cdma信令系统总述

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1、CDMA信令系统1　　　绪　　论1．1蜂窝移动通信网的发展本世纪80年代以来，随着人们对通信需求的快速增长，个人通信网（PersonalCommunicationNetwork）技术逐渐原以为各地发达国家重点研究、重点研究的关键领域。个人通信网融卫星通信、移动通信、光纤通信和现有的陆地公用固定网于一体，能够实现在任何地点、任何时间与任何人建立起通信链路，传输话音、数据及图像信号。个人通信网的核心技术少不了能够提供足够多容量的蜂窝移动通信系统，该系统应具备良好的传输质量，较高的数传速率和优越的频谱利用率。近年来，蜂窝移动通信系统的发展经历了一个从模拟网到数字网，从频分多

2、址（FDMA）到时分多址（TDMA）和码分多址（CDMA）和过程。1983年推出的美国的AMPS系统，1985年推出的英国的TACS系统，都是FDMA（频分多址）模拟系统，两者大体类似，只是前者为800MHZ系统，，频道间隔为30KHZ，控制信号传输速率为10kb/s；拉开距离国900MHZ系统，频道间隔为25KHZ，控制信号传输速率为8kb/s。随后发展起来的泛欧GSM、DECT，加拿大的CT3系统为TDMA数字网，其中GSM系统在网络性能和容量上较模拟网有了重大改善，因此倍受推崇。然而，从1992年开始，在美国又出现了一种全新的数字蜂窝移动通信系统――CDMA系统

3、。该系统采用码分多址直接序列扩频（DS/SSCDMA），相比较而言有两大突出优点：一是系统抗干扰能力增强，特别对移动通信系统普遍存在的频率选择性衰落，多径衰落有着极好的抵抗能力；二是系统容量增大。CDMA系统所有用户在一定区域内，使用同一个频段，他们通过使用互不相关的伪随机（PN）码作为扩频序列来相互区分，系统容量最终取决于载波干扰比（C/I），面不直接受带宽的限制，因此，借助于功率控制等技术，CDMA系统的容量一般是模拟系统的10－20倍，是GSM系统的2倍左右。而且在系统工作时，CDMA小区赔不是通话的用户数可以在满负荷情况下适当地有所啬，代价只用户的通话质量略有

4、下降，这就是所谓的软容量。上述这些特点使得CDMA蜂窝移动通信系统极有可能在将来的个人通信网中发挥巨大的作用。1．2　CDMA系统概述码分多址（CDMA）蜂窝移动通信系统的网络结构如图1．1所示。公用电话网PTSN移动电话交换中心MTSO基站基站移动台移动台移动台移动台　　　　　　　　SS7SS7　或LAPD　　　　　　　　　　　　　　　　　TDM　　　　　　　　　　CDMA图1.1　CDMA系统的网络结构在CDMA系统小区内，基站与移动台之间采用异频双工码分多址方式工作，基站一般通过微波或光纤同移动电话交换中心（MTSO）用时分双工（TDM）方式连接起来，最后MTS

5、O通过7号信令（CommonChannelSignalling）与当地公用电话网（PTSN）联络。基站与MTSO之间的信令可以是7号信令，也可以用其它数据控制规程LAPD，而移动台与基站之间的信令关系正是本书所要详细介绍的内容。在CDMA小区内，基站和移动台都采用直接序列扩频QPSK市制方式，即用节普速率（ChipRate）为1.2288MHZ的伪随机（PN）序列对242－1比特，用来区别不同的移动台用户；另一种码称为异频（Pilot）PN导引伪码序列，它有I、Q两路，长度为215比特，用于扩频系统中QPSK调制，其依稀可以区别512个不同的基站。另外，否认是前向通道

6、（基站－移动台）还是反向通道（移动台－基站），都采用一组64个两两下次的Walsh函数按逻辑区分了同一基站下的64个不同的信道；在反向通道中，每6个基带信息比特选择个Walsh函数序列进行下次扩频。为提高能力，CDMA系统还采用了块交织技术和约束度K＝9的卷各编码/维特比解码。图1.2和图1.3分别为前向通道及反向通道的编码、调制结构示意图。卷积编码块交织＋长码发生器＋＋＋滤波器滤波器＋＋＋　　　　　　　　　　　　　Wslsh函数I路Pilot　PN序列cos2πfct　　　　　　　　　　　序列I(0<=i<=63)信息系列信道(0<=i<=63)Q路Pilot　PN

7、序列　sin2πfct　图1.2　前向通道纠错编码、调制示意图　　　　　　　　　　　　　　　　　　I路pilotPN序列　　　cos2πfct64选1卷积编码块交织＋长码发生器＋＋×滤波器滤波器××Walsh函数序列0Walsh函数序列1Walsh函数序列63　　　　　　　　　　　　　　　　　Q路pilotPN序列　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　sin2πfct信息序列图1.3　反向通道编码、调制示意图在信号接收方面，CDMA系统最大的特色是采用了瑞克（Rake）接收机。在FDMA及TDMA系统中，对多径信号的处理是消极地均衡和剔除，