信息與通信CDMA原理培訓(xùn)第二版

CBEC_011_C1－ZXC10中興CDMA基站系統(tǒng)員工初級(jí)培訓(xùn)根底知識(shí)模塊CDMA原理第二版CDMA概述1.主要內(nèi)容CDMA的簡(jiǎn)介CDMA標(biāo)準(zhǔn)演進(jìn)移動(dòng)信道特性擴(kuò)頻通信原理IS-95系統(tǒng)空中接口特點(diǎn)IS-95系統(tǒng)信道構(gòu)成cdma20001x系統(tǒng)信道構(gòu)成關(guān)鍵技術(shù)簡(jiǎn)要介紹CDMA蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)特點(diǎn)2.提綱CDMA簡(jiǎn)介CDMA標(biāo)準(zhǔn)演進(jìn)移動(dòng)信道特性擴(kuò)頻通信原理IS-95系統(tǒng)空中接口特點(diǎn)和信道構(gòu)成cdma20001x系統(tǒng)信道構(gòu)成關(guān)鍵技術(shù)簡(jiǎn)要介紹CDMA蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)特點(diǎn)3.蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)的演變及趨勢(shì)AMPS:AdvancedMobilePhoneSystemTACS:TotalAccessCommunicationSystemGPRS:GeneralPacketRadioServices--通用分組無線業(yè)務(wù)★4.CDMA技術(shù)開展概況〔一〕CDMA開展歷史和現(xiàn)狀〔國際〕90年代初，Qualcomm公司首次將CDMA技術(shù)引入民用通信領(lǐng)域；1993年，第一個(gè)CDMA標(biāo)準(zhǔn)IS95發(fā)布；1996年，CDMA標(biāo)準(zhǔn)IS95A發(fā)布；2000年，CDMA2000-1X標(biāo)準(zhǔn)IS-2000Release0、ReleaseA出臺(tái)；2000年，1XEV-DO、1XEV-DV等寬帶CDMA技術(shù)紛紛出臺(tái)，局部提案已經(jīng)被3GPP2采納；5.CDMA技術(shù)在世界范圍內(nèi)的應(yīng)用目前全球約有50個(gè)左右國家正在使用CDMA網(wǎng)絡(luò)，其中CDMA作為主要移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的包括美國、韓國、日本、澳大利亞等國家以及南美洲的一些地區(qū)。目前CDMA用戶已超1億，占移動(dòng)用戶總數(shù)的20%CDMA在全球的普及程度會(huì)進(jìn)一步加大，根據(jù)Datacomm數(shù)據(jù)公司的預(yù)測(cè)，在未來5年內(nèi)，CDMA全球用戶數(shù)有望占到總移動(dòng)用戶數(shù)的35%6.CDMA開展概述〔國內(nèi)〕〔二〕CDMA開展歷史和現(xiàn)狀〔國內(nèi)〕1997年，中國的北京、西安、上海、廣州建有CDMA實(shí)驗(yàn)網(wǎng)〔中國長城網(wǎng)，133網(wǎng)〕1997年開始，國內(nèi)設(shè)備制造商相繼開始投巨資開發(fā)CDMA產(chǎn)品1999年2月，聯(lián)通與QUALCOMM簽署知識(shí)產(chǎn)權(quán)框架協(xié)議1999年11月中興、大唐、華為等廠家相繼開發(fā)出MSC產(chǎn)品2000年5月，國內(nèi)8家企業(yè)與QUALCOMM簽訂R&D協(xié)議2000年7月，中興推出國內(nèi)首家獨(dú)立開發(fā)的BSS產(chǎn)品和產(chǎn)品7.中興CDMA開展概述〔三〕中興CDMA研發(fā)概況95年，啟開工程----CDMA移動(dòng)通信98年3月，經(jīng)國家計(jì)委批準(zhǔn)立項(xiàng)99年11月，中興率先與Qualcomm公司簽定?CDMA研發(fā)協(xié)議?2000年3月，基站系統(tǒng)聯(lián)通，進(jìn)入整機(jī)測(cè)試階段。2000年3月，中興CDMA研制開發(fā)成功2000年7月底-8月初，ZXC-10BSS開通試驗(yàn)局2000年10月，ZXC-10BSS和批量生產(chǎn)★8.中興通訊在國內(nèi)CDMA

領(lǐng)域的特殊地位研發(fā)最早投資最大成果最多曲折最多第一個(gè)與高通公司簽訂研發(fā)協(xié)議第一個(gè)獲得基站入網(wǎng)證第一個(gè)開通國產(chǎn)基站設(shè)備的商用局第一個(gè)CDMA機(jī)卡別離第一個(gè)打通cdma2000-1x語音9.中興通訊在國內(nèi)CDMA

領(lǐng)域的特殊地位中興參與標(biāo)準(zhǔn)制定及課題研究中國無線標(biāo)準(zhǔn)研究組〔CWTS〕的正式成員；3GPP、3GPP2的正式成員；QualcommIPR談判小組成員；直接參與制定：?800MHzCDMA蜂窩移動(dòng)通信設(shè)備總測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)：基站局部??800MHzCDMA蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)移動(dòng)應(yīng)用局部〔MAP〕測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)?承擔(dān)兩項(xiàng)“863〞國家高科技攻關(guān)工程第三代移動(dòng)通信研究的課題中興通訊在國內(nèi)CDMA

領(lǐng)域的特殊地位10.提綱CDMA簡(jiǎn)介CDMA標(biāo)準(zhǔn)演進(jìn)移動(dòng)信道特性擴(kuò)頻通信原理IS-95系統(tǒng)空中接口特點(diǎn)和信道構(gòu)成cdma20001x系統(tǒng)信道構(gòu)成關(guān)鍵技術(shù)簡(jiǎn)要介紹CDMA蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)特點(diǎn)11.cdma2000空中接口演進(jìn)19961999200020019.6kbps64kbps153.6/307.2kbpsIS95AIS95Bcdma20001xcdma20001xEV-DOcdma20001xEV-DV2.4Mbps4-6Mbps★12.cdma2000標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展情況2000年6月，公布IS-2000ReleaseA標(biāo)準(zhǔn)1xEV-DO(DataOnly)與IS-95A、B、cdma20001XRTT同一頻段前向峰值數(shù)據(jù)速率2.4Mbps；反向峰值數(shù)據(jù)速率1Mbps1xEV-DV目前有多家公司提出技術(shù)方案2001年5月將形成最后的標(biāo)準(zhǔn)與IS95-A/B以及cdma20001XRTT系統(tǒng)后向兼容前向和反向均高于IMT2000要求的數(shù)據(jù)速率前向4.8Mbps，反向614Kbps13.1XEV-DO、1XEV-DV技術(shù)比照1XEV-DO：利用單獨(dú)的載頻實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸；優(yōu)點(diǎn)：多個(gè)接入終端〔AT〕實(shí)際上時(shí)分復(fù)用所有載頻資源進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞，控制簡(jiǎn)單，本錢較低缺點(diǎn)：由于話音和數(shù)據(jù)呼叫的呼叫模型不同，可能會(huì)導(dǎo)致頻率資源浪費(fèi)1XEV-DV：同一窄頻內(nèi)既可以傳送話音，又可以傳送高速數(shù)據(jù)；優(yōu)點(diǎn)：使頻率資源得到了有效地利用缺點(diǎn)：控制復(fù)雜，本錢較高14.提綱CDMA簡(jiǎn)介CDMA標(biāo)準(zhǔn)演進(jìn)移動(dòng)信道特性擴(kuò)頻通信原理IS-95系統(tǒng)空中接口特點(diǎn)和信道構(gòu)成cdma20001x系統(tǒng)信道構(gòu)成關(guān)鍵技術(shù)簡(jiǎn)要介紹CDMA蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)特點(diǎn)15.多徑傳播由多徑傳播傳播引起的多徑干擾指無線電波因傳輸路徑的不同引起到達(dá)時(shí)間的不同而導(dǎo)致接收端碼元的相互干擾。移動(dòng)信道中多徑的產(chǎn)生主要是因?yàn)辇嫶蠼ㄖ飳?duì)信號(hào)的反射造成的。從移動(dòng)站的角度看，就是相同的信號(hào)以不同的時(shí)間和方向到達(dá)移動(dòng)站?！?6.多徑傳播移動(dòng)站接收到的信號(hào)能量?jī)H是發(fā)射信號(hào)能量的一局部，并且因?yàn)槎鄰叫盘?hào)到達(dá)移動(dòng)所傳輸?shù)穆窂讲煌偷竭_(dá)時(shí)間的不同，而造成相位的不同。這樣多徑信號(hào)之間就會(huì)產(chǎn)生相互相減的效應(yīng)，造成極其嚴(yán)重的衰落現(xiàn)象，使信號(hào)的信噪比嚴(yán)重下降，影響接收效果。如果是寬帶通信，信號(hào)的頻譜較寬，還會(huì)發(fā)生頻率選擇性衰落。這主要是因?yàn)獒槍?duì)不同的多徑情況，不同頻率產(chǎn)生的衰落深度也不同，造成有的頻率分量完全被多徑抵消掉。思考題：多徑信號(hào)對(duì)通信是有用還是無用？17.信號(hào)陰影當(dāng)移動(dòng)站進(jìn)入建筑物陰影時(shí)因?yàn)榇缶植啃盘?hào)能量被建筑物阻擋會(huì)發(fā)生衰落，移動(dòng)站僅能接收到從其它物體的反射來的信號(hào)或繞射來的信號(hào)。但這種衰落相對(duì)多徑引起的衰落來說變化速度要慢的多，所以稱之為慢衰落，它不像快衰落那樣難以對(duì)付。衰落指在接收端信號(hào)的振幅總是呈現(xiàn)出忽大忽小的隨機(jī)變化的現(xiàn)象。依據(jù)持續(xù)時(shí)間長短，衰落一般有快慢之分?？焖ヂ浯缶植渴怯捎诙鄰絺鞑ヒ穑沟眯盘?hào)嚴(yán)重失真。慢衰落是由不同類型的大氣折射或行進(jìn)過程中地形等其它障礙物的影響而產(chǎn)生的。18.多普勒頻移在生活中我們常會(huì)遇到這樣的情形，當(dāng)一輛警車迎面急駛而來時(shí)我們會(huì)覺得警笛的聲音越來越刺耳尖利，而當(dāng)其遠(yuǎn)離駛?cè)r(shí)又變得緩和起來。這就是多普勒頻移造成的頻率變化。多普勒頻移指多徑效應(yīng)不僅可使發(fā)射信號(hào)的振幅發(fā)生變化，而且可使發(fā)射信號(hào)的頻率結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，造成相位起伏不定，它導(dǎo)致數(shù)據(jù)信號(hào)的錯(cuò)誤接收。根據(jù)上述公式，我們可以很清楚的計(jì)算出由于移動(dòng)臺(tái)移動(dòng)速度導(dǎo)致的多普勒頻移，當(dāng)兩者之間有一定的可比性時(shí)，產(chǎn)生了嚴(yán)重的影響。當(dāng)人們持在低速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下打時(shí)，多普勒頻移可以忽略不計(jì)，但當(dāng)人們坐在高速行駛的汽車上打時(shí)，就不得不考慮多普勒頻移的影響了?！?9.提綱CDMA簡(jiǎn)介CDMA標(biāo)準(zhǔn)演進(jìn)移動(dòng)信道特性擴(kuò)頻通信原理IS-95系統(tǒng)空中接口和信道構(gòu)成cdma20001x系統(tǒng)信道構(gòu)成關(guān)鍵技術(shù)簡(jiǎn)要介紹CDMA蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)特點(diǎn)20.擴(kuò)頻概念擴(kuò)頻通信，即擴(kuò)展頻譜通信(SpreadSpectrumCommunication)。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)大于所傳信息必須的帶寬，在收端采用相同的擴(kuò)頻碼進(jìn)行相關(guān)解調(diào)來解擴(kuò)以恢復(fù)所傳信息數(shù)據(jù)。擴(kuò)頻技術(shù)包括以下幾種方式：直接序列擴(kuò)展頻譜，簡(jiǎn)稱直擴(kuò)〔DS〕，跳頻〔FH〕，跳時(shí)〔TH〕，線性調(diào)頻〔Chirp〕。此外，還有這些擴(kuò)頻方式的組合方式，如FH/DS、TH/DS、FH/TH等。在通信中應(yīng)用較多的主要是DS、FH和FH/DS?！?1.擴(kuò)頻概念擴(kuò)頻通信技術(shù)具有以下特點(diǎn)：〔1〕很強(qiáng)的抗干擾能力。其抗干擾能力與其頻帶的擴(kuò)展倍數(shù)成正比，頻譜擴(kuò)展得越寬，抗干擾的能力越強(qiáng)?！?〕可進(jìn)行多址通信。雖然CDMA擴(kuò)頻系統(tǒng)占用了很寬的頻帶，但由于各網(wǎng)可在同一時(shí)刻共用同一頻段，其頻譜利用率甚至比單路單載波系統(tǒng)還要高。CDMA是未來全球個(gè)人通信的一種主要的多址通信方式。〔3〕平安保密。由于擴(kuò)頻系統(tǒng)將傳送的信息擴(kuò)展到很寬的頻帶上去，其功率密度隨頻譜的展寬而降低，甚至可以將信號(hào)淹沒在噪聲中。。〔4〕抗多徑干擾。它是利用擴(kuò)頻所用的擴(kuò)頻碼的相關(guān)特性來到達(dá)抗多徑干擾，甚至可利用多徑能量來提高系統(tǒng)的性能。22.香農(nóng)公式香農(nóng)(Shannon)在信息論的研究中得出了信道容量的公式這個(gè)公式指出：如果信息傳輸速率C不變，那么帶寬W和信噪比P/N是可以互換的★23.擴(kuò)頻頻譜變化fS(f)f0擴(kuò)頻前的信號(hào)頻譜信號(hào)ff0擴(kuò)頻后的信號(hào)頻譜信號(hào)S(f)ff0解擴(kuò)頻前的信號(hào)頻譜信號(hào)干擾噪聲S(f)ff0解擴(kuò)頻后的信號(hào)頻譜信號(hào)干擾噪聲S(f)接收端發(fā)送端24.擴(kuò)頻增益擴(kuò)頻系統(tǒng)有一個(gè)重要的概念就是擴(kuò)頻增益。擴(kuò)頻通信系統(tǒng)由于在發(fā)送端擴(kuò)展了信號(hào)頻譜，在接收端解擴(kuò)復(fù)原了信息，這樣的系統(tǒng)帶來的好處是大大提高了抗干擾容限。理論分析說明，各種擴(kuò)頻系統(tǒng)的抗干擾性能與信息頻譜擴(kuò)展后的擴(kuò)頻信號(hào)帶寬比例有關(guān)。一般把擴(kuò)頻信號(hào)帶寬W與信息帶寬△F之比稱為處理增益GP，即：GP＝W/△F?！?5.多址方式多址方式是許多用戶地址共同使用同一資源〔頻段〕相互通信的一種方式。對(duì)于CDMA系統(tǒng)來說就是，許多的用戶在同一時(shí)間使用相同的頻點(diǎn)。由于使用共同的傳輸頻段，各用戶間系統(tǒng)各單元之間可能會(huì)產(chǎn)生相互干擾稱為多址干擾，同時(shí)也稱為自干擾。為了消除或減少多址干擾，不同用戶的信號(hào)必須具有某種特征以便接收機(jī)能夠?qū)⒉煌脩粜盘?hào)區(qū)分開，這一過程稱作信號(hào)分割。26.多址方式主要的信號(hào)分割或多址方式有：頻分方式：不同用戶使用不同頻帶實(shí)現(xiàn)信號(hào)分割；時(shí)分方式：不同用戶使用不同時(shí)隙實(shí)現(xiàn)信號(hào)分割；碼分方式：所有用戶使用同一頻帶在同一時(shí)間傳送信號(hào)，其信號(hào)分割是利用不同用戶信號(hào)地址碼波形之間的正交性或準(zhǔn)正交性來實(shí)現(xiàn)的，這種方式即稱為碼分多址方式?？臻g分割：PDMA方式?！?7.CDMA擴(kuò)頻頻譜利用率高，相同頻譜情況下容量是模擬系統(tǒng)的8~10倍;是GSM的4--6倍；FrequencyTimePowerFrequencyTimePowerFrequencyTimePowerFDMATDMACDMA采用調(diào)頻的多址技術(shù).業(yè)務(wù)信道在不同頻段分配給不同的用戶。TACS、AMPS采用時(shí)分的多址技術(shù)。業(yè)務(wù)信道在不同的時(shí)間分配給不同的用戶GSM、DAMPSCDMA是采用擴(kuò)頻的碼分多址技術(shù)。所有用戶在同一時(shí)間、同一頻段上、根據(jù)不同的編碼獲得業(yè)務(wù)信道28.CDMA擴(kuò)頻在CDMA系統(tǒng)中，給每一用戶分配一個(gè)唯一的碼序列〔擴(kuò)頻碼，一般采用偽隨機(jī)碼〕，并用它對(duì)承載信息的信號(hào)進(jìn)行編碼。知道該碼序列用戶的接收機(jī)對(duì)收到的信號(hào)進(jìn)行解碼，并恢復(fù)出原始數(shù)據(jù)，這是因?yàn)樵撚脩舸a序列與其它用戶碼序列的互相關(guān)是很小的，因此對(duì)每個(gè)用戶都能夠提供三個(gè)通信的要素?！?9.CDMA擴(kuò)頻簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)隱蔽性好，保密性好,很難被盜打偽隨機(jī)序列信源信號(hào)TX解調(diào)信號(hào)RX偽隨機(jī)序列擴(kuò)頻信號(hào)每個(gè)用戶都深深淹沒在噪聲里30.演算4－1假設(shè)4個(gè)用戶，某一時(shí)刻的信息數(shù)據(jù)分別為：d1＝{1，1}d2＝{1，－1}d3＝{－1，1}d4＝{－1，－1}各自的地址碼〔擴(kuò)頻碼〕分別為：W1={1,1,1,1,1,1,1,1}W2={1,-1,1,-1,1-1,1-1}W3={1,1,-1,-1,1,1,-1,-1}W4={1,-1,-1,1,1,-1,-1,1}31.演算4－2將W和S的對(duì)應(yīng)位相乘得S=W*dS1={1,1,1,1,1,1,1,1}S2={1,-1,1,-1,-1,1,-1,1}S3={-1,-1,1,1,1,1,-1,-1}S4={-1,1,1,-1,-1,1,1,-1}32.演算4－3現(xiàn)在用W2與這些S分別相乘得J＝W2*SJ1={1,-1,1,-1,1,-1,1,-1}J2={1,1,1,1,-1,-1,-1,-1}J3={-1,1,1,-1,1,-1,-1,1}J4={-1,-1,1,1,-1,-1,1,1}33.演算4－4以上J1～J4的混合信號(hào)經(jīng)過積分〔或低通濾波〕電路后，得到的是什么信號(hào)？{1，－1}34.提綱CDMA簡(jiǎn)介CDMA標(biāo)準(zhǔn)演進(jìn)移動(dòng)信道特性擴(kuò)頻通信原理IS-95系統(tǒng)空中接口和信道構(gòu)成cdma20001x系統(tǒng)信道構(gòu)成關(guān)鍵技術(shù)簡(jiǎn)要介紹CDMA蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)特點(diǎn)35.IS-95系統(tǒng)空中接口和信道構(gòu)成掌握?。?！800M頻段下行：869~894MHz發(fā);824~849MHz收上行：824~849MHz發(fā)；869~894MHz收信道數(shù)64碼分信道/每1.25MHzRF每一小區(qū)cell可分為3個(gè)扇區(qū)，可共用一個(gè)RF每一網(wǎng)絡(luò)分9個(gè)RF,其中收發(fā)各占12.5MHz,共占25MHzRF帶寬第一信道2×1.77MHz，其他信道2×1.23MHz★36.IS-95系統(tǒng)空中接口和信道構(gòu)成了解擴(kuò)頻調(diào)制：QPSK基站、OQPSK移動(dòng)臺(tái)擴(kuò)頻方式：DS-PN數(shù)字濾波器帶寬1.25MHz話音編碼：可變速率CELP,最大速率為8kbit/s,最大數(shù)據(jù)速率為9.6kbit/s,幀長20ms信道編碼：卷積編碼PN碼：碼片速率為1.2288Mchip/s導(dǎo)頻：前向鏈路用導(dǎo)頻信號(hào)作同步跟蹤用接收方式：采用RAKE接收：移動(dòng)臺(tái)3徑RAKE,基站4徑RAKE37.IS-95系統(tǒng)空中接口和信道構(gòu)成★38.提綱CDMA簡(jiǎn)介CDMA標(biāo)準(zhǔn)演進(jìn)移動(dòng)信道特性擴(kuò)頻通信原理IS-95系統(tǒng)空中接口和信道構(gòu)成cdma20001x系統(tǒng)信道構(gòu)成關(guān)鍵技術(shù)簡(jiǎn)要介紹CDMA蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)特點(diǎn)39.cdma20001x系統(tǒng)信道構(gòu)成★40.cdma20001x系統(tǒng)特點(diǎn)了解IS-95系統(tǒng)采用64位Walsh碼，cdma20001x系統(tǒng)最高可采用128位Walsh碼，提高系統(tǒng)容量,；快速前向功率控制－－增加前向容量；前向發(fā)送分集－增加前向容量補(bǔ)充信道〔SCH〕－－支持高速分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)引入Turbo編碼－－增加系統(tǒng)的吞吐量；反向輔助導(dǎo)頻信道－－反向鏈路相干解調(diào)采用相關(guān)解調(diào)，提高反向容量靈活的幀長度－－滿足不同的分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)要求對(duì)于話音業(yè)務(wù)，IS-95移動(dòng)臺(tái)可工作在1x的載波中，1x的移動(dòng)臺(tái)也可工作中IS-95的載波中。41.cdma20001x系統(tǒng)特點(diǎn)了解增強(qiáng)的A1接口－－支持并發(fā)業(yè)務(wù)，支持緊急呼叫引入用戶區(qū)域－－為用戶在不同地理區(qū)域提供不同的效勞A10/A11接口－－支持分組數(shù)據(jù)PCF和PDSN之間的平安聯(lián)盟－－支持平安可靠的傳輸支持MobileIP－－支持分組數(shù)據(jù)的宏移動(dòng)〔PDSN/FA之間〕提供了三角定位功能42.提綱CDMA簡(jiǎn)介CDMA標(biāo)準(zhǔn)演進(jìn)移動(dòng)信道特性擴(kuò)頻通信原理IS-95系統(tǒng)空中接口和信道構(gòu)成cdma20001x系統(tǒng)信道構(gòu)成關(guān)鍵技術(shù)簡(jiǎn)要介紹CDMA蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)特點(diǎn)43.關(guān)鍵技術(shù)功率控制分集接收軟切換卷積編碼塊交織技術(shù)語音編碼技術(shù)44.功率控制在CDMA系統(tǒng)中，功率控制被認(rèn)為是所有關(guān)鍵技術(shù)的核心。如果小區(qū)中的所有用戶均以相同功率發(fā)射，那么靠近基站的移動(dòng)臺(tái)到達(dá)基站的信號(hào)強(qiáng)，遠(yuǎn)離基站的移動(dòng)臺(tái)到達(dá)基站的信號(hào)弱，導(dǎo)致強(qiáng)信號(hào)掩蓋弱信號(hào)，這就是移動(dòng)通信中的“遠(yuǎn)近效應(yīng)〞問題?！?5.功率控制因?yàn)镃DMA是一個(gè)自干擾系統(tǒng)，所有用戶共同使用同一頻率，所以“遠(yuǎn)近效應(yīng)〞問題更加突出。CDMA系統(tǒng)中某個(gè)用戶信號(hào)的功率較強(qiáng)，對(duì)該用戶被正確接受是有利的，但卻會(huì)增加對(duì)共享的頻帶內(nèi)其它的用戶的干擾，甚至淹沒有用信號(hào)，結(jié)果使其它用戶通信質(zhì)量劣化，導(dǎo)致系統(tǒng)容量下降。為了克服遠(yuǎn)近效應(yīng)，必須根據(jù)通信距離的不同，實(shí)時(shí)地調(diào)整發(fā)射機(jī)所需的功率，這就是“功率控制〞。CDMA系統(tǒng)的容量主要受限于系統(tǒng)內(nèi)移動(dòng)臺(tái)的相互干擾，所以如果每個(gè)移動(dòng)臺(tái)的信號(hào)到達(dá)基站時(shí)都到達(dá)所需的最小信噪比，系統(tǒng)容量將會(huì)到達(dá)最大值。CDMA功率控制的目的就是既維持高質(zhì)量通信，又不對(duì)占用同一信道的其它用戶產(chǎn)生不應(yīng)有的干擾?！?6.功率控制1.前向功率控制對(duì)于前向鏈路，當(dāng)移動(dòng)臺(tái)向小區(qū)邊緣移動(dòng)時(shí)，收到基站的信號(hào)會(huì)逐漸減小，受到鄰區(qū)基站的干擾會(huì)明顯增加；當(dāng)移動(dòng)臺(tái)向基站方向移動(dòng)時(shí)，移動(dòng)臺(tái)受到本區(qū)的多徑干擾會(huì)增加。這兩種干擾將影響信號(hào)的接收，使通信質(zhì)量下降，甚至無法建鏈。因此，在CDMA系統(tǒng)的前向鏈路中引入了功率控制，通過調(diào)整業(yè)務(wù)信道的基站發(fā)射機(jī)功率，使前向業(yè)務(wù)信道的發(fā)射功率在滿足移動(dòng)臺(tái)解調(diào)最小需求信噪比的情況下盡可能小?！?7.功率控制2.反向功率控制為了克服遠(yuǎn)近效應(yīng)，CDMA系統(tǒng)還采用了反向功率控制。反向功率控制用來控制移動(dòng)臺(tái)的發(fā)射功率，以使移動(dòng)臺(tái)的發(fā)射信號(hào)在到達(dá)基站時(shí)滿足一定的解調(diào)要求的前提下，發(fā)射功率盡量的降低，來滿足小區(qū)反向容量的要求。因?yàn)椴煌囊苿?dòng)臺(tái)反向信號(hào)是互相干擾的，理論上只有讓進(jìn)行相同業(yè)務(wù)的移動(dòng)臺(tái)到達(dá)基站的功率水平相一致，才能到達(dá)反向容量最大化的要求?！?8.功率控制3.小區(qū)呼吸功率控制它主要用于調(diào)節(jié)系統(tǒng)中各小區(qū)的負(fù)載。前向鏈路邊界是指兩個(gè)基站之間的一個(gè)物理位置，當(dāng)移動(dòng)臺(tái)處于該位置時(shí)，其接收機(jī)無論接收那一基站的信號(hào)都有相同的性能，反向鏈路切換邊界是指移動(dòng)臺(tái)處于該位置，兩個(gè)基站的接收機(jī)相對(duì)于該移動(dòng)臺(tái)有相同的性能?；拘^(qū)呼吸控制是為了保持前向鏈路切換邊界與反向鏈路切換邊界“重合〞，以使系統(tǒng)容量到達(dá)最大，并防止切換發(fā)生問題。具體手段是通過調(diào)整導(dǎo)頻信號(hào)功率占基站總發(fā)射功率的比例，到達(dá)控制小區(qū)覆蓋面積的目的。算法涉及初始狀態(tài)調(diào)整、反向鏈路監(jiān)視、前向?qū)ьl功率增益調(diào)整等具體技術(shù)的設(shè)計(jì)。49.分集技術(shù)在CDMA調(diào)制系統(tǒng)中，不同的路徑可以各自獨(dú)立接收。分集接收是減少衰落的好方法，它充分利用傳輸中的多徑信號(hào)能量，它也同時(shí)把時(shí)域、空域、頻域中分散的能量收集起來，以改善傳輸?shù)目煽啃裕瑥亩@著的降低多徑衰落的嚴(yán)重性。50.分集技術(shù)空間分集在基站間隔一定距離設(shè)定幾副天線，獨(dú)立地接收、發(fā)射信號(hào)，可以保證每個(gè)信號(hào)之間的衰落獨(dú)立，采用選擇性合并技術(shù)從中選出信號(hào)的一個(gè)輸出，利用不同地點(diǎn)〔空間〕收到的信號(hào)衰落的獨(dú)立性，實(shí)現(xiàn)抗衰落。極化分集它利用在同一地點(diǎn)兩個(gè)極化方向相互正交的天線發(fā)出的信號(hào)，可以呈現(xiàn)出不相關(guān)的衰落特性進(jìn)行分集接收，即在收發(fā)端天線上安裝水平與垂直極化天線，就可以把得到的兩路衰落特性不相關(guān)的信號(hào)進(jìn)行極化分集。其優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)緊湊、節(jié)省空間?！?1.分集技術(shù)頻率分集由于衰落具有頻率選擇性，當(dāng)兩個(gè)頻率間隔大于相關(guān)帶寬，它們受到的衰落是不相關(guān)的。市區(qū)與郊區(qū)的相關(guān)帶寬一般分別為50kHz和250kHz左右，而CDMA系統(tǒng)的信號(hào)帶寬為1.23MHz，所以可以實(shí)現(xiàn)頻率分集。★52.分集技術(shù)時(shí)間分集發(fā)射機(jī)發(fā)出的擴(kuò)頻信號(hào)，在傳輸過程中受到不同建筑物、山崗等各種障礙物的反射和折射，到達(dá)接收機(jī)時(shí)每個(gè)波束具有不同的延遲，形成多徑信號(hào)。如果不同路徑信號(hào)的延遲超過一個(gè)偽碼的碼片的時(shí)延，那么在接收端可將不同的波束區(qū)別開來。將這些不同波束分別經(jīng)過不同的延遲線，對(duì)齊以及合并在一起，那么可到達(dá)變害為利，把原來是干擾的信號(hào)變成有用信號(hào)組合在一起。也就是說，它是利用了時(shí)間分集技術(shù)。在CDMA系統(tǒng)中利用RAKE接收機(jī)實(shí)現(xiàn)時(shí)間分集?！?3.軟切換CDMA：小區(qū)/扇區(qū)切換采用軟/更軟切換切換是先接續(xù)再中斷效勞質(zhì)量高,有效減低掉話其他無線系統(tǒng)：小區(qū)/扇區(qū)切換采用硬切換切換是先中斷再接續(xù)容易產(chǎn)生掉話采用獨(dú)特的軟切換技術(shù)，降低了掉率★54.卷積編碼、塊交織技術(shù)卷積編碼卷積編碼技術(shù)能有效地克服隨機(jī)單個(gè)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤。塊交織技術(shù)塊交織技術(shù)的目的是盡可能連串突發(fā)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤。55.語音編碼語音編碼技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)PCM編碼，對(duì)3.4kHz頻帶信號(hào)需用64kbps編碼比特率傳送。實(shí)際上，壓縮語音編碼比特率與話音存儲(chǔ)、語音識(shí)別及語音合成等技術(shù)都直接相關(guān)。語音編碼為信源編碼，其目的是為了把模擬語音轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)以便在信道中傳輸，語音編碼技術(shù)在移動(dòng)通信系統(tǒng)中與調(diào)制技術(shù)直接決定了系統(tǒng)的頻譜利用率。在移動(dòng)通信中，節(jié)省頻譜是至關(guān)重要的，移動(dòng)通信中對(duì)語音編碼技術(shù)的研究目的是在保證一定的話音質(zhì)量的前提下，盡可能地降低語音碼的比特率。歸納起來，移動(dòng)通信對(duì)數(shù)字語音編碼的要求如下： 速率較低，純編碼速率應(yīng)低于16kbit／s； 在一定編碼速率下音質(zhì)應(yīng)盡可能高； 編碼時(shí)延應(yīng)較短，控制在幾十毫秒以內(nèi)； 在強(qiáng)噪聲環(huán)境中，算法應(yīng)具有較好的抗誤碼性能，以保持較好的話音質(zhì)量； 算法復(fù)雜程度適中，易于大規(guī)模集成。56.語音編碼目前CDMA系統(tǒng)的話音編碼主要有： 即碼鼓勵(lì)線性預(yù)測(cè)編碼(CELP)8kbit/s 13kbit/s 增強(qiáng)型8K〔EVRC〕8kbit/s的話音編碼到達(dá)GSM系統(tǒng)的13kbit/s的話音水平甚至更好。13kbit/s的話音編碼已到達(dá)有線長途話音水平。增強(qiáng)型8K是以8kbit/s的速率到達(dá)接近13kbit/s的水平?！?7.提綱CDMA簡(jiǎn)介CDMA標(biāo)準(zhǔn)演進(jìn)移動(dòng)信道特性擴(kuò)頻通信原理IS-95系統(tǒng)空中接口和信道構(gòu)成cdma20001x系統(tǒng)信道構(gòu)成關(guān)鍵技術(shù)簡(jiǎn)要介紹CDMA移動(dòng)通信網(wǎng)特點(diǎn)58.CDMA移動(dòng)通信的特點(diǎn)頻率復(fù)用系數(shù)高無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃簡(jiǎn)單，工程設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，擴(kuò)容方便AMPS,D-AMPS,N-AMPSCDMA303010kHz200kHz1250kHz131Users8Users20Users1111111111111112344325617TypicalFrequencyReuseN=7TypicalFrequencyReuseN=4TypicalFrequencyReuseN=1Vulnerability:C/I@17dBVulnerability:C/I@

12-14dBVulnerability:Eb/No

@

6--7dBGSM★59.CDMA移動(dòng)通信的特點(diǎn)覆蓋范圍大是標(biāo)準(zhǔn)GSM的2倍左右，這是由于CDMA采用的時(shí)碼分技術(shù)，其抗衰減的能力較GSM強(qiáng)，相同覆蓋范圍所用的基站少，節(jié)省投資;舉例:覆蓋1000km2：GSM需要200個(gè)基站，CDMA只需50個(gè)基站。(注意:嚴(yán)格論證,需通過鏈路預(yù)算)★60.CDMA移動(dòng)通信的特點(diǎn)表1占有10MHz頻譜(5MHz發(fā)送，5MHz接收)的情況參數(shù)CDMAGSM載頻帶寬1.25MHz0.20MHz載頻數(shù)3251頻率復(fù)用1/13/9有效載頻3/1=325/3=8.3話音呼叫/載頻25至40+7.252話音呼叫/小區(qū)75至120+7.25×8.3=60.2扇區(qū)/小區(qū)33話音呼叫/扇區(qū)75至120+60.2/3=20.0Erlang/扇區(qū)364至107E13.2容量高從下表可以看出，在相同的頻譜，CDMA的容量是GSM的5.5倍。★61.CDMA移動(dòng)通信的特點(diǎn)話音質(zhì)量高采用8K、8KEVRC、13K語音編碼技術(shù)，良好的背景噪聲抑制功能話音質(zhì)量(MOS得分)64kPCM13kGSM8kCDMA13kCDMA8kEVRCCDMA★62.CDMA移動(dòng)通信的特點(diǎn)保密性好可檢性低。由于擴(kuò)頻信號(hào)在很寬的頻帶上被擴(kuò)展了，單位頻帶內(nèi)的功率就很小，可在信道噪聲和熱噪聲的背景下，在很低的信號(hào)功率譜上進(jìn)行通信。信號(hào)既然被湮沒在噪聲里，敵方就很不容易發(fā)現(xiàn)有信號(hào)的存在。偷聽者也很難某個(gè)頻段全部的射頻信號(hào)中別離出某路數(shù)字通話。CDMA采用了偽隨機(jī)碼(PN)作為地址碼，加上獨(dú)特的擾碼方式，在防止串話、盜用等方面具有其他網(wǎng)絡(luò)不可比較的優(yōu)點(diǎn)，進(jìn)一步保證了CDMA網(wǎng)通信的保密性?！?3.CDMA移動(dòng)通信的特點(diǎn)采用完善的功率控制、話音激活技術(shù)，降低了發(fā)射功率，增加了系統(tǒng)容量，延長了電池使用時(shí)間，對(duì)人體健康的影響最小,綠色發(fā)射功率?。汗β士刂?，語音激活.64.CDMA移動(dòng)通信的特點(diǎn)95A95B軟件升級(jí)更換以獲取新業(yè)務(wù)幾乎零費(fèi)用95B1X增加1X信道板軟件升級(jí)更換以獲取新業(yè)務(wù)取決于新業(yè)務(wù)需求量1X1XEV增加1XEV信板軟件升級(jí)更換以獲取新業(yè)務(wù)取決于新業(yè)務(wù)需求量技術(shù)方案：

全高速分組結(jié)構(gòu)：方便向3G的平滑過渡經(jīng)濟(jì)方案：

平滑過度到3G,運(yùn)營商損失最小!利潤最大!65.800M、900M頻率分配表

CDMA蜂窩移動(dòng)通信體制頻率的范圍為50M〔上行和下行各25M〕，中國聯(lián)通和中國長城共有30M頻率〔上行和下行各15M〕可供使用。66.CDMA800MHz頻譜使用總共50MHz頻譜帶寬被分給800MCDMA系統(tǒng)使用其中上下行鏈路各使用25M帶寬PossibleCDMACenterFreq.AssignmentsChannelNumbersForwardlink(i.e.,cellsitetransmits)Reverselink(i.e.,mobiletransmits)824MHz849MHz869MHz89