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《CDMA通信技术》读后感目前第三代移动通信3G已成为移动通信行业里的最大热点，从技术上来看，3G技术已经基本趋向成熟，在中国3G产业链建设也取得了初步的成功。
从全球来看，3G商用在部分地区已经取得了可喜的成功。
然而人们理想的通信方式-个人通信（5W）确受到了严峻的挑战，世人都期待全球统一的通信制式并没有出现，目前3G主流技术有4种，北美力推的CDMA2000，欧洲和日本推行的WCDMA和中国自主研制的TD-SCDMA体制，还有一种是Wi-max，于2021年10月成为3G标准。
目前在我国主流的还是前面三种技术体制。
从主流3G技术来看，有一个共同特点：都是采用CDMA技术。
因此，要想学好3G技术必须对CDMA技术有深入的学习。
CDMA（Code Division Multip le Access）是继世界上推出数字通信技术之后，1995年又推出的一种新型数字蜂窝技术，它利用数字传输方法，采用扩频通信技术，大幅度地提高了频率利用率，具有容量大、覆盖范围广、手机功耗小、话音质量高的突出优点，将移动通信技术推向发展新阶段。
CDMA （码分多址连接）蜂窝系统与FDMA（频分多址连接）和TDMA（时分多址连接）系统相比，CDMA系统具有以下突出优点：1．抗干扰性能好由于CDMA 经过扩频处理，故抗干扰性能好，可和同频带的窄带共存，而不影响其正常工作。
2．抗多径衰落能力强多径衰落是影响移动通信质量的一个突出问题，通常必须采取空间分集、自适应均衡等技术加以克服，还有较大衰落余量。
CDMA系统可以利用多径信号提供路径分集，这样不但缓和瑞利衰落，而且还缓和了因物理遮挡所造成的慢衰落，从而大大提高通信质量。
3．系统容量增大对于FDMA与TDMA，若小区的频点或时隙一分配完，则小区就不能接收新的呼叫，容量有硬性限制。
而CDMA是干扰受限系统，在指定的干扰电平下，即使用户数已达到限定数目时，也还允许增加个别用户，其缺点是造成话音质量下降。
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是采用扩频的码分多址技术。
所有用户在同一时间、同一频段上、根据不同的编码获得业务信道CDMA是一种基于用户数量的干扰受限系统cdma2000直接序列扩频码分多址，频分双工FDD方式。
空中接口特性如下(1)空中接口采用cdma2000兼容IS-95(2)信号带宽N 1.25MHz N 1,3,6,9,12(3)码片速率N 1.2288Mcps(4)语音编码8k/13k QCELP或8k EVRC语音编码(5)同步方式基站需要GPS/GLONASS同步方式运行(6)功率控制上下行闭环加外环功率控制方式(7)发射分集方式下行可以采用正交发射分集OTD Orthogonal TransmitDiversity和空时扩展分集STS Space Time Spreading提高信道的抗衰落能力改善了下行信道的信号质量(8)解调方式上行采用导频辅助的相干解调方式提高了解调性能(9)编码方式采用卷积码和Turbo码的编码方式(10)调制方式上行BPSK和下行QPSK调制方式远近效应：如果小区中的所有用户均以相同功率发射，则靠近基站的移动台到达基站的信号强，远离基站的移动台到达基站的信号弱，导致强信号掩盖弱信号，这就是移动通信中的“远近效应”问题。
多径传播效应：由于高大建筑物或远处高山等阻挡物的存在常常会导致发射信号经过不同的传播路径到达接收端这即是所谓的Multipath Propagation多普勒效应：是由于接收的移动信号高速运动而引起传播频率扩散而引起的其扩散程度与用户运动速度成正比软切换：有以下几种情况同一BTS内不同扇区相同载频之间（又称更软切换）；同一基站、相同频率、不同扇区的CDMA信道间。
同一BSC内不同BTS相同载频之间；同一MSC内，不同BSC相同载频之间；伪随机序列(PN码)：具有类似噪声序列的性质，是一种貌似随机但实际上有规律的周期性二进制序列。
•不同的用途前向信道：长码扰码，短码正交调制（标识基站）反向信道：长码扩频（标识用户），短码正交调制MSC：移动交换中心：它提供交换功能负责完成移动用户寻呼接入信道分配呼叫接续话务量控制计费基站管理等功能并提供面向系统其它功能实体和面向固定网PSTN ISDN PDN 的接口功能。
第八章CDMA移动通信系统一在当今通信技术飞速发展的时代，CDMA 移动通信系统作为其中的重要一员，具有独特的优势和特点。
CDMA，即码分多址（Code Division Multiple Access），是一种扩频通信技术。
与传统的频分多址（FDMA）和时分多址（TDMA）技术不同，CDMA 允许所有用户在同一时间、同一频段上进行通信，通过为每个用户分配特定的编码序列来区分不同的用户信号。
CDMA 移动通信系统的核心原理在于扩频技术。
扩频通信将待传输的信息信号扩展到一个很宽的频带上，使得信号的功率谱密度降低，从而提高了通信的保密性和抗干扰能力。
在接收端，通过与发送端相同的编码序列进行相关解调，恢复出原始信号。
CDMA 系统具有诸多优点。
首先是抗干扰能力强。
由于采用了扩频技术，CDMA 信号在传输过程中能够有效地抵抗各种干扰，包括自然干扰和人为干扰。
即使在信号较弱的情况下，也能保持较好的通信质量。
其次，CDMA 系统具有较高的频谱利用率。
多个用户可以共享同一频段，大大提高了频谱资源的利用效率。
再者，CDMA 系统的保密性好。
每个用户的编码序列都是唯一的，且具有随机性，使得窃听者难以获取有用信息。
CDMA 移动通信系统的网络结构主要包括移动台（MS）、基站子系统（BSS）和网络子系统（NSS）。
移动台是用户终端设备，如手机等。
基站子系统负责与移动台进行无线通信，包括基站收发信机（BTS）和基站控制器（BSC）。
网络子系统则负责整个网络的管理和控制，包括移动交换中心（MSC）、归属位置寄存器（HLR）、拜访位置寄存器（VLR）等。
在 CDMA 系统中，功率控制是一项关键技术。
由于所有用户共享同一频段，如果某个用户的发射功率过大，会对其他用户造成干扰；反之，如果发射功率过小，又会影响自身的通信质量。
因此，需要进行精确的功率控制，使得每个用户的发射功率既能满足通信需求，又不会对其他用户造成过多干扰。
功率控制分为前向功率控制和反向功率控制。
功率控制功率控制前向快速功率控制 -速率可达到800b/sCDMA2000 1x系统反向内环功率控制速率为(800 )CDMA2000 1x系统反向外环功率控制速率为(50 )DO反向功率控制信道数据速率为600bps对于外环功率控制主要检验各项业务得到需要的服务质量(如PER),对于内环功率控制主要检验其按照外环指定的Eb/N0目标值调整AT发射功率的能力。
CDMA EV-DO 系统只有反向链路采用功率控制机制，反向功率控制的目标是与反向速率控制配合实现反向吞吐量与反向业务容量的均衡，保证反向链路PER 的稳定。
反向功率控制与1X 系统类似，包括：开环功率控制（Open Loop Power Control）、闭环功率控制（Close LoopPower Control）及外环功率控制（Outer Loop Power Control）[attach]221757[/attach]开环功率控制如图2 所示，AT 通过Rx power estimation 模块测量前向链路的接收功率来确定Pilot Channel Gain，其他信道根据Pilot Chnanel Gain 来调整发射功率；Pilot Channel Gain 的计算公式如下：X0 = –Mean Received Power (dBm) + OpenLoopAdjust + ProbeInitialAdjustOpenLoopAdjust + ProbeInitialAdjust 的可调整范围从-81 dB到-66dB，与1X系统中的Offset power有所不同。
不同厂家的OpenLoopAdjust默认值有所不同。
其他反向信道的发射功率均参照Pilot Channel Gain来确定Cdma功率控制技术-FREECdma功率控制技术2.1 前向功率控制基站通过移动台对前向误帧率的报告来调整对每个移动台的发射功率，决定增加发射功率还是减少发射功率。
为用于变速率传输的一个功率控制时隙内的时间。
在时隙内，功率波动应小于3db，功率电屏应比背景噪声高20db，功率上升和下降的时间应小于6μs。
如图1所示。
移动台发射机的平均输出功率应小于-50dbm/1.23MHz，即-110dbm/Hz；移动台发射机背景噪声应小于-60dbm/1.23MHz，即-54dbm/Hz。
1.2IS-95及cdma20001x系统前向及反向功率控制cdma系统功率控制类型包括：反向开环功率控制移动台根据接收功率变化，调整发射功率。
反向闭环功率控制移动台根据接收到的功率控制比特调整平均输出功率。
前向功率控制根据移动台测量报告，基站调整对移动台的发射功率。
1.2.1反向开环功率控制移动台的开环功率控制是指移动台根据接收的基站信号强度来调节移动台发射功率的过程。
其目的是使所有移动台到达基站的信号功率相等，以免因“远近效应”影响扩频cdma系统对码分信号的接收，降低系统容量。
1、IS-95A中的开环功率控制IS-95A系统内，只要手机开机，开环就起作用。
移动台根据前向链路信号强度来判断路径损耗。
功率变化过程中，只有移动台参与。
移动台不知道基站实际的有效发射功率（ERP），只能通过接收到的信号来估计前向链路损耗。
移动台通过对接收信号强度的测量，调整发射功率。
接收的信号越强，移动台的发射功率越小。
应当指出的是，移动台的开环功率控制的响应时间大约为30ms，只能克服由于阴影效应引起的慢衰落。
移动台对接收信号测量和调整是基于认为前向信道和反向信道的衰落特性是一致的，这种依前向信道信号电平来调节移动台发射功率的开环调节是不完善的。
需要采用闭环控制加以补充。
移动台在接入过程中的功率控制过程是通过接入探针实现的。
接入过程中移动台的发初始发射功率不能太大，会干扰小区内其他用户；同时发射功率也不能太小，基站会接收不到。
因此，移动台参用通过接入探针缓慢增加发射功率的方式。
移动台接入前，先发送一个低强度请求接入信号，若基站没有应答，则以PWR_STEP为步长一点一点的增加发射功率。
初始接入功率计算公式如下：Pt,initial=-Pr-73+NOM_PWR+INIT_PWR（单位dbm）其中：Pr平均输入功率INIT_PWR初始功率值NOM_PWR额定功率偏移PWR_STEP功率增加量接入后的开环功控作用下手机发射功率：Pt=-Pr-73+NOM_PWR+INIT_PWR+接入探针增加功率总和移动台一旦与基站建立连接以后，移动台仍然会根据接收信号电平的变化，估计前向信道的衰落特性，调整自己的发射功率。
2、IS-95B/2000中的开环功率控制IS-95B/2000系统除采用IS-95A的开环功率控制方法外，还引入功率控制因子，以求对反向发射功率的进一步精确控制。
IS-95A中的开环功率控制仍然有不足之处。
当移动台接收到基站信号强度高时，有两种可能，一是传输路径损耗小，二是基站处于大负荷状态。
当基站处于大负荷状态时，如果移动台通过接入探针减少发射功率的话，可能无法被基站接收。
因此单纯通过接入探针调整移动台发射功率还不完善，在IS-95和20001x系统中，还要考虑到一个开环功控纠正因子=min(max(-7-ECIO,0),7)。
此时，开环作用下手机的发射功率为Pt=-Pr-73+NOM_PWR+INIT_PWR+接入探针增加功率总和+开环功控纠正因子1.2.2反向闭环功率控制开环功率控制中，移动台的发射功率的调节是基于前向信道的信号强度，但是当前向和反向信道的衰落特性不一致时，基于前向信道的信号测量是不能反映反向信道传播特性的。
开环功率控制不能估算出瑞利衰落信道下的对移动台发射功率的调节量。
此外，在反向开环功率控制系统中，移动台的开环功率控制的响应时间大约为30ms，只能克服由于阴影效应引起的慢衰落。
要达到更精确的功率控制时间，就需要通过闭环功率控制加以解决。
1、IS-95A/B中的闭环功率控制闭环功率控制中移动台和基站共同参与，一旦移动台开始和基站建立通信，闭环功率控制即开始起作用。
基站不停地监测反向链路质量误诊率（FER）。
误诊率（FER）是表示链路质量最好的参数，但测量FER需要花较长的时间收集足够的bit数，实际使用Eb/No。
基站不断测量反向链路的Eb/No。
给Eb/No设一个门限值，如果Eb/No值太大了，基站会命令移动台减小发射功率。
如果Eb/No值太小了，基站会命令移动台增加发射功率。
移动台根据基站发送的功率控制指令（功率控制比特携带的信息）来调节移动台的发射功率。
移动台将接收到的功率控制指令与移动台的开环功率相结合，来确定移动台闭环控制应发射的功率值。
反向闭环功率控制包括内环功控（RILPC）和外环功控（ROLPC），如图2所示：外环：调整基站的接收信号的目标Eb/No设置值，以满足FER要求。
内环：使移动台发送信号的Eb/No与目标Eb/No接近。
IS-95中的反向内环功率控制（RILPC）IS-95中反向内环功控用前向链路的业务信道发送，以PowerControlBit(PCB)形式发送给基站。
移动台每接收到一个PCB，会以1dB的大小调整发射功率。
PCB 是夹在业务信道中传输的，速率为800bps，形成一条功率控制子信道。
功率控制帧格式如图3所示：前向帧和反向帧的长度都是20ms，每1.25ms有一个功控比特，业务信道被划分为16（20/1.25）个功率控制组（PCG）。
对反向PCG中Eb/No的估算测量将在前向业务信道的PCG+2中的PCB中反映出来，图中为前向帧德PCG9。
而反向帧在PCG7时段，当测量值>门限值时，在PCG9中的PCB=1，移动台将使发射功率降低1dB；反之，当PCG7时段，测量值<门限值，在PCG9中的PCB=0，移动台将使发射功率增加1dB。
功率控制比特（PCB）是直接加到速率为19.2kbps的基带中的，速率为800bps，因此没有任何的错误保护。
这是因为闭环功率控制是用于克服快速瑞利衰落的，这样不加任何保护措施，可以使移动台以更快速度恢复PCB，进行发射功率的调整。
如图4：IS-95中的反向外环功率控制（ROLPC）如反向功率控制图所示，IS-95的反向外环功控根据接收到的帧的类型、当前反向功率控制算法，得到目标Eb/No的设置值。
反向外环功控（ROLPC）初始设有一个固定值pnom。
目标Eb/No的目标值在pmin~pmax之间变化。
如果反向外环功率控制不起作用，反向内环功率控制就使用固定的pnom。
软切换中的闭环功率控制IS-95中定义当移动台在两个或三个小区之间移动时会发生软切换，在切换过程中，移动台同时接收到两个或三个基站发送来的业务信道帧。
在接收到的业务信到帧中，各自包含的功控比特（PCB）有可能产生冲突。
根据体制规定：当有PCB 一个要求减小，移动台就减小发射功率；每个PCB都要求增加，移动台才增加发射功率。
2、20001x中的闭环功率控制cdma20001x中的闭环功率控制原理与IS-95中的一样，因为cdma2000有反向导频信道（R-PICH），所以反向导频信道的功率分配和业务信道的功率分配有直接的联系，直接读取反向导频信道中的Ec/Io，就可以反映出前向误帧率（FFER）。
如图5：cdma2000中的反向内环功率控制（RILPC）cdma2000中不考虑业务帧速率的变化。
只是对不同的帧速率，连续发送的功率控值比特（PCB）的发射功率不一样。
帧速率高，则连续发送的功率控值比特功率高；帧速率低，则连续发送的功率控值比特功率低。
如图6。
cdma2000中的反向外环功率控制（ROLPC）如反向功率控制图所示，cdma2000的反向外环功控调整目标Eb/No以获得目标反向误帧率（RFER）。
如果接收到错误的帧，需要调整Eb/No，就调整参数vrpf_stepup_sp；如果接收到的帧无误，调整要根据stepdn_sp=（vrpc_stepup_sp）/（100*vrpc_fer）。
此外，cdma2000的无线设置RC3、RC4的参数设置值不采用此算法。
1.2.3IS-95及cdma20001x系统前向功率控制功率控制的目的就是使移动台和基站接收到的误帧率（FER）接近一个目标值，例如对于语音业务，该目标值为1%，对于数据业务目标值为5%。
系统容量的增加可以通过选择一个更高的目标FER值而仍能满足话音质量。
更高的目标FER意味着更低的平均发射功率，这样可以保证系统容纳更多的用户。
前向链路中，如果使各移动台的话音质量相同，则在小区边缘附近的移动台所需要的功率比距离基站近的移动台要高。
在移动台的帮助下，基站不断调整分配给每一个业务信道的功率以使每一个移动台的信噪比（S/N）相同，典型的S/N=-15dB。
前向链路的小区内信号的发射是同步的。
移动台对前向链路解调时，干扰主要来自于临区干扰和多径引入的干扰。
但是前向链路中，因为小区内信号的同步性和移动台相干解调带来的增益使得前向链路的质量要好于反向链路。
在前向链路中，只引入一个慢速的功率控制就可以控制每个信道的发送功率。
1、IS-95A的前向功率控制IS-95A（RC1）的前向功率控制基于移动台对接收到的误帧率的统计。
一旦移动台在pwr_rep_frames时间内接收到2个误帧，移动台就向基站发送功率测量报告（PMRM），等4次pwr_rep_delay后开始新的测量过程。
如果在pwr_rep_frames 内收到不足2个误帧，则不向基站发送消息，本次测量周期结束后就开始下一次测量。
前向链路功率控制调整速率为0.5Hz，足够解决长期阴影效应造成的影响，但不能解决多径效应引起的快衰落问题。
基站调整的相关参数作用如下：基站接收到功率测量报告（PMRM）fer_small—FER下限fer_big—FER上限若fer_small若fer_big若FER基站未接收到功率测量报告（PMRM）一旦基站中值为fpc_step的计时器溢出，基站就会用delta_down命令减小前向链路数字增益，同时计时器重新启动。
增益调整范围：(min_gain,max_gain)若flpc=0，则前向功率控制不工作，前向业务信道数字增益为nom_gain。
2、IS-95B的前向功率控制IS-95B（RC2）中，基站根据反向业务信到中的EIB（ErasureIndicatorBit）是否有出现Erasure的情况，调整前向业务信道的数字增益。
若出现Erasure的情况，基站就用up_adj增加前向业务信道的数字增益；若无Erasure情况，基站就用dn_adj降低前向业务信道的数字增益。
RC2中，前向链路功率控制速率为50Hz。
3、CDMA2000的前向功率控制前向链路中多径衰落也是引起前向链路信号衰落的原因。
