CDMA蜂窝移动通信系统
第八章 CDMA移动通信系统(一)
功率控制的原则是：当信道的传播条件突然改善时， 功率控制的原则 功率控制应作出快速反应(例如在几微秒时间内)，以防 止信号突然增强而对其它用户产生附加干扰；相反，当 传播条件突然变坏时，功率调整的速度可以相对慢一些。 也就是说，宁愿单个用户的信号质量短时间恶化，也要 宁愿单个用户的信号质量短时间恶化， 宁愿单个用户的信号质量短时间恶化 防止许多用户都增大背景干扰。 防止许多用户都增大背景干扰。
(2) 正向功率控制。 正向功率控制也称下行链路功 率控制。其要求是调整基站向移动台发射的功率，使 任一移动台无论处于小区中的任何位置上， 任一移动台无论处于小区中的任何位置上， 收到基站 的信号电平都刚刚达到信干比所要求的门限值。 的信号电平都刚刚达到信干比所要求的门限值。 作到 这一点，可以避免基站向距离近的移动台辐射过大的 信号功率，也可以防止或减少由于移动台进入传播条 件恶劣或背景干扰过强的地区而发生误码率增大或通 信质量下降的现象。
(a)
(b)
图 8-1 CDMA蜂窝系统的多址干扰
2. CDMA蜂窝通信系统的功率控制 蜂窝通信系统的功率控制
功率控制技术是CDMA系统的核心技术。CDMA系统是 一个自扰系统，所有移动用户都占用相同的带宽和频率 占用相同的带宽和频率，在 占用相同的带宽和频率 CDMA系统中，不同用户发射的信号由于距基站的距离不同， 到达时的功率也不同。距离近的信号功率大，距离远的功率 小，相互形成干扰，这种现象称为“远近效应” 。CDMA系 “远近效应” 统要求所有用户到达基站接收机信号的平均功率要相等才能 正常解扩，功率控制就是为解决这一问题。它调整各个用户 发射机的功率，使其到达基站接收机的平均功率相等。功率 控制分为前向功率控制和反向功率控制，功率控制的原理有 两种类型：开环控制与闭环控制。
详解CDMA蜂窝移动通信
２．蜂窝网的功能与特征
（１） 蜂窝网移动通信系统的服务由基本服务及操作、维护和管理服务成。 （２） ①传输和同步 ②功率控制 ③采用小区制信道再用技术，提高频率使用效率。 ④设备通用性较强，接口标准规范统一。 （３） 业务分为基本业务和补充业务。
３．蜂窝网通信的主要特征
频率再用是蜂窝系统的重要概念，也是蜂窝系统的显著特征。 为了实现频率再用，除了正确的频率配置外，在小区内应限制基 站的发射功率。
图1-8 小区分裂
f. 切换
切换是使移动台的一个呼叫进程在小区之间移动时能够继续的过 程。切换可以基于接收的信号强度或信干比（SIR），或基于网络资源 管理的需要。切换过程可能涉及终端的注册和鉴权。切换可以分为硬
软切换是当移动终端的通信被连到另一个目标的无线端口时，不 需要中断与当前服务的无线端口的通信。在软切换中，移动终端可以
图1-6 激励与频率复用
采用定向天线后，所接收的同频干扰功率下降，因而可以减少 系统的同道干扰。另外，在不同地点采用多副定向天线可以消 除小区内障碍物的阴影区。若要用定向天线，建议采用4×3
N =4，每个基站3个120°扇区或60°三叶草形 小区。见图1-6 （c）、（d）、（e）、（f）。
e.
图1-4 小区的形状
可以证明，要用正多边形无空隙、无重叠地覆盖一个平面区域，可取的 形状只有这三种。那么这三种形状小区的邻区距离、小区面积、交叠区 宽度和交叠区面积如表1-8所示。
小区形状 邻区距离 小区面积 交叠区宽度 交叠区面积
正三角形
a
1.3a2
a 1.2 a2
正方形
2a
2a2
0.59a
0.73 a2
体制名称 HCMTS NMT-450 AMPS TACS NMT-900 C-900 ETACS/AMPS GSM.8CH.TDMA CADN.3CH.TDMA
wcdma是什么
wcdma是什么WCDMA（Wideband Code Division Multiple Access）是一种无线通信技术，用于第三代移动通信系统（3G）中。
它是一种基于代码分割多址（CDMA）技术的蜂窝式网络。
WCDMA是由GSM（Global System for Mobile Communications）演变而来的一种技术。
GSM是第二代移动通信系统（2G）的一种标准，但其数据传输速度较慢，无法满足人们日益增长的流媒体、互联网和其他高速数据应用的需求。
为了满足这些需求，WCDMA被引入并广泛应用于现代移动通信系统。
WCDMA可以提供更快的数据传输速度、更高的带宽和更好的语音质量。
它采用了直接序列扩频（DS-CDMA）技术，通过将数据信号编码成较长的伪随机码序列，将数据信号扩展到更宽的频带上。
这使得多个用户可以在同一频段上同时传输数据，而不会相互干扰。
WCDMA在通信频带上使用了5MHz的带宽，可以通过将信号划分为512个码片，每个码片的长度为0.978ms，来支持多用户之间的同时通信。
每个用户被分配一个唯一的码片序列，这样接收器就能够区分和提取出特定用户的信号。
WCDMA的优势之一是其高速数据传输能力。
它可以支持最高速率为384kbps的上行链路和最高速率为2Mbps的下行链路。
这使得用户可以通过手机实时观看视频流、下载大文件和进行高质量的语音通话。
与其他移动通信技术相比，WCDMA还具有更好的频谱效率。
由于它使用了CDMA技术，可以更有效地利用可用的频谱资源。
这意味着更多的用户可以同时进行通信，提高了网络的容量。
WCDMA还具有更好的覆盖范围和更好的室内信号穿透能力。
由于它的传输距离更远，信号能够更好地穿透建筑物和其他障碍物，使得用户在室内和城市环境中也能够获得良好的信号质量。
在全球范围内，WCDMA是一种被广泛采用的3G标准。
它被用于许多国家的移动通信网络，为用户提供高质量的语音通话和快速的数据传输。
CDMA数字蜂窝移动通信系统
CDMA系统支持多种数据业务，如分组数据和电路数据。通过采用高速数据传输 技术和前向纠错编码技术，CDMA系统可以提供较高的数据传输速率和较低的误 码率。
无线资源管理
功率控制
CDMA系统采用功率控制技术，通过调整移动台的发射功率，降低干扰水平，提高系统容 量和语音与数据业务质量。
呼叫接纳控制
鉴权中心（AUC）
用于用户身份验证和密钥分配，确保网络安 全。
网络接口与协议
A接口
基站与移动交换中心之间的通信接口，采用AT命令集进 行控制。
B接口
移动交换中心与归属位置寄存器之间的通信接口，采用 MAP协议进行通信。
C接口
移动交换中心与拜访位置寄存器之间的通信接口，采用 MAP协议进行通信。
D接口
保密的目的。
扩频通信利用伪随机序列对信息 信号进行扩频调制，将信息信号 扩展到宽频带上，以实现信号的
频谱扩展。
扩频通信具有抗干扰能力强、抗 多径干扰、抗窃听等优点，因此
在移动通信中得到广泛应用。
CDMA编码原理
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。
CDMA系统采用伪随机序列对用户信号进行扩频调制，不 同的用户使用不同的伪随机序列，从而实现多用户同时通 信。
容量
CDMA系统采用扩频技术，可以在同一频段上支持更多的用户。CDMA系统的 容量主要受到干扰和多径传播的影响。通过采用功率控制和导频污染控制等措 施，可以提高系统容量。
语音与数据业务质量
语音质量
CDMA系统采用宽带语音编码技术，如EVRC和AMR，可以在较低的比特率下提供 较好的语音质量。此外，CDMA系统还支持语音激活检测技术和可变速率声码器， 以进一步改善语音质量。
第章CDMA蜂窝移动通信系统
0
1
(b)
图 9 - 1 直扩通信系统原理
(6)—s1( t)相位 (7)—s2( t)相位 (8)—中频相位 (9)—解调输出
(a) 直扩通信系统原理； (b) 有关波形和相位关系
第9章 CDMA蜂窝移动通信系统
在发送端输入信息码元m(t)， 它是二进制数据，
图中为0、 1两个码元， 其码元宽度为Tb ， 加入扩频 调制器， 图中为一个模2加法器， 扩频码为一个伪随
工作， 还需要保证输出端有一定的信噪比(如CDMA蜂
窝移动通信系统为7 dB)， 并需扣除系统内部信噪比
的损耗， 因此需引入抗干扰容限Mj， 其定义如下：
Mj=Gp-［(S/N)o+Ls］
(9 - 8)
式中， (S/N)o为输出端的信噪比， Ls为系统损耗。
第9章 CDMA蜂窝移动通信系统
9.1.4 直接序列扩频(DS) 1. 直扩的原理 所谓直接序列扩频(DS-SS), 就是直接用具有高速率
第9章 CDMA蜂窝移动通信系统
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QCDMA标准， 主要 包括下列几部分。 1) 频段 下行： 869～894 MHz(基站发射)； 824～849 MHz(基站接收)； 上行： 824～849 MHz(移动台发射)； 869～894 MHz(移动台接收)。
仙农(Shannon)在其信息论中得出了带宽与信噪比 互换的关系式， 即仙农公式：
CBlb(1 S) N
(9 - 1)
式中， C为信道容量， 单位为b/s； B为信号频带宽度， 单位为Hz； S为信号平均功率， 单位为W； N为噪声 平均功率， 单位为W。
移动通信(第六版)(章坚武)课件章 (6)
第6章 CDMA数字蜂窝移动通信系统
8 . 保密性强， 通话不会被窃听 CDMA信号的扰频方式提供了高度的保密性，要窃听通
第6章 CDMA数字蜂窝移动通信系统
第6章 CDMA数字蜂窝移动通信系统
6.1 引言 6.2 CDMA空中接口协议层 6.3 CDMA前向信道 6.4 CDMA反向信道 6.5 功率控制 6.6 Rake接收机 6.7 CDMA 系统的容量 6.8 CDMA登记 6.9 CDMA切换过程
第6章 CDMA数字蜂窝移动通信系统
第6章 CDMA数字蜂窝移动通信系统 图6－5和图6－6分别给出了速率1和速率2的前向/反向
业务信道帧结构。
图6-5 速率1的前向/反向业务信道帧结构
第6章 CDMA数字蜂窝移动通信系统 图6-6 速率2的前向/反向业务信道帧结构
第6章 CDMA数字蜂窝移动通信系统
从声码器得到的信息为每帧20ms。速率1声码器的全速 (9600b/s)输出速率为8.6kb/s, 每20ms编码为172bit。帧质量 指示F(循环冗余码校验,CRC)与编码尾比特 T(8bit)加在 声码 器输出的信息比特之后。帧质量指示的作用有两个:一是允许 接收机在所有172bit上计 算了CRC后,确定是否有帧发生错误; 二是帮助确定接收帧的数据速率。9600b/s帧是每20 ms有 192bit(即172+12+8bit)被传输而产生的。其中,12bit为帧质 量指示,8bit为编 码尾比特。同样的过程产生在4800b/s帧上。 2400b/s和1200b/s帧没有帧质量指示的比 特字段,这是因为这 些帧的相对抗误码性能较强,且发送的大多数信息是背景噪声。
2G课件 第6章 CDMA移动通信系统
6.1.1 扩频通信的基本概念
（4）可以实现码分多址：扩频通信提高了抗干扰能力， 但付出了占用频带宽的代价。如果让多个用户共用这一宽 频带，则可大大提高频带的利用率。由于扩频通信中存在 扩频码序列的扩频调制，充分利用正交或准正交的扩频码 序列之间优良的自相关特性和互相关特性，在接收端利用 相关检测技术进行解扩，则在分配给不同用户以不同码型 的情况下区分不同用户的信号，提取出有用信号，实现码 分多址。 （5）能精确地定时和测距：利用电磁波的传播特性和 伪随机码的相关性，可以比较正确地测出两个物体之间的 距离。目前广泛应用的全球定位系统（GPS）就是利用 扩频技术这一特点来精确定位和定时的。此外，扩频技术 被广泛地应用到导航、雷达、定位、定时等系统中。
6.1 概
述
与FDMA和TDMA相比，CDMA具有许多独特的 优点，其中一部分是扩频通信系统所固有的，另 一部分则是由软切换和功率控制等技术所带来的。 CDMA移动通信网是由扩频、多址接入、蜂窝组 网和频率复用等几种技术结合而成，含有频域、 时域和码域三维信号处理的一种协作，因此它具 有抗干扰性好，抗多径衰落，保密安全性高，同 频率可在多个小区内重复使用，容量和质量之间 可做权衡取舍（软容量）等属性。与其他系统相 比，这些属性使CDMA具有更加明显的优势。
6.1.1 扩频通信的基本概念
3．处理增益和抗干扰容限 扩频通信系统的扩频部分是一个带宽比信息带宽宽得 多的伪随机码（PN码）对信息数据进行调制，解扩则是 将接到的扩展频谱信号与一个和发端伪随机码完全相同的 本地码相关来实现的。当收到的信号与本地码相匹配时， 所要的信号就会恢复到其扩展之前的原始带宽，而任何不 匹配的输入信号则被本地码扩展至本地码地带宽或更宽的 频带上。解扩后的信号经过一个窄带滤波器后，有用的信 号被保留，干扰信号被抑制，从而改善了信噪比，提高了 抗干扰能力。理论分析表明，各种扩频通信系统的抗干扰 性能都大体上与扩频信号的带宽与所传送信息带宽之比成 正比。我们把扩频信号带宽W与信息带宽B之比称为处理 增益G。 G=W/B （6-7） 它表示了扩频通信系统信噪比改善的程度，是扩频通信系 统的一个重要的性能指标。
CDMA移动通信系统基本原理
二、多址通信方式
码分多址（CDMA）
C1
c1
MS1
C2
c2
MS2
.
Ck
BS
ck
. .
MSk
在CDMA通信系统中，不同用户传输信息所用的信号不是靠频率不同或时隙不同来 区分，而是用各自不同的编码序列来区分，或者说，靠信号的不同波形来区分。
三、CDMA基站子系统
微蜂窝基站支持菊花链 菊花链最大支持3个微基站/E1
Microcell 1
40CH
(23ch)
Microcell 2
40CH
(23ch)
Microcell 3
40CH
(23ch)
From BTS 2Mb/s
三、CDMA基站子系统
模块化基站（宏蜂窝基站）
• 每机架可支持3扇面3载频(3/3/3),或最大全向9载频配置. • 能与现有的基站共存协调发展 • 小型化减少机架占地面积 • 全向、3扇面、6扇面配置(1*1,1*3,1*6) • 每个载频/扇面最大支持40信道单元(工程为20信道单元） • 每架最大支持6个E1 • 最少的天线配置—2或3付天线/每扇面。 • 可同时支持宽带CDMA
微蜂窝基站配置 适合联通网络解决大商场，体育馆等热点区域，可 不占用机房，减少设站费用，微基站共址安装（最大3 个）共享 —T1/E1 —GPS天线 —电源柜 —分散的微基站至GPS天线最大距离为150m 搬运方便，节省时间
三、CDMA基站子系统 微蜂窝基站配置
• 全向配置，3扇面配置 • 标准输出功率2W，特殊情况可提供10W—20W功率输 出，特别适合在农村、山区等低话务区全向配置，安装 简便，迅速开通，方便灵活。
中兴-BSS CDMA蜂窝移动通信系统基站子系统介绍
中兴ZXC10-BSS CDMA蜂窝移动通信系统基站子系统介绍ZXC10-BSS CDMA Basestation Subsystem王标Wang Biao与GSM技术相比，CDMA技术主要具有以下优点：∙更高的频率利用率，CDMA的频率复用率为100%，可以充分利用有限的频率资源；∙更高的系统容量，CDMA系统容量是GSM系统的3倍；∙更好的话音质量，采用CDMA技术可以使用户获得更好的语音质量（采用13K QCELP方式的语音质量基本接近有线电话的语音质量）；∙更小的手机发射功率，由于具有完善的功率控制机制，手机的发射功率大大降低（最大功率小于200mW）；∙具有更好的切换功能，降低了手机的掉话率。
∙CDMAIS-95A、IS95-B）很平滑升级为CDMA2000的3G系统，所需的追加投资小。
二、ZXC-10 BSS系统在网络中的位置和基本组成ZXC-10 BSS系统在蜂窝移动网中位于移动交换机和用户之间，它通过空中接口（Um接口）与用户相连接，通过A接口与移动交换机相连接，实现空中信道的调制与解调、语音的编解码等功能。
图1 ZXC-10 BSS系统在网络中的位置和基本组成ZXC10-BSS系统由两部分组成：基站控制器BSC和基站收发信机BTS。
基站控制器BSC是基站系统的控制部分，包括高速路由子系统HIRS、选择器/声码器子系统SVBS、呼叫处理子系统CPS、基站管理子系统BSM和时钟子系统TS。
BSC的一端通过CDSU与BTS相连，另一端直接与MSC相连，BSS系统的操作维护位于BSC侧。
BSC主要负责无线网络管理、无线资源管理、BSS的维护管理、呼叫处理、控制完成移动台的切换、完成语音编码。
基站收发信机BTS是基站系统的无线部分，包括基带数字子系统BDS、射频子系统RFS和时钟子系统TFS，由基站控制器控制，BTS实现无线传输及相关的控制功能。
BDS子系统中各模块通过内部的S_HIRS分组网相连。
CDMA技术原理及主要特点
CDMA技术原理及主要特点CDMA是Code Division Multiple Access的英文缩写，中文翻译为码分多址。
CDMA是用于数字蜂窝移动通信的一种先进的无线扩频通信技术，它能满足近年来运营者对大容量、廉价、高质量的移动通信系统的需求。
CDMA中的多址可以被理解为一个滤波问题，多个用户同时使用同一频谱，然后采用不同的滤波器和处理技术，将不同用户的信号互不干扰地接收和解调出来。
移动通信一般采用三种多址方式：FDMA（频分多址）、TDMA（时分多址）和CDMA（码分多址）。
FDMA就是信号功率被集中在频域中一个相对的窄带中传输，不同信号被分配到不同频率的信道里，发往和来自邻近信道的干扰用带通滤波器限制，这样在规定的窄带里只能通过有用信号的能量，而任何其他频率的信号被排斥在外。
模拟的FM蜂窝系统采用的就是FDMA方式。
TDMA就是一个信道由一连串周期性的时隙构成，不同信号的能量被分配到不同的时隙里，利用定时选通来限制邻道的干扰，从而只让在规定时隙中有用的信号能量通过。
现在使用的TDMA蜂窝系统实际上都是FDMA和TDMA的组合。
CDMA 就是每一个信号被分配一个伪随机二进制序列进行扩频，不同信号的能量被分配到不同的伪随机序列里。
在接收机里，信号用相关器加以分离，相关器只接收选定的二进制序列并压缩其频谱，将有用信号的信息识别和提取出来。
CDMA技术作为一种抗干扰的通信手段，很早就在军事通信中得到了应用，但是将CDMA技术应用于民用的数字蜂窝移动通信系统，还是80年代末才由美国Qualcomm公司实现的。
QCDMA系统中采用了许多先进的技术从而保证了系统性能的优势，其标准称为IS-95系列，包含多个标准。
多径衰落是移动通信系统需要克服的主要问题，CDMA系统采用了多种形式的分集，从而很好地解决了这一问题。
CDMA系统采用符合交织、检错和纠错编码等方法实现了时间分集；CDMA系统的信号带宽是1.25MHz，起到了频率分集的作用；基站使用多付接收天线，基站和移动台都使用了Rake 接收机技术，软切换时，移动台和基站同时联系，从中选取最好的信号送给交换机，从而起到了空间分集的作用。
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9.1 扩展频谱通信的基本概念
9.1.1 扩频通信的含义 扩展频谱(SS， Spread Spectrum)通信简称扩频通 信。 扩频通信的定义简单表述如下： 扩频通信技术是 一种信息传输方式， 在发端采用扩频码调制， 使信号 所占的频带宽度远大于所传信息所需的带宽。 在收端
采用相同的扩频码进行相关解调来解扩以恢复所传信
第9章 CDMA蜂窝移动通信系统
信码 m(t) (1)
＋ (2) p (t) PN
c(t) (3)
调 相 (4) 载 波
s1 (t) (5) (6)
功 放
前 端
s1 (t)
相 关 (7)
(8) 中频 滤波
解调
(9) 输出 信码
s2 (t)
调相
s(t)
PN
时钟 (a)
本振
时钟
图 9 - 1 直扩通信系统原理 (a) 直扩通信系统原理； (b) 有关波形和相位关系
第9章 CDMA蜂窝移动通信系统
2. CDMA蜂窝网的崛起 在大量蜂窝移动通信工业部门的支持下， 美国圣
地亚哥Qualcomm公司设计、 开发并试验了CDMA蜂窝
网， 于1991年12月作了现场试验并取得了一致好评。 当时进行了5个基站、 70个移动台参加组网的试验。
第9章 CDMA蜂窝移动通信系统
扇区都是靠频率来划分的。 换句话说， 每个小区或扇
区都有它自己的频道。 在扩频CDMA蜂窝系统之间是 采用频分的， 即不同的CDMA蜂窝系统占用不同频段
0 0 0
1
图 9 - 1 直扩通信系统原理 (a) 直扩通信系统原理； (b) 有关波形和相位关系
第9章 CDMA蜂窝移动通信系统
在发送端输入信息码元 m(t) ， 它是二进制数据， 图中为0、 1两个码元， 其码元宽度为Tb ， 加入扩频 调制器， 图中为一个模2加法器， 扩频码为一个伪随 机码(PN码)， 记作p(t)， 伪码的波形如图9 - 1(b)中第(2) 个波形， 其码元宽度为Tb ， 且取Tb =16Tp。 通常在DS 系统中， 伪码的速率 Rp 远远大于信码速率 Rm ， 即 Rp>>Rm， 就是说， 伪码的宽度Tp远远小于信码的宽度， 即Tp<<Tb， 这样才能展宽频谱。 模2加法器运算规则
息数据。 这一定义其实包含了以下三方面意思：
第9章 CDMA蜂窝移动通信系统
(1) 信号的频谱被展宽了。 众所周知， 传输任何 信息都需要一定的频带， 称为信息带宽或基带信号频 带宽度。 (2) 采用扩频码序列调制的方式来展宽信号频谱。 (3) 在接收端用相关解调(或相干解调)来解扩。
第9章 CDMA蜂窝移动通信系统
1991年12月5日， 现场试验报告证明： ① CDMA理论上分析的优越性， 在实际通信条件 下是存在的， 并有实际测试数据证明了系统容量和性 能改善了许多； ② CDMA蜂窝网的关键技术已基本过关， 可向实
用化方向发展；
③ CDMA双模式公共空中接口方案是可行的； ④ 基站和移动台的专用集成电路是可靠的， 便于 向工业化方向发展。
2. 接收端工作原理
假设发射的信号经过信道传输， 不出现差错， 经 过接收机前端电路(包括输入电路、 高频放大器等)， 输出仍为s1(t)。 这里不考虑信道衰减等问题， 因为对 PSK调制信号而言， 重要的是相位问题， 这样的假定 对分析工作原理是不受影响的。 相关器完成相干解调 和解扩。 接收机中的本振信号频率与载频相差为一个 固定的中频。
括数字化移动通信)增添一种新的多址方式。
第9章 CDMA蜂窝移动通信系统
仙农 (Shannon) 在其信息论中得出了带宽与信噪比
互换的关系式， 即仙农公式：
S C Blb(1 ) N
(9 - 1)
式中， C为信道容量， 单位为b/s； B为信号频带宽度， 单位为Hz； S为信号平均功率， 单位为W； N为噪声 平均功率， 单位为W。
9.2.2 CDMA与蜂窝结构的关系
1. CDMA蜂窝系统的信号带宽 窄带CDMA 蜂窝系统频谱带宽的确定， 是基于如 下考虑： ① 频谱资源的限制；
② 系统容量；
③ 多径分离； ④ 扩频处理增益。
第9章 CDMA蜂窝移动通信系统
2. 码分多址与蜂窝系统的小区和扇区 在FDMA 和 TDMA 蜂窝系统中， 系统内的小区和
第9章 CDMA蜂窝移动通信系统
第9章 CDMA蜂窝移动通信系统
9.1 扩展频谱通信的基本概念
9.2 系统综述 9.3 CDMA数字蜂窝移动通信系统 9.4 CDMA正向信道 9.5 CDMA反向信道
9.6 CDMA系统的功率控制
9.7 CDMA系统信道切换、位置登记和呼叫处理 习题
第9章 CDMA蜂窝移动通信系统
会(CTIA)于1988年9月发表了“用户的性能要求(UPR)”
文件， 制订了对下一代蜂窝网的技术要求。
第9章 CDMA蜂窝移动通信系统
IS-54标准虽是按上述要求制订的， 考虑到实现技 术的困难， 需要分阶段达到CTIA提出的要求， 即当 前为全速率传输， 每个载波为3个信道(即TDMA一帧 为3个时隙)。 以后发展为半速率传输， 每个载波为6 个信道， 频道间隔为30 kHz。 因此即使到半速率工作 阶段， 其容量要求仍达不到CTIA的要求。
第9章 CDMA蜂窝移动通信系统
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 12.5 MHz， 共占25 MHz频段。 3) 射频带宽 第一频道： 2×1.77 MHz；
其它频道： 2×1.23 MHz。
第9章 CDMA蜂窝移动通信系统
第9章 CDMA蜂窝移动通信系统
式中，
1 ， 当二进制序列为0码 c(t ) 1 ， 当二进制序列为1码
因此， 经过扩频和相位调制后的信号s1(t)为
A cos1t s1 (t ) Ac(t ) cos1t A cos1t
(9 - 12)
第9章 CDMA蜂窝移动通信系统
为m序列， 周期为215-1； 64个正交沃尔什函数组成64
个码分信道。
第9章 CDMA蜂窝移动通信系统
8) 导频、 同步信道 它们供移动台作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)。
第9章 CDMA蜂窝移动通信系统
第9章 CDMA蜂窝移动通信系统
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QCDMA标准， 主要
包括下列几部分。 1) 频段
下行： 869 ～ 894 MHz( 基站发射 ) ；
MHz(基站接收)；
824 ～ 849
上行： 824～849 MHz(移动台发射)； 869～894 MHz(移动台接收)。
第9章 CDMA蜂窝移动通信系统
所谓相关器或相关检测的概念， 可以用一个简单 的比喻“用相片去对照找人”来说明。 如果你想在一 群人中寻找某个不相识的人， 最简单且有效的方法是 用相片对照去找， 只要这一群人当中， 存在这一个人， 自然就会找到。 同理， 当你想检测出所需要的有用信 号， 有效的方法是在接收端产生一个相同的信号， 然 后用它与接收到的信号对比， 求其相似性， 或者说进 行相关运算， 其中相关性最大的， 就可能是你所要的
9.1.2 扩频通信的理论基础
1. 仙农公式的隐含意义 长期以来， 人们总是想方设法使信号所占频谱尽 量窄， 以充分提高十分宝贵的频率资源的利用率。 为 什么要用宽频带信号来传输窄带信息呢? 简单的回答就
是主要为了通信的安全可靠。 这一点可以用信息论和
抗干扰理论的基本观点加以说明。 顺便指出， 扩频通 信技术可用来实现码分多址方式， 并为数字化通信(包
4) 调制方式 基站： QPSK；
移动台： OQPSK。
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8 kb/s， 最大数据速
率为9.6 kb／s。 每帧时间为20 ms。
第9章 CDMA蜂窝移动通信系统
7) 信道编码 卷积编码: 下行码率R=1/2， 约束长度K=9； 上行 码率R=1/3,约束长度K=9。 交织编码： 交织间距 20 ms。 PN码： 码片的速率为 1.2288 Mc/s； 基站识别码
可用下式表示：
c(t)=m(t) p(t) (9 - 9)
第9章 CDMA蜂窝移动通信系统
扩频处理增益也可用下式表示:
Tb G p 10lg Tp
(9 - 10)
经过扩频信号， 还要进行载频调制， 以便在信道上 有效地传输。 图中采用二相相移键控方式。 调相器可 由环形调制器完成， 即将c(t)与载频Acosω1t相乘， 输出 为s1 ( t ) ； 即 s1(t)=c(t)Acosω1t (9 - 11)
第9章 CDMA蜂窝移动通信系统
0 Tb Tp 1 0 1 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 (1)— 信码m(t) (2)— 伪码p (t) (3)— c(t)＝m(t) p (t) (4)— 载波
(5 )—PSK已调波s1 (t) 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 (b) (6 )—s1 (t) 相位 (7 )—s2 (t) 相位 (8 )—中频相位 (9 )—解调输出
第9章 CDMA蜂窝移动通信系统
2. 差错概率公式 柯捷尔尼可夫在其潜在抗干扰性理论中得到如下 关于信息传输差错概率的公式：