cdma通信系统教案分析.ppt

　　 学习提示　　CDMA(Code Division Multiple Access)是在数字技术的分支—扩频通信技术的基础上发展起来的一种崭新而成熟的无线通信技术。第二次世界大战期间因战争的需要而研究开发出CDMA技术，后由美国高通公司发展成为商用蜂窝电信技术。1995年，第一个CDMA商用系统运行之后，CDMA技术理论上的诸多优势在实践中得到了检验，从而在全球许多国家和地区得到了迅速推广和应用。 　　学习目的和要求　　了解CDMA的发展历程。　　掌握CDMA技术的特点及优势。　　掌握CDMA的功率控制、软切换、Rake接收等关键技术。 　　　　移动通信发展的最终目标是实现任何人可以在任何时间、任何地点与其它任何人进行任何方式的通信(见图1-1)。移动通信特别是蜂窝小区的迅速发展，使用户彻底摆脱了终端设备的束缚，实现了完整的个人移动性、可靠的传输手段和接续方式。进入21世纪，移动通信逐渐演变成为社会发展和进步的必不可少的工具。 　　 图1-1 移动通信技术的发展 　　1. 第一代移动通信系统　　第一代移动通信系统(1G)是在20世纪80年代初提出的，完成于20世纪90年代初。它采用FDMA(Frequency Division Multiple Access/Address)通信体制，属于模拟蜂窝系统，如AMPS、TACS和NMT等，其特点是仅提供话音业务，而且用户的容量较小，覆盖范围有限，质量差，安全性差，没有加密，传输速度低。1G主要基于蜂窝结构组网，直接使用模拟语音调制技术，传输速率约2.4 kb/s。不同国家采用不同的工作系统。 　　2. 第二代移动通信系统　　第二代移动通信系统(2G)起源于20世纪90年代初期，它采用TDMA或CDMA通信体制，属于数字式蜂窝系统，如GSM/DCS1800、IS-136、IS-95等。欧洲电信标准协会在1996年提出了GSM Phase 2+，其目的在于扩展和改进GSM Phase 1及Phase 2中原定的业务和性能。它主要包括CMAEL(客户化应用移动网络增强逻辑)、S0(支持最佳路由)、立即计费、GSM 900/1800双频段工作等内容，也包含了与全速率完全兼容的增强型话音编解码技术，使得话音质量得到了质的改进，半速率编解码器可使GSM系统的容量提高近一倍。 在GSM Phase 2+?阶段中，采用更密集的频率复用、多重复用结构技术，引入智能天线技术，双频段等技术，有效地克服了随着业务量剧增而引发的GSM系统容量不足的缺陷；自适应语音编码(AMR)技术的应用，极大地提高了系统通话质量；GPRS/EDGE技术的引入，使GSM与计算机通信/Internet有机相结合，数据传送速率可达384?kb/s，从而使GSM功能不断得到增强，初步具备了支持多媒体业务的能力。 　　尽管2G技术在发展中不断得到完善，其容量和功能都比第一代模拟系统有了很大提高，但仍主要局限于话音和低速率数据(低于9.6 kb/s)的业务应用，且不能支持全球漫游通信。随着用户规模和网络规模的不断扩大，频率资源已接近枯竭，语音质量不能达到用户满意的标准，数据通信速率太低，无法在真正意义上满足移动多媒体业务的需求。　　第三代移动通信系统(3G)也称IMT 2000，是正在全力开发的系统，其最基本的特征是采用智能信号处理技术，智能信号处理单元将成为基本功能模块，支持话音和多媒体数据通信， 它可以提供前两代产品不能提供的各种宽带信息业务，如高速数据、慢速图像与电视图像等。例如，WCDMA的传输速率在用户静止时最大为2?Mb/s，在用户高速移动时最大支持144?kb/s，所占频率带宽为5?MHz左右。 　　3. 第三代移动通信系统　　第三代移动通信系统的通信标准共有WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA三大分支，它们共同组成一个IMT 2000家庭，但成员间存在相互兼容的问题，因此，已有的移动通信系统不是真正意义上的个人通信和全球通信；再者，3G的频谱利用率还比较低，不能充分地利用宝贵的频谱资源；3G支持的速率也不够高，如单载波只支持最大2 Mb/s的业务；等等。这些不足，使之远远不能适应未来移动通信发展的需要，因此，寻求一种既能解决现有问题，又能适应未来移动通信需求的新技术(即新一代移动通信，next generation mobile communication)是必要的。 　　3G的长期演进技术(LTE和AIE)是以OFDM/FDMA为核心的技术，与其说是3G 技术的“演进”(Evolution)，不如说是“革命”(Revolution)。这种技术和WiMAX等由于已经具有某些“4G”的特征，可以被看做“准4G”技术。 　　4. 第四代移动通信系统　　第四代移动通信系统(4G)可称