CDMA通信原理ppt整理.PPT

CDMA通信原理 课程目标 了解移动通信发展历史 掌握CDMA系统的技术： 信源编码、信道编码、交织、加扰、扩频、调制 关键技术：功控、软切换、呼吸、RAKE接收机 信道结构：导频、同步、寻呼、业务、接入 长码、短码和Walsh码在CDMA系统中的作用 掌握CDMA 1X的技术特点 Walsh码、Turbo码 课程内容 移动通信发展历程 多址技术 多址技术 3G的目标 全球统一频段、统一标准，全球无缝覆盖 高效的频谱效率 更高的服务质量、必威体育官网网址性和可靠性 易于从2G系统平滑演进与过渡，并反向兼容2G系统 提供多媒体业务，速率最高可达2Mbps 车速环境：144kbps 步行环境：384kbps 室内环境：2Mbps IMT-2000技术规范体制 3G三种制式的比较（1) 3G三种制式的比较（2） CDMA的发展历程 目录 扩频过程 解扩过程 频域信号带宽的扩展和解扩 频域信号带宽的扩展和解扩 目录 常用术语 目录 CDMA系统模型 信源编码 信道编码 交织 加扰－M序列 加扰－长码 长码为一周期为242-1的m-序列 移位相加特性： 输出序列Ck和Ck+t(Ck时移t)的相加后的序列仍然是序列Ck的一个时移序列 自相关特性： 不同相位的m-序列的相关值为-1 长码的作用： 长码在前向用作扰码加密 控制功率控制比特的插入 长码在反向提供信道化 扩频 扩频 调制－短码 短码为一周期215 的M-序列 在M-序列中增加了一个全0状态 每个扇区在短码中指配一个时间偏置 系统利用PN短码的时间偏置来区别扇区 可允许所有Walsh码在各扇区复用 系统规定PN码最小偏移值为64chips，可以有512个时间偏置来作扇区识别(215 /64=512) 同一扇区内所有CDMA信道的短码相同 不同扇区内的CDMA信道的短码不同 调制－QPSK 目录 CDMA的关键技术 功率控制的原理 CDMA系统是自干扰系统，限制CDMA系统容量的因素是总干扰 当达到以下条件，系统容量最大 当在可接受的信号质量下，功率最小 基站从各个移动台接收到的功率相同 功率控制类型 反向开环功率控制 反向闭环功率控制 前向功率控制 移动台测量前向业务信道帧质量，周期方式或门限方式上报帧质量。基站根据上报的帧质量情况确定是否进行前向功率调节。 前向功率控制是一种慢速功率调节。 CDMA中的切换类型 软切换：在切换过程中，移动台开始与新的基站联系时，并不中断与原有的基站的通信。软切换会带来更好的话音质量，实现无缝切换、减少掉话可能，且有利于增加反向容量。 更软切换：与软切换类似，发生在同一基站的不同扇区之间。 硬切换：在切换过程中，移动台与新的基站联系前，先中断与原基站的通信，再与新基站建立联系。硬切换过程中有短暂的中断，容易掉话。 不同频率间的切换 到其它系统的切换 软切换/更软切换 软切换过程（A） 导频集：具有相同的频率但有不同的PN码相位的导频集合 有效集：与正在联系的基站对应的导频集合。 候选集：当前不在有效集中，但是已有足够的强度表明与该 导频对应基站的前向业务信道可以被成功解调的导 频集合。 相邻集：当前不在有效集或候选集中但是有可能进入候选集 的导频集合。 剩余集：其它导频集合。 软切换过程（B） 分集技术 时间分集 采用符号交织，检错纠错编码等方法。 频率分集 通过将信号能量在宽频带中扩展实现的。CDMA将信号扩 展到整个1.23MHz上。 空间分集 1：在基站采用双接收天线。 2：在手机和基站采用RAKE接收，合并不同传输延时的信号。 3：软切换的时候，移动台和多个基站同时联系，从中选出最好的帧。 RAKE 接收机原理 CDMA系统特色——小区呼吸 目录 IS95A技术 调制方式 IS95系统时间 系统零时：定义1980年1月6日0时整为系统起始时间。偏置为零的长码和短码此时同时处于初始状态 所有基站将在GPS时间的每个偶秒起始时刻（或在此之后80ms整数倍处）作为0偏置PN码（周期为80/3 ms）的初态，即在此之前恰好输出了1个“1”和连续15个“0”这样的PN码片 所有基站需将1980年1月6日零时（GPS起始时间）作为m序列长码的初态（在此之前恰好输出了一个“1”码片和41个连续的“0”码片）. 使用GPS定时的好处：切换快，同步简单。 IS95A信道类型 前向 导频信道 同步信道 寻呼信道 业务信道（含功率控制子信道） 反向 接入信道 业务信道 前向信道类型——导频信道 前向信道类型——同步信道 前向信道类型——寻呼信道 前向信道类型——业务信道 反向信道类型——接入信道结构 反向信