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《宽带光接入技术》 原荣 编著 * 3.5.1 CDMA系统技术基础 — 直接序列 (DS) 扩频系统 (SS) 在通信系统的讨论中，主要关注自然噪声系统中的性能，如带宽效率、信噪比或比特误码率。但是在某些应用中，还需要考虑多址能力、抗干扰能力、抑制串扰能力、转换操作或截听能力。采用扩频技术可优化这些性能指标。 蜂窝电话和个人通信需要采用多址技术。在这种情况下，由于不能给每个用户都分配一个永久频道，所以众多用户要分享一定的带宽。扩频技术可使人们在采用码分多址（CDMA）技术时，同时使用一个较宽的频带。 《宽带光接入技术》 原荣 编著 * 图3.5.1 直接序列(DS)扩频系统(SS) BPSK-DS扩频系统发射机 (b) BPSK-DS扩频系统接收机 (c) 扩频码（伪随机码）发生器 《宽带光接入技术》 原荣 编著 * 图3.5.2 BPSK-DS扩频信号的近似功率谱密度 扩频（SS）信号的带宽主要由扩展信号c(t)决定，而非信息信号m(t)决定，所以扩频信号Rc的带宽大大超过数据率Rb的 《宽带光接入技术》 原荣 编著 * 扩频使信号不易被窃听 图3.5.2还表明，扩频使信号不易被窃听： 若不扩频，即c(t)为1，带内PSD值正比于 ，如图3.5.2 (a)所示。 若扩频，带内频谱值降到 ，如图3.5.2(c)所示。 这时，Rc/Rb为缩减系数。若仍取上面的值，Rb= 9.6 kb/s，Rc= 9.6 Mchip /s ，则缩减系数为1 000或30 dB。通常窃听器用频谱分析仪检测信号的存在，但当采用扩频时，信号频谱值降低了30 dB，这通常低于窃听器的最低噪声限度，因此扩频信号不会被窃听器检测出来。 《宽带光接入技术》 原荣 编著 * 扩频接收机具有抗干扰能力 SS系统接收机将窄带干扰的影响缩小了Rc/Rb倍。该倍数称为扩频系统接收机的处理增益。对于以前给出的参数，Rb= 9.6 kb/s，Rc= 9.6 Mchip /s，处理增益为30 dB (1 000倍)。这意味着要产生与无扩频BPSK系统同样的干扰效果，扩频系统应增加30 dB的功率。也就是说扩频系统具有30 dB的抗干扰能力。 《宽带光接入技术》 原荣 编著 * 3.5.2 第 3 代（3G）移动通信 第 1 代移动通信是模拟制式的蜂窝移动通信系统，它的主要特点是采用频分多址接入（FDMA）的模拟制式。其缺点是频谱利用率低，业务种类有限，必威体育官网网址性差，易被窃听和盗号，设备成本高，体积和重量大。 第 2 代移动通信系统以传输话音和低速数据业务为目的，因此又称为窄带数字通信系统。但是，第2代移动通信系统在欧洲各系统间没有公共接口，相互之间不能漫游。另外，随着用户和业务量的增加，频谱利用率仍显不足，安全必威体育官网网址性也差。 《宽带光接入技术》 原荣 编著 * 第 3 代移动通信系统 第 3 代移动通信系统称为IMT-2000，意指该系统工作在2000 MHz频段。3G系统能够提供完整的多媒体业务解决方案，而且可与Internet结合，实现移动Internet。 3G系统采用宽带CDMA技术，可以向室内用户提供2 Mb/s速率的接入，向室外步行用户提供384 kb/s速率的接入，室外车辆运动中至少144 kb/s，是现在第二代移动通信速率的2~5 倍。同时要求传输速率按需分配，上下行链路能适应不对称需求。 3G采用1.4.4节介绍的码分多址（CDMA）技术，具有系统容量大、抗干扰能力强、必威体育官网网址性好、功率密度低、电磁污染小等特点。但是3G移动作为宽带接入，只是光纤技术的一种补充。 《宽带光接入技术》 原荣 编著 * 3G实现技术概述 CDMA是一种以宽带扩频技术为基础的多址接入方式，它可以将共享同一个频谱和时隙的用户信号分离出来。 每个移动台的信号能量被分配在整个频带内，经过编码以后它们对其他移动台而言就成为宽带噪声。接收机利用一个与发射机扩频信号相同的地址码识别和解调不同的用户信号(见图3.5.1和图3.5.3)，而将其他的信号视为宽带干扰信号过滤掉。 干扰电平随着移动台数量的增加而提高，为了保证通话质量，满足最小的信号干扰比要求，所以整个背景干扰的总和最终限制了系统的容量。 《宽带光接入技术》 原荣 编著 * CDMA的技术特点 （1）扩频后频带扩展很宽（见图3.5.2） （2）CDMA采用相关接收，无需均衡器，可以去除多径效应产生的码间干扰。 （3）CDMA采用扩频编码，具有抗干扰的能力 [见式(3.5.10)]。对于不是同一扩频，或虽是同一扩频但有时间差的干扰都有抵抗能力。 （4）CDMA移动台比FDMA或TDMA移动台简单，因为它无需对信号滤波（只有一个载波），