第八章 码分多址(cdma)移动通信系统

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1、第八章码分多址(CDMA)移动通信系统(一)1主要内容概述CDMA蜂窝通信系统的通信容量IS-95CDMA蜂窝系统的无线传输IS-95CDMA蜂窝系统的控制功能2概述CDMA蜂窝系统的提出由于移动通信的迅速发展，在20世纪80年代中期，不少国家都在探索蜂窝网通信系统如何从模拟蜂窝系统向数字蜂窝系统转变的办法美国蜂窝通信工业协会(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。这些要求包括：系统的容量至少是AMPS的10倍；通信质量等于或优于现有的AMPS系统；易于过渡并和现有的模拟蜂窝系统兼用；具有保密性；有先进的特征

2、；较低的成本；使用开放的网络结构(CONA)3概述（续）IS-54标准：D-AMPS（TDMA系统），虽是按上述要求制定的，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，每个载波包含3个信道(即TDMA一帧包含3个时隙)；以后发展为半速率传输，每个载波包含6个信道。该标准即使到半速率工作阶段，其容量仍达不到CTIA的要求。IS-95标准：美国Qualcomm公司开发的窄带CDMA蜂窝系统，能全面地满足CTIA提出的要求，因此很快形成标准，并形成了全球性的CDMA热。4概述（续）CDMA蜂窝系统的发展在大量蜂窝移动通信工业部门的支持下，美国圣地

3、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。当时有5个基站、70个移动台参加组网的试验1991年12月5日，现场试验报告证明：CDMA理论上分析的优越性，在实际通信条件下是存在的，并且实际测试数据证明其系统容量和性能相对于模拟系统改善了许多；CDMA蜂窝网的关键技术已基本过关，可向实用化方向发展；CDMA双模式公共空中接口方案是可行的；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。1992年3月，申请领到了美国联邦通信委员会(FCC)将CDMA用于PCS(1.8GHz)的技术实验许可证；5概述（

4、续）1992年5~10月，建立了德国、瑞士、芝加哥、华盛顿的PCS实验网；1992年12月，由国际上18个大公司参加，进行了工业生产验证1993年1月，收到了3万台移动用户订单；1993年3月，制定了CDMA公共空中接口标准(IS-95)，同年7月美国电信工业协会(TIA)投票通过IS-95标准，并于7月17日正式公布。从1993年开始，根据这些标准，世界上许多著名电信公司生产了CDMA系统的设备。1993年4月，韩国邮电部正式决定采用CDMA蜂窝移动通信，购买了Q-CDMA的生产许可证。6概述（续）我国93年国家863计划已开展CDMA蜂窝技术研究。94年Qualcom

5、m首先在天津建技术试验网。1998年具有14万容量的长城CDMA商用试验网在北京、广州、上海、西安建成，并开始小部份商用。2001年底前中国联通完成一期工程，容量为1515万用户2002年初正式对外放号。由此可见，CDMA蜂窝网通信系统在20世纪90年代得到了迅猛的发展，并且已经进入实用化、商业化。不难预计，CDMA通信系统未来的发展规模和速度必将越来越大、越来越快。7概述（续）IS–95——“双模宽带扩频蜂窝系统的移动台-基站兼容标准”双模：体现数字蜂窝网和原有模拟蜂窝网的兼用问题。双模式移动台，既能以模拟调频方式工作，又能以扩频码分方式工作。或者说，双模式移动台无论在模

6、拟蜂窝系统中或在某一种数字蜂窝系统中，均能向其它用户发起呼叫和接收呼叫，两种蜂窝系统也能向双模式移动台发起呼叫和接收呼叫，而且这种呼叫无论在定点上或在移动漫游过程中都是自动完成的。目前，在美国存在两种双模式移动台：一种是时分多址(TDMA)数字系统和模拟调频系统(AMPS)的兼用，其标准为IS-54，其系统简称为D-AMPS;另一种是码分多址(CDMA)数字系统和模拟调频系统的兼用，其主要标准是IS-95。移动台-基站兼容标准：标准涉及的内容是关于蜂窝系统的“公共空中接口”(CAI)问题CDMA与TDMA蜂窝系统的运行环境、业务要求和控制功能基本上都是相同的，因此它们的网络

7、结构形式也是大同小异的。CDMA与TDMA蜂窝系统的重要差异在于无线信道的构成无线接口和无线设备控制功能8扩频原理的回顾码分多址是以扩频技术为基础的所谓扩频是把信息的频谱扩展到宽带中进行传输的技术适用于码分多址蜂窝通信系统的扩频技术是直接序列扩频(DS)，简称直扩。直扩系统原理9扩频原理的回顾（续）发送端：扩频信号的产生包括扩频和调制两个步骤。先用伪随机序列(PN序列)扩展信号的频谱，展宽以后的信号再对载波进行调制。接收端：从收到的扩频信号中恢复出它携带的信息，经过解扩、窄带滤波和解调三个步骤。解扩是接