CDMA网络规划与优化专题实用技术CDMA基本技术培训课件

频分多址—FDMA （续）
基站
FDMA信道分配图解
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时分多址—TDMA
• 定义： 以传输信号存在时间不同区分信 道，建立多址接入的方式 • 方法：在一个宽带的无线载波上，把时 间分成周期性的帧，每一帧再分割成若 干时隙每个时隙就是一个通信信道
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时分多址—TDMA （续）
时隙
1
帧 i
1
i
N
基站
• x和y是其中两个码字， x和y间相关系数定义为
x = ( x1, x2, x3, … xn) y = ( y1, y2, y3, … yn)
1 n ( x, y) xi yi n i 1
• 相关系数为0，则称x, y正交。
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码信道举例
• 两个正交的码字：
S
1
( t ) ( + 1 , + 1 , + 1 , + 1 )
入方式的数学基础。
正交信号可以相互区分
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多址方式（续）
• 频分多址：FDMA
• 时分多址：TDMA • 码分多址：CDMA
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频分多址—FDMA
• 定义：以传输信号的载波频率不同区分
信道建立多址接入的方式
• 方法：每个移动台占用一部分频率中的
全部时隙，在通信过程中，其他用户不 占用这部分频率
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S2(t)(+1,+1,-1,-1)
• 假设A用户和B用户的数据分别为a、b.
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码信道举例（续）
发送端--信息*地址码 接收端-接收信号*地址码
*
t) S1( (t)
（a, a, a, a）
求和 a 求和
a*S1(t) = ( a, a, a, a)
*S2
（a, a, -a, -a）
0
(t) 1 S *
（b, b, -b, -b）
求和
0
b*S2(t) = ( b, b, -b, -b)
*S2 (t)
（b, b, b, b）
求和
b
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三种多址方式图解比较
c c
信道1
信道 N 信道2 信道N
t
信道 2 信道 1 c
t
f
TDMA
f 信道1 信道2
CDMA f: 频率
t
信道1
c: 码字
t: 时间
f
FDMA
• 扩频通信的基本特点：
占用频带宽度(W)>>信号带宽(F)，
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扩展频谱方式
• 直接序列扩频 (Direct Sequence Spread
Spectrum)
——直扩 (DS)
• 跳变频率扩频 (Frequency • 跳变时间(Time
Hopping)
Hopping) ——跳频 (FH) ——跳时(TH)
• 宽带线性调频(Chirp
Modulation) ——Chirp
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直接序列扩频
• 发端：用具有高速率扩频码序列扩展信
号的频谱。 • 收端：用相同扩频码序列解扩，展宽的 扩频信号还原成原始信息。
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直接序列扩频图解
时域信号 频域信号
信息信号
发送信号
m(t) f
m ( t )
m ( t )
载频
信息调制
伪码
c ( t ) s ( t ) = m ( t )
扩频信号
s1(t)为s(t)和 干扰信号的合成
伪码 c(t)
扩频
s(t)
扩频信号
s ( t )
主振
发射机
干扰
信号
信号
本振
接收机
f ( t ) = s 1 ( t
解扩信号
伪码
解扩
f(t)
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双工通信
定义：通信过程中可同时进行双向通信。
前向信道
反向信道
基站
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双工方式和多址方式
• 多址方式解决不同用户同时建立信道时， 如何区分信道的问题 • 双工方式解决同一个用户通信的过程中前 反向信道相互区分的问题
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双工方式和多址方式（续）
• 双工方式
– 时分双工（TDD） – 频分双工(FDD) – 码分双工(CDD)
• 接入方式：多址方式+双工方式
– GSM采用 TDMA/FDD
– IS-95采用 CDMA/FDD
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第二部分
CDMA理论基础
31
扩频通信基础
• 扩频概念
• 扩展频谱的方式
• 直接序列扩频
• 扩频通信的理论基础
• 扩频通信的特点
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扩频概念
• 扩展频谱技术
用比信号带宽宽得多的频带传输信息
的技术
时间
9
时延扩展与相关带宽
( )
1 （ f ） c
(f )
0


1 (f )c 2
Spaced frequency correlation function
f
Multipath intensity profile
10
瑞利分布和莱斯分布
瑞利分布
莱斯分布
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第一部分
CDMA概论
2
引言
• 无线通信系结构
• 无线传播环境
3
无线通信系统结构（1）
HLR BTS VLR
AUC
BSC BSC MSC
BTS
PSTN
BSC
MS
4
无线通信系统结构（2）
• • • • • • • • MS BSC BTS MSC HLR VLR AUC PSTN ——移动台 ——基站控制器 ——基站收发信台 ——移动业务交换中心 ——归属位置寄存器 ——访问位置寄存器 ——鉴权中心 ——公共交换电话网络
N
TDMA系统工作示意图
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码分多址—CDMA
• 定义：以传输信号的码型不同来区分信道 建立多址接入的方式
• 方法：为每个用户分派特定的地址码，用
以区别信道，同时每用户可以占用系统全
部频率和时隙资源
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码分多址—CDMA （续）
基站
CDMA信道分配图解
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两码字的相关性
• 设编码长度为n，码元只取+1和-1。
5
无线传播环境
信号衰落
阴影衰落
快衰落
多径效应
多普勒频移
6
无线传播环境（续）—多径效应
• 信号发生时延扩展 • 媒介随着时间变化
多径信道特征
7
无线传播环境（续）—多普勒频移
多普勒频移
v f d cos
θ θ
速度V
相关时间
Tc 1
fm
8
无线传播环境（续）
阴影衰落
信 号 强 度
快衰落
CDMA网络规划与优化专题实用 技术
—— CDMA基本技术
0
CDMA基本技术培训内容
• CDMA概 论
• CDMA理论基础 • CDMA关键技术
• CDMA系统容量
• CDMA系统特点
1
CDMA基本技术培训目标
• 掌握CDMA基本概念
• 了解CDMA系统存在的特殊问题
• 明确选择CDMA技术的原因
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CDMA定义
CDMA是以宽带扩频技术 为基础的多址接入方式
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多址接入概念
在 一对多，多对一的通信系统中，为 区分不同的用户，实现双边通信的连 接称为多址接入。
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多址接入概念（续）
不同
不同
基站
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多址方式
• 无线信号是时间、频率、码型的函数
s ( c, f , t )
• 信号的正交分割原理是实现不同多址接