通信基础知识(CDMA)全解
CDMA通信原理知识介绍
CDMA（码分多址）是一种多址接入技术，允许多个用户在同一频段上同时进行通信。 它通过给每个用户分配一组独特的扩频码（也称为伪随机码或扩频序列），来区分不同 的用户信号。CDMA技术的核心在于扩频，即将信息数据与扩频码进行调制，扩展信
号带宽，使信号在传输过程中具有更强的抗干扰能力。
CDMA技术的发展历程和应用领域
05 CDMA通信的优势与局限 性
CDMA通信的优势
抗干扰能力强
CDMA采用扩频技术，能够有效抑制干扰信 号，降低误码率。
保密性好
CDMA中的扩频编码具有很好的保密性，能 够实现安全的无线通信。
频谱利用率高
CDMA允许用户在相同的频段上共享频率资 源，提高了频谱利用率。
软切换和软容量
CDMA支持软切换技术，提高了通信的稳定 性和覆盖范围。
04 CDMA通信的关键技术
功率控制技术
总结词
功率控制技术是CDMA通信中的重要技术之一，用于平衡不同用户之间的干扰和信号强度，确保通信质量。
详细描述
在CDMA通信系统中，多个用户共享相同的频谱资源，因此需要有效地控制各个用户的发射功率，以减小相互之 间的干扰。功率控制技术通过动态调整用户的发射功率，保证接收端能够可靠地接收信号，同时降低对其他用户 的干扰。
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CDMA与其他通信技术的融合与比较
CDMA与OFDMA的融合
将CDMA的扩频技术与OFDMA的高效频谱利用技术 相结合，实现更高速的数据传输。
CDMA与MIMO的融合
利用MIMO技术提高CDMA系统的空间分集增益和 容量。
CDMA与毫米波通信的融合
探索在毫米波频段应用CDMA技术，以实现超高速 无线通信。
软切换技术
CDMA移动通信基础
CDMA移动通信基础1. 介绍CDMA（ Division Multiple Access，码分多址）是一种数字移动通信技术，广泛应用于第二代（2G）和第三代（3G）移动通信系统中。
CDMA技术采用了先进的信号处理和调制技术，能够提高信号传输效率和容量，实现更可靠的通信。
2. CDMA原理CDMA技术基于扩频技术，通过将用户信号加上特定的扩频码再进行调制发送，不同用户的扩频码相互正交，可以实现多用户传输而不干扰。
CDMA还采用了软切换和功率控制等技术，使得信号传输更加可靠和高效。
3. CDMA系统结构CDMA系统主要由以下几个组成部分构成：基站（Base Station）：负责与用户终端进行通信，进行信号的调制解调和多用户间的分配和管理。
用户终端（Mobile Station）：包括方式和数据终端等，与基站进行通信，传输用户的语音、数据等信息。
控制器（Controller）：负责对基站和用户终端进行管理和控制，实现系统的整体协调和优化。
移动交换中心（Mobile Switching Center）：负责处理跨网络的通信和连接，实现用户的呼叫转移等功能。
4. CDMA优势CDMA技术相比其他移动通信技术具有以下优势：多用户接入：CDMA技术能够实现多用户接入而不干扰，提高了系统的容量和效率。
抗干扰能力强：CDMA技术采用了扩频技术，能够有效抵抗多径传播和其他干扰。
隐私保护性能好：CDMA技术采用了特定的扩频码对用户信号进行加密，保护用户通信的隐私。
调度灵活性高：CDMA技术能够灵活地对用户进行分配和调度，优化系统资源的利用。
5. CDMA在移动通信中的应用CDMA技术在移动通信中得到了广泛的应用：第二代（2G）CDMA系统：以IS-95标准为代表，提供了CDMA2000 1X、CDMA2000 1xEV-DO等多种技术，实现了语音和数据的传输。
第三代（3G）CDMA系统：以CDMA2000 3X标准为代表，提供了更高的数据传输速率、更丰富的业务和更好的系统性能。
cdma的名词解释
cdma的名词解释CDMA，即Code Division Multiple Access（码分多址），是一种无线通信技术。
它采用码分多址技术，允许多个用户共用同一个频带，在传输数据时，通过对每个用户的数据进行编码，使其在频带上相互独立。
相比于传统的时分多址（TDMA）和频分多址（FDMA）技术，CDMA具有更高的频谱利用率和抗干扰能力。
首先，我们来解释一下CDMA的“码分多址”技术。
在传统的时分多址技术中，不同用户通过在不同时刻占用同一个频带进行通信，而频分多址技术则是通过将频带划分成多个子频段，每个用户在一个子频段上进行通信。
而CDMA则不同，它通过将每个用户的数据进行编码，使其在整个频带上同时进行传输。
具体来说，CDMA将每个用户的数据信号与唯一的伪随机码进行数学运算，使得不同用户的信号能够在频带上区分开来。
因此，CDMA技术实现了用户之间的相互隔离和同时传输。
CDMA的频谱利用率是其独特优势之一。
传统的时分多址技术由于用户需要在不同的时间占用频带，其频谱利用率受到时间资源的限制。
而频分多址技术则需要在频带上分配多个子频段，以保证用户之间的独立通信。
相比之下，CDMA技术可以将多个用户的信号叠加在同一个频带上，无需对频段进行划分，从而大大提高了频谱的利用效率。
这使得CDMA技术在无线通信领域得到了广泛的应用。
此外，CDMA还具有很强的抗干扰能力。
由于CDMA将数据进行编码后传输，即使在同一频带上传输多个用户的信号，也不会相互干扰。
这是因为每个用户的数据信号都使用不同的伪随机码进行编码，只有正确解码的接收器才能还原出原始数据，其他干扰信号只会被视为噪声。
这使得CDMA系统能够抵御多径干扰、窄带干扰以及其他通信系统的干扰，提高了通信质量和可靠性。
在实际应用中，CDMA技术被广泛应用于移动通信领域。
其中，3G移动通信系统使用的CDMA2000技术以及4G移动通信系统使用的LTE技术都采用了CDMA作为核心技术。
CDMA知识要点1（CDMA基本原理）
CDMA知识要点1（CDMA基本原理）CDMA知识要点⼀、⽆线传播理论： (2)1. UHF（ultra high frequence）超⾼频300~3000MHZ (2)2. 慢衰落与快衰落的概念 (2)3. 对抗衰落，基站采取的措施是采⽤时间分集、空间分集（极化分集）和频率分集的办法(2)4. 绕射损耗和穿透损耗 (2)5.常见的⼏种传播模型： (2)6.CW测试的概念： (2)⼆、天线理论： (2)1.天线分类 (2)2.天线的性能指标 (3)3.dBd 和 dBi的区别，以及dBm的概念 (3)4. 波束宽度 (3)5.天线选型 (3)6. 天线下倾⾓与覆盖距离的计算公式 (3)三、CDMA基本原理： (5)1. CDMA （code division multiply access）码分多址接⼊。
(5)2.扩频通信的原理 (5)3.CDMA采⽤直序扩频频 (Direct Sequence Spread Spectrum) (5)4.⼏个常见概念 (5)5.系统框图 (6)6.三种码（短码、长码、WALSH码）： (7)四、CDMA信道： (7)1. IS-95中的前向信道和反向信道 (7)五、CDMA关键技术： (10)1. 功率控制技术 (10)2. Rake接收 (11)3.软切换/更软切换的概念 (11)六移动台⾏为 (12)1. 移动台初始化 (12)2.移动台空闲态 (12)3. 接⼊过程 (13)4. 掉话 (16)七、基站硬件 (17)1.系列基站 (17)⼋、切换算法： (18)1. CDMA切换的分类 (18)2. 导频集 (18)3. CDMA切换的主要参数 (18)4. 搜索窗⼝参数 (19)5. 切换算法可以分为以下的类型： (21)6 软切换动态门限 (21)7. 软切换过程 (22)⼋功率控制 (23)1. Radio Configuration简称为RC (23)2. 功控分类 (23)3. 反向功控 (24)4. 前向功控 (24)九负荷控制 (26)1. 前向负荷计算 (26)2. 反向负荷控制之准⼊算法描述 (28)⼗、系统消息 (29)1. 在CDMA系统中，⼏乎所有的呼叫流程由消息驱动 (29)2. 常见的消息 (29)3. 6种必选消息 (31)⼀、⽆线传播理论：1. UHF（ultra high frequence）超⾼频300~3000MHZ2. 慢衰落与快衰落的概念慢衰落：由障碍物阻挡造成阴影效应，接收信号强度下降，但该场强中值随地理改变变化缓慢，故称慢衰落。
CDMA基础
CDMA学习总结一、概要总结CDMA定义：利用不同的码序列分割成不同信道的多址技术。
中文名称：码分多址；英文名称：code-division multiple access；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是允许所有使用者同时使用全部频带(1.2288Mhz)，且把其他使用者发出讯号视为杂讯，完全不必考虑到讯号碰撞 (collision) 问题。
CDMA 中所提供语音编码技术，通话品质比目前GSM好，且可把用户对话时周围环境噪音降低，使通话更清晰。
就安全性能而言，CDMA不但有良好的认证体制，更因其传输特性，用码来区分用户，防止被人盗听的能力大大增强。
Wideband CDMA(WCDMA)宽带码分多址传输技术，为IMT-2000（第三代移动通信）的重要基础技术，将是第三代数字无线通信系统标准之一。
技术特点：1．CDMA是扩频通信的一种，它具有扩频通信的以下特点：（1）抗干扰能力强。
这是扩频通信的基本特点，是所有通信方式无法CDMA手机宣传海报比拟的。
（2）宽带传输，抗衰落能力强。
（3）由于采用宽带传输，在信道中传输的有用信号的功率比干扰信号的功率低得多，因此信号好像隐蔽在噪声中；即功率话密度比较低，有利于信号隐蔽。
（4）利用扩频码的相关性来获取用户的信息，抗截获的能力强。
（5）多个用户同时接收，同时发送。
2．在扩频CDMA通信系统中，由于采用了新的关键技术而具有一些新的特点：（1）采用了多种分集方式。
CDMA基础知识
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，这样就 保障了手机不会掉话。
三：CDMA技术的优点 技术的优点
1容量增加,是目前流行的GSM的3-4倍 2通话质量大幅度提高,接近有线电话的通话质量 3大大简化小区频率规划,因为所有小区使用相同的频点 4保密性能更强 5手机功耗更小,从而使手机待机时间更长,通话时间更长 6增强小区的覆盖能力,减少基站数目 7不会与现在的模拟和数字系统产生干扰 8 提供可靠的移动数据通信 9可靠的软切换方式大大降低了切换的失败次数
序 号
项目
CDMA手机 手机
GSM手机 手机 TDMA（时分 （ 多址）、 多址）、 FDMA（频分 （ 多址） 多址） 关机充电不会 开机
备注
1
调制方式
CDMA（码分多 （ 址） CDMA手机关机 手机关机 时充电， 时充电，手机会 自动开机 与GPS（全球定 （ 位系统） 位系统）时钟同 步，内部电路工 作时钟及实时时 钟均与此相同
一：手机制式
目前，手机制式主要包括GSM、CDMA、 3G三种，手机自问世至今，经历了第一代模 拟制式手机（1G）、第二代GSM、TDMA等 数 字 手 机 （ 2G ） 、 第 2.5 代 移 动 通 信 技 术 CDMA和第三代移动通信技术3G。
GSM全名为：Global System for Mobile Communications， 中文为全球移动通讯系统，俗称"全球通"，是一种起源于欧洲 的移动通信技术标准，是第二代移动通信技术，其开发目的是 让全球各地可以共同使用一个移动电话网络标准，让用户使用 一部手机就能行遍全球。我国于20世纪90年代初引进采用此项 技术标准，此前一直是采用蜂窝模拟移动技术，即第一代GSM 技术（2001年12月31日我国关闭了模拟移动网络）。目前，中 国移动、中国联通各拥有一个GSM网，为世界最大的移动通信 网络。GSM系统包括 GSM 900：900MHz、GSM1800：1800MHz 及 GSM-1900：1900MHz等几个频段 。
CDMA基础知识
37
3、功率控制
功率控制目的： 保持设定的话音质量，误帧率，同时获得最大频谱 效率手段： 设定和控制反向 Eb/No 以控制误帧数量 尽量减低手机发射功率(反向)，降低干扰 尽量减低基站发射功率(前向)，降低干扰
提供方法使运营者可以平衡系统容量与话音质量的 需要
Received Waveform
TDMA
30 Khz
-80 db -90 db -110 db -120 db
12 dB Loss!
30 Khz
-80 db -90 db -110 db -120 db
Outgoing Waveform
12 dB Fade
上海邮电设计院有限公司
Received Waveform
OSS
CDMA
上海邮电设计院有限公司
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CDMA的关键技术
上海邮电设计院有限公司
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关键技术
1、CDMA码
2、RAKE接收技术
克服多径衰落
3、功率控制
前向与反向功率控制
上海邮电设计院有限公司
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4、语音编码技术
采用码激励线形预测编码技术（Q-CELP）
5、扩频
DS-PN直接序列扩频
6、切换
软切换、更软切换与硬切换
导频 同步 寻呼 接入
(downlink) (downlink) (downlink) (uplink)
业务
信令 Signaling
Rate 1 Rate 1/2 Rate 1/4 Rate 1/8
Blank and Burst (downlink) Dim and Burst (downlink) Power Control (downlink)
CDMA移动通信基本原理
f
解扩频后的信号频谱
白噪声
6
CDMA 多用户通信原理示意图
输入信号 #1 #2
扩频编码
A+0
解扩频
功率合成 输出信号
#1 #2
X
User A
User A Walsh 0
User B Walsh 1
User C Walsh 2
B+1 C+2
D+3
Walsh 0
X
Walsh 1
X
User B User C
9
1、覆盖范围大
覆盖半径是标准GSM的2倍。 覆盖1000 km2： GSM需要200个基
站，CDMA只需50 个基站。 在相同覆盖条件下，基站数量大为
减少，投资将相应减小。
10
2、容量大
决定CDMA系统容量的主要参数有：处理增 益、所需的信噪比、话音激活系数、频率复 用系数和扇区数目等。 CDMA系统容量高的原因是由于它的频率 复用系数远远超过其他制式的蜂窝系统，频 谱利用率高，另一主要因素是它使用了话音 激活技术。
第五章 CDMA基本原理
1
一、CDMA的基本概念
所谓CDMA，即在发送端使用各不相同的、 相互（准）正交的伪随机地址码调制其所发送 的信号；在收端则采用同样的伪随机地址码从 混合信号中解调检测出相应的信号。
800M CDMA频段是： 移动台：825MHz～835MHz 基 站：870MHz～880MHz
25
CDMA功率控制简介
功率控制的作用
• 克服远近效应、阴影效应 • 针对不同用户需求，提供合适的发射功率 • 提高系统的容量
功率控制的目标
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移动通信系统各部分功能
•VLR（拜访者位置寄存器）
VLR是存储用户包括漫游用户的动态数据库，它的 功能主要是临时寄存用户的信息，主要是HLR的用户信 息的“复制”，尤其是漫游用户的信息，另外，更为 详细的位置信息（LAC）也在这里记录。
移动通信系统各部分功能
•MSC（移动交换中心）
MSC负责用户的话务处理、呼叫控制、计费信 息的生成等功能外，还参与移动性的管理。 1、号码翻译 2、路由表 3、计费信息的采集
移动通信系统各部分功能
• HLR/AUC（位置归属寄存器/鉴权中心） HLR是一个存储本地用户资料的数据库，它的主要功能如 下： • 1、用户的号码 MSISDN（手机号+86）、IMSI（国际移动用户识别码,查 看归属HLR）等 • 2、用户的业务类型 国际长权、SMS、呼叫转移、来电显示、漫游、呼叫限制 • 3、位置信息（MSC/VLR信息） 另外，AUC是鉴权中心，负责对用户合法身份的鉴权（KI)。
移动通信的主要特点
• 无线电波传播复杂 具有极度的随机性 无线电波的衰落 • 移动台和基站之间的相对位置和相对速度影响 通信效果 • 多普勒频移现象
移动通信的组网——蜂窝组网
• 将无线覆盖区划分成许多以正六边形为几何形状 的覆盖区域（小区），一个较低功率的发射机覆 盖一个小区。 • 采用频率复用技术解决容量问题，为了避免同频 干扰，需要相同的频率之间要相隔足够远的距离， 但WCDMA系统全网采用同一个频率。 • 越区切换:当通话中的移动用户由一个小区进入 相邻小区时，为了保证通话的连续性，பைடு நூலகம்要将目 前正在通话的信道切换到相邻小区的信道，从而 保证不中断业务。
•
电信网的基本 构成
传输系统 （传送）
交换系统 （路由目标选择）
终端 （用户界面）
其它
对电信网运营商而言，网管监测和计费等网络支撑系统 同样是重要不可或缺。
通信（电信）系统与公路系统
• 通信系统和公路系统有很大的相似性，传输 相当于公路，信息相当于行人和车辆，交换 则相当于交通警，而信令则是交通规则、路 标。
•
通信的目的是传递消息，消息具有不同的形 式，例如：语言、文字、数据、图像、符号等等。 通信中消息的传送是通过信号来进行的，如：红 绿灯信号、狼烟、电压、电流信号等。信号是消 息的载荷者。 在各种各样的通信方式中，利 用 “电信号” 来承载消息的通信方法称之为电通信，即电信。 这种通信具有迅速、准确、可靠等特点，受时间、 地点、空间、距离的限制小，因而得到了飞速发 展和广泛应用。如今，在自然科学中， “通信” 与“电信”几乎是同义词了。
通信（电信）系统与公路系统
• 随着通信网的发展，传输和交换一体化 成为趋势。传输已具备路由选择功能 （交换功能）。接入网便是传输、交换联 姻的产物。
电信网的分类方式
1）按业务的分类方式 （电话网、数据网、互联网…） 2）按网络功能实现的技术方法的分类方式 （有线传输网、无线传输网、电路交换网、 分组交换网…） 3）按终端功能的分类方式 （移动网、固定网） 4） …
• 联通主要经营: 陆地移动通信系统
移动通信的组成
• 移动通信系统
包括移动台MS、交换子系统NSS 、无线 子系统BSS和操作维护子系统。
• 交换子系统:主要完成交换功能和客户数据与移动性管 理、安全性管理所需的数据库功能。 • 无线子系统:主要负责完成无线发送接收和无线资源管 理等功能。 • 操作维护子系统:对整个网络进行管理和监控,也就是 网管系统
• 无线通信基本流程是： • MS通过无线接口UM到BTS基
站再经过A-bis接口到BSC基站
控制器再通过A接口到MSC.
移动通信系统组成
• NSS:交换子系统
HLR/AUC MSC/VLR
• BSS：基站子系统
BSC(无线资源的控制与管理) RNC(无线网络控制器) BTS(发送和接收无线信息的站点)->NODEB(无线终端UE)
通信基础知识培训讲议
目的： 过程： 要点： 普及通信基础知识，支撑好经营工作。 120分钟。 通信常识、移动通信知识、CDMA技术优势。
收获：
通过学习了解通信基础知识，为经营工作奠
定必要的专业基础。
通信基础知识培训内容框架：
一、通信和电信的基本概念 二、电信网基本构成 三、移动通信基础知识
什么是通信、电信？
问题：
• CDMA移动电话网是无线通信网吗？
• 互联网是固定通信网吗？
名称术语并不重要，关键是对于本质的理解。
移动网络基础知识
移动网络基础知识 1、移动通信概述 2、GSM系统 3、CDMA系统
什么是移动通信
移动通信的主要概念
• 定义: 通信的双方至少有一方可以处于运 动的信息交换状态 • 主要应用: 无绳电话 、无线寻呼 、陆地移动 通信系统 、卫星移动通信系统
通信的定义
• 一般地说，通信是指由一地向另一地进行 消息的有效传递。
如打电话，它是利用电话（系统）来传递消息；捎 口信，是利用人来传递消息；飞鸽传书，是利用鸽子来传 递消息；古代的 “消息树”、“烽火台”和现代仍使用 的 “信号灯”等则是利用光的方式传递消息的。
广义来讲通信网络就是一张传送网
什么是电信
无线市话业务——小灵通
• “小灵通”不是技术名称，一种无线市话业务，即利用市 内电话网的交换、传输、号码资源和无线接入技术，在 市内电话（或本地电话）网的范围内打移动的市内电话， 其性质是市内电话的延伸。 • “小灵通”的网络是由基站（带有天线）、“小灵通” 手机和公众交换电话网（PSTN）组成。“小灵通”的基 站覆盖范围从几十米（通常为50米）到几百米，比移动 电话基站覆盖范围要小。 • “小灵通”的工作原理是发话用户的手机发出的信号 通过无线传输方式送到基站，基站又将信号经市内电话 线路送到市内电话局，再经公众电话网的交换，连接到 受话用户的手机上或桌机上。
移动通信系统各部分功能
• BSC
负责无线资源的管理、切换管理等；
• BTS
负责与移动台之间进行无线发送接收
•MS
包括移动设备(ME)和用户识别模块(SIM/UIM)
移动通信业务分类
• 基本电信业务 电话业务、短信业务和传真业务 • 补充业务 呼叫等待、呼叫保持、呼叫转移、主叫号码 显示、三方通话等。 • 增值业务 语音智能业务（预付费、VPN等） 无线数据业务（基于短信、电路、IP等）