移动通信码分多址CDMA移动通信系统.pptx

CDMA系统发展过程：1993年7月，美国Qualcomm公司开发CDMA系统－北美数字蜂窝系统标准，即IS-95CDMA，也称N-CDMA统。1993年，美国Interdigital公司提交B-CDMA技术方案，1995年方案通过审议，采纳为北美蜂窝移动通信的空中接口，即IS-665，并改名为W-CDMA。3.3G移动通信标准：CDMA2000，WCDMA，TD-SCDMA等。8.1概述3.扩频系统的处理增益：设信息速率为Rb(bit/s),伪随机序列的速率为Rp(子码/秒)，扩频因子定义为：5.伪随机序列的特性：必须具有优良的相关特性，减小检测过程中出现的差错概率。(2)CDMA系统中一般采用正交序列进行频谱扩展(Walsh序列)码分多址是发送端用各不相用的、相互正交的地址码调制(扩频)其所发送的信号。在接收端利用码型的正交性，通过地址识别(相关检测)从混合信号中选出相应的信号。码分多址的特点：(1)网内所有用户使用同一载波、占用相同的带宽；(2)各个用户可以同时发送或接收信号。码分多址通信系统中各用户发射的信号共同使用整个频带，发射时间又是任意的，所以各用户的发射信号，在时间上、频率上都可能互相重叠。采用传统的滤波器或选通门是不能分离信号的。对某用户发送的信号，只有与其相匹配的接收机通过相关检测才可能正确接收。图8-1码分多址原理波形示意图三、码分多址的特征图8-2CDMA蜂窝系统的多址干扰(1)远近效应：主要发生在反向(上行)传输链路上。移动台在小区内的位置是随机分布的，经常是变化的，同一部移动台可能有时处于小区边缘，有时靠近基站。如果移动台的发射机功率按照最大通信距离设计，则当移动台驶近基站时，必然会有过量而又有害的功率辐射。(2)反向(上行)链路功率控制：要求：使任一移动台无论处于什么位置，其信号在到达基站接收机时，都具有相同的电平，而且刚刚达到信干比要求的门限。好处：有效防止远近效应；最大限度减小多址干扰。方法：移动台接收、测量基站发送的信号强度，估计正向传输损耗，然后根据估计来调节移动台的反向发射功率。如果接收信号增强，就降低其发射功率；接收信号减弱，就增加其发射功率。功率控制的原则：当信道传播条件突然改善时，功率控制应作出快速反应(在几微秒时间内)，以防止信号突然增强而对其它用户产生附加干扰；当传播条件突然变坏时，功率调整的速度可以相对慢一些。即宁愿单个用户的信号质量短时间恶化，也要防止许多用户都增大背景干扰。(3)正向(下行)链路功率控制：要求：调整基站向移动台发射的功率，使任一移动台无论处于小区中的任何位置，收到基站的信号电平都刚刚达到信干比所要求的门限值。好处：避免基站向距离近的移动台辐射过大的信号功率；防止(减少)移动台进入传播条件恶劣(背景干扰过强)的地区而发生误码率增大(通信质量下降)的现象。3.码分多址(CDMA)蜂窝通信系统的特点：比模拟FDMA或数字TDMA蜂窝系统具有更大容量；(2)系统容量与用户数存在软容量关系；(3)具有软切换功能；(4)可充分利用话音不连续特性实现话音激活技术，提高系统的通信容量；(5)以扩频技术为基础，具有扩频通信系统的优点，抗干扰、抗多径衰落和具有保密性等。四、IS-95CDMA(双模)蜂窝系统的工作频率表8-1CDMA频道编号及相应的频率五、CDMA蜂窝通信系统的时间基准六、IS-95CDMA蜂窝系统的话音编码七、与IS-95有关的其它标准IS-96关于话音业务的选择标准；IS-97关于移动台最低性能的建议标准；IS-98关于基站最低性能的建议标准；IS-99关于数据业务的选择标准。8.2CDMA蜂窝通信系统的通信容量n个用户共用一个无线频道，每一用户的信号都受到其他n-1个用户的信号干扰。若到达一接收机的信号强度和各个干扰强度都一样，则载干比为二、CDMA蜂窝系统的通信容量：1、话音激活期的影响：人类话音的特征是不连续的，激活期(占空比d)通常只有35%左右。在许多用户共享一个无线频道时，如果利用话音激活技术，用户有话音才发射信号，没有话音就停止发射信号，那么任一用户在话音发生停顿时，所有其他通信中的用户都会因为背景干扰减小而受益。话音停顿可以使背景干扰减小65%，能提高系统容量到1/0.35=2.86倍。令话音的占空比为d,则式(8-4)变成：2、扇区的影响：在CDMA蜂窝系统中采用有向天线进行分区能明显地提高系统容量。用120°的定向天线把小区分成三个扇区，可以把背景干扰减少到原值的1/3,可以提高容量3倍。令G为扇区数，式(8-5)变成：3、邻近小区的干扰：(8-7)采用功率控制后正向传输的载干比：通常发射机的最大功率是根据最大通信距离进行计算的。基站的发射功率必须保证移动台在小区交界处可以正常工作。但当移动台靠近基站时，如果基站仍然发射同