移动通信教学课件第4章cdma数字蜂窝移动通信系统.ppt

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1、4.1CDMA技术概况4.3CDMA的信道4.2基础知识主要内容4.4功率控制第4章CDMA数字蜂窝移动通信系统4.5控制管理频率码用户3用户2用户1CDMACDMA：CodeDivisionMultipleAccess（码分多址）。所有用户在同一时间、同一频段上、根据编码获得业务信道。4.1CDMA技术概述物理传输媒介是一个公共资源,可以根据建立在不同使用技术的不同标准细分为单独的信道.这里列出了三种主要的多址技术:FDMAFrequencyDivisionMultipleAccess每个用户使用一个不同的频率一个信道是一个频率TDMATimeDivisionMultipl

2、eAccess每个用户使用一个时间上的一个不同窗口(时隙)(“timeslot”)一个信道是在一个指定频率上的一个指定的时隙CDMACodeDivisionMultipleAccess每个用户在所有的时间内使用相同的频率,通过不同的codepatterns区分一个信道是一个唯一的(一套)codepattern(s)FrequencyTimePowerFrequencyTimePowerFrequencyTimePowerFDMATDMACDMA信道:在传输媒介上为每个用户单独分配的,专用的一个通道4.1CDMA技术概述主要应用AMPSTACSNMT其它GSMCDMAIS95T

3、DMAIS-136PDC第一代80年代模拟第二代90年代数字第三代IMT-2000UMTSWCDMACDMA2000需求驱动需求驱动模拟技术数字技术语音业务宽带业务TD-SCDMA4.1CDMA技术概述减少对其他电子系统干扰容量高延长电池寿命减少掉话增强安全性网络频率规划简单覆盖大扩频/编码为运营者带来的好处“绿色”手机节省投资提高频率利用率方便用户提高通话可靠性提高服务质量提高网络安全性减少工程设计工作量，扩容方便节省投资提高服务质量功率控制软切换更软切换语音激活技术特点话音质量高处理增益无需复杂频率规划伪随机序列扩频CDMA系统特点4.1CDMA技术概述当相邻小区的负荷不

4、相同时，负荷重的小区降低发射功率，使本小区边缘的用户切换到临近小区，从而实现负载控制“小区呼吸”动态分配小区负荷，改善网络覆盖，增加系统容量CDMA技术标准化的发展演进4.1CDMA技术概述中国CDMA标准的发展我国目前采用的CDMA标准主要是向美国的标准靠拢，但应注意到我国的实际情况与它们稍有不同。例如，在空中接口上，美国的标准注重CDMA与AMPS双模兼容，而在我国则没有这种需求，因此其频率、基本频道的设置以及IMSI等许多方面都要进行修改；在A接口上，美国的标准兼容了多种制式，而我国只需要其中的CDMA一种；同样地，网络接口IS-41系列标准也需要进行必要的修改。4.1

5、CDMA技术概述窄带信号扩频码扩频码信号合并宽带信号噪声噪声+宽带信号信号与噪声分离tP(t)P(t)P(t)P(t)P(t)ttttCDMA以一个窄带信号开始，采用扩频技术扩展到1.23MHz的宽带信号接收时，从宽带信号中恢复信号。4.2基础知识4.2.1扩频通信基本原理扩频通信SS:SpreadSpectrum，指扩展频谱的通信扩频通信定义扩频通信技术是一种信息传输方式；发端采用扩频码调制，使信号所占的频带宽度远大于所传信息必须的带宽收端采用与发端相同的扩频码进行相关解调和解扩，恢复所传信息数据。扩频通信的基本概念发送信息的频谱被展宽发送的信息通过扩频，将信号能量扩展到很

6、宽的频带上，使扩频通信的信号带宽与信息带宽之比则高达l00~1000，属于宽带通信；扩频方法：扩频码序列调制数字脉冲信号宽度越窄，其频谱就越宽。如果很窄的脉冲序列被所传信息调制，则可产生很宽频带的信号；该窄脉冲序列称为扩频信号，即扩频码序列；接收端相关解调解扩接收端则用与发送端完全相同的扩频码序列与收到的扩频信号进行相关解扩，恢复所传信息。扩频通信定义的三个含义问题的提出：在传统的通信系统中，我们总是想方设法使信号所占频谱尽量窄，以充分提高十分宝贵的频率资源的利用率。那么为什么还要用宽频带信号来传输窄带信息呢?问题的回答：为了通信的安全可靠，提高抗干扰能力和系统容量。扩频通信

7、的理论基础为信息论和抗干扰理论；利用扩频实现码分多址方式。在传统的TDMA和FDMA之外又提供了一种新的多址方式。扩频通信理论基础香农(Shanon)公式扩频通信是以信息论香农公式的理论发展起来的一种通信方式；香农公式：C=Bwlog2(1+S/N)=1.44Bwln(1+S/N)C为信道容量，单位为b/s；Bw为传输的信号频带宽度，单位为Hz；S为信号平均功率，N为噪声平均功率；香农公式反映的重要结论：频带B和信噪比可以互换；增加信号的频带宽度，可在较低的信噪比的条件下以任意小的差错概率来传输信息；采