物联网第6章讲解.ppt

第6章 CDMA数字蜂窝移动通信系统 ;6.1 引 言;;6.1.1 CDMA技术的标准化 ;6.1.2 我国CDMA系统可以占用的频率 我国无线电委员会分配给蜂窝移动通信系统的频率如表2-1(见第2章)所示。  我们从该表可以看出，目前中国联通CDMA使用频段是上行频率为825～835 MHz，下行频率为870～880 MHz，占用10 MHz带宽。 ;6.1.3 CDMA系统的特点 ;1、系统容量大 由于频率利用率高，所以CDMA可比GSM容量扩大4～5倍。 2、软容量 在CDMA系统中，用户数量和服务等级之间有着更灵活的关系，用户数量的增大相当于背景噪声的增大，造成通话质量的下降。运营商可以在话务量的高峰期间将误帧率提高，从而增加可用的信道数。 ; CDMA是自干扰系统，存在“大房子”理论和小区呼吸功能——小区的大小是动态的，当两个小区的负荷一大一小时，可通过减小负荷重的小区的发射功率，是边缘的用户进入负荷小的小区，相当与增加了容量。 此外，CDMA还支持多级别服务，目前有了两种语音编码，13kbps和8kbps。;3、通话质量更佳 CDMA系统的声码器可以动态的调整数据传输速率，并根据适当的门限值选择不同的电平级发射。同时门限值根据背景噪声的改变而变化，这样就算背景噪声比较大也能得到较好的通话质量。 目前CDMA系统普遍采用8kbps的可变速率声码器，采用被认为是目前效率最高QCELP算法。;4、移动台辅助软切换 软切换就是当移动台需要跟一个新基站通信时，CDMA系统采用软切换技术和先进的数字话音编码技术，并使用多个接收机同时接收不同方向的信号。 “先连接再断开”，并不先中断与原基站的联系。移动台在切换过程中与原小区和新小区同时保持通话，以保持电话的畅通。软切换只能在具有相同频率的CDMA信号间进行。软切换在两个基站覆盖区的交界处起到了话务信道的分集作用。 ; 软切换的优点包括： （1） 无缝切换， 可保持通话的连续性。  （2） 减少掉话可能性。 （3） 处于切换区域的移动台发射功率降低; 5. 频率规划简单 用户按不同的序列码区分，所以不同的CDMA载波可在相邻的小区内使用，网络规划灵活， 扩展简单。 6. 建网成本低 CDMA网络覆盖范围大， 系统容量高， 所需基站少， 降低了建网成本。 ; 7. “绿色手机” 普通的手机（GSM和模拟手机）功率一般能控制在600毫瓦以下， CDMA系统发射功率最高只有200毫瓦， 普通通话功率可控制在零点几毫瓦，其辐射作用可以忽略不计， 对人体健康没有不良影响。手机发射功率的降低，将延长手机的通话时间，意味着电池、 话机的寿命长了，对环境起到了保护作用，故称之为“绿色手机”。 ; 8 . 必威体育官网网址性强， 通话不会被窃听 CDMA信号的扰频方式提供了高度的必威体育官网网址性，要窃听通话，必须要找到码址。但CDMA码址是个伪随机码，而且共有4.4万亿种可能的排列，因此，要破解密码或窃听通话内容实在是太困难了。 ; 9. 多种形式的分集 分集是对付多径衰落很好的办法，有三种主要分集方式： 时间分集、 频率分集和空间分集。CDMA系统综合采用了上述几种分集方式，使性能大为改善。各种分集方式归纳如下：  （1）时间分集——采用了符号交织、检错和纠错编码等方法。 （2） 频率分集——本身是1.25 MHz宽带的信号， 起到了频率分集的作用。  （3） 空间分集——基站使用两副接收天线，基站和移动台都采用了Rake接收机技术，软切换也起到了空间分集的作用。 ; 10. CDMA的功率控制 CDMA系统的容量主要受限于系统内移动台的相互干扰， 所以， 如果每个移动台的信号到达基站时都达到最小所需的信噪比，系统容量将会达到最大值。 CDMA功率控制的目的就是既维持高质量通信，又不对占用同一信道的其他用户产生不应有的干扰。  CDMA系统的功率控制除可直接提高容量之外， 同时也降低了为克服噪声和干扰所需的发射功率。这就意味着同样功率的CDMA移动台与模拟或TDMA移动台相比可在更大范围内工作。  CDMA系统引入了功率控制，一个很大的好处是降低了平均发射功率而不是峰值功率。 这就是说， CDMA在一般情况下由于传输状况良好，发射功率较低； 但在遇到衰落