第8章CDMA蜂窝移动通信系统剖析.ppt

第8章 CDMA蜂窝移动通信系统 本章提示 ? CDMA蜂窝移动通信系统是建立在扩频码分多址技术之上的，因而具有抗人为干扰、抗窄带干扰、抗衰落、抗多径时延扩展和大的系统容量等一系列优越的性能，对移动通信的发展产生了巨大和深远的影响。 ? CDMA系统是一个同频自干扰系统，任何使干扰减少的措施，都是对系统容量的贡献。 ? 精确功率控制技术是IS-95 CDMA系统能够运行的基本保证。没有功率控制，CDMA系统是不可能实现的。 本章提示 ? 在TDMA系统中，DTX和扇区化技术增强了系统的抗干扰能力，与系统容量扩大无关。在CDMA系统中的话音激活、扇区化和扩频处理增益是CDMA系统容量扩大的基本技术。 ? 多址干扰是CDMA系统实现大的系统容量的主要问题，需要使用新的多用户检测技术。 ? IS-95 CDMA系统的前向信道是相干解调，反向信道是非相干解调。 第8章 CDMA蜂窝移动通信系统 8.1 IS-95 CDMA系统概述 8.2 IS-95 CDMA数字蜂窝移动通信系统 8.3 IS-95 CDMA系统的无线链路 8.4 IS-95 CDMA系统的同步与定时 8.5 IS-95 CDMA 系统的功率控制 8.6 CDMA系统的软切换技术及其漫游 *8.7 cdma2000-1x 概述 8.1 IS-95 CDMA系统概述 8.1.1 双模系统和技术标准 8.1.2 IS-95 CDMA与蜂窝结构的关系 8.1.3 采用扩频CDMA技术带来的好处和存在的问题 8.1.1 双模系统和技术标准 1．对系统的要求 新一代蜂窝系统的移动台既能工作于新系统，也能工作于模拟蜂窝网系统（AMPS系统），这就是双模式移动台的概念。 1．对系统的要求 双模式移动台既能以模拟调频方式工作，又能以新系统的方式工作，或者说双模式移动台无论在模拟蜂窝系统中还是在某一种数字蜂窝系统中，均能向其他用户发起呼叫和接收呼叫，两种蜂窝系统也能向双模式移动台发起呼叫和接收呼叫，而且这种呼叫无论在定点上还是在移动漫游过程中都是自动完成的。 1．对系统的要求 目前，在美国存在两种双模式移动台：一种是时分多址（TDMA）数字系统和模拟调频系统（AMPS）的兼用，其标准为IS-54，其系统简称为D-AMPS；另一种是码分多址 （CDMA）数字系统和模拟调频系统的兼用，其主要标准是IS-95。 2．CDMA蜂窝网的崛起 CDMA蜂窝网通信系统是20世纪90年代崛起的，并且已经进入实用化、商业化。 基于CDMA的IS-95标准是第二代移动通信系统中的两大技术标准体制之一。 在第三代移动通信系统的主流标准中，全部基于CDMA技术。 为了更好地理解CDMA，可以从码分和扩频两个角度来理解CDMA系统。 （1）码分多址技术：即信道共享技术，就是在发送端每一个用户信号被分配一个自相关性大而互相关性小的伪随机二进制序列进行扩频，此序列即PN码。 不同用户的信号能量被分配到不同的伪随机扩频序列里，在信道中许多用户的宽带信号相互叠加在一起同时进行宽带传输，同时还叠加有宽带、窄带干扰及噪声。 收端利用与发端完全相同的PN码进行解扩，以还原用户信号。 （2）扩频通信： CDMA技术是建立在正交编码、相关接收的理论基础上，运用扩频通信技术解决无线通信的选址问题。 CDMA给每一用户分配一个唯一的码序列（扩频码，PN码），并用它对承载信息的信号进行编码，在编码调制过程中原信息数据被大大扩展。 3．IS-95标准 IS-95公共空中接口是美国TIA于1993年公布的双模式（CDMA/AMPS）的标准，简称Q-CDMA标准，主要包括下列几部分。 3．IS-95标准 （1）频段 下行：869MHz～894MHz（基站发射），824MHz～849MHz（基站接收）； 上行：824 MHz～849MHz（移动台发射），869MHz～894MHz（移动台接收）。 （2）载波带宽：1.23MHz； （3）信道数 每一载频：64（码分信道）； 每一小区可分为3个扇形区，可共用一个载频； 3．IS-95标准 （4）调制方式 基站：QPSK； 移动台：OQPSK。 （5）扩频方式 DS（直接序列扩频）。 （6）语音编码 可变速率CELP，最大速率为8kbit/s，最大数据速率为9.6kbit/s。每帧时间为20ms。 3．IS-95标准 （7）信道编码 卷积编码：下行码率R?=1/2，约束长度K?=?9；上行码率R?=1/3，约束长度K?=?9。 交织编码：交织间距20ms。 PN码：码片的速率为1.2288Mc/s；基站识别码为m序列，周期为215???1；用户识别码242???1。 64个正交沃尔什函数组成64个码分信道。