CDMA基础详解
- 格式:ppt
- 大小:4.40 MB
- 文档页数:79
第1章CDMA基础知识1.1CDMA发展史移动通信从20世纪20年代就出现了,但在近20年来才得到飞速发展,移动无线技术基本上是围绕开辟新的移动通信频段、有效利用频率和移动台的小型化、轻便化为中心而发展的,而有效利用频率技术的发展则是移动通信的核心。
20世纪40年代在美国开通了第一个移动电话系统。
为了提高频谱利用率,贝尔实验室提出了蜂窝和频率再用的概念。
公众蜂窝移动通信的出现极大的改变了人们的生活方式,近20年来,移动通信用户数迅猛增长,网络的用户容量需求大量增加。
在市场和技术的推动下,移动通信得到了迅速的发展,成为了当今通信发展的主流。
蜂窝移动通信仅仅是从70年代才出现的名词,70年代初,美国贝尔实验室提出了蜂窝系统的概念和理论。
第一代蜂窝移动通信系统于70年代末诞生于美国贝尔实验室,即著名的先进移动电话系统AMPS,其后,北欧(丹麦、挪威、瑞典、芬兰)和英国相继研制和开发了类似的NMTS和TACS移动通信系统。
仅仅几年后,采用模拟制式的第一代蜂窝移动通信系统就暴露出了容量不足、业务形式单一及话音质量不高等严重弊端,这就促使了对第二代蜂窝移动通信系统的研发。
第二代蜂窝移动通信系统(2G)采用数字制式提供更高的频谱利用率、更好的数据业务和通信质量以及比第一代系统更先进的漫游功能。
典型的第二代蜂窝移动通信系统包括居于主导地位的全球移动通信系统GSM、美国IS-54/IS-136与IS-95、日本PDC等系统。
其中IS-95是美国电信工业协会TIA于1993年确定的美国蜂窝移动通信标准,它采用了Qualcomm公司推出的CDMA技术规范。
1995年,第一个CDMA蜂窝移动通信系统在香港开通,标志着CDMA已经走向商业应用。
但是IS-95的发展受到了美国联邦通信委员会FCC的限制:要和AMPS相兼容,即带宽限制在AMPS原有的频带框架内。
因而IS-95是一个窄带CDMA 系统,只能提供非常有限的服务,还存在很多的不足。
CDMA移动通信基础1. 介绍CDMA( Division Multiple Access,码分多址)是一种数字移动通信技术,广泛应用于第二代(2G)和第三代(3G)移动通信系统中。
CDMA技术采用了先进的信号处理和调制技术,能够提高信号传输效率和容量,实现更可靠的通信。
2. CDMA原理CDMA技术基于扩频技术,通过将用户信号加上特定的扩频码再进行调制发送,不同用户的扩频码相互正交,可以实现多用户传输而不干扰。
CDMA还采用了软切换和功率控制等技术,使得信号传输更加可靠和高效。
3. CDMA系统结构CDMA系统主要由以下几个组成部分构成:基站(Base Station):负责与用户终端进行通信,进行信号的调制解调和多用户间的分配和管理。
用户终端(Mobile Station):包括方式和数据终端等,与基站进行通信,传输用户的语音、数据等信息。
控制器(Controller):负责对基站和用户终端进行管理和控制,实现系统的整体协调和优化。
移动交换中心(Mobile Switching Center):负责处理跨网络的通信和连接,实现用户的呼叫转移等功能。
4. CDMA优势CDMA技术相比其他移动通信技术具有以下优势:多用户接入:CDMA技术能够实现多用户接入而不干扰,提高了系统的容量和效率。
抗干扰能力强:CDMA技术采用了扩频技术,能够有效抵抗多径传播和其他干扰。
隐私保护性能好:CDMA技术采用了特定的扩频码对用户信号进行加密,保护用户通信的隐私。
调度灵活性高:CDMA技术能够灵活地对用户进行分配和调度,优化系统资源的利用。
5. CDMA在移动通信中的应用CDMA技术在移动通信中得到了广泛的应用:第二代(2G)CDMA系统:以IS-95标准为代表,提供了CDMA2000 1X、CDMA2000 1xEV-DO等多种技术,实现了语音和数据的传输。
第三代(3G)CDMA系统:以CDMA2000 3X标准为代表,提供了更高的数据传输速率、更丰富的业务和更好的系统性能。
CDMA移动通信基础CDMA移动通信基础CDMA( Division Multiple Access)是一种移动通信技术,是利用信道编码技术实现多用户使用同一频段的一种通信方式。
CDMA移动通信基础是了解CDMA技术的基本原理和核心技术的基础知识。
1. CDMA技术的原理CDMA技术的基本原理是将不同的用户数据按照一定的编码方式进行编码,然后通过扩频技术将编码后的数据发送到整个频段。
接收端通过解码和去除其他用户干扰的方式,将特定用户的数据还原出来。
CDMA技术主要包括信道编码、信道容量和干扰抑制三个方面。
1.1 信道编码CDMA技术通过采用码片作为信号的传输方式,将用户数据进行编码与解码过程。
码片是一种特殊的伪随机序列,能够使信息在传输过程中增加冗余度,提高信号的鲁棒性和抗干扰能力。
1.2 信道容量CDMA技术具有高信道容量的特点。
由于CDMA技术采用扩频技术,可以在同一频段内传输多个用户的数据,从而提高了频段的利用率。
CDMA技术的信道容量远高于传统的时分多路复用和频分多路复用技术。
1.3 干扰抑制CDMA技术可以通过编码和解码的过程对其他用户的信号进行抑制。
由于CDMA技术是将所有用户的信号混合传输,所以没有固定的时间、频率和位序来分离不同用户的信号。
其他用户的信号会被视为干扰信号,需要通过解码过程进行抑制。
2. CDMA系统的结构CDMA系统由基站、移动台和交换网三部分组成。
基站负责与移动台进行无线通信,传输和接收数据,以及与交换网连接进行调度管理。
移动台是用户使用的移动终端设备,在与基站建立通信连接后可以进行语音通话或数据传输。
交换网则负责处理和转发数据,实现移动通信的集中管理。
3. CDMA系统的优点和应用CDMA技术具有以下优点:抗干扰能力强,能有效抵抗同频干扰和多径干扰。
高带宽利用率,实现多用户使用同一频段。
通信质量稳定,支持高速数据传输和语音通话。
系统容量大,能够容纳大量用户通信。
1爱尔兰表示平均每小时内用户要求通话的时间为1小时。
话务量公式为:A=C x t。
A是话务量,单位为erl(爱尔兰),C是呼叫次数,单位是个,t是每次呼叫平均占用时长GOS(Grade of Service):意为服务等级(服务质量)[例2] 对于40W的功率,按dBm单位进行折算后的值应为:10lg(40W/1mw)=10lg(40000)=10lg4+10lg10+10lg1000=46dBm。
甲功率比乙功率大一倍,那么10lg(甲功率/乙功率)=10lg2=3dB。
也就是说,甲的功率比乙的功率大3 dB。
,一个信道只容纳一个用户进行通话,这种随移动台位置的不断变化而引起的接收点场强中值的起伏变化叫做阴影效应。
阴影效应是产生慢衰落的主要原因互调干扰是指两个或多个信号作用在通信设备的非线性器件上,产生同有用信号频率相近的频率,从而对通信系统构成干扰的现象。
分集技术:分离技术(时间、频率、空间、极化分集等);合并技术(等增益合并、选择合并、最大信噪比合并等)。
通过分离与合并,提高接收端的信噪比,从而获得分集增益IMT-2000将使用1875~1975MHz和2110~2160MHz两段频CDMA2000是北美基于IS-95系统演变而来的。
其技术特点是:反向链路相干接收、前向链路发送分集;基站之间由GPS同步;与IS-95兼容性好,技术成熟、风险小,综合经济技术性能好。
频分,有时也称之为信道化它可在一个信道上同时传输多个用户的信息,也就是说,允许用户之间的相互干扰扩频码序列仅仅起扩展信号频谱的作用;在发端输入的信息(比特率bit)先经过信息调制形成数字信号(符号率symbol),然后由扩频发生器产生的扩频码序列去调制数字信号以展宽信号的频谱(码片率chip),现有的扩频通信系统可分为:直接序列(DS)扩频,跳频(FH)扩频,跳时(TH)扩频,线性调频(Chirp)扩频其中C------信道容量(比特/秒)N-----噪声功率W----信道带宽(赫兹)S---------信号功率,扩频通信具备以下优点:隐蔽性和保密性好多个用户可以同时占用相同频带,实现多址抗衰落、抗多径干扰抗干扰能力强Walsh码用于进行前向扩频,区分扇区内前向码分信道,反向做正交调制:每个扇区有64个不同的Walsh码,每个Walsh码是64Chips,每一个Walsh码经过扩频后分配给一条信道,扩频速率是1.2288Mcps前向信道包括导频、同步、寻呼、前向业务信道等。