA中采用碼本激勵(lì)線性預(yù)測(cè)編碼（CELP）最高速度為8kbit/s。 在CDMA中還有一種話音插空技

39、術(shù)，采用可變速率話音編碼，提高系統(tǒng)容量。在雙工通信中，一方在聽時(shí)，發(fā)送鏈路基本空閑。即便講話時(shí)也有停頓。利用數(shù)字話音插空技術(shù)（DSI），即發(fā)端話音識(shí)別器檢測(cè)是否有話音，決定是否分配信道。CDMA采用的可變速率話音編碼器，提供8、4、2、1kbit/s的速率。 3.過境切換 以前的系統(tǒng)因都是頻分系統(tǒng)，所以切換時(shí)必須改變信道的頻率，因此為硬切換。CDMA可采用軟切換，即各個(gè)基站都是用同一頻率，切換時(shí)不用改變頻率，這樣移動(dòng)臺(tái)可以在保持與原基站通信基礎(chǔ)上進(jìn)行切換。軟切換的切換成功率比硬切換高。Narrow BandCellsCompeteHardHand-OffMobile PositionCellA

40、CellBSoftHandoffSignal StrengthABCDMACellsTeam upSoftHand-OffBreak Before MakeMake Before BreakActiveActiveActiveNeighborNeighborNeighborNeighborNeighborNeighborNeighborRemainingRemainingPilot StrengthT-CompT-AddT-dropT-TdropTimeActive PilotNeighbor or RemainingNeighborActiveCandidate三、CDMA正向信道 （一）正

41、向信道的組成 控制信道CDMA前向信道結(jié)構(gòu)前向信道結(jié)構(gòu)Pilot ChanPaging Ch 1Paging Ch 7Sync ChanCodeCh 1W1W32W7W8W0Up toFORWARD CDMA CHANNEL (1.23 MHz channel transmitted bybase station)Code Ch PCode Ch SCode Ch 55Up toCode Ch NW = Code ChannelMobileStationPowerControl Sub-ChannelFundamentalCodeChannelDataUp toMobileStationPow

42、erControl Sub-ChannelFundamentalCodeChannelDataSupplementalCode ChannelDataUp toForward Traffic Channelconsisting of one codechannelForward Traffic Channel consisting ofmultiple code channels 正向業(yè)務(wù)信道 擴(kuò)頻（二）CDMA正向控制信道 正向控制信道是為了建立業(yè)務(wù)鏈路而服務(wù)的，有時(shí)也稱建立信道。它只傳信令，不傳輸業(yè)務(wù)，除非當(dāng)業(yè)務(wù)信道占滿后，臨時(shí)性地將控制信道改作為業(yè)務(wù)信道使用?？刂菩诺腊▽?dǎo)頻信道、同步信

43、道和尋呼信道。 1.導(dǎo)頻信道 導(dǎo)頻信道用于移動(dòng)臺(tái)作相位定時(shí)、相干載波提取以及在過境切換時(shí)信號(hào)強(qiáng)度的比較。導(dǎo)頻信道輸入為全0，用沃什0進(jìn)行擴(kuò)頻。 2.同步信道 同步信道主要傳輸同步信息，移動(dòng)臺(tái)利用此同步信息進(jìn)行同步調(diào)整。此外，同步同步信道還包括供移動(dòng)臺(tái)選用的尋呼信道數(shù)據(jù)率。移動(dòng)臺(tái)一旦同步完成，它通常不再接收同步信號(hào)，但當(dāng)設(shè)備關(guān)機(jī)后重新開機(jī)時(shí)，還需要重新進(jìn)行同步。同步信號(hào)數(shù)據(jù)速率是1200b/s，幀長(zhǎng)26.666ms。 3.尋呼信道 尋呼信道在呼叫接續(xù)階段傳輸尋呼移動(dòng)臺(tái)的信息，這些信息包括被呼叫移動(dòng)臺(tái)的號(hào)碼、給移動(dòng)臺(tái)指配業(yè)務(wù)信道的指令等。尋呼信道最多可達(dá)7條，分別用W1，W2，W3，W4，W5，W

44、6，W7進(jìn)行擴(kuò)頻。尋呼信道信息速率有兩種可供選擇：9.6kb/s,4.8kb/s。（三）、CDMA正向業(yè)務(wù)信道 正向CDMA業(yè)務(wù)信道是基站向移動(dòng)臺(tái)傳送業(yè)務(wù)信息的信道，此外，還必須傳輸必要的隨路信令，如功率控制和過境切換指令等。 正向CDMA業(yè)務(wù)信道上傳送的信號(hào)經(jīng)過卷積編碼、分組交織、長(zhǎng)碼掩蔽、沃什函數(shù)擴(kuò)頻及正交調(diào)制等步驟產(chǎn)生。 基站在正向業(yè)務(wù)信道上可以改變數(shù)據(jù)速率來傳送信息，共分4種：9600、4800、2400、1200b/s。信號(hào)幀長(zhǎng)度是20ms。 1.信息的組成及其格式 業(yè)務(wù)信道主要傳送的是可變速率話音編碼器輸出的數(shù)字話音，也可傳輸同樣速率的其他業(yè)務(wù)。前者稱為主要業(yè)務(wù)，后者稱輔助業(yè)務(wù)。

45、2.卷積編碼 卷積編碼屬于信道編碼，主要用來糾正碼元的隨機(jī)差錯(cuò)，它是以犧牲效率來換取可靠性的，利用增加監(jiān)督位進(jìn)行檢錯(cuò)和糾錯(cuò)。正向信道中均使用相同的卷積編碼器（碼率為1/2，約束長(zhǎng)度為9）。卷積后速率增加一倍，因?yàn)槠浯a率為1/2，即編碼器每輸入1bit，輸出為2bit。 3.碼元重復(fù)和交織 對(duì)于正向業(yè)務(wù)信道，在分組交織之前，還要進(jìn)行碼元重復(fù)。重復(fù)后的速率都為19200bit/s，以方便分組交織。分組交織主要是為了對(duì)付突發(fā)性干擾。 4.數(shù)據(jù)掩蔽 數(shù)據(jù)掩蔽也叫數(shù)據(jù)擾亂，其目的是為了數(shù)據(jù)的安全。 5.功率控制子信道 功率控制子信道信號(hào)是連續(xù)地在正向業(yè)務(wù)信道上發(fā)送的。該子信道以每1.25ms中1個(gè)bit

46、（0或1)的速率發(fā)送。0或1表示增加或降低移動(dòng)臺(tái)的發(fā)射功率。四、CDMA反向信道 反向信道包含接入信道和反向業(yè)務(wù)信道，其中接入信道與正向信道中的尋呼信道相對(duì)應(yīng)，反向業(yè)務(wù)信道與正向業(yè)務(wù)信道相對(duì)應(yīng)。（一）反向信道的組成REVERSE CDMA CHANNEL(1.23 MHz channel received bybase station)AccessChannelassociatedwith PagingCh 1AccessChannelassociatedwith PagingCh PTrafficChan TTrafficChan 1FundamentalCode ChannelSupple

47、mental CodeChannel 1Supplemental CodeChannel SAddressed by Long Code PNsAccessChannelassociatedwith PagingCh PAccessChannelassociatedwith PagingCh 1. . . . . . . . . . . . . . . 接入信道 業(yè)務(wù)信道 1.數(shù)據(jù)速率 接入信道用4800bit/s的固定速率。反向業(yè)務(wù)信道用9600、4800、2400、1200bit/s的可變速率。兩種信道的數(shù)據(jù)中均要加入編碼器尾比特（8個(gè)0），用于把卷積編碼器復(fù)位到規(guī)定的狀態(tài)。此外，在反向業(yè)

48、務(wù)信道上傳送9600和4800b/s時(shí)，也要加質(zhì)量指示比特（CRC校驗(yàn)比特）。 2.卷積編碼 接入信道和反向業(yè)務(wù)信道所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)都要進(jìn)行卷積編碼，卷積碼的碼率為1/3，約束長(zhǎng)度為9。 3.碼元重復(fù) 反向業(yè)務(wù)信道的碼元重復(fù)辦法和正向業(yè)務(wù)信道一樣。使速率都轉(zhuǎn)換成28800bit/s。與正向業(yè)務(wù)不同之處是，這里雖然進(jìn)行了碼元重復(fù)，但不會(huì)產(chǎn)生每個(gè)碼元的多次發(fā)送。在接入信道上，因?yàn)閿?shù)據(jù)速率固定為4800bit/s，因而每一碼元只重復(fù)1次，而且兩個(gè)重復(fù)碼元都要發(fā)送。 4.分組交織 所有碼元在重復(fù)之后都要進(jìn)行分組交織。分組交織的跨度為20ms。交織器組成的陣列是32行18列。（1）、可變數(shù)據(jù)速率傳輸 為了減

49、小移動(dòng)臺(tái)的功耗和減小它對(duì)CDMA信道產(chǎn)生干擾，對(duì)交織器輸出的碼元，用一時(shí)間濾波器進(jìn)行選通，只允許所需的碼元輸出，而刪除其它重復(fù)的碼元。（2）、正交多進(jìn)制調(diào)制在反向CDMA信道中，把交織器輸出的碼元每6個(gè)作為一組，用64進(jìn)制沃什碼進(jìn)行傳輸。調(diào)制碼元的傳輸速率為28800/6=4800bit/s。要注意的是正向CDMA正向信道和反向CDMA信道都使用64進(jìn)制的沃什碼，但二者的應(yīng)用不同，前者是為了區(qū)分信道，后者是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行正交碼多進(jìn)制調(diào)制，以提高通信質(zhì)量。因?yàn)樵诜聪駽DMA信道中，不可能像正向CDMA信道那樣提供共享的導(dǎo)頻信道。（3）、直接序列擴(kuò)展 在反向業(yè)務(wù)信道和接入信道傳輸?shù)男盘?hào)都要用長(zhǎng)碼進(jìn)行擴(kuò)

50、展。前者是數(shù)據(jù)猝發(fā)隨機(jī)化產(chǎn)生器輸出的碼流與長(zhǎng)碼模2相加；后者是64進(jìn)制正交調(diào)制器輸出的碼流和長(zhǎng)碼模2相加。 長(zhǎng)碼的各個(gè)PN子碼是用一42位的掩碼和序列產(chǎn)生器的42位狀態(tài)矢量進(jìn)行模2內(nèi)乘而產(chǎn)生的。 用于長(zhǎng)碼產(chǎn)生器的掩碼根據(jù)移動(dòng)臺(tái)用來傳輸?shù)男诺李愋投?。掩碼格式見圖。當(dāng)在接入信道傳輸時(shí)，掩碼如下：M41到M33要設(shè)置為“11000111”， M32到M28要設(shè)置為選用的接入信道號(hào)碼， M27到M25要設(shè)置為對(duì)應(yīng)的尋呼信道號(hào)碼（范圍17）， M25到M9要設(shè)置為當(dāng)前的基站標(biāo)志， M8到M0要設(shè)置成當(dāng)前CDMA信道的引導(dǎo)PN偏置。 當(dāng)在反向業(yè)務(wù)信道傳輸時(shí)，移動(dòng)臺(tái)要用到兩個(gè)掩碼中的一個(gè)：一個(gè)是公開掩碼，

51、另一個(gè)是私用掩碼。這兩個(gè)掩碼都是移動(dòng)臺(tái)所獨(dú)有的。公開掩碼如下： M41到M32要設(shè)置為“1100011000”， M31到M0要設(shè)置成移動(dòng)臺(tái)的電子序列號(hào)碼（ESN）。為了防止和連號(hào)ESN相對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)碼之間出現(xiàn)過大的相關(guān)值，移動(dòng)臺(tái)的ESN要進(jìn)行置換。 置換前：ESN（E31， E30， E29， E2， E1， E0） 置換后：ESN（E0， E31， E23， E13， E4， E26， E17， E8， E30， E21， E12， E3， E25， E16， E7， E29， E20， E11， E2， E24， E15， E6， E28， E19， E10， E1， E23， E14， E5， E27， E18， E9 ） 私用掩碼適用于用戶保密通信，其格式由TIA規(guī)定。（4）、四相擴(kuò)展（OQPSK） 反向CDMA信道四相擴(kuò)展所用的序列就是前面正向CDMA信道所用的I與Q引導(dǎo)PN序列。經(jīng)過PN序列擴(kuò)展之后，Q路的信號(hào)要經(jīng)過一個(gè)延時(shí)電路，把時(shí)間延遲1/2個(gè)子碼寬度（409.901us），再送入基帶濾波器。目的是為了防止出現(xiàn)180度相變。 （二）、接入信道移動(dòng)臺(tái)利用接入信道發(fā)起呼叫或?qū)?/p>