CDMA原理基础专题-CDMA1.ppt

第一课:CDMA理论简介目的和要求 基本概念 扩频原理 CDMA扩频原理 发端数据流与一扩频序列结合到一起 在终接端，只要具备正确的定时和扩频序列，合成信号可以被压缩并恢复出原始数据 压缩频谱后，恢复出的原始数据流仍然保持完整。 CDMA扩频原理多次连续扩频 可以采用连续多个扩频序列进行扩频，然后以相反的顺序进行频谱压缩，恢复出原始数据 这些扩频序列可以具有所需的不同特征 发端所用的扩频序列必须与终接端所用序列保持同步。 前向码分信道的区分 移动台调谐到一个特定的CDMA频率, 从基站的一个扇区接收前向CDMA信道。 前向CDMA信道传送合成信号，该合成信号最多可由64个前向码分信道组成 在这些码分信道中，一些是业务信道，而另外一些则是CDMA系统正常工作所需的开销信道。 区分这64个前向码分信道需要64个数码，这64个数码序列的集合称为沃氏码，所有这些码序列都称为沃氏码。 不同基站的区分 移动台处于多个基站环绕之中，所有基站都以相同的频率发射。 每个基站的每个扇区所发射的前向CDMA信道中，可包含64个不同的前向码分信道。 移动台必须能够鉴别不同基站的不同扇区。 为了识别不同基站的扇区，定义了两种二进制数字序列，即I和Q短PN序列(或称短码)。 在CDMA系统中，这些短PN序列可以有512种不同偏置。每一种对应一数码序列，可用于识别特定基站的特定扇区。 反向码分信道的区分 CDMA系统必须能够唯一地识别每一个试图与基站建立通信的移动台。 移动台的数量非常大。 为了唯一地识别每一个可能的反向码分信道，定义了一个二进制数码序列称为长PN序列(或长码)。 该序列非常长，可以有上万亿种表现形式。每一种表现形式对应一数码，用于识别每个特定用户（称为用户长码）或特定接入信道。 沃氏码 64个序列, 每个64位码片（chip）长 码片（chip）就是一个二进制数(0或1) 每个沃氏码与其它所有沃氏码均正交 这意味着可以从一多个沃氏码混合的信号中识别并筛选出特定的沃氏码。 如果两个长度相同的二进制数列异或的结果具有相同数量的0和1，则它们是正交的。 相关性与正交性 短码序列 短码序列I和Q均为32,768chip， 短码序列可以看作具有I和Q两种不同成分序列的二维二进制矢量，每一个的长度为32,768chip 每一个短码序列均与它自身完全相关，即与时间偏置为零的短码序列完全相关。 一个零偏置短码序列与它自身的任何非零偏置的短码序列正交。 长码序列 每个移动台使用一个唯一的用户长码序列，该序列是根据42位长码寄存器的内容、32位的ESN及掩码生成的，长码寄存器在移动台初始化期间与CDMA系统建立同步 速率1.2288Mcps，周期为41天10小时12分钟19.4秒 通话期间，虽然不同移动台产生的用户长码不是严格正交的，但彼此非常不同，在反向链路上足以对其可靠解码。 CDMA前向信道功能 导频信道: 沃氏码0 导频信道不包含任何数据流。导频信道是系统初始捕获时的定时源及切换期间的测量设备。 同步信道: 沃氏码32 同步信道传送移动台初始捕获系统时所需的系统标识信息及部分系统参数。 寻呼信道: 沃氏码1到7 根据系统容量可以配置1到7个寻呼信道. 寻呼信道传送寻呼信息、系统参数以及呼叫建立命令等。 业务信道: 其余沃氏码 业务信道分配给单个用户以传送呼叫业务. 可使用所有可用沃氏码。 从64个沃氏码中给每个用户分配一个，用户的业务信息与沃氏码结合一起建立一特定的码分信道 每个用户长码还可用于数据扰码 然后，所有用户的编码信号与导频信道、同步信道和寻呼信道的信号模拟相加以生成一个合成波 合成波与一特定偏置的I和Q短码序列结合，以便唯一地识别该基站的扇区 CDMA反向信道功能 CDMA反向信道的码处理 每个移动台可由移动台内部产生的用户长码的偏置唯一地识别 所有移动台在同一1.25Mhz宽的频带内同时传送信息 附近的任一BTS可以向移动台分配一信道部件(或称信元，Channel Element)并成功地提取移动台的信号 移动台也使用其它的CDMA扩频序列, 但不是用于识别信道目的 短码序列用于实现相位调制 沃氏码用于正交调制以获得与BTS的极可靠的通信。 特征和功能总结 反向链路干扰 AMPS、N-AMPS、TDMA和GSM系统未采用扩频技术，共道用户必须在空间上有足够的隔离才能获得所需的C/I比 干扰源主要是其它基站的共道用户 CDMA系统采用扩频技术，由此而获得的扩频增益可容忍负的C/I值 同一小区可容纳许多同频用户 但是，这要求所有用户的信号在到达基站时具有相同的信号电平，因此功率控制至关重要 CDMA 800 MHz蜂窝系统频谱 所有CDMA RF载频均为1.25 MHz. 当采用8kb声码器时，可为22个用户提供服务(