4.CDMA移动通信基本原理.ppt

第五章 CDMA基本原理 CDMA通信模型 扩频优点 为什么要进行扩频，扩频通信有何好处？ 隐蔽性和必威体育官网网址性好； 抗干扰能力强； 抗衰落； 抗多径； 多个用户可以同时占用相同频带，实现码分多址。 扩频为什么会带来上述好处？ 香农公式的含义：要达到一定的信道容量，既可以通过较大的信号带宽和较小的信噪比来实现，又可以通过较小的信号带宽和较大的信噪比来实现；当信噪比保持一定时，增大带宽可以提高信道容量。 扩频通信就是利用上述原理，用高速的扩频码来扩展待传输的数字信息带宽，从而在相同信噪比条件下，获得较强的抗干扰能力和更大的系统容量。 1、覆盖范围大 覆盖半径是标准GSM的2倍。 覆盖1000 km2： GSM需要200个基站，CDMA只需50 个基站。 在相同覆盖条件下，基站数量大为减少，投资将相应减小。 2、容量大 决定CDMA系统容量的主要参数有：处理增益、所需的信噪比、话音激活系数、频率复用系数和扇区数目等。 CDMA系统容量高的原因是由于它的频率复用系数远远超过其他制式的蜂窝系统，频谱利用率高，另一主要因素是它使用了话音激活技术。 3、通话质量高 声码器可以动态地调整数据传输速率，并根据适当的门限值选择不同的电平级发射。门限值根据背景噪声的改变而改变，可以得到较好的通话质量。 系统采用软切换技术，“先连接再断开”，这样完全克服了硬切换容易掉话的缺点。 5、手机发射功率小 CDMA技术，功率控制，语音激活 6、频率规划简单 网络规划简单、配置灵活 7、干扰受限系统 所有移动用户都占用相同带宽和频率，CDMA是一个自扰系统，用户的增加要提高整个背景噪声。控制住用户的信号强度,在保持高质量通话的同时,就可以容纳更多的用户。 有远近效应，需功率控制。? 1、地址码的选择 地址码的选择直接影响到CDMA系统的容量、抗干扰能力、接入和切换速度等性能 地址码提供的PN码序列应接近白噪声特性，自相关性要好，互相关性要弱，实现和编码方案简单等。 长度为215 的PN序列 用于区分不同的基站信号 长度为242－1 的PN序列 在前向信道用于信号的必威体育官网网址，在反向信道用于区分不同的移动台 Walsh序列： 在前向信道用于区分同一基站的不同信道，在反向信道中用于对信号进行正交调整。 2、分集技术 分集技术是指系统能同时接收两个或更多个输入信号，这些输入信号的衰落互不相关。系统分别解调这些信号然后将它们相加，这样可以接收到更多的有用信号，克服衰落。 分集技术包括空间分集、时间分集和频率分集。 CDMA协调综合利用分集技术来抵抗衰落对信号的影响，获得高质量的通信性能。 CDMA时间分集：利用RAKE接收机。两条路径时延为1ms时，RAKE接收机可分别把它们提取出来而不混淆。 极化分集：在移动环境下，空中的水平路径和垂直路径是不相关的，因而信号也呈现不相关的衰落特性。这就可在发射和接收端各装两付天线，一个水平极化天线，一个垂直极化天线，这就可以得到两个不相关的信号。 4、语音编码 编码与解码 语音编码的目标是既能维持一定的语音质量，又能较大程度的降低数据量。包括波形编码和声源编码。 自适应多速率（AMR）语音编码： 在通话过程中，当用户说话时，手机处于高度激活状态，编码速率为9600bps；而当用户停顿或静听时，手机降低编码速率到1200bps。这时，手机处于间断发射状态，就减小了其平均发射功率，减小了干扰。从而增加了系统容量。 采用码激励线形预测编码技术（Q-CELP） 。 5、RAKE接收技术 移动通信信道是一种多径衰落信道，RAKE接收技术就是分别接收每一路的信号进行解调，然后叠加输出达到增强接收效果的目的，这里多径信号不仅不是一个不利因素，而且在CDMA系统变成一个可供利用的有利因素。在CDMA系统中，增加了一个有哪些信誉好的足球投注网站器，可动态地测量各径信号的幅度和延迟，然后才有选择地进行合并，因此是一个抽头可变的接收机。 6、软切换 切换技术 1.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。 2.更软切换：与软切换类似，发生在同一基站的不同扇区之间。 3.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。 切换技术：软切换/更软切换 上行信号的合并： 软切换上行在BSC帧处理板中进行帧选择。 更软切换上行在BTS信道板中进行多径合并。 切换技术：切换流程 导频信道：CDMA系统用于引导接入和切换信道，手机在网络中不间断测量周围小区的导频信号强度。不同扇区载频的导频信道使用不同