移動(dòng)通信技術(shù) 韋惠民 李國(guó)民 暴宇 15121-第8章 CDMA蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)

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1、第8章CDMA蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)本章提示?CDMA蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)是建立在擴(kuò)頻碼分多址技術(shù)之上的，因而具有抗人為干擾、抗窄帶干擾、抗衰落、抗多徑時(shí)延擴(kuò)展和大的系統(tǒng)容量等一系列優(yōu)越的性能，對(duì)移動(dòng)通信的發(fā)展產(chǎn)生了巨大和深遠(yuǎn)的影響。本章提示?CDMA系統(tǒng)是一個(gè)同頻自干擾系統(tǒng)，任何使干擾減少的措施，都是對(duì)系統(tǒng)容量的貢獻(xiàn)。?精確功率控制技術(shù)是IS-95CDMA系統(tǒng)能夠運(yùn)行的基本保證。沒(méi)有功率控制，CDMA系統(tǒng)是不可能實(shí)現(xiàn)的。本章提示?在TDMA系統(tǒng)中，DTX和扇區(qū)化技術(shù)增強(qiáng)了系統(tǒng)的抗干擾能力，與系統(tǒng)容量擴(kuò)大無(wú)關(guān)。在CDMA系統(tǒng)中的話音激活、扇區(qū)化和擴(kuò)頻處理增益是CDMA系統(tǒng)

2、容量擴(kuò)大的基本技術(shù)。?多址干擾是CDMA系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)大的系統(tǒng)容量的主要問(wèn)題，需要使用新的多用戶檢測(cè)技術(shù)。多用戶檢測(cè)是3G技術(shù)，不在本教材范圍內(nèi)。本章提示?IS-95CDMA系統(tǒng)的前向信道是相干解調(diào)，反向信道是非相干解調(diào)，這是CDMA系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)大的系統(tǒng)容量的又一瓶頸。3G將解決這一問(wèn)題。?軟切換、軟容量是CDMA系統(tǒng)獨(dú)有的技術(shù)，TDMA系統(tǒng)是不可能有的。第8章CDMA蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)8.1IS-95CDMA系統(tǒng)概述8.2IS-95CDMA數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)8.3IS-95CDMA系統(tǒng)的無(wú)線鏈路8.4IS-95CDMA系統(tǒng)的同步與定時(shí)8.5IS-95CDMA系統(tǒng)的功率控

3、制8.6CDMA系統(tǒng)的軟切換技術(shù)及其漫游*8.7cdma2000-1x概述8.1IS-95CDMA系統(tǒng)概述8.1.1雙模系統(tǒng)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)8.1.2IS-95CDMA與蜂窩結(jié)構(gòu)的關(guān)系8.1.3采用擴(kuò)頻CDMA技術(shù)帶來(lái)的好處和存在的問(wèn)題8.1.1雙模系統(tǒng)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)1．對(duì)系統(tǒng)的要求新一代蜂窩系統(tǒng)的移動(dòng)臺(tái)既能工作于新系統(tǒng)，也能工作于模擬蜂窩網(wǎng)系統(tǒng)（AMPS系統(tǒng)），這就是雙模式移動(dòng)臺(tái)的概念。1．對(duì)系統(tǒng)的要求雙模式移動(dòng)臺(tái)既能以模擬調(diào)頻方式工作，又能以新系統(tǒng)的方式工作，或者說(shuō)雙模式移動(dòng)臺(tái)無(wú)論在模擬蜂窩系統(tǒng)中還是在某一種數(shù)字蜂窩系統(tǒng)中，均能向其他用戶發(fā)起呼叫和接收呼叫，兩種蜂窩系

4、統(tǒng)也能向雙模式移動(dòng)臺(tái)發(fā)起呼叫和接收呼叫，而且這種呼叫無(wú)論在定點(diǎn)上還是在移動(dòng)漫游過(guò)程中都是自動(dòng)完成的。1．對(duì)系統(tǒng)的要求目前，在美國(guó)存在兩種雙模式移動(dòng)臺(tái)：一種是時(shí)分多址（TDMA）數(shù)字系統(tǒng)和模擬調(diào)頻系統(tǒng)（AMPS）的兼用，其標(biāo)準(zhǔn)為IS-54，其系統(tǒng)簡(jiǎn)稱為D-AMPS；另一種是碼分多址（CDMA）數(shù)字系統(tǒng)和模擬調(diào)頻系統(tǒng)的兼用，其主要標(biāo)準(zhǔn)是IS-95。2．CDMA蜂窩網(wǎng)的崛起CDMA蜂窩網(wǎng)通信系統(tǒng)是20世紀(jì)90年代崛起的，并且已經(jīng)進(jìn)入實(shí)用化、商業(yè)化。不難預(yù)計(jì)，CDMA通信系統(tǒng)未來(lái)的發(fā)展規(guī)模和速度必將越來(lái)越大和越來(lái)越快。3．IS-95標(biāo)準(zhǔn)IS-95公共空中接口是美國(guó)TIA

5、于1993年公布的雙模式（CDMA/AMPS）的標(biāo)準(zhǔn)，簡(jiǎn)稱Q-CDMA標(biāo)準(zhǔn)，主要包括下列幾部分。3．IS-95標(biāo)準(zhǔn)（1）頻段下行：869MHz～894MHz（基站發(fā)射），824MHz～849MHz（基站接收）；上行：824MHz～849MHz（移動(dòng)臺(tái)發(fā)射），869MHz～894MHz（移動(dòng)臺(tái)接收）。3．IS-95標(biāo)準(zhǔn)（2）信道數(shù)每一載頻：64（碼分信道）；每一小區(qū)可分為3個(gè)扇形區(qū)，可共用一個(gè)載頻；每一網(wǎng)絡(luò)分為9個(gè)載頻，其中收、發(fā)各占12.5MHz，共占25MHz頻段。3．IS-95標(biāo)準(zhǔn)（3）射頻帶寬第一頻道：2?×?1.77MHz；其他頻道：2?×?1.23MH

6、z。（4）調(diào)制方式基站：QPSK；移動(dòng)臺(tái)：OQPSK。3．IS-95標(biāo)準(zhǔn)（5）擴(kuò)頻方式DS（直接序列擴(kuò)頻）。（6）語(yǔ)音編碼可變速率CELP，最大速率為8kbit/s，最大數(shù)據(jù)速率為9.6kbit/s。每幀時(shí)間為20ms。3．IS-95標(biāo)準(zhǔn)（7）信道編碼卷積編碼：下行碼率R=，約束長(zhǎng)度K=?9；上行碼串R=，約束長(zhǎng)度K=?9。交織編碼：交織間距20ms。PN碼：碼片的速率為1.2288Mc/s；基站識(shí)別碼為m序列，周期為215???1；用戶識(shí)別碼242???1。64個(gè)正交沃爾什函數(shù)組成64個(gè)碼分信道。3．IS-95標(biāo)準(zhǔn)（8）導(dǎo)頻、同步信道它們供移動(dòng)臺(tái)做載頻和時(shí)間同

7、步時(shí)使用。（9）多徑利用多徑利用采用RAKE接收方式，移動(dòng)臺(tái)為3個(gè)，基站為4個(gè)（指3條路徑、4條路徑）。8.1.2IS-95CDMA與蜂窩結(jié)構(gòu)的關(guān)系在FDMA（頻分多址）和TDMA（時(shí)分多址）系統(tǒng)中，頻率復(fù)用與蜂窩區(qū)群的結(jié)構(gòu)具有緊密關(guān)系。1．DS-CDMA蜂窩系統(tǒng)的頻譜帶寬N-CDMA蜂窩系統(tǒng)頻譜帶寬的確定，是基于如下考慮：頻譜資源的限制；系統(tǒng)容量；多徑分離；擴(kuò)頻處理增益。1．DS-CDMA蜂窩系統(tǒng)的頻譜帶寬對(duì)于FDMA模擬蜂窩系統(tǒng)，其頻譜效率主要取決于頻率復(fù)用的蜂窩區(qū)群結(jié)構(gòu)。一般需采用7小區(qū)（3扇區(qū)）的區(qū)群結(jié)構(gòu)才能滿足載干比(C/I)大于或等于18dB的要求，

8、其頻率復(fù)用效率為1/7。