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五CDMA的关键技术
CDMA通信原理
摘要:本文从系统出发,简要介绍了CDMA系统的组成部分,并详细介绍了基站子系统和网络子系统,另外分析了CDMA的呼叫流程、无线链路的调制,最后详细介绍了CDMA的关键技术:扩频技术,软切换技术,功率控制技术,分集接收技术,自适应天线。
关键字:CDMA 无线链路 扩频 软切换 功率控制 分集接收 自适应天线
目 录
一 CDMA简介 3
二 系统原理 4
1 系统结构和原理 4
1.1 系统结构 4
1.2 组成部分简介 4
2 CDMA的接口和协议 6
3 子系统介绍 6
3.1 基站子系统 6
3.2 交换子系统 10
3.2.1 MSC与VLR功能 10
3.2.2 HLR与AC功能 12
四 无线链路(CDMA信道调制) 14
1 前向链路 14
1.1 导频信道 16
1.2同步信道 17
1.3 寻呼信道 18
1.4 前向业务信道 18
1.5 相关知识 19
2 反向链路 20
2.1 接入信道 22
2.2 反向业务信道 23
2.3 相关知识 23
四 呼叫处理 25
1 登记 26
2 呼叫控制 28
2.1 移动台始呼过程 28
2.2移动台终止呼叫处理 29
五 CDMA的关键技术 30
1 扩频通信技术 30
1.1 扩频通信相关理论基础 31
1.1.1 扩频通信的可行性 31
1.1.2 扩频码的产生 32
1.2 扩频通信原理及工作方式 33
2 功率控制技术 34
2.1反向开环功率控制 34
2.2 反向闭环功率控制 35
2.3 前向功率控制 36
3 软切换技术 37
3.1硬切换与软切换 37
3.1.1 硬切换 37
3.1.2 软切换 37
3.2 更软切换 38
4 分集接收技术 39
5.1 空间分集 39
5.2 频率分集 40
5.3 时间分集 40
5 自适应天线 41
附录:CDMA常用术语 43
一 CDMA简介
CDMA是码分多址的英文缩写(Code Division Multiple Access),它是在数字技术的分支——扩频通信技术上发展起来的一种崭新而成熟的无线通信技术。CDMA技术的原理是基于扩频技术,即将需传送的具有一定信号带宽信息数据,用一个带宽远大于信号带宽的高速伪随机码进行调制,使原数据信号的带宽被扩展,再经载波调制并发送出去。接收端使用完全相同的伪随机码,与接收的带宽信号作相关处理,把宽带信号换成原信息数据的窄带信号即解扩,以实现信息通信。
CDMA的主要优势:
1.话音清晰 CDMA采用了先进的扩频技术和数字话音编码技术,使通话噪音大大降低。其系统的声码器可以动态调整数据传输速率,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音的改变而变,这样即使在背景噪音较大的情况下,也可以得到较好的通话质量,打电话时几乎没有杂音。特别是在嘈杂的背景中,对方能清晰听到您的声音。
2.辐射小 普通的手机(GSM和模拟手机)功率一般能控制在600毫瓦以下,而CDMA手机的问世,给人们带来了绿色手机的曙光,因为与GSM手机相比,CDMA手机的发射功率尚不足其一个小零头。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,对健康没有不良影响。基站和手机发射功率的降低,将大大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。
3.掉线率低 基站是手机通话的保障,当用户移动到基站覆盖范围的边缘时,基站就应该自动切换来保障你,否则就会掉话。CDMA系统切换时的基站覆盖是单独覆盖-双覆盖-单独覆盖,而且是自动切换到相邻较为空闲的基站上,也就是说,在确认手机已移动到另一基站单独覆盖地区时,才与原先的基站断开,即软切换,这样就保障了手机不会掉话。
4.时钟准确 由于CDMA采用全球同步技术,通过接收全球定位信息,即可确保系统正常工作。此外,CDMA还可为用户自动提供准确的时钟,勿需用户自行调整,当地准确的时间信息一目了然,为频繁进行跨时区差旅的商务人士提供了方便。
其时钟准确的原理是因为CDMA选用了精确的全球卫星定位系统(GPS),目前,全球卫星定位系统(GPS)是这种时钟参考的最佳选择。GPS是一个由24颗绕地球运转的卫星组成的天线导航系统,它的优势在于全球覆盖,系统时钟精度高,不易受电磁暴、低频干扰源的影响。作为备份,远距离导航(LORAN-C)系统也是一个很好的选择,该系统采用地波传播技术,同样具有时钟精确、不受电离层变化影响、衰减小、相位及幅度稳定等特点 ,从而保证了时钟准确的可能性。
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