3g移动通信系统的无线网络优化

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1、第一章绪论CDMA系统的小区覆盖范围随着负载的变化而变化，在网络无负载的情况下，其小区的覆盖半径是标准GSM系统的3倍，在每个小区20个信道的负载情况下，其小区的覆盖半径是标准GSM系统的2倍。而对于上行链路，CDMA系统比标准GSM系统高5dB增益，因此在相同的覆盖范围内CDMA系统需建设的基站较少。(2)系统容量大：CDMA系统采用了扩频技术来提高处理增益、增大系统容量；其频率复用因子为l，因此相同带宽下的系统容量大、频谱利用率高，CDMA在相同频谱情况下的容量是标准GSM系统的5．5倍。CDMA系统还使用话音激活技术来提高系统容量，用软切换技术增加反向容量。(3

2、)话音质量高：CDMA系统采用了自适应多速率AMR、8kbit／sEVRC、8k／13k等语音编码技术，有很好的背景噪声抑制功能。CDMA系统的8kbit／s话音质量可相当于GSM系统的13kbit／s话音质量，而其13kbit／s的话音质量可接近于有线电话的话音质量。CDMA系统使用RAKE分集接收技术以克服衰落、提高话音质量，使用软切换技术更可以有效地减少掉话。(4)系统软容量：CDMA系统是一个干扰受限系统，其网络容量受到干扰的限制，通过降低接收机的接收门限来提高误帧率，可以增加网络容量，也可利用CDMA系统的小区呼吸效应，减小重负荷小区的导频发射功率，达到缩小

3、小区半径，降低网络容量的目的。(5)功率控制精：CDMA系统采用精确的功率控制技术，使得所有用户终端发出的无线信号在到达基站时的功率基本相等，这样有效地降低了用户间的干扰。(6)采用软切换：WCDMA系统和cdma2000系统采用了软切换技术，而TD—SCDMA系统则采用了接力切换技术，这些切换技术可以更有效地降低掉话率，提高系统容量，改善话音质量。(7)发射功率低：CDMA系统以扩频技术为基础，用带宽换取较低的信噪比；使用精确的功率控制技术，降低了用户终端的平均发射功率，减少对人体和环境的辐射，并延长了用户终端的电池使用时间。CDMA终端的发射功率约O．2W，而GS

4、M终端的发射功率约l～2W。(8)用话音激活：CDMA系统采用话音激活技术，避免了无话音时无线信道资源的浪费，这同样起到了提高系统容量的作用。(9)保密性能好：因为采用码分多址技术，其复杂的编译码及调制解调技术确保系统具有良好的保密性能。江南大学专业硕士学位论文1．2．2cDMA系统关键技术(1)功率控制技术CDMA系统中所有的用户终端使用同一频段的无线信道，用户间使用地址扩频码加以区别。由于多个用户终端的随机接入，所用的地址扩频码在一般情况下不能达到严格正交，结果导致各用户间相互干扰，即多址干扰，而干扰的大小将会直接影响到CDMA系统的容量。此外，如果在上行链路中小

5、区内的所有用户终端的发射功率都相同，则由于各个用户终端与基站之间的距离的不同而造成距离基站近的用户终端无线信号强、距离基站远的用户终端无线信号弱，产生所谓的“远近效应”。在CDMA系统中采用功率控制技术以有效地解决这些问题，而反向功率控制就是为了让用户终端到达基站接收天线的功率达到基本相同。(2)软切换技术CDMA系统为了消除GSM系统在硬切换过程中普遍出现的“乒乓效应”问题，采用了软切换技术，当用户终端从一个基站覆盖范围移动到另一个基站覆盖范围时不中断原有的呼叫连接，而同时与多个基站连接实现切换过程。由于TD．SCDMA系统采用了时分双工TDD方式，因而其提出了一种

6、接力切换技术，以弥补硬切换与软切换技术的不足。(3)RAKE分集接收技术为了充分利用空间无线传输中的多径信号分量，CDMA系统采用了分集技术来改善无线传输的可靠性。分集技术是一种在时域、频域或空域中将信号分散与收集的技术。CDMA系统的分集主要有三种：时间分集、频率分集和空间分集。时间分集：CDMA系统中的卷积码、块交织、纠错码及RAKE多径接收都是时间分集的实现。频率分集：CDMA系统作为一个宽带系统本身就实现了频率分集。空间分集：CDMA系统的分集发射和分集接收都是空间分集，而CDMA系统特有的软切换也可以看成是一种空间分集。发射机发出的无线信号在空间传输过程中受

7、到了不同环境中的各种障碍物的反射和折射，到达接收机时每个无线信号波束都有不同的延迟，形成了多径信号，RAKE接收机将这些不同路径到达的无线信号波束分别经过不同的延迟线对齐后再合并到一起，将原来的干扰信号变成了有用的无线信号。(4)多用户检测技术CDMA系统中的多址干扰在异步传输信道和多径传播环境中尤其严重，且随着同时接入系统的用户数的增加，多址干扰也会增加，使系统容量受到限制。多用户检测是引用信息论并通过严格的理论分析后提出的一种新的抗多址干扰的技术，而且还可抵抗多径干扰和远近效应。CDMA系统中的多用户检测技术是综合考虑同时占用某个信道的所有用户或