IS-95CDMA移动通信系统讲解

IS-95 CDMA移动通信系统本文档旨在介绍IS-95 CDMA移动通信系统的相关知识。

IS-95是一种数字化移动通信技术，采用码分多址（Code Division Multiple Access，CDMA）进行信号传输。

本文将从以下几个章节分别详细介绍IS-95 CDMA移动通信系统的结构、功能和关键技术。

1、引言1.1 问题描述1.2 目标2、概述2.1 IS-95系统的历史2.2 IS-95系统的目标和特点3、系统结构3.1 系统架构3.2 系统组成部分3.2.1 基站子系统3.2.2 移动终端子系统3.2.3 网络子系统4、信号传输4.1 基站到移动终端信号传输 4.1.1 正交码通信4.1.2 传输通道4.2 移动终端到基站信号传输 4.2.1 功率控制4.2.2 多路径干扰消除 4.3 数据传输4.3.1 帧结构4.3.2 数据传输方式5、信道管理5.1 系统分配5.2 寻呼过程5.3 呼叫建立5.4 呼叫维护6、安全与隐私6.1 认证6.2 加密算法6.3 位置跟踪7、系统扩展性7.1 容量扩展7.2 频谱效率7.3 数据速率提升8、系统优化与改进8.1 系统性能优化策略8.2 接入网优化8.3 覆盖范围优化以上是IS-95 CDMA移动通信系统的主要内容。

该系统在移动通信领域有着广泛应用，具有较高的容量和性能优势。

希望本文档能够帮助读者深入了解IS-95 CDMA移动通信系统的原理和技术。

附件：1、IS-95 CDMA移动通信系统架构图2、IS-95 CDMA移动通信系统信号传输流程图3、IS-95 CDMA移动通信系统数据传输流程图法律名词及注释：1、CDMA（Code Division Multiple Access）：码分多址，一种数字通信技术，允许多个用户在同一个频带上进行并行通信。

2、基站（Base Station）：移动通信系统中的固定站点，负责与移动终端进行信号交互。

13.2CDMA数字蜂窝移动通信系统CDMA是一种以扩频技术为基础的多址通信技术，具有保密性好、抗干扰能力强和通信容量大等优点，因而在数字移动通信中得到了广泛的应用。

CDMA数字蜂窝移动通信系统已成为数字移动通信技术发展的主流技术，典型的应用是IS-95 CDMA第二代数字蜂窝移动通信系统和第三代移动通信系统CDMA2000、WCDMA和TD-SCDMA。

下面着重介绍IS-95CDMA数字蜂窝移动通信系统（简称IS-95 CDMA系统）。

13.2.1 IS-95 CDMA 系统概述IS-95 CDMA是美国高通公司于1992年提出的，1993年被北美电信址协会（TIA）采纳的北美数字蜂窝移动通信标准。

1995年5月TIA 发布了IS-95A修订版标准。

1.工作频段IS-95 CDMA 系统的工作频带为：①上行（移动台发，基站收）频段为869～894 MHz；②下行（基站发，移动台收）频段为824～849 MHz；③双工间隔为45 MHz。

IS-95 CDMA PCS 系统的工作频带为：①上行（移动台发，基站收）频段为1850～1910 MHz；②下行（基站发，移动台收）频段为1930～1990 MHz；③双工间隔为 80 MHz。

2.通信体制IS-95 CDMA系统采用FDMA和DS-CDMA 相结合的混合多址通信方式。

采用FDMA方式将可用频段划分为若干个载波，每个载波带宽为1.25 MHz。

它是IS-95 CDMA 系统小区的最小带宽。

业务量大时可以占有多个载波。

采用DS-CDMA方式接入，每个小区可采用相同的载波频率，即频率复用因子为1。

数字蜂窝系统采用DS-CDMA技术具有以下优点：⑴可采用多种形式的分集技术（空间分集、时间分集和频率分集）。

⑵较低的发射功率。

⑶保密性好。

⑷具有抗人为干扰、窄带干扰、多径干扰和多径时延扩展的能力。

⑸软切换。

⑹较容量。

⑺大容量。

⑻低信噪比或载干比要求。

⑼高频率复用等。

2003-9-2北京邮电大学无线中心1基于IS-95的CDMA 移动通信技术l IS-95标准介绍ØIS-95标准概述IS-95标准的全称是“双模宽带扩谱蜂窝系统的移动台-基站兼容标准”。

实际上这个标准是一个公共空中接口（CAI ）-它没有完全规定一个系统怎样实现，而只是提出了信令协议和数据结构的特点与限制。

在IS-95中，数字通信系统的前向和反向射频链路中进行的通信是用“信道”来组织的。

不同的信道类型为：前向链路的道频、同步、寻呼和业务信道；反向链路的接入和业务信道。

基于IS-95的CDMA 移动通信技术l IS-95标准介绍（续）ü蜂窝频段和信道由于要满足双摸兼容性，基于IS-95标准的设备其模拟部分应在以下给定的频带内工作。

移动台和基站的信号编码N 和中心频率的关系式为：=mobile f 0.030N +825.000MHz,0.030 (N -10230)+ 825.000MHz,7991≤≤N 1023990≤≤N =base f 0.030N +870.000MHz,0.030 (N -10230)+ 870.000MHz,1023990≤≤N 7991≤≤N2003-9-2北京邮电大学无线中心3l IS-95标准介绍（续）例如，对于信道689来说，前向链路的中心频率是，反向链路的中心频率是。

MHz f base 670.890=MHz f mobile 670.845=基于IS-95的CDMA 移动通信技术l IS-95标准介绍（续）蜂窝发射频率（MHz ）移动台发射频率（MHz ）869870880890891.5894.5824825835845849846.5A”A B A’B’1MHz 10MHz 10MHz 1.5MHz 2.5MHz991102333333466666771671779912003-9-2北京邮电大学无线中心5l IS-95标准介绍（续）IS-95的中心频率必须限制在下图所示的矩形框所包括的那些蜂窝信道内。

CDMA（IS-95）PN码技术介绍1.CDMA系统中的PN码同步原理发射机和接收机采用高精确度和高稳定度的时钟频率源，以保证频率和相位的稳定性。

但在实际应用中，存在许多事先无法估计的不确定因素，如收发时钟不稳定、发射时刻不确定、信道传输时延及干扰等，尤其在移动通信中，这些不确定因素都有随机性，不能预先补偿，只能通过同步系统消除。

因此，在CDMA扩频通信中，同步系统必不可少。

PN码序列同步是扩频系统特有的，也是扩频技术中的难点。

CDMA系统要求接收机的本地伪随机码与接收到的PN码在结构、频率和相位上完全一致，否则就不能正常接收所发送的信息，接收到的只是一片噪声。

若实现了收发同步但不能保持同步，也无法准确可靠地获取所发送的信息数据。

因此，PN码序列的同步是CDMA扩频通信的关键技术。

CDMA系统中的PN码同步过程分为PN码捕获（精同步）和PN码跟踪（细同步）两部分。

PN码捕获是精调本地PN码的频率和相位，使本地产生的PN码与接收到的PN码间定时误差小于1个码片间隔Tc，可采用基于滑动相关的串行捕获方案或基于时延估计问题的并行捕获方案。

PN码跟踪则自动调整本地码相位，进一步缩小定时误差，使之小于码片间隔的几分之一，达到本地码与接收PN码频率和相位精确同步。

典型的PN码跟踪环路分基于迟早门定时误差检测器的延迟锁定环及τ抖动环两种。

接收信号经宽带滤波器后，在乘地器中与本地PN码进行相关运算。

捕获器件调整压控时钟源，用以调整PN码发生器产生的本地PN码序列的频率和相位，捕获有用信号。

一旦捕获到有用信号，启动跟踪器件，用以调整压控钟源，使本地PN码发生器与外来信号保持精确同步。

如果由于某种原因引起失步，则重新开始新一轮捕获和跟踪。

同步过程包含捕获和跟踪两个阶段闭环的自动控制和调整。

2.PN码序列捕获PN码序列捕获指接收机在开始接收扩频信号时，选择和调整接收机的本地扩频PN序列相位，使它与发送的扩频PN序列相位基本一致，即接收机捕捉发送的扩频PN序列相位，也称为扩频PN序列的初始同步。