移動(dòng)通信教學(xué)課件第4章cdma數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng).ppt

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1、4.1CDMA技術(shù)概況4.3CDMA的信道4.2基礎(chǔ)知識(shí)主要內(nèi)容4.4功率控制第4章CDMA數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)4.5控制管理頻率碼用戶3用戶2用戶1CDMACDMA：CodeDivisionMultipleAccess（碼分多址）。所有用戶在同一時(shí)間、同一頻段上、根據(jù)編碼獲得業(yè)務(wù)信道。4.1CDMA技術(shù)概述物理傳輸媒介是一個(gè)公共資源,可以根據(jù)建立在不同使用技術(shù)的不同標(biāo)準(zhǔn)細(xì)分為單獨(dú)的信道.這里列出了三種主要的多址技術(shù):FDMAFrequencyDivisionMultipleAccess每個(gè)用戶使用一個(gè)不同的頻率一個(gè)信道是一個(gè)頻率TDMATimeDivisionMultipl

2、eAccess每個(gè)用戶使用一個(gè)時(shí)間上的一個(gè)不同窗口(時(shí)隙)(“timeslot”)一個(gè)信道是在一個(gè)指定頻率上的一個(gè)指定的時(shí)隙CDMACodeDivisionMultipleAccess每個(gè)用戶在所有的時(shí)間內(nèi)使用相同的頻率,通過不同的codepatterns區(qū)分一個(gè)信道是一個(gè)唯一的(一套)codepattern(s)FrequencyTimePowerFrequencyTimePowerFrequencyTimePowerFDMATDMACDMA信道:在傳輸媒介上為每個(gè)用戶單獨(dú)分配的,專用的一個(gè)通道4.1CDMA技術(shù)概述主要應(yīng)用AMPSTACSNMT其它GSMCDMAIS95T

3、DMAIS-136PDC第一代80年代模擬第二代90年代數(shù)字第三代IMT-2000UMTSWCDMACDMA2000需求驅(qū)動(dòng)需求驅(qū)動(dòng)模擬技術(shù)數(shù)字技術(shù)語音業(yè)務(wù)寬帶業(yè)務(wù)TD-SCDMA4.1CDMA技術(shù)概述減少對(duì)其他電子系統(tǒng)干擾容量高延長電池壽命減少掉話增強(qiáng)安全性網(wǎng)絡(luò)頻率規(guī)劃簡單覆蓋大擴(kuò)頻/編碼為運(yùn)營者帶來的好處“綠色”手機(jī)節(jié)省投資提高頻率利用率方便用戶提高通話可靠性提高服務(wù)質(zhì)量提高網(wǎng)絡(luò)安全性減少工程設(shè)計(jì)工作量，擴(kuò)容方便節(jié)省投資提高服務(wù)質(zhì)量功率控制軟切換更軟切換語音激活技術(shù)特點(diǎn)話音質(zhì)量高處理增益無需復(fù)雜頻率規(guī)劃偽隨機(jī)序列擴(kuò)頻CDMA系統(tǒng)特點(diǎn)4.1CDMA技術(shù)概述當(dāng)相鄰小區(qū)的負(fù)荷不

4、相同時(shí)，負(fù)荷重的小區(qū)降低發(fā)射功率，使本小區(qū)邊緣的用戶切換到臨近小區(qū)，從而實(shí)現(xiàn)負(fù)載控制“小區(qū)呼吸”動(dòng)態(tài)分配小區(qū)負(fù)荷，改善網(wǎng)絡(luò)覆蓋，增加系統(tǒng)容量CDMA技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化的發(fā)展演進(jìn)4.1CDMA技術(shù)概述中國CDMA標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展我國目前采用的CDMA標(biāo)準(zhǔn)主要是向美國的標(biāo)準(zhǔn)靠攏，但應(yīng)注意到我國的實(shí)際情況與它們稍有不同。例如，在空中接口上，美國的標(biāo)準(zhǔn)注重CDMA與AMPS雙模兼容，而在我國則沒有這種需求，因此其頻率、基本頻道的設(shè)置以及IMSI等許多方面都要進(jìn)行修改；在A接口上，美國的標(biāo)準(zhǔn)兼容了多種制式，而我國只需要其中的CDMA一種；同樣地，網(wǎng)絡(luò)接口IS-41系列標(biāo)準(zhǔn)也需要進(jìn)行必要的修改。4.1

5、CDMA技術(shù)概述窄帶信號(hào)擴(kuò)頻碼擴(kuò)頻碼信號(hào)合并寬帶信號(hào)噪聲噪聲+寬帶信號(hào)信號(hào)與噪聲分離tP(t)P(t)P(t)P(t)P(t)ttttCDMA以一個(gè)窄帶信號(hào)開始，采用擴(kuò)頻技術(shù)擴(kuò)展到1.23MHz的寬帶信號(hào)接收時(shí)，從寬帶信號(hào)中恢復(fù)信號(hào)。4.2基礎(chǔ)知識(shí)4.2.1擴(kuò)頻通信基本原理擴(kuò)頻通信SS:SpreadSpectrum，指擴(kuò)展頻譜的通信擴(kuò)頻通信定義擴(kuò)頻通信技術(shù)是一種信息傳輸方式；發(fā)端采用擴(kuò)頻碼調(diào)制，使信號(hào)所占的頻帶寬度遠(yuǎn)大于所傳信息必須的帶寬收端采用與發(fā)端相同的擴(kuò)頻碼進(jìn)行相關(guān)解調(diào)和解擴(kuò)，恢復(fù)所傳信息數(shù)據(jù)。擴(kuò)頻通信的基本概念發(fā)送信息的頻譜被展寬發(fā)送的信息通過擴(kuò)頻，將信號(hào)能量擴(kuò)展到很

6、寬的頻帶上，使擴(kuò)頻通信的信號(hào)帶寬與信息帶寬之比則高達(dá)l00~1000，屬于寬帶通信；擴(kuò)頻方法：擴(kuò)頻碼序列調(diào)制數(shù)字脈沖信號(hào)寬度越窄，其頻譜就越寬。如果很窄的脈沖序列被所傳信息調(diào)制，則可產(chǎn)生很寬頻帶的信號(hào)；該窄脈沖序列稱為擴(kuò)頻信號(hào)，即擴(kuò)頻碼序列；接收端相關(guān)解調(diào)解擴(kuò)接收端則用與發(fā)送端完全相同的擴(kuò)頻碼序列與收到的擴(kuò)頻信號(hào)進(jìn)行相關(guān)解擴(kuò)，恢復(fù)所傳信息。擴(kuò)頻通信定義的三個(gè)含義問題的提出：在傳統(tǒng)的通信系統(tǒng)中，我們總是想方設(shè)法使信號(hào)所占頻譜盡量窄，以充分提高十分寶貴的頻率資源的利用率。那么為什么還要用寬頻帶信號(hào)來傳輸窄帶信息呢?問題的回答：為了通信的安全可靠，提高抗干擾能力和系統(tǒng)容量。擴(kuò)頻通信

7、的理論基礎(chǔ)為信息論和抗干擾理論；利用擴(kuò)頻實(shí)現(xiàn)碼分多址方式。在傳統(tǒng)的TDMA和FDMA之外又提供了一種新的多址方式。擴(kuò)頻通信理論基礎(chǔ)香農(nóng)(Shanon)公式擴(kuò)頻通信是以信息論香農(nóng)公式的理論發(fā)展起來的一種通信方式；香農(nóng)公式：C=Bwlog2(1+S/N)=1.44Bwln(1+S/N)C為信道容量，單位為b/s；Bw為傳輸?shù)男盘?hào)頻帶寬度，單位為Hz；S為信號(hào)平均功率，N為噪聲平均功率；香農(nóng)公式反映的重要結(jié)論：頻帶B和信噪比可以互換；增加信號(hào)的頻帶寬度，可在較低的信噪比的條件下以任意小的差錯(cuò)概率來傳輸信息；采