CDMA 基本原理
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CDMA通信的基本原理功率控制CDMA通信与传统的通信系统像比较,发端多了扩频调制,收端多了扩频解调CDMA通信在发端将待传入的话音,通过A/D转换将模拟语音转变成了二进制数据信息,通过高速率的伪随机扩频调制,从原理上讲,两者相乘,扩展到一个很宽的频带,因而在信道中传输信号的带宽远大于信息带宽。
在接受端,接受机不仅接受到有用的信号,同时还接受到各种干扰信号和噪声。
利用本地产生的伪随机序列进行相关解扩。
本地伪码与接受到的扩频信号中伪码一致,通过相关运算可还原成原始窄带信号,顺利通过窄道滤波器,恢复原始数据,再通过数/模(D/A)转换,恢复原始语音。
接收机接收到的干扰和噪声,由于和本地伪随机序列不相关,经过接收扩解,将干扰和噪声频谱大大扩展,频谱功率密度大大下降,落入窄带滤波器的干扰和噪声分量大大下降,因此在窄带滤波器输出端的信噪比或信干比得到极大改善,其改善程度就是扩频的处理增益。
CDMA蜂窝网的关键技术--功率控制CDMA蜂窝移动通信系统中,所以的用户使用相同的频带发送信息,如果各移动台以相同的功率发射信号,则信号到达基站时,因为传输路程不同,基站接受到到的靠近基站的用户发送的信号比在小区边缘用户发射的信号强度大,因此远端的用户信号被近端的用户信号湮没,这时间所谓的"远近效应"。
通常,路径损耗的总动态范围在80dB的范围内。
为了获得高质量和高的容量,所有的信号不管离基站的远近,到达基站的信号功率都应该相同,这就是功率控制的目的:使每个用户到达基站的功率相同。
从不同的角度考虑有不同的功率控制方法。
比如若从通信的正向、反向链路角度来考虑,一般可以分为反向功率控制和正向功率控制;若从实现功控的方式则可划分为集中式功率控制和分布式控制;还可以从功率控制环路的类型来划分,有可分为开环功控、闭环功控(外环功控和内环功控)。
1.反向功控CDMA系统的通信质量和容量主要受限于收到干扰功率的大小。
CDMA知识要点1(CDMA基本原理)CDMA知识要点⼀、⽆线传播理论: (2)1. UHF(ultra high frequence)超⾼频300~3000MHZ (2)2. 慢衰落与快衰落的概念 (2)3. 对抗衰落,基站采取的措施是采⽤时间分集、空间分集(极化分集)和频率分集的办法(2)4. 绕射损耗和穿透损耗 (2)5.常见的⼏种传播模型: (2)6.CW测试的概念: (2)⼆、天线理论: (2)1.天线分类 (2)2.天线的性能指标 (3)3.dBd 和 dBi的区别,以及dBm的概念 (3)4. 波束宽度 (3)5.天线选型 (3)6. 天线下倾⾓与覆盖距离的计算公式 (3)三、CDMA基本原理: (5)1. CDMA (code division multiply access)码分多址接⼊。
(5)2.扩频通信的原理 (5)3.CDMA采⽤直序扩频频 (Direct Sequence Spread Spectrum) (5)4.⼏个常见概念 (5)5.系统框图 (6)6.三种码(短码、长码、WALSH码): (7)四、CDMA信道: (7)1. IS-95中的前向信道和反向信道 (7)五、CDMA关键技术: (10)1. 功率控制技术 (10)2. Rake接收 (11)3.软切换/更软切换的概念 (11)六移动台⾏为 (12)1. 移动台初始化 (12)2.移动台空闲态 (12)3. 接⼊过程 (13)4. 掉话 (16)七、基站硬件 (17)1.系列基站 (17)⼋、切换算法: (18)1. CDMA切换的分类 (18)2. 导频集 (18)3. CDMA切换的主要参数 (18)4. 搜索窗⼝参数 (19)5. 切换算法可以分为以下的类型: (21)6 软切换动态门限 (21)7. 软切换过程 (22)⼋功率控制 (23)1. Radio Configuration简称为RC (23)2. 功控分类 (23)3. 反向功控 (24)4. 前向功控 (24)九负荷控制 (26)1. 前向负荷计算 (26)2. 反向负荷控制之准⼊算法描述 (28)⼗、系统消息 (29)1. 在CDMA系统中,⼏乎所有的呼叫流程由消息驱动 (29)2. 常见的消息 (29)3. 6种必选消息 (31)⼀、⽆线传播理论:1. UHF(ultra high frequence)超⾼频300~3000MHZ2. 慢衰落与快衰落的概念慢衰落:由障碍物阻挡造成阴影效应,接收信号强度下降,但该场强中值随地理改变变化缓慢,故称慢衰落。
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。
CDMA通信原理:1、简述CDMA系统的发展历程及各阶段的特点。
2、画出CDMA系统的网络结构,简述接入网各网元的功能,以及主要的接口。
3、什么是扩频?CDMA采用什么扩频方式?扩频是指将信号扩展至一个很宽的频带上进行传输。
CDMA采用直接序列扩频方式。
4、什么是相关系数?如何判断两列码是正交的?相关系数是用来衡量两个信号的相关性;当两信号的相关系数为0时表示两信号正交。
5、简述扩频的整个过程。
发端数据流与一扩频序列结合到一起在终接端,只要具备正确的定时和扩频序列,合成信号可以被压缩并恢复出原始数据压缩频谱后,恢复出的原始数据流仍然保持完整。
6、名词解释:Ec、Io、Eb、Nt、解调门限。
Ec:码片能Io:总干扰Eb:比特能Nt:解扩后总干扰解调门限:系统能够解调的最小Eb/Nt。
7、为什么说CDMA系统是自干扰受限系统?因为CDMA系统容量受CDMA系统总干扰的因素限制。
8、名词解释:爱尔兰、CE、软容量、小区呼吸。
爱尔兰:话务量单位,指一个用户占用一业务信道一小时所产生的话务量为1Erl。
CE:指信道单元。
软容量:指CDMA系统容量的缩放主要因素:反向的干扰小区呼吸:根据基站的忙闲,收放小区的覆盖范围。
9、请画出CDMA的系统框图,并说明每一步操作的作用。
10、什么是处理增益?它是如何计算的?它有什么特点?处理增益理解为最终扩频速率与信息速率的比;处理增益=Eb/Ec特点:处理增益越大,反向干扰越小,前向覆盖越少。
11、语音编码的作用是什么?CDMA系统采用了什么语音编码?由于支持语音激活,在典型的双工通话中,通话的占空比大于35%,不通话的时候降低发射速率,有效提高系统容量。
CDMA系统采用了8K QCELP、13K QCELP、8K EVRC。
12、什么是激活因子?激活因子是指当前语音业务使用时长占总时长的比例。
13、有哪两种什么信道编码方式?它们有什么区别?语音业务用哪种编码方式?卷积码和TURBO码,区别:卷积码是时延小,误码较大,纠错能力低,TURBO码是时延较长,纠错能力强。
CDMA技术原理及主要特点CDMA是Code Division Multiple Access的英文缩写,中文翻译为码分多址。
CDMA是用于数字蜂窝移动通信的一种先进的无线扩频通信技术,它能满足近年来运营者对大容量、廉价、高质量的移动通信系统的需求。
CDMA中的多址可以被理解为一个滤波问题,多个用户同时使用同一频谱,然后采用不同的滤波器和处理技术,将不同用户的信号互不干扰地接收和解调出来。
移动通信一般采用三种多址方式:FDMA(频分多址)、TDMA(时分多址)和CDMA(码分多址)。
FDMA就是信号功率被集中在频域中一个相对的窄带中传输,不同信号被分配到不同频率的信道里,发往和来自邻近信道的干扰用带通滤波器限制,这样在规定的窄带里只能通过有用信号的能量,而任何其他频率的信号被排斥在外。
模拟的FM蜂窝系统采用的就是FDMA方式。
TDMA就是一个信道由一连串周期性的时隙构成,不同信号的能量被分配到不同的时隙里,利用定时选通来限制邻道的干扰,从而只让在规定时隙中有用的信号能量通过。
现在使用的TDMA蜂窝系统实际上都是FDMA和TDMA的组合。
CDMA 就是每一个信号被分配一个伪随机二进制序列进行扩频,不同信号的能量被分配到不同的伪随机序列里。
在接收机里,信号用相关器加以分离,相关器只接收选定的二进制序列并压缩其频谱,将有用信号的信息识别和提取出来。
CDMA技术作为一种抗干扰的通信手段,很早就在军事通信中得到了应用,但是将CDMA技术应用于民用的数字蜂窝移动通信系统,还是80年代末才由美国Qualcomm公司实现的。
QCDMA系统中采用了许多先进的技术从而保证了系统性能的优势,其标准称为IS-95系列,包含多个标准。
多径衰落是移动通信系统需要克服的主要问题,CDMA系统采用了多种形式的分集,从而很好地解决了这一问题。
CDMA系统采用符合交织、检错和纠错编码等方法实现了时间分集;CDMA系统的信号带宽是1.25MHz,起到了频率分集的作用;基站使用多付接收天线,基站和移动台都使用了Rake 接收机技术,软切换时,移动台和基站同时联系,从中选取最好的信号送给交换机,从而起到了空间分集的作用。