CDMA通信原理.PPT

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1、CDMA通信原理课程目标了解移动通信发展历史掌握CDMA系统的技术：信源编码、信道编码、交织、加扰、扩频、调制关键技术：功控、软切换、呼吸、RAKE接收机信道结构：导频、同步、寻呼、业务、接入长码、短码和Walsh码在CDMA系统中的作用掌握CDMA1X的技术特点Walsh码、Turbo码课程内容移动通信发展历程多址技术多址技术3G的目标全球统一频段、统一标准，全球无缝覆盖高效的频谱效率更高的服务质量、保密性和可靠性易于从2G系统平滑演进与过渡，并反向兼容2G系统提供多媒体业务，速率最高可达2Mbps车速环境：144kbps步行环境：384kbps室内环境：2Mbp

2、sIMT-2000技术规范体制3G三种制式的比较（1)3G三种制式的比较（2）CDMA的发展历程目录扩频过程解扩过程频域信号带宽的扩展和解扩频域信号带宽的扩展和解扩目录常用术语目录CDMA系统模型信源编码信道编码交织加扰－M序列加扰－长码长码为一周期为242-1的m-序列移位相加特性：输出序列Ck和Ck+t(Ck时移t)的相加后的序列仍然是序列Ck的一个时移序列自相关特性：不同相位的m-序列的相关值为-1长码的作用：长码在前向用作扰码加密控制功率控制比特的插入长码在反向提供信道化扩频扩频调制－短码短码为一周期215的M-序列在M-序列中增加了一个全0状态每个扇区在短

3、码中指配一个时间偏置系统利用PN短码的时间偏置来区别扇区可允许所有Walsh码在各扇区复用系统规定PN码最小偏移值为64chips，可以有512个时间偏置来作扇区识别(215/64=512)同一扇区内所有CDMA信道的短码相同不同扇区内的CDMA信道的短码不同调制－QPSK目录CDMA的关键技术功率控制的原理CDMA系统是自干扰系统，限制CDMA系统容量的因素是总干扰当达到以下条件，系统容量最大当在可接受的信号质量下，功率最小基站从各个移动台接收到的功率相同功率控制类型反向开环功率控制反向闭环功率控制前向功率控制移动台测量前向业务信道帧质量，周期方式或门限方式上报帧

4、质量。基站根据上报的帧质量情况确定是否进行前向功率调节。前向功率控制是一种慢速功率调节。CDMA中的切换类型软切换：在切换过程中，移动台开始与新的基站联系时，并不中断与原有的基站的通信。软切换会带来更好的话音质量，实现无缝切换、减少掉话可能，且有利于增加反向容量。更软切换：与软切换类似，发生在同一基站的不同扇区之间。硬切换：在切换过程中，移动台与新的基站联系前，先中断与原基站的通信，再与新基站建立联系。硬切换过程中有短暂的中断，容易掉话。不同频率间的切换到其它系统的切换软切换/更软切换软切换过程（A）导频集：具有相同的频率但有不同的PN码相位的导频集合有效集：与正在

5、联系的基站对应的导频集合。候选集：当前不在有效集中，但是已有足够的强度表明与该导频对应基站的前向业务信道可以被成功解调的导频集合。相邻集：当前不在有效集或候选集中但是有可能进入候选集的导频集合。剩余集：其它导频集合。软切换过程（B）分集技术时间分集采用符号交织，检错纠错编码等方法。频率分集通过将信号能量在宽频带中扩展实现的。CDMA将信号扩展到整个1.23MHz上。空间分集1：在基站采用双接收天线。2：在手机和基站采用RAKE接收，合并不同传输延时的信号。3：软切换的时候，移动台和多个基站同时联系，从中选出最好的帧。RAKE接收机原理CDMA系统特色——小区呼吸目录

6、IS95A技术调制方式IS95系统时间系统零时：定义1980年1月6日0时整为系统起始时间。偏置为零的长码和短码此时同时处于初始状态所有基站将在GPS时间的每个偶秒起始时刻（或在此之后80ms整数倍处）作为0偏置PN码（周期为80/3ms）的初态，即在此之前恰好输出了1个“1”和连续15个“0”这样的PN码片所有基站需将1980年1月6日零时（GPS起始时间）作为m序列长码的初态（在此之前恰好输出了一个“1”码片和41个连续的“0”码片）.使用GPS定时的好处：切换快，同步简单。IS95A信道类型前向导频信道同步信道寻呼信道业务信道（含功率控制子信道）反向接入信道业

7、务信道前向信道类型——导频信道前向信道类型——同步信道前向信道类型——寻呼信道前向信道类型——业务信道反向信道类型——接入信道结构反向信道类型——业务信道结构移动台初始化过程(1)寻找CDMA频点，捕获导频信道，实现短码同步(2)接收同步信道消息，获取LC_STATE,SYS_TIMEP_RAT等系统信息(3)定时改变，实现长码同步(4)守候在基本寻呼信道，接收系统消息(5)可进行登记、始呼或被呼IS-95A信道总结IS95A技术小结码片速率：1.2288Mcps调制前向：QPSK反向：OQPSK信道编码：卷积码功率控制前向：消息方式的慢速功率控制反向：开环功率