CDMA通信原理.PPT

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1、CDMA通信原理課程目標(biāo)了解移動(dòng)通信發(fā)展歷史掌握CDMA系統(tǒng)的技術(shù)：信源編碼、信道編碼、交織、加擾、擴(kuò)頻、調(diào)制關(guān)鍵技術(shù)：功控、軟切換、呼吸、RAKE接收機(jī)信道結(jié)構(gòu)：導(dǎo)頻、同步、尋呼、業(yè)務(wù)、接入長(zhǎng)碼、短碼和Walsh碼在CDMA系統(tǒng)中的作用掌握CDMA1X的技術(shù)特點(diǎn)Walsh碼、Turbo碼課程內(nèi)容移動(dòng)通信發(fā)展歷程多址技術(shù)多址技術(shù)3G的目標(biāo)全球統(tǒng)一頻段、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，全球無(wú)縫覆蓋高效的頻譜效率更高的服務(wù)質(zhì)量、保密性和可靠性易于從2G系統(tǒng)平滑演進(jìn)與過(guò)渡，并反向兼容2G系統(tǒng)提供多媒體業(yè)務(wù)，速率最高可達(dá)2Mbps車速環(huán)境：144kbps步行環(huán)境：384kbps室內(nèi)環(huán)境：2Mbp

2、sIMT-2000技術(shù)規(guī)范體制3G三種制式的比較（1)3G三種制式的比較（2）CDMA的發(fā)展歷程目錄擴(kuò)頻過(guò)程解擴(kuò)過(guò)程頻域信號(hào)帶寬的擴(kuò)展和解擴(kuò)頻域信號(hào)帶寬的擴(kuò)展和解擴(kuò)目錄常用術(shù)語(yǔ)目錄CDMA系統(tǒng)模型信源編碼信道編碼交織加擾－M序列加擾－長(zhǎng)碼長(zhǎng)碼為一周期為242-1的m-序列移位相加特性：輸出序列Ck和Ck+t(Ck時(shí)移t)的相加后的序列仍然是序列Ck的一個(gè)時(shí)移序列自相關(guān)特性：不同相位的m-序列的相關(guān)值為-1長(zhǎng)碼的作用：長(zhǎng)碼在前向用作擾碼加密控制功率控制比特的插入長(zhǎng)碼在反向提供信道化擴(kuò)頻擴(kuò)頻調(diào)制－短碼短碼為一周期215的M-序列在M-序列中增加了一個(gè)全0狀態(tài)每個(gè)扇區(qū)在短

3、碼中指配一個(gè)時(shí)間偏置系統(tǒng)利用PN短碼的時(shí)間偏置來(lái)區(qū)別扇區(qū)可允許所有Walsh碼在各扇區(qū)復(fù)用系統(tǒng)規(guī)定PN碼最小偏移值為64chips，可以有512個(gè)時(shí)間偏置來(lái)作扇區(qū)識(shí)別(215/64=512)同一扇區(qū)內(nèi)所有CDMA信道的短碼相同不同扇區(qū)內(nèi)的CDMA信道的短碼不同調(diào)制－QPSK目錄CDMA的關(guān)鍵技術(shù)功率控制的原理CDMA系統(tǒng)是自干擾系統(tǒng)，限制CDMA系統(tǒng)容量的因素是總干擾當(dāng)達(dá)到以下條件，系統(tǒng)容量最大當(dāng)在可接受的信號(hào)質(zhì)量下，功率最小基站從各個(gè)移動(dòng)臺(tái)接收到的功率相同功率控制類型反向開(kāi)環(huán)功率控制反向閉環(huán)功率控制前向功率控制移動(dòng)臺(tái)測(cè)量前向業(yè)務(wù)信道幀質(zhì)量，周期方式或門限方式上報(bào)幀

4、質(zhì)量?；靖鶕?jù)上報(bào)的幀質(zhì)量情況確定是否進(jìn)行前向功率調(diào)節(jié)。前向功率控制是一種慢速功率調(diào)節(jié)。CDMA中的切換類型軟切換：在切換過(guò)程中，移動(dòng)臺(tái)開(kāi)始與新的基站聯(lián)系時(shí)，并不中斷與原有的基站的通信。軟切換會(huì)帶來(lái)更好的話音質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)無(wú)縫切換、減少掉話可能，且有利于增加反向容量。更軟切換：與軟切換類似，發(fā)生在同一基站的不同扇區(qū)之間。硬切換：在切換過(guò)程中，移動(dòng)臺(tái)與新的基站聯(lián)系前，先中斷與原基站的通信，再與新基站建立聯(lián)系。硬切換過(guò)程中有短暫的中斷，容易掉話。不同頻率間的切換到其它系統(tǒng)的切換軟切換/更軟切換軟切換過(guò)程（A）導(dǎo)頻集：具有相同的頻率但有不同的PN碼相位的導(dǎo)頻集合有效集：與正在

5、聯(lián)系的基站對(duì)應(yīng)的導(dǎo)頻集合。候選集：當(dāng)前不在有效集中，但是已有足夠的強(qiáng)度表明與該導(dǎo)頻對(duì)應(yīng)基站的前向業(yè)務(wù)信道可以被成功解調(diào)的導(dǎo)頻集合。相鄰集：當(dāng)前不在有效集或候選集中但是有可能進(jìn)入候選集的導(dǎo)頻集合。剩余集：其它導(dǎo)頻集合。軟切換過(guò)程（B）分集技術(shù)時(shí)間分集采用符號(hào)交織，檢錯(cuò)糾錯(cuò)編碼等方法。頻率分集通過(guò)將信號(hào)能量在寬頻帶中擴(kuò)展實(shí)現(xiàn)的。CDMA將信號(hào)擴(kuò)展到整個(gè)1.23MHz上?？臻g分集1：在基站采用雙接收天線。2：在手機(jī)和基站采用RAKE接收，合并不同傳輸延時(shí)的信號(hào)。3：軟切換的時(shí)候，移動(dòng)臺(tái)和多個(gè)基站同時(shí)聯(lián)系，從中選出最好的幀。RAKE接收機(jī)原理CDMA系統(tǒng)特色——小區(qū)呼吸目錄

6、IS95A技術(shù)調(diào)制方式IS95系統(tǒng)時(shí)間系統(tǒng)零時(shí)：定義1980年1月6日0時(shí)整為系統(tǒng)起始時(shí)間。偏置為零的長(zhǎng)碼和短碼此時(shí)同時(shí)處于初始狀態(tài)所有基站將在GPS時(shí)間的每個(gè)偶秒起始時(shí)刻（或在此之后80ms整數(shù)倍處）作為0偏置PN碼（周期為80/3ms）的初態(tài)，即在此之前恰好輸出了1個(gè)“1”和連續(xù)15個(gè)“0”這樣的PN碼片所有基站需將1980年1月6日零時(shí)（GPS起始時(shí)間）作為m序列長(zhǎng)碼的初態(tài)（在此之前恰好輸出了一個(gè)“1”碼片和41個(gè)連續(xù)的“0”碼片）.使用GPS定時(shí)的好處：切換快，同步簡(jiǎn)單。IS95A信道類型前向?qū)ьl信道同步信道尋呼信道業(yè)務(wù)信道（含功率控制子信道）反向接入信道業(yè)

7、務(wù)信道前向信道類型——導(dǎo)頻信道前向信道類型——同步信道前向信道類型——尋呼信道前向信道類型——業(yè)務(wù)信道反向信道類型——接入信道結(jié)構(gòu)反向信道類型——業(yè)務(wù)信道結(jié)構(gòu)移動(dòng)臺(tái)初始化過(guò)程(1)尋找CDMA頻點(diǎn)，捕獲導(dǎo)頻信道，實(shí)現(xiàn)短碼同步(2)接收同步信道消息，獲取LC_STATE,SYS_TIMEP_RAT等系統(tǒng)信息(3)定時(shí)改變，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)碼同步(4)守候在基本尋呼信道，接收系統(tǒng)消息(5)可進(jìn)行登記、始呼或被呼IS-95A信道總結(jié)IS95A技術(shù)小結(jié)碼片速率：1.2288Mcps調(diào)制前向：QPSK反向：OQPSK信道編碼：卷積碼功率控制前向：消息方式的慢速功率控制反向：開(kāi)環(huán)功率