第8章码分多址(CDMA)移动通信系统(一)分解.ppt

第8章 码分多址(CDMA)移动通信系统（一） 8.1 概述 8.2 CDMA蜂窝通信系统的通信容量 8.3 IS-95CDMA蜂窝系统的无线传输 8.4 IS-95CDMA蜂窝系统的消息格式和信道结构 8.5 IS-95CDMA蜂窝系统的控制功能 8.6 cdma2000空中接口 思考题与习题 8.1 概 述 IS - 54 是遵循上述要求制定的， 考虑到实现技术存在的困难， IS - 54 需要分阶段达到CTIA提出的标准， 即全速率传输(每载波 3 个信道)和半速率传输(每载波 6 个信道)两个阶段。 Qualcomm公司开发的CDMA系统也是遵循上述要求进行的， 几次局部的现场测试说明这种蜂窝系统已能全面满足CTIA提出的标准。 其后， 有关单位讨论并通过了Qualcomm公司提交的标准文本， 形成了TIA/EIA暂行标准IS - 95。 从IS - 95 的名称“双模宽带扩频蜂窝系统的移动台-基站兼容标准”来看， 标准涉及的内容是关于蜂窝系统的“公共空中接口”(CAI)问题。 实际上， 无论是上面所说的几种TDMA蜂窝系统， 还是本书所介绍的CDMA蜂窝系统， 其运行环境、 业务要求和控制功能基本上都是相同的， 因此它们的网络结构形式也是大同小异的。 8.1.1 码分多址的特征 在CDMA通信系统中， 不同用户传输信息所用的信号不是靠频率不同或时隙不同来区分的， 而是用各不相同的编码序列来区分的。 换句话说， 是靠信号的不同波形来区分的。 如果从频域或时域来观察， 多个CDMA信号是互相重叠的， 接收机用相关器可以在多个CDMA信号中选出其中使用预定码型的信号。 在CDMA蜂窝通信系统中， 用户之间的信息传输也是由基站进行转发和控制的。 为了实现双工通信， 正向传输和反向传输可以使用不同的频率， 即通常所谓的频分双工(FDD)； 也可以使用不同的时帧， 即通常所谓的时分双工(TDD)。 码分多址蜂窝通信系统的特征如下： (1) 根据理论分析， CDMA蜂窝系统与模拟蜂窝系统或TDMA数字蜂窝系统相比具有更大的通信容量。 这个问题将在下面介绍。 (2) CDMA蜂窝系统的全部用户共享一个无线信道， 用户信号的区分只靠所用码型的不同， 因此当蜂窝系统的负荷满载时， 另外增加少数用户只会引起话音质量的轻微下降(或者说信干比稍微降低)， 而不会出现阻塞现象。 (3) CDMA蜂窝系统具有“软切换”功能。 即在过区切换的起始阶段， 由原小区的基站与新小区的基站同时为过区的移动台服务， 直到该移动台与新基站之间建立起可靠的通信链路后， 原基站才中断它和该移动台的联系。 CDMA蜂窝系统的软切换功能既可以保证过区切换的可靠性(防止切换错误时反复要求切换)， 又可以使通信中的用户不易察觉。 (4) CDMA蜂窝系统可以充分利用人类对话的不连续特性来实现话音激活技术， 以提高系统的通信容量。 这个问题在下面还要介绍。 (5) CDMA蜂窝系统以扩频技术为基础， 因而它具有扩频通信系统所固有的优点， 如抗干扰、 抗多径衰落和具有必威体育官网网址性等。 8.1.2 CDMA蜂窝通信系统的多址干扰和功率控制 ? 1. CDMA蜂窝通信系统的多址干扰 蜂窝通信系统无论采用何种多址方式， 都会存在各种各样的外部干扰和系统本身产生的特定干扰。 FDMA与TDMA蜂窝系统的共道干扰和CDMA蜂窝系统的多址干扰都是系统本身存在的内部干扰。 CDMA蜂窝系统的多址干扰分两种情况： 一是基站在接收某一移动台的信号时， 会受到本小区和邻近小区其他移动台所发信号的干扰； 二是移动台在接收所属基站发来的信号时， 会受到所属基站和邻近基站向其他移动台所发信号的干扰。 图 8 - 1 是两种多址干扰的示意图。 其中， 图(a) 是基站对移动台产生的正向多址干扰； 图(b) 是移动台对基站产生的反向多址干扰。 图 8 - 1 CDMA蜂窝系统的多址干扰 2. CDMA蜂窝通信系统的功率控制 CDMA蜂窝系统的“远近效应”是一个非常突出的问题， 它主要发生在反向传输链路上。 移动台在小区内的位置是随机分布的， 而且是经常变化的， 同一部移动台可能有时处于小区边缘， 有时靠近基站。 如果移动台的发射机功率按照最大通信距离设计， 则当移动台驶近基站时， 必然会有过量而