第8章_CDMA蜂窝移动通信系统课件.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。 本章提示 ? 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。多用户检测是3G技术，不在本教材范围内。 本章提示 ? 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，这是CDMA系统实现大的系统容量的又一瓶颈。3G将解决这一问题。 ? 软切换、软容量是CDMA系统独有的技术，TDMA系统是不可能有的。 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。 不难预计，CDMA通信系统未来的发展规模和速度必将越来越大和越来越快。 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）。 3．IS-95标准 （2）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； 每一网络分为9个载频，其中收、发各占12.5MHz，共占25MHz频段。 3．IS-95标准 （3）射频带宽 第一频道：2?×?1.77MHz； 其他频道：2?×?1.23MHz。 （4）调制方式 基站：QPSK； 移动台：OQPSK。 3．IS-95标准 （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?=，约束长度K?=?9；上行码串R?=，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。 3．IS-95标准 （8）导频、同步信道 它们供移动台做载频和时间同步时使用。 （9）多径利用 多径利用采用RAKE接收方式，移动台为3个，基站为4个（指3条路径、4条路径）。 8.1.2 IS-95 CDMA与蜂窝结构的关系 在FDMA（频分多址）和TDMA（时分多址）系统中，频率复用与蜂窝区群的结构具有紧密关系。 1．DS-CDMA蜂窝系统的频谱带宽 N-CDMA蜂窝系统频谱带