电信CDMA与LTE技术简介
lte技术
lte技术第一篇:LTE技术原理和特点1.1 LTE技术原理LTE(Long-Term Evolution)是一种基于OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing)的4G无线通信技术。
它主要是通过频分复用将频域分成若干个子载波,每个子载波可以传输一个数据流,同时在时域上通过多路复用技术实现多个用户的数据传输。
由于OFDM技术的高效率和误码率的低值,使得LTE具有更好的覆盖范围和抗干扰能力,不断有新的技术被应用到LTE中,比如MIMO(Multiple-input and multiple-output)、VoLTE(Voice over LTE)和Carrier Aggregation(CA)等,不断提升着LTE技术的性能。
1.2 LTE技术特点(1)更高的数据速率,更低的时延。
由于LTE技术利用的是OFDM技术,在广阔的频带内分成很多的子载波,实现的是并行传输,可以提高数据速率,一般可以达到100Mbps的下行速率和50Mbps的上行速率,时延也可以控制在10ms以下。
(2)更好的数据覆盖和信号质量。
由于LTE技术的高效率和误码率的低值,使得其具有更好的覆盖范围和抗干扰能力,而且还可以通过一些技术手段例如VoLTE来提高语音通话的质量。
(3)更丰富的业务应用。
LTE技术可以支持更丰富的业务应用,不仅包括传统的语音通信和数据传输,还包括一些新型的业务应用,例如高清视频传输、IoT(物联网)等,可以为用户提供更好的服务体验。
(4)更灵活的网络组网方式。
由于LTE技术使用的网络协议灵活多变,网络组网方式也更加灵活,可以实现单网、多层次、多种技术的混合组网模式,更加方便网络管理和维护。
(5)更加低成本的部署和维护。
LTE的部署和维护成本较低,因为采用的是基于IP的全网络架构,使得网络的部署和维护工作更加简单,而且维护人员的培训成本也较低。
1.3 总结LTE技术采用OFDM技术,实现了更高的数据速率、更好的数据覆盖和信号质量、更丰富的业务应用、更灵活的网络组网方式和更加低成本的部署和维护,这些都是构成LTE技术的重要特点。
CDMA技术特点与提供的功能
CDMA技术特点与提供的功能【摘要】CDMA技术是一种先进的通信技术,具有频谱利用率高和抗干扰能力强的特点。
通过它,用户可以实现语音通信和高速数据传输。
CDMA技术在通信领域的应用前景十分广阔,可以满足不同用户群体的需求,提供稳定可靠的通信服务。
随着科技的不断发展,CDMA技术将继续发挥重要作用,推动通信行业的进步。
【关键词】CDMA技术, 概述, 特点, 频谱利用率高, 抗干扰能力强, 功能, 语音通信, 数据传输, 应用前景1. 引言1.1 CDMA技术概述CDMA(Code Division Multiple Access,码分多址)技术是一种无线通信技术,它可以实现多用户同时共享同一频段信道进行通信。
CDMA技术采用了与传统的TDMA(时分多址)和FDMA(频分多址)技术不同的信号处理方式,每个用户在同一时间和频段发送的信号会被编码成不同的代码,因此不同用户的信号可以在同一频段上同时传输而不会相互干扰。
这种编码技术使得CDMA系统具有更高的频谱利用率和抗干扰能力。
CDMA技术的概念最早由美国军方提出,在20世纪90年代得到了广泛的应用。
CDMA技术不仅可以用于手机通信系统,还可以应用于卫星通信、局域网、军用通信等领域。
由于其出色的性能特点,CDMA技术在无线通信领域受到了广泛的关注和应用。
下面将详细介绍CDMA技术的特点以及它所提供的各种功能。
2. 正文2.1 CDMA技术特点1. 频谱利用率高:CDMA技术采用了码分多址技术,使得多个用户可以同时共享同一频段的信道。
这种信道的共享方式可以大大提高频谱利用率,使得网络能够容纳更多的用户,提高了通信系统的整体容量和效率。
2. 抗干扰能力强:由于CDMA技术中每个用户的信号都被编码和扩频处理,使得每个用户的信号在接收端能够更好地与其他用户的信号区分开来。
这种抗干扰能力的提升,使得CDMA系统具有更好的信号质量和稳定性,即使在高干扰的环境下也能保持良好的通信质量。
LTE技术在通信电子中的应用
LTE技术在通信电子中的应用LTE技术是一种先进的无线通讯技术,应用广泛。
它具有高速率、低时延、高可靠性等优点,在通信电子领域得到了广泛的应用。
本文将从LTE技术介绍、应用案例、技术优势三个角度,探讨LTE技术在通信电子中的应用。
一、LTE技术介绍LTE技术是一种基于OFDMA和MIMO技术的无线通信标准。
它能够提供高速率、低时延、高可靠性等特点,是第四代移动通讯系统。
LTE技术的发展历程已经历数次更新,初始版本的LTE Cat 1、LTE Cat 2、LTE Cat 3,支持了移动宽带数据通信、VoLTE语音通信等应用,但无法满足物联网通信等低功耗广覆盖的应用,后续版本的LTE Cat 4、LTE Cat 5、LTE Cat 6、LTE Cat 7、LTE Cat 8、LTE Cat 9、LTE Cat 10等不断弥补了网络架构、功耗优化、频谱利用率等方面的缺陷,使其成为能够同时满足高速数据传输和低功耗广覆盖的理想通信技术。
二、应用案例1. 通信电子在通信电子领域,LTE技术广泛应用于移动宽带数据传输、VoLTE语音通信、视频传输等场景。
例如,在数字广播电视中,使用LTE技术进行数字广播,能够有效提高数据传输速率,实现高清影像的传输。
在物联网通信中,使用LTE-Cat1技术,能够满足低功耗、广覆盖、窄带高密度连接需求,支持数百万连接的IoT 场景的实现。
2. 汽车行业在汽车行业中,LTE技术被广泛应用。
以汽车行业中的智能交通系统(IVS)为例,通过使用LTE技术,可以提高交通信号和汽车的通信效率,避免交通拥堵的发生,实现城市智慧交通。
同时,LTE技术还能够实现汽车之间和汽车与基站之间的通信,提高驾驶安全性,降低交通事故风险。
3. 工业自动化在工业自动化领域,LTE技术的应用也变得十分重要。
通过使用LTE通信技术,可以建立工业物联网,能够实现设备与设备之间的互联互通,提高工业自动化的生产效率和精度。
CDMA技术
∙CDMA概说CDMA(码分多址技术)是一项扩展频谱空中接口技术,它不用不同的时隙和频率,而是用不同的编码使每个呼叫分隔。
结果每个小区都能使用所有可用的CDMA 频率,这就增加了可用话音信道的数量与整个无线通信系统的容量。
目前这一代CDMA 技术提供的小区容量为相同频谱数量的模拟蜂窝区容量的5-12倍。
CDMA(码分多址)正越来越被认为是未来的无线技术,因为它能支持一系列新业务,话音品质优异,而且适用于几种无线应用,包括蜂窝移动通信、PCS(个人通信)、无线本地回路(WLL)以及卫星通信。
由于这些优势,加上频谱利用率较高,越来越多的运营者正开始采用IS-95 CDMA技术。
∙CDMA的优势CDMA系统具有以下优势:1、话音质量高CDMA采用QCELP编码等一系列技术,具有话音清晰、背景噪声小等优势,其性能明显优于其他无线移动通信系统,语音质量可以与有线电话媲美。
2、无线发射功率小CDMA系统采用非常精确的功率控制技术,因此基站设备和手机只需很小的发射功率就可进行正常通信。
通常情况下CDMA手机的发射功率仅为0.6毫瓦,这一数值远远低于其他制式手机的发射功率(相差近百倍),因此用户完全不必担心使用CDMA手机会对身体带来不良影响。
3、保密性强扩频通信技术是世界上最新的一种无线通信技术,其特性之一就是话音保密性能好,再加上CDMA系统完善的鉴权保密技术,足以保证用户的利益不受到侵犯:用户在通信过程中不易被盗听,手机号码不易被盗用。
4、掉话率低CDMA由于运用了独特的软切换技术,当用户从一个基站转向另一个基站时,用户不会中断与原来基站之间的通信,直至切换到新的基站上。
即在切换时用户同时与两个基站联络,增强了小区边缘的信号强度,防止通话变轻或质量恶化,大大降低了掉话的可能性,保证了长时间在移动中的通话质量。
5、网络容量大由于CDMA系统采用的扩频技术,CDMA系统能以较少的频谱资源和电力资源提供较大的系统容量。
LTE百科
LTE百科名片LTE(Long Term Evolution,长期演进)项目是3G的演进,始于2004年3GPP的多伦多会议。
LTE并非人们普遍误解的4G技术,而是3G与4G技术之间的一个过渡,是3.9G的全球标准,它改进并增强了3G的空中接入技术,采用OFDM和MIMO作为其无线网络演进的唯一标准。
在20MHz频谱带宽下能够提供下行326Mbit/s与上行86Mbit/s的峰值速率。
改善了小区边缘用户的性能,提高小区容量和降低系统延迟。
目录编辑本段LTE概念LTE是英文Long Term Evolution的缩写。
LTE也被通俗的称为3.9G,具有100Mbps的数据下载能力,被视作从3G向4G演进的主流技术。
LTE的研究,包含了一些普遍认为很重要的部分,如等待时间的减少、更高的用户数据速率、系统容量和覆盖的改善以及运营成本的降低。
3GPP长期演进(LTE)项目是近两年来3GPP启动的最大的新技术研发项目,这种以OFDM/FDMA为核心的技术可以被看作“准4G”技术。
3GPP LTE项目的主要性能目标包括:在20MHz频谱带宽能够提供下行100Mbps、上行50Mbps的峰值速率;改善小区边缘用户的性能;提高小区容量;降低系统延迟,用户平面内部单向传输时延低于5ms,控制平面从睡眠状态到激活状态迁移时间低于50ms,从驻留状态到激活状态的迁移时间小于100ms;支持100Km半径的小区覆盖;能够为350Km/h高速移动用户提供>100kbps的接入服务;支持成对或非成对频谱,并可灵活配置1.25 MHz到20MHz多种带宽。
编辑本段LTE的主要技术特征3GPP从“系统性能要求”、“网络的部署场景”、“网络架构”、“业务支持能力”等方面对LTE进行了详细的描述。
与3G相比,LTE具有如下技术特征[2][3]:(1)通信速率有了提高,下行峰值速率为100Mbps、上行为50Mbps。
(2)提高了频谱效率,下行链路5(bit/s)/Hz,(3--4倍于R6版本的HSDPA);上行链路2.5(bit/s)/Hz,是R6版本HSU-PA的2--3倍。
CDMA移动通信基础
CDMA移动通信基础1. 介绍CDMA( Division Multiple Access,码分多址)是一种数字移动通信技术,广泛应用于第二代(2G)和第三代(3G)移动通信系统中。
CDMA技术采用了先进的信号处理和调制技术,能够提高信号传输效率和容量,实现更可靠的通信。
2. CDMA原理CDMA技术基于扩频技术,通过将用户信号加上特定的扩频码再进行调制发送,不同用户的扩频码相互正交,可以实现多用户传输而不干扰。
CDMA还采用了软切换和功率控制等技术,使得信号传输更加可靠和高效。
3. CDMA系统结构CDMA系统主要由以下几个组成部分构成:基站(Base Station):负责与用户终端进行通信,进行信号的调制解调和多用户间的分配和管理。
用户终端(Mobile Station):包括方式和数据终端等,与基站进行通信,传输用户的语音、数据等信息。
控制器(Controller):负责对基站和用户终端进行管理和控制,实现系统的整体协调和优化。
移动交换中心(Mobile Switching Center):负责处理跨网络的通信和连接,实现用户的呼叫转移等功能。
4. CDMA优势CDMA技术相比其他移动通信技术具有以下优势:多用户接入:CDMA技术能够实现多用户接入而不干扰,提高了系统的容量和效率。
抗干扰能力强:CDMA技术采用了扩频技术,能够有效抵抗多径传播和其他干扰。
隐私保护性能好:CDMA技术采用了特定的扩频码对用户信号进行加密,保护用户通信的隐私。
调度灵活性高:CDMA技术能够灵活地对用户进行分配和调度,优化系统资源的利用。
5. CDMA在移动通信中的应用CDMA技术在移动通信中得到了广泛的应用:第二代(2G)CDMA系统:以IS-95标准为代表,提供了CDMA2000 1X、CDMA2000 1xEV-DO等多种技术,实现了语音和数据的传输。
第三代(3G)CDMA系统:以CDMA2000 3X标准为代表,提供了更高的数据传输速率、更丰富的业务和更好的系统性能。
电信
电信的通信技术分析电信主要使用2G网络制式是CDMAIS95/CDMA 1X,3G网络是CDMA2000 EV-DO Rev.A/B.,4G主要使用OFDM技术。
电信2G,3G技术都不与联通移动通用。
而如今电信用户都是3G用户,只有通话时是使用2G信号,未来将向4G过渡。
目前中国电信提供TDD-LTE制式的4G网络,最高可以达到100Mbps,是3G (3.1Mbps)的32倍。
目前TDD制式使用2650MHz频段,一共20MHz频宽,4G是3G的升级优化版本,与CDMA网络一样具有绿色环保的特点。
以下分析4G通信技术为电信带来的革命性变化。
4G系统将为用户提供100MBit/s的数据传输,而为静止的用户提供1Gb/s的数据传输。
实现了任何人在任何地点以任何形式接入网络。
在4G通信系统中以正交频分复用技术(OFDM)做为其核心技术,OFDM就是基于GMC的一种技术。
它的主要思想是在领域内将给定信道分成许多窄的正交子信道,在每个子信道上使用一个子载波进行调制,并且个子载波并行传输,以消除信号波形间的干扰。
而4G网络采用LET网络,它是比3G更快的网络,采用了MIMO技术支持进行空间维度的复用。
LTE支持时间和频率两个维度的链路自适应,根据时频域信道质量信息对不同的时频资源选择不同的调制编码方式。
受限于终端的成本和功耗,实现单个终端上行多路射频发射和功放的难度较大。
因此,LTE正研究在上行采用多个单天线用户联合进行MIMO传输的方法,称为Virtual-MIMO。
也许我们不清楚电信4G所采用的通信技术是什么,但是它给我们的通信带了很多好处。
1.通信速度更快;2.网络频谱更宽;3.通信更加灵活;4.智能性能更高;5.兼容性更平滑;6.提供各种增值服务;7.实现高质量的多媒体通信;8.频率使用效率更高;9通信费用更加便宜。
电信相比与移动联通它所具有的优势有:它是中国老字号国有品牌,拥有丰富的资源,业务种类齐全,具有广泛的社会影响力,电信的宽带是3网中最好的,话费价格适中。
CDMA技术
CDMA专业知识CDMA,就是利用直序扩频通讯技术,有用信号的频普被极大的拓宽,因而可以减少手机之间的干扰,并且可以增加用户的容量,而且手机的功率还可以做的比较低,不但可以使使用时间更长,更重要的是可以降低电磁波辐射对人的伤害。
CDMA的带宽可以扩展较大,还可以传输影像,这是第三代手机为什么选用CDMA的原因。
就安全性能而言,CDMA不但有良好的认证体制,更因为其传输的特性,用码来区分用户,防止被人盗听的能力大大地增强。
目前CDMA系统正快速发展中。
Wideband CDMA(WCDMA)宽带码分多址传输技术,为IMT-2000的重要基础技术,将是第三代数字无线通信系统的标准之一。
技术背景CDMA技术的出现源自于人类对更高质量无线通信的需求。
第二次世界大战期间因战争的需要而研究开发出CDMA技术,其思想初衷是防止敌方对己方通讯的干扰,在战争期间广泛应用于军事抗干扰通信,后来由美国高通公司更新成为商用蜂窝电信技术。
1995年,第一个CDMA商用系统(被称为IS-95)运行之后,CDMA技术理论上的诸多优势在实践中得到了检验,从而在北美、南美和亚洲等地得到了迅速推广和应用。
全球许多国家和地区,包括中国大陆、中国香港、韩国、日本、美国都已建有CDMA商用网络。
在美国和日本,CDMA成为国内的主要移动通信技术。
在美国,10个移动通信运营公司中有7家选用CDMA。
到2006年4月,韩国有60%的人口成为CDMA用户。
在澳大利亚主办的第27届奥运会中,CDMA技术更是发挥了重要作用。
中国联通于2002年1月8日正式开通了CDMA网络并投入商用,2008年10月1日后转由中国电信经营,手机号段为133、153、189及尚未放号的180号段。
女演员海蒂拉玛和她的作曲家丈夫定义Spectrum(频谱)的概念早在1942年。
该专利提出了一个重要的概念“展布频谱技术”此后的这个思路带给了我们这个世界不可思议的变化。
第2章 CDMA技术简介..
第一章 CDMA 技术的发展CDMA 是码分多址的英文缩写(Code Division Multiple Access ),它是在数字技术的分支------扩频通信技术基础上发展起来的一种崭新而成熟的无线通信技术。
CDMA 技术的原理是基于扩频技术,将需要传送的具有一定信号带宽的信息数据,用一个带宽远大于信号带宽的高速伪随机码进行调制,使原数据信号的带宽被扩展,再经载波调制后发送出去。
接收端使用完全相同的伪随机码,对接收到的信号进行相应处理,把带宽信号转换成原信息数据的窄带信号即解扩,实现信息通信。
CDMA 技术的出现源自于人类对更高质量无线通信的需求。
第二次世界大战期间因战争的需要而研究出的CDMA 技术,其初衷是防止敌方对己方通信的干扰,在战争期间广泛应用于军事抗干扰通信,后来由美国高通公司更新成为商用蜂窝电信技术。
1995年,第一个CDMA 商用系统运行之后,CDMA 技术理论上的诸多优势在实践中得到了检验,从而在北美、南美和亚洲等地得到了迅速推广和应用。
CDMA 技术的标准化经历了几个阶段。
IS-95是CDMA One 系列标准中最先发布的标准,真正在全球得到广泛应用的第一个CDMA 标准是IS-95A ,这一标准支持8K 编码话音服务;其后又分别提出了支持13K 话音编码的TSB74标准,支持1.9GHz 的CDMA PCS 系统的J-STD-008标准,其中13K 编码话音服务质量已非常接近有线电话的语音质量;为了满足用户对数据业务需求的增长,1998年2月,美国高通公司宣布将IS-95B 标准应用到CDMA 基础平台上,该标准可提供64Kbps 数据业务,能够满足大多数用户的需求;其后提出的CDMA2000成为第三代移动通信系统三大标准之一。
CDMA2000标准在研究前期,提出了CDMA 1x 和CDMA2000 3x 的发展策略,但随后的研究标明,CDMA2000 1x 和CDMA2000 1x 增强型(EVDO 、EVDV )技术代表了未来发展方向。
CDMA技术概述
CDMA技术概述CDMA技术概述CDMA直译为码分多址,是在数字通信技术的分支扩频通信的基础上发展起来的一种技术。
所谓扩频,简单地说就是把频谱扩展。
码分多址(CDMA)技术是移动通信系统中所采用的多址方式之一。
在移动通信系统中,由于许多移动台要同时通过一个基站和其它移动台进行通信,因此必须对不同的移动台和基站发出的信号赋予不同的特征,以使基站能从众多的移动台信号中分辨出是哪个移动台发出的信号,同时各个移动台也能识别出基站发出的多个信号中哪一个是属于自己的,解决该问题的办法称为多址方式。
多址方式的基础是信号特征上的差异。
有了差异才能进行识别,能识别了才能进行选择。
一般情况下,信号的这种差异可以体现在某些参数上,如信号的工作频率、信号的出现时间以及信号所具有的特定波形等。
因此就产生了以下几种多址方式:FDMA(频分多址)-不同用户分配在时隙(出现时间)相同、工作频率不同的信道上;TDMA(时分多址)-不同用户分配在时隙不同、频率相同的信道上;CDMA(码分多址)-各个用户分配在时隙和频率均相同的信道上,以伪随机正交码(PN码)序列来区分各用户。
对于移动通信网络而言,由于用户数和通信业务量激增,一个突出的问题是在频率资源有限的条件下,如何提高通信系统的容量。
由于多址方式直接影响到移动通信系统的容量,所以采用何种多址方式,更有利于提高这种通信系统的容量,一直是人们非常关心的问题,也是当前研究和开发移动通信的热门课题。
经过多年的理论和实践证明,三种多址方式中:FDMA方式用户容量最小,TDMA方式次之,而CDMA方式容量最大。
CDMA对每个用户信号实现带宽扩展。
CDMA技术的最早应用是在军事通信领域,而对其在移动通信中应用的重视,始于80年代末期。
理论表明CDMA系统扩频信号的强抗扰特性,可用来提高系统容量。
此外功率控制、话音激活、无线分区、纠错编码也可用在CDMA系统中以增加系统容量,其容量将比现有的FDMA方式大20倍,比TDMA方式大4倍,进而为CDMA技术在移动通信领域开辟了广阔的应用前景。
CDMA概述
FDMA
Power
采用调频的多址技术. 采用调频的多址技术.业务信道在不同 频段分配给不同的用户。 频段分配给不同的用户。 TACS、 TACS、AMPS 采用时分的多址技术。 采用时分的多址技术。业务信道在不 同的时间分配给不同的用户 GSM、 GSM、DAMPS
TDMA
Power
CDMA是采用扩频的码分多址技术。 CDMA是采用扩频的码分多址技术。所 是采用扩频的码分多址技术 有用户在同一时间、同一频段上、 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
举例:覆盖1000 km2: GSM需要 200 GSM需要 举例:覆盖1000 个基站,CDMA只需50 个基站。 个基站,CDMA只需50 个基站。 只需 注意:严格论证,需通过链路预算) (注意:严格论证,需通过链路预算)
CDMA移动通信的特点 CDMA移动通信的特点
频谱利用率高,相同频谱情况下容量是模拟系统的8~10倍;是GSM的4频谱利用率高,相同频谱情况下容量是模拟系统的8~10倍 8~10 GSM的 -6倍 ;
cdma2000空中接口演进 cdma2000空中接口演进
4-6Mbps cdma2000 1xEV-DV cdma2000 1xEV-DO cdma2000 1x IS95B IS95A 1996 1999 2000 2001
2.4Mbps 153.6/ 307.2kbps 64kbps
9.6kbps
CDMA发展概述 CDMA发展概述
(三)中兴CDMA 研发概况 中兴CDMA 95年 启动项目----CDMA移动通信 ----CDMA 95年,启动项目----CDMA移动通信 98年 98年3月,经国家计委批准立项 99年11月 中兴率先与Qualcomm公司签定《CDMA研发协议 Qualcomm公司签定 研发协议》 99年11月,中兴率先与Qualcomm公司签定《CDMA研发协议》 2000年 基站系统联通,进入整机测试阶段。 2000年3月,基站系统联通,进入整机测试阶段。 2000年3月,中兴CDMA手机研制开发成功 2000年 中兴CDMA手机研制开发成功 CDMA 2000年 月底- 月初,ZXC- BSS开通试验局 2000年7月底-8月初,ZXC-10 BSS开通试验局 2000年10月 ZXC- BSS和手机批量生产 2000年10月,ZXC-10 BSS和手机批量生产
CDMA概述及基本原理
CDMA技术是一种广泛应用于移动通信领域的无线传输技术。了解CDMA的概 述、基本原理以及应用在实际系统中的情况对于理解现代通信技术至关重要。
什么是CDMA技术
Code Division Multiple Access
CDMA是一种数字通信技术, 允许多个用户在同一频段同 时传输数据。
CDMA的抗干扰与保密技术
1
抗干扰
CDMA的扩频和码分原理使其对于干扰具有较强的抵抗能力。
2
保密技术
CDMA使用特定的伪随机码片序列和加密算法来保证通信的安全性和隐私性。
3
加密
CDMA使用加密算法对用户数据进行保护,防止非授权用户获取敏感信息。
码片
CDMA中的伪随机码片用于将用 户数据进行扩展,以与其他用 户区分开来。
信号检测
接收端使用与发送端相同的伪 随机码片进行解码,将扩展的 信号转换回原始数据。
CDMA的信道编码原理
信道编码
CDMA使用差错控制编码技术, 提高传输的可靠性和容错性。
卷积编码
卷积编码用于添加冗余信息,以 便在信号传输过程中检测和纠正 错误。
Turbo 编码
Turbo编码是一种高效的编码技术, 用于提高传输速率和信号质量。
CDMA的扩频原理
1
扩频
CDMA通过将用户数据与伪随机序列进行乘积运算来扩大信号的频带宽度。
2
伪随机序列
伪随机序列用于将用户数据进行扩展,以与其他用户区分开来。
3
码片
CDMA中的码片是扩展后的信号,用于将用户数据转换成宽带信号。
CDMA的多址原理
1 频率复用
2 码分复用
CDMA允许多个用户同时使用同一频段,通过 不同的码片序列进行区分。
LTE概述
LTE概述下一篇LTE代表长期演进技术,它是作为一个项目被称为第三代合作伙伴计划(3GPP)于2004年由电信内部开始。
SAE(系统架构演进)是相应的进化的GPRS/3G分组核心网络的演进。
术语LTE通常用于表示LTE和SAELTE演进从较早的3GPP系统,被称为通用移动电信系统(UMTS),这反过来从移动通信全球系统(GSM)的演变。
即使是相关的规范被正式称为演进的UMTS陆地无线接入(E-UTRA)和演进的UMTS陆地无线接入网络(E-UTRAN)。
LTE第一个版本被记录在Release8的3GPP规范。
移动数据的使用和出现新的应用,如多媒体在线游戏(MMOG),手机电视,Web 2.0的视频流媒体内容的快速增长推动第三代合作伙伴计划(3GPP)工作的长期演进(LTE)对第四代移动方式。
LTE的主要目标是提供高数据传输率,低潜伏时间,分组优化的无线电接入技术,支持灵活的带宽部署。
同时它的网络架构已经设计的目标,以支持分组交换业务与服务的无缝移动性和伟大的品质。
LTE演进Year EventMar 2000Release 99 - UMTS/WCDMAMar 2002Rel 5 - HSDPAMar 2005Rel 6 - HSUPAYear 2007Rel 7 - DL MIMO, IMS (IP Multimedia Subsystem) November 2004Work started on LTE specificationJanuary 2008Spec finalized and approved with Release 82010Targeted first deployment关于LTE的事实•LTE是继任者不仅UMTS同时也是2000年的CDMA技术。
•LTE是重要的,因为它会带来高达50倍的性能提升和更好的频谱效率,蜂窝网络。
•LTE的推出,以获得更高的数据传输速率,300Mbps的下行峰值和75 Mbps的峰值上行。
CDMA基本信息
一、CDMA主要技术参数CDMA建立在正交编码,相关接收的基础上,利用扩频通信原理实现多址通信,频段(MHZ)824-849 (基站收),869-894(基站发)频带间隔1,25MHZ扩频方式DS-PN扩频码元速率1.2288Mchips/s帧长(ms)20可变语音编码及话音激活速率(kbps)QCELP/CELP8,13数据调制速率(kbps)1.2/1.8,2.4/3.6,4.8/7.2,9.6/14.4调制方式QPSK,64-Ary OQPSK数据速率(kbps)9.6/14.4(IS-95A),64/115.2(IS-95B)二、CDMA关键技术1,直接序列扩频:信息承载信号被一个高码片速率的扩展码相乘.CDMA利用自相关性非常大而互相关性小的码序列作为地址码,对已被原始用户信息信号调制的载频进行二次调制,扩展其信号频谱.IS-95采用180度相移键控QPSK.有效的降低功率谱密度提高信噪比,保密性好, 同时用户共用同一宽带频谱不存在互调干扰.CDMA采用三层编码结构:用户码(42比特长码),基站码(15比特时间偏移码),信道的正交码(64正交walsh码).2,多种分集技术分集合成技术是指系统提供二个或更多个输入信号到接收端,这些输入信号的衰落各不相关,系统分别接收它们再将它们合成处理后进行判决,大大降低衰落对信号的影响.依据衰落的频率,时间和空间的选择性,相应有频率分集,时间分集和空间分集. 空间分集通过几个独立天线或在不同位置分别发射和接收信号,采用选择性合成技术总是选择信号较强的一个输出,降低了地形等因素对信号的影响.CDMA越区软切换就是空间分集的一个有利例证.CDMA采用扩频技术,根据宽带信号不会在使用频率均衰落这一特性,其宽带传输即为频率分集,克服了因信号传送的多条路径以及用户的移动性带来的多径衰落. CDMA利用交织编码,纠错和检错编码等技术在不同时隙发送信号,利用衰落的时间选择性来进行时间分集.同时CDMA采用RAKE接受机(基站采用4 finger 接受机,手机采用3 finger接受机)分别接收时延较大的不同路径强信号然后合并,采用数字判别恢复信号.CDMA采用多种分集技术减少衰落对信号的影响,获取高质量的通信.3,功率控制FDMA和TDMA依靠用户占用不同的频率和时隙来区分用户,而CDMA依靠地址码来解扩,依据功率来区分信号.对于移动通信中,假设基站覆盖小区中所有用户均以相同功率发射,则靠近基站的手机信号到达基站的功率较强,而远离基站的手机信号较弱,强信号掩盖弱信号,称为远近效应.这对于CDMA影响尤为突出.CDMA只有通过自动功率控制来克服远近效应.上行链路(手机至基站)功率控制:一方面通过手机对其发射功率的开环估计(手机估计从基站到手机的路径损耗以及根据收到的基站功率发送第一个功率试验值),另一方面通过基站辅助闭环控制(基站检测从手机来的信噪比,并与系统设置的信噪比进行比较产生功率校正命令发送给手机),来保证所有手机信号到达基站时具有相同功率.下行链路(基站到手机)采用功率控制技术克服同频干扰:基站估计下行链路的传输损耗,分配给每个业务信道一定的初始功率,然后周期性的减少发射功率直至手机发出增加功率请求.4,相关接收CDMA在接收端将高频扩频信号变成中频信号时,噪声和干扰的功率大于有用信号功率,这时必须依靠地址码的相关特性将有用信号提取出来.采用匹配滤波器使有用信号匹配输出,而噪声和干扰由于未匹配而被抑制,从而得到最大的信噪比.5,语音编码语音编码包括波形编码(采用线性预测技术,尽可能地重现原始语音波形,语音质量高但传输的比特数多)和参数编码(依据人类语音生成模型为基础分析表征语音的特征参数并传送这些参数,在接收端合成恢复,比特数降低但语音质量不高),因此目前多混合使用这二种编码采用码激励线性预测编码CELP,矢量和激励线性预测编码VSELP.同时存在可变速率话音编码器,提供4种速率在话音间歇期减少传输速率并降低发射功率,减少干扰,6,容量soft blocking特性CDMA确定系统容量的重要参数为Eb/No, Eb为有用信号每比特能量, No为干扰和噪声总和的功率谱密度;系统忙时用户增多, Eb/No降低, 通信质量下降;系统闲时, 用户减少,Eb/No增加,通信质量提高.7,越区软切换CDMA所有覆盖小区均采用同一频带,同时存在RAKE接受机,手机在小区之间的移动不须进行频率和时隙的改换,是一种软切换.8,可靠前向纠错在IS-95 系统中, 采用卷积码和维特比译码来实现差错控制算法-- 前向:卷积编码的码率为1/2 约束长度为9-- 反向:卷积编码的码率为1/3 约束长度为9另外除导频信道以外,其他所有信道信息在传送前都要加入用于接收较验的循环较验信息;同时业务信道中加入用于标识帧质量的循环较验.四,CDMA系统结构参考模型CDMA系统中各个实体和相关接口如图五所示.AC:鉴权中心BS:基站HLR:归属位置寄存器ISDN:综合数字业务网MC:短消息中心MS:移动台(手机)MSC:移动交换中心PSTN:公用交换电话网VLR:拜访位置寄存器三、CDMA呼叫流程1,手机-固定预发话:手机开机获取当前基站导频信道和同步信道信息,用户拨打号码并按"SEND"键.发话:手机将拨打的号码,手机模式,手机识别码发送至基站,基站将号码传送到ECPC 即进入发话阶段.信道分配:ECP/CDN对接收到的码执行D-x-D数字分析决定路由和计费信息,若呼叫号码无效ECPC中止此次呼叫要求5EDCS送音信号或录音通知;若呼叫号码有效ECPC请求基站分配业务信道,请求5EDCS分配PHV编码器;ECPC收到PHV分配信息后将信息传送给基站,基站进行分组协议初始化.发码:ECPC将呼叫消息(呼叫标识,需发的码,PHV中继标识,PSTN中继群列表等)发送至5EDCS,5EDCS选择占用PSTN中继线并发码至对端局,对端局回送回铃音信号通过5EDCS送给基站.通话:当PSTN用户应答,建立通话,此时PHV和PH4在手机和PSTN用户之间提供双向语音通路.2,固定-手机来话分析:5EDCS根据收到的码进行数字分析,将码送至ECPC作进一步分析.寻呼和回铃音:ECPC执行D-x-D分析,并检查手机最后位置登记, 向相应基站发出寻呼请求;同时请求5EDCS向PSTN局发送回铃音寻呼响应:当手机认可寻呼后向当前服务基站发出寻呼响应,基站继续向ECPC报告寻呼响应;若手机未响应寻呼则选路至录音通知.信道分配:基站分配业务信道并通知手机,ECPC请求5EDCS分配PHV编码器;ECPC 收到PHV分配信息后将信息传送给基站,基站进行分组协议初始化.通知:基站传送ECPC发送的ALERTING消息通知手机来话.通话:当手机应答,基站认可应答后通知ECPC,ECPC发送接收及PHV中继标识到5EDCS,5EDCS释放回铃音建立通话,此时PHV和PH4在手机和PSTN用户之间提供双向语音通路.3,手机-手机手机到手机的呼叫其实就是手机-固定,固定-手机的二个半呼叫的组合. 不同的是:ECPC将这二个半呼叫分别单独处理,若主被叫用户属于同一5EDCS则需利用环回中继(loop around trunk);若主被叫位于不同5EDCS 则需占用DCS局间环回中继(inter-DCS trunk).4,越区切换在无线通信过程中,因为手机的移动性,在通话过程中往往发生无线资源的变更,若手机用户仍处于本地覆盖区则称为切换.CDMA呼叫过程中由于CDMA技术的特点,存在不同的切换类型,尤其是先连后断的软切换方式.如下所示:更软切换:手机用户在同一基站覆盖区,在不同扇区之间移动,由信道单元CE建立手机和二个扇区的连接.软切换:手机用户在同一ECPC控制下的不同基站之间移动,由PHV执行二个基站信号的帧选择,实现软切换.准软切换:手机用户在不同CDMA载频之间变化,同时PHV电路保持不变,但需要先断后连,因为空中接口参数已变化.硬切换:在通过IS-41进行通信的不同服务区之间的切换称为硬切换.一定是先断后连.。
CDMA基本原理概述
CDMA支持软切换技术,降低掉话率; 同时通过功率控制实现软容量,提高 网络容量。
CDMA的局限性
高成本
CDMA技术复杂度高,设备成 本和维护成本相对较高。
对多径干扰敏感
CDMA采用的扩频通信对多径 干扰较为敏感,影响通信质量 。
高速移动支持不足
CDMA在高速移动场景下的性 能表现不如其他移动通信技术 。
开环和闭环功率控制
开环功率控制是根据移动台接收到的信号强度来调整发射功率,而闭环功率控制则通过基 站对接收到的信号质量的反馈来调整移动台的发射功率。两种方式相辅相成,共同实现功 率控制的精确性和稳定性。
快速功率控制和慢速功率控制
快速功率控制实时调整发射功率,以应对信道条件的变化;慢速功率控制则根据长期平均 误码率或信噪比的变化调整发射功率。两种控制方式结合使用,可以更好地平衡系统性能 和资源消耗。
相结合,以实现更好的性能和覆盖范围。
与MIMO的结合
02
多输入多输出(MIMO)技术可以与CDMA技术结合使用,以
提高数据传输速率和可靠性。
与软件定义的无线电(SDR)的融合
03
通过软件定义的无线电技术,CDMA可以与其他无线通信技术
更好地融合,实现灵活的网络部署和管理。
CDMA在物联网和5G中的应用
详细描述
CDMA(码分多址)是一种通信技术,其基本原理是将每个信号分配一个唯一 的扩频码,通过不同的扩频码来实现多路信号的复用。CDMA技术的特点是抗 干扰能力强、频谱利用率高、保密性好等。
CDMA的发展历程和应用领域
总结词
CDMA技术自20世纪90年代诞生以来,经历了多个发展阶段,广泛应用于移动通信、卫星通信等领 域。
CDMA概述
除0偏
2
26-2/3 ms
置外正 区分扇区 正交调制
75x in 2
交
sec.
1
242 chips ~41
近似正 交
数据扰码
区分用户
days
小结
小结 CDMA技术发展概况 CDMA技术的特点及优势 CDMA的频率分配
频率分配
共有7个频点:37,78,119,160,201,242,283 频点使用原则:语音从高向低使用,数据从低向高使用 带宽:0.03*41=1.23MHz 中心频率计算:假如某一商用载频采用的是160频点 则: 基站收(上行)频率为:825+0.03*160=829.8MHz
基站发(下行)频率为:870+0.03*160=874.8MHz
Paging
W1 FW Traffic (for user #3)
MS
三种扩频码特征和功能总结
• 每种扩频序列在前向链路和反向链路上具有不同
的用途
• 但这些序列在两个方向上均用于生成用户的码分
Cell
信道
64 chips long
64 codes
32,768 chips long 26-2/3 ms.
B
道
通
南
大
B 康F路
公
横 坑 路
路 园
H
B
A
K 安B华 路 福 坑 路
安良路
六 环
和
和
F
横坪公路
龙飞路 牛始埔路
实业路
路
路
F B
盐坝 高 速公 路
惠盐高速公路
无线工程优化
仙湖路 爱华路
网路优化仿真
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HSPA+
>10Mbps
TDD LTE
DL:100Mbps UL:50Mbps
HSUPA
WiMAX宽带无线演进路线 802.16a,c,
802.16e
4-70Mbps
d
802.16m
1Gbps
2001-2005
中通服●湖北设计
2006-2007
2008-2010
2011-2013
IMT-Advanced
一
二 三 四 CMDA网络结构
CDMA关键技术与终端优势
LTE网络演进 LTE关键技术
中通服●湖北设计
LTE技术特征1
3GPP从“系统性能要求”、“网络的部署场景”、“网络架构”、“业务支持能 力”等方面对LTE进行了详细的描述。与3G相比,LTE具有如下技术特征:
通信速率有了提高,下行峰值速率 为100Mbps、上行为50Mbps
中通服●湖北设计
RAKE接收
3、RAKE接收 单径接收电路 单径接收电路 接收机 单径接收电路 搜索器 s(t) s(t) 计算信号强 度与时延 合并后 的信号
合
并
t
t
RAKE 接收技术有效地克服多径衰落,提高接收性能
中通服●湖北设计
软切换
4、软切换
硬切换
软切换
中通服●湖北设计
分集技术1
5、分集技术 时间分集 采用符号交织,检错纠错编码等方法。 因为在时间上间隔足够远的两个振幅采样点是非相关的。故将给定 的信号在时间上相隔一定的时间( > 相干时间)重复传输M次,只要时 间间隔大于相干时间,就可以得到M条独立的分集支路 时间分集。 频率分集 通过将信号能量在宽频带中扩展实现的。CDMA将信号扩展到整 个1.23M上。
抱杆
板状天线 主馈线 室外馈线 走线架 防雷保护器 室内超柔馈线
天馈系统
中通服●湖北设计
基站主设备
小基站
宏基站
目 录
一
二 三 四 CMDA网络结构
CDMA关键技术与终端优势
LTE网络演进 LTE关键技术
中通服●湖北设计
扩频通信1
1、扩频通信 定 义:扩 频 技 术 就 是 将 信 息 的 频 谱 展 宽 后 进 行 传 输 的 技 术。 理论基础(香农限): 在白噪声干扰的条件下,信道容量 C = B× log2 (1 + S /N ) B-信道带宽; S - 信号平均功率 ; N -噪声平均功率 结 论:在信道容量C不变的情况下,信道带宽B与信噪 比S/N完全可以互相交换,可以通过增大传输系统的带宽在 较低信噪比的条件下获得比较满意的传输质量。
LTE技术特征2 LTE 技术 特征
系统部署灵活,能够支持1.25MHz-20MHz间 的多种系统带宽,并支持“paired”和 “unpaired”的频谱分配。保证了将来在 系统部署上的灵活性
降低无线网络时延:子帧长度0.5ms和0.675ms, 解决了向下兼容的问题并降低了网络时延,时 延可达U-plan<5ms,C-plan<100ms 增加了小区边界比特速率,在保持目前基站位置不变的情 况下增加小区边界比特速率。如MBMS(多媒体广播和组播 业务)在小区边界可提供1bit/s/Hz的数据速率 强调向下兼容,支持已有的3G系统和非3GPP规范系统的协同运作 与3G相比,LTE更具技术优势,具体体现在:高数据 速率、分组传送、延迟降低、广域覆盖和向下兼容 中通服●湖北设计
TDD
2500 2570 26202690
1.8/1.9GHz, 2.1GHz: 55MHz *2 FDD
FDD
CM CC GSM
1710
FDD
CM CC GSM
1755 1785
CU GSM
1735
1805
C U GS M
TD D
P H S
CM CC TD CT 3G
电信 CDMA 与 LTE 技术简介
中通服●湖北设计
目 录
一
二 三 四 CMDA网络结构
CDMA关键技术与终端优势
LTE网络演进 LTE关键技术
中通服●湖北设计
移动网络演进
第一代 80年代 模拟
第二代 90年代 数字
第2.5代20世纪初 数据
第三代 IMT-2000
AMPS
DAMPS
TACS NMT 模 拟 技 术 数 字 技 术 语 音 业 务
中通服●湖北设计
目 录
一
二 三 四 CMDA网络结构
CDMA关键技术与终端优势
LTE网络演进 LTE关键技术
中通服●湖北设计
移动网发展演进—速率提升
目前形成了LTE-FDD、TD-LTE、WiMax竞争新格局
中通服●湖北设计
20
制式更新换代
1xEV-DO Rev. 0
DL: 2.4Mbps UL:153.6kbps
中通服●湖北设计
分集技术2
由于衰落具有频率选择性,当两个频率间隔大于信道相关带宽时, 它们受到的衰落是非相关的。市区与郊区的相关带宽一般分别为50kHz 和250KHz左右,而CDMA系统的信号带宽为1.25MHz, 故可以实现频率 分集。 空间分集/多径分集
1、在基站采用双接收天线。
2、在手机和基站采用RAKE接收,合并不同传输延时的信号 3、软切换的时候,移动台和多个基站同时联系,从中选出最好的帧 送给交换机
支持增强型MBMS(E-MBMS)
取消CS域,CS域业务在PS域实现,如VOIP 系统结构简单化,低成本建网
中通服●湖北设计
22
LTE网络体系架构
Service Layer
IMS PCRF HSS/AAA
IMS对业务负责
EPC
MME SGW/PGW
核心网全IP化 核心网与业务分离
EUTRAN
FDD CM CC GSM CU GSM
FDD
CM CC GSM CU GSM
Beijin g TDLTE TETRA
934 954 960
TD D CM TDD
1447
698
806
825 835
中通服●湖北设计
870 880 1467
889 909 2320 2370
915
目 录
中通服●湖北设计
增强语音编码技术
6、可变速率声码器与话音激活技术
采用可变速率声码器和话音激活技术可大大提高频谱效 率。 从通话时的全速率到非通话时的1/8速率。 改进话音质量
提升基站的覆盖范围与容量
中通服●湖北设计
CDMA网络优势
CDMA蜂窝移动通信系统建立在扩频码分多址技术之上; 具有抗人为干扰、抗窄带干扰、抗衰落、抗多径时延扩展和大的系
ENCODING & INTERLEAVING
1.25 MHz PN SOURCE 1.2288 Mbps CARRIER
1.25 MHz PN 1.228 SOURCE Mbps CARRIER
DATA (9.6 Kbps)
= –169 dB/Hz
BACKGROUND NOISE
EXTERNAL INTERFERENCE
提高了频谱效率,下行链路5(bit/s)/Hz, (3--4倍于R6 HSDPA);上行链路 2.5(bit/s)/Hz,是R6 HSU-PA2--3倍
以分组域业务为主要目标,系统在整体 架构上将基于分组交换
技术 特征
中通服●湖北设计
QoS保证,通过系统设计和严格 的QoS机制,保证实时业务(如 VoIP)的服务质量
GSM CDMA IS95
数 据 业 务
GPRS
宽 带 业 务
WCDMA CDMA 2000
其它
CDMA1X
TDSCDMA
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CDMA设备组网图
AN-AAA
HLR
TMSC MS
PLMN
MS
BTS
BSC
MSC/VLR
GMSC
PSTN Telephone
PCF Laptop computer
1.8M/3.6Mbps
HSDPA(P2)
7.2/14.4Mb/s
HSPA+
DL:>40Mbps UL>10Mbps
FDD LTE
DL:100Mbps UL:50Mbps
HSUPA
6-8Mbps
TD-SCDMA无线移动技术标准演进路线
R4
384kb/s
HSDPA 单载波
2.8Mbps
MC-HSDPA
3GPP的目标是打造新一代无线通信系统, 超越现有无线接入能力,全面支撑高性能数 据业务的,“确保在未来10年内领先”。
LTE的设计目标
带宽灵活配置:支持1.4MHz, 3MHz, 5MHz, 10Mhz, 15Mhz, 20MHz 峰值速率(20MHz带宽):下行100Mbps,上行50Mbps 控制面延时小于100ms,用户面延时小于5ms 能为速度>350km/h的用户提供100kbps的接入服务
FDD
C U W
T DD
CM CC TD CT 3G
FDD
C U W
1830
1850 1880
1900 1920 1935 2145 2170
1955 1980 2010 2025 2110 2130
其它频谱资源
SARF T F DD CT CDM A
F DD
CT CDM A
S1
S1
eNB
接入网扁平化
x2 x2
eNB
x2
eNB
EUE
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