移动通信技术与设备 教学课件 作者 解相吾2 第 6 章 CDMA移动通信系统.ppt

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1、第6章CDMA移动通信系统概述6.1CDMA系统信道组成6.2CDMA移动通信系统组成6.3IS-95CDMA系统简介6.4【本章内容简介】本章主要介绍CDMA通信原理及技术，包括扩频通信的基本概念、CDMA系统的基本特点和基本特性、CDMA系统信道组成以及系统结构组成等内容，并对IS-95CDMA系统的主要业务和业务编号以及路由接续作了详细说明。【学习重点与要求】本章重点掌握扩频通信的基本原理，对CDMA系统的基本特点和结构组成有一个全面的认识。6.1概述码分多址（CodeDivisionMultipleAccess，CDMA

2、）是在扩频通信技术的基础上发展起来的一种崭新而成熟的无线通信技术。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。6.1.1扩频通信的基本概念1．基本概念扩频通信技术是一种信息传输方式，是码分多址的基础，是数字移动通信中的一种多址接入方式。特别是在第三代移动通信中，它已成为最主要的多址接入方式。扩频通信是扩展频谱（SpreadSpectrum，SS）通信的简称。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。由信号理论知道，在时间

3、上有限的信号，其频谱是无限的。如果我们用W代表系统占用带宽或信号带宽，B代表信息带宽，则一般认为：●W/B=1～2窄带通信●W/B≥50宽带通信●W/B≥100扩频通信图6-1扩频通信系统基本组成框图图6-2扩频通信系统频谱变换图2．扩频通信的理论基础扩频通信的理论基础来源于信息论和抗干扰理论。仙农（Shannon）在其信息论中得出带宽与信噪比互换的关系式，即仙农公式C=Wlog2（1+S/N）（6-1）式中，W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；C为信道容量，单位为bit/s。采

4、用扩频信号进行通信的优越性在于用扩展频谱的方法可以降低接收机接收的信噪比门限值。扩频通信就是将信息信号的频谱扩展100倍以上，甚至1 000倍以上，然后再进行传输，因而提高了通信的抗干扰能力，即在强干扰条件下保证可靠安全地通信。这就是扩频通信的基本思想和理论依据。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。把扩频信号带宽W与信息带宽B之比称为处理增益G，表示如下G=W/B（6-7）它表

5、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。4．扩频通信的特点（1）抗干扰能力强（2）抗衰落、抗多径干扰（3）保密性和隐蔽性好（4）可以实现码分多址（5）能精确地定时和测距6.1.2CDMA系统的基本特点1．系统容量大2．软容量3．话音质量高4．软切换功能5．保密性强，通话不会被窃听6．多种形式的分集（1）时间分集（2）频率分集（3）空间分集7．精确的功率控制8．话音激活9．频率规划简单10．建网成本低11．发射功率低6.1.3CDMA系统的基本特性1．工作频段（1）800 MHz频段●下行链路：869

6、～894 MHz（基站发射，移动台接收）；●上行链路：824～849 MHz（移动台发射，基站接收）。（2）1 800 MHz频段●下行链路：1 955～1 980 MHz（基站发射，移动台接收）；●下行链路：1 875～1 900 MHz（移动台发射，基站接收）。2．信道数（1）每一小区可分为3个扇形区，可共用一个载频；（2）每一载频64（码分信道）；（3）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。表6-1信道分配和800MHz频段的发送中心频率发射机CDMA信道编号CDMA信道中心频率/MH

7、z移动台（MS）1≤N≤7770.030N+825.001 013≤N≤1 0230.030×(N−1 023)−825.00基站（BS）1≤N≤7770.030N+870.001 013≤N≤1 0230.030×(N−1 023)+870.00表6-2信道分配和1800MHz频段的发送中心频率发射机CDMA信道编号CDMA信道中心频率/MHz移动台（MS）1≤N≤1 1990.050N+1 850.00基站（BS）1≤N≤1 1990.050N+1 930.003．调制方式基站：QPSK。移动台：OQPSK。4．采用直接系列

8、扩频（DSSS）在CDMA蜂窝系统之间是采用频分的，而在一个CDMA蜂窝系统之内是采用码分多址的。5．语音编、解码CDMA蜂窝系统语音编码采用码激励线性预测（CELP）编码算法，也称为QCELP算法。6．时间基准CDMA蜂窝系统利用“全球卫星定位系统（GPS）”