第8章 1码分多址(CDMA)移动通信系统(一)
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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。
引言20 世纪70 年代末第一代移动通信系统面世以来,移动通信产业一直以惊人的速度迅猛发展。
其中码分多址移动通信以其容量大、频谱利用率高等诸多优点,显示出强大的生命力,引起人们的广泛关注,成为第三代移动通信的核心技术。
CDMA 是当今通信界关注的大热点。
CDMA 是当前公认的一种国际标准技术。
它具有频谱利用率极高和通信质量好等一系列显著优点。
CDMA 为解决频率资源非常紧缺这一当前移动通信技术发展中最关键的问题提供了理想途径,为移动通信提供了质量最高,成本效益最好的方案,成为最受设备制造商青睐的一种通信方式。
CDMA 适用于各种移动通信,已被公认为是移动通信的发展方向。
CDMA 不仅是当今最先进和最具市场潜力的通信技术,而且是一种跨世纪的技术。
第一章绪论1.1移动通信的发展史移动通信的发展相继起步于海、路、空的研究领域,大体经历了三个阶段。
从初期的军事移动通信阶段,发展到民用专业移动通信阶段,19 世纪70 年代末国际上出现的蜂窝汽车电话标志着公众移动通信新阶段的到来,历经10 年才日益成熟起来。
从此,移动通信的制造业和运营业进入了空前发展的阶段。
80年代,随着各种蜂窝系统在各国的应用,制式也五花八门,不能兼容互通,适应不了欧洲共同体的发展需求,于是开发了GSM 数字蜂窝系统。
美国从扩容和兼容的观点开发了可采用TDMA 技术的D-AMPS数字蜂窝系统。
为进一步扩大容量,采用CDMA 技术的数字蜂窝系统得以问世。
1.2移动通信的发展现状近20 年来,移动通信在微电子技术基础上与计算机技术密切结合,正在产生革命性飞跃,各种新技术层出不穷,一代又一代的新系统不断涌现,短短20 年间,第一代移动通信已经得到广泛应用,第二代移动通信系统正日益普及,并且已经第一代模拟系统,第三代移动通信系统(IMT-2000 )即将进入大规模商用化阶段。
总之,移动通信技术正在以前所未有的速度向前迈进,预计到2010 年,在所有通信设备中移动通信设备将居于首位[1]。
2012-2013学年09级《移动通信》复习题及参考答案第一章 概论1、什么叫移动通信移动通信有哪些特点【答】移动通信是指通信双方至少有一方在移动中(或者临时停留在某一非预定的位置上)进行信息传输和交换,这包括移动体(车辆、船舶、飞机或者行人)和移动体之间的通信,移动体和固定点(固定无线电台或有线用户)之间的通信。
特点:1、移动通信必须利用无线电波进行信息传输;2、移动通信是在复杂的干扰环境中运行的;3、移动通信可以利用的频谱资源非常有限,而移动通信业务量的需求却与日俱增;4、移动通信系统的网络结构多种多样,网络管理和控制必须有效;5、移动通信设备(主要是移动台)必须适于在移动环境中使用。
2、单工通信与双工通信有何区别各有何优缺点【答】所谓单工通信,是指通信双方电台交替地进行收信和发信。
此工作方式设备简单,功耗小,但操作不便,通话时易产生断断续续的现象。
它一般应用于用户少的专用调度系统。
所谓双工通信,是指通信双方可同时进行传输消息的工作方式,有时亦称全双工通信。
这种方式操作方便,但电能消耗大。
模拟或数字式的蜂窝电话系统都采用双工制。
第二章 调制解调1、移动通信中对调制解调技术的要求是什么(请总结3G ,LTE 等高速数据传输对调制解调技术的要求)【答】已调信号的频谱窄和带外衰减快(即所占频带窄,或者说频谱利用率高);易于采用相干或非相干解调;抗噪声和抗干扰的能力强;以及适宜在衰落信道中传输。
已调信号所占的带宽要窄:频谱主瓣窄;已调信号频谱副瓣的幅度要低,辐射到相邻频道的功率就小;经调制解调后的输出信噪比(S/N )较大或误码率较低。
1、所有的技术必须在规定频带内提供高的传输效率2、要使信号深衰落引起的误差数降至最小3、应使用高效率的放大器4、在衰落条件下获得所需要的误码率2、已调信号的带宽是如何定义的FM 信号的带宽如何计算【答】已调信号的带宽是指已调信号所包含的各种不同频率成分所占据的频率范围。