CDMA系统原理
CDMA工作原理
CDMA工作原理CDMA（码分多址）是以分组的形式广播您的通话的，但与TDMA（时分多址）不同的是，所有通话均在同一信道上传递，它通过指定给各个对话的特殊代码来区分每个对话。
当您使用CDMA 电话时，它实际上接收了在您所使用的网络上传输的所有电话，但只有那些带有您的特殊代码的通话才会被从分组的数据状态重新转换为语音。
单个的CDMA网络单元在这三种数字协议（TDMA，GSM，CDMA）中是最大的，CDMA能管理网络单元覆盖的广阔空间，因为它的智能电话在靠近天线时会自动降低功率，而在远离天线时又会加大功率。
象GSM一样，CDMA以13Kbps的速率传输语音，以9600bps的速率传输数据，但它提供的通话质量在三种数字协议中是最清晰的，而且通话容量是模拟电话的20倍（请看下方的“CDMA工作原理”）。
CDMA既可以在800MHz也可以在1900MHz的频段上工作。
Qualcomm，这个最先将CDMA推向商用的公司，推出了一种双频段电话，被称为QCP2700它允许您在CDMA的两个频率之间进行切换。
象TDMA一样，CDMA在必需时也可以切换到模拟方式，但请注意，这常常是从数字连接变成一个虽然更可靠但质量却较差的模拟连接。
CDMA 工作原理1 拨号:当您拨了一个电话号码,这个号码将与您的电话ID号一起以无线电广播的形式发射出去2 分组传递:电话对您的语音进行数字化,并把它划分为数据位包,然后使用扩频技术广播这些数据包。
CDMA指定440亿个代码中一个代码代表这次对话，并将数据包分散在多个无线电频谱段上，这个代码使您的通话与在同一无线电频段上同时发射的其它通话区分开来。
3 接收与连接：距离最近的CDMA无线捕捉到您的电话的无线电广播，并将它传递到中央交换计算机，这个计算机识别您的电话ID。
这样，蜂窝服务电话提供商可以跟踪您的通话并根据空中占用时间进行计费。
中央交换计算机将您连到安装在电话公司总局的公用电话交换网上，或连到本系统中的其它蜂窝用户。
CDMA
CDMA系简化框图 CDMA系统移动台简化框图
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CDMA系统原理 CDMA系统原理
图6-10 CDMA系统基站简化框图 CDMA系统基站简化框图
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CDMA系统原理 CDMA系统原理 CDMA系统的通信过程如下： CDMA系统的通信过程如下： （1）建立 链路 （2）通话
无线传输技术 开关多波束智能天线：结构较简单，整个区域 由数目确定的多个并行波束覆盖，每个波束的 指向和宽度是固定的，用户在小区内移动，基 站选择某个波束使接收信号最强。 自适应阵天线：采用多天线阵元结构形成全向 天线，系统采用数字信号处理技术识别用户信 号的到达方向，并在此方向形成天线主波束。 返回
CDMA系统原理 CDMA系统原理 技术关键：在码分多址通信系统中，各 收端必须传输本地地址码，该本地码的 码型结构与对端发码一致，且相位完全 同步。用本地码对所收全部信号进行相 关检测，从而选出所需的信号。
码分多址传输技术
例如：共有四个站进行码分复用通信，4个站的 码片序列为 A (-1 A：(-1 -1 -1 +1 +1 -1 +1 +1) B：(-1 -1 +1 -1 +1 +1 +1 -1) C：(-1 +1 -1 +1 +1 +1 -1 -1) D：(-1 +1 -1 -1 -1 -1 +1 -1) 现收到码片序列S为(-1 +1 -3 +1 -1 -3 +1 +1)，判 断为那个站发的，发送的信号是什么。
通用分组无线业务
在GSM系统中，若采用电路交换，每条GSM信道 GSM系统中，若采用电路交换，每条GSM信道 只能提供9.6 kbit/s或14.4kbit/s的传输速率。若多 只能提供9.6 kbit/s或14.4kbit/s的传输速率。若多 条信道组合在一起（最多8 条信道组合在一起（最多8个时隙），虽可提供更 高速率，但只能被单一用户独占。 采用分组交换的GPRS可灵活运用无线信道，使其 采用分组交换的GPRS可灵活运用无线信道，使其 为多个GPRS数据用户所共用，提高了无线资源的 为多个GPRS数据用户所共用，提高了无线资源的 利用率。GPRS 最多可将8 利用率。GPRS 最多可将8个时隙组合在一起，可 提供高达171.2 kbit/s的带宽，可供多个用户同时 提供高达171.2 kbit/s的带宽，可供多个用户同时 共享。
CDMA通信的基本原理功率控制
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原理
1、CDMA原理图2、编码技术2-1信源编码2-1-1信源编码的目的是通过压缩编码来去掉信号源中的冗余成分，以达到压缩码率和带宽，实现信号的有效传输；2-1-2最常用的信源编码是PCM，它采用A律波形编码。
分为取样、量化和编码三步；一路语音信号编码后的速率为64Kb/s;2-1-3移动通信中如果采用PCM编码技术，则传一路话音信号需要64K带宽，传8路话音需要512K带宽。
对于1个频点只有200KHZ带宽的GSM系统来说，会造成频率资源的浪费，因此GSM系统中采用GMSK编码技术，编码后的速率为13Kb/s；2-1-4第三代移动通信系统中，不仅要支持语音通信，还要支持多媒体数据业务，因此必须采用更加先进的编码技术。
在WCDMA中，采用了自适应多速率语音编码（AMR）技术。
它支持8种编码速率：12.2、10.2、7.95、7.4、6.7、5.9、5.15和4.75Kb/s.3、AMR控制AMR:允许系统根据无线接口资源动态调整语音的编码速率负荷重时，降低AMR的语音速率，这样既减轻负载，又增加系统容量。
采用4.75K时相对12.2K容量提高约40%负载轻时，增加AMR语音速率，尽量提高QOS，增加满意度对于上行覆盖受限的情况，降低AMR的语音速率可以有效扩大上行的覆盖范围4、信道编码目的使接收机能够检测和纠正由于传输媒介带来的信号误差。
同时在原数据流中加入冗余信息，提高数据传输速率。
5、信道编码的特点5-1信道编码技术是通过给原数据添加冗余信息，从而获得纠错能力5-2目前使用较多的是卷积编码和Turbo编码（1/2，1/3）5-3使用编码增加了无效负荷和传输时间5-4适合纠正非连续的少量错误6、交织编码技术6-1优点交织技术是改变数据流的传输顺序，将突发的错误随机化。
提高纠错编码的有效性。
6-2缺点：由于改变了数据流的传输顺序，必须要等整个数据块接收后才能纠错加大了处理延时，因此交织深度应根据不同的业务要求选择。
CDMA通信原理知识介绍
CDMA（码分多址）是一种多址接入技术，允许多个用户在同一频段上同时进行通信。 它通过给每个用户分配一组独特的扩频码（也称为伪随机码或扩频序列），来区分不同 的用户信号。CDMA技术的核心在于扩频，即将信息数据与扩频码进行调制，扩展信
号带宽，使信号在传输过程中具有更强的抗干扰能力。
CDMA技术的发展历程和应用领域
05 CDMA通信的优势与局限 性
CDMA通信的优势
抗干扰能力强
CDMA采用扩频技术，能够有效抑制干扰信 号，降低误码率。
保密性好
CDMA中的扩频编码具有很好的保密性，能 够实现安全的无线通信。
频谱利用率高
CDMA允许用户在相同的频段上共享频率资 源，提高了频谱利用率。
软切换和软容量
CDMA支持软切换技术，提高了通信的稳定 性和覆盖范围。
04 CDMA通信的关键技术
功率控制技术
总结词
功率控制技术是CDMA通信中的重要技术之一，用于平衡不同用户之间的干扰和信号强度，确保通信质量。
详细描述
在CDMA通信系统中，多个用户共享相同的频谱资源，因此需要有效地控制各个用户的发射功率，以减小相互之 间的干扰。功率控制技术通过动态调整用户的发射功率，保证接收端能够可靠地接收信号，同时降低对其他用户 的干扰。
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CDMA与其他通信技术的融合与比较
CDMA与OFDMA的融合
将CDMA的扩频技术与OFDMA的高效频谱利用技术 相结合，实现更高速的数据传输。
CDMA与MIMO的融合
利用MIMO技术提高CDMA系统的空间分集增益和 容量。
CDMA与毫米波通信的融合
探索在毫米波频段应用CDMA技术，以实现超高速 无线通信。
软切换技术
第十四讲CDMA的基本原理和扩频通信系统
码分多址的基本原理
模拟系统是靠频率的不同来区别不同用户的, GSM系统靠 的是极其微小的时差, 而CDMA则是靠编码的不同来区别不同 的用户。由于CDMA系统采用的是二进制编码技术, 编码种类 可以达到4.4亿, 而且每个终端的编码还会随时发生变化, 两部 CDMA终端编码相同的可能性是“二百年一遇”, 因此, 在 CDMA系统中进行盗码几乎不可能。
扩频调制后产生的宽带调制信号, 为了适应信道的传输特性, s(t)
还要与主振荡器产生的载波cos(ωrt+φ)相乘, 得到射频调制信号 r(t), r(t)经过信道的噪声叠加后, 到达接收端。 在接收端首先进 行混频放大^ , 得到中频信号q(t), q(t)再经伪随机序列p(t)^的解扩, 得到信号p(t), p(t)通过中频滤波滤除了干扰信号, 得到信号y(t),
码序列对信息比特流进行调制, 从而扩展信号的频谱, 在收端, 用与发端相同的扩频码序列进行相关解扩, 把展宽的扩频信号 恢复成原始信息。
25
2) 系统组成
干 扰 与噪 声
0 f f0
f
f0
f
fr
f
m(t)
u(t)
s(t)
r(t)
信 道 rˆ(t)
q(t)
p(t)
cos( 0t＋ ) p(t)
载波
伪 随 机码
原 来 模 拟 通 信 系 统 所 采 用 的 FDMA 技 术 和 GSM 系 统 所 采 用 的
TDMA 技术相对应, CDMA是码分多址(Code Division Multiple
Access)技术的英文缩写, 它是在数字技术的分支——扩频通信
技术的基础上发展起来的一种崭新而成熟的无线通信技术。 正
CDMA数字蜂窝移动通信系统
CDMA系统支持多种数据业务，如分组数据和电路数据。通过采用高速数据传输 技术和前向纠错编码技术，CDMA系统可以提供较高的数据传输速率和较低的误 码率。
无线资源管理
功率控制
CDMA系统采用功率控制技术，通过调整移动台的发射功率，降低干扰水平，提高系统容 量和语音与数据业务质量。
呼叫接纳控制
鉴权中心（AUC）
用于用户身份验证和密钥分配，确保网络安 全。
网络接口与协议
A接口
基站与移动交换中心之间的通信接口，采用AT命令集进 行控制。
B接口
移动交换中心与归属位置寄存器之间的通信接口，采用 MAP协议进行通信。
C接口
移动交换中心与拜访位置寄存器之间的通信接口，采用 MAP协议进行通信。
D接口
保密的目的。
扩频通信利用伪随机序列对信息 信号进行扩频调制，将信息信号 扩展到宽频带上，以实现信号的
频谱扩展。
扩频通信具有抗干扰能力强、抗 多径干扰、抗窃听等优点，因此
在移动通信中得到广泛应用。
CDMA编码原理
CDMA（码分多址）是一种多址接入技术，允许多个用户 在同一频段上同时进行通信。
CDMA系统采用伪随机序列对用户信号进行扩频调制，不 同的用户使用不同的伪随机序列，从而实现多用户同时通 信。
容量
CDMA系统采用扩频技术，可以在同一频段上支持更多的用户。CDMA系统的 容量主要受到干扰和多径传播的影响。通过采用功率控制和导频污染控制等措 施，可以提高系统容量。
语音与数据业务质量
语音质量
CDMA系统采用宽带语音编码技术，如EVRC和AMR，可以在较低的比特率下提供 较好的语音质量。此外，CDMA系统还支持语音激活检测技术和可变速率声码器， 以进一步改善语音质量。
CDMA基本原理
码ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ多址
CDMA网络的中心频点计算方法： 下行——870+0.03*N ； （N是载频号，例如283） 上行——833+0.03*N； 码分多址的理解： 一个房间（频段1.23Mhz）中有多人（手机MS）在交谈，每组 人之间使用不同的语言（码分），因此相互之间交谈不受影响。 基于这个模型，可以推测到CDMA的几个特点： 自干扰：如果有人说话声音过大，势必影响其他人的交流 码分：不同组之间使用不同的语言保证互不干扰，或者，使用同 样语言的两组人之间间隔足够远
扩频通信的理论基础
在扩频通信中采用宽频带的信号来传送信息，主要是为了通信的安全可靠， 这可用信息论和抗干扰理论的基本观点来解释。
信息论中的仙农（Shannon）公式描述如下： 仙农（Shannon） 仙农 其中 C------信道容量（比特/秒） N-----噪声功率 W----信道带宽（赫兹） S---------信号功率
PN短码 PN短码 区分不同扇区或小区 伪随机序列 215 = 32,768 unit (period 26.67ms)，PN码的生成 取得是相位偏置。每64位生成一个PN，共有512个可 用PN。不同PN之间相位不同，属于近似正交。 用于前向及反向物理信道扩频
PN长码 PN长码 用于反向逻辑信道区分不同用户 伪随机序列 2^42-1 unit 在前向链路上对业务及寻呼信道进行扰码
频分多址
频分，有时也称之为信道化，就是把整个可分配的频谱划分成许 多单个无线电信道（发射和接收载频对），每个信道可以传输一 路话音或控制信息。在系统的控制下，任何一个用户都可以接入 这些信道中的任何一个。 模拟蜂窝系统是FDMA结构的一个典型例子，数字蜂窝系统中也 同样可以采用FDMA，比如GSM和CDMA系统也采用了FDMA。
CDMA移动通信系统基本原理
二、多址通信方式
码分多址（CDMA）
C1
c1
MS1
C2
c2
MS2
.
Ck
BS
ck
. .
MSk
在CDMA通信系统中，不同用户传输信息所用的信号不是靠频率不同或时隙不同来 区分，而是用各自不同的编码序列来区分，或者说，靠信号的不同波形来区分。
三、CDMA基站子系统
微蜂窝基站支持菊花链 菊花链最大支持3个微基站/E1
Microcell 1
40CH
(23ch)
Microcell 2
40CH
(23ch)
Microcell 3
40CH
(23ch)
From BTS 2Mb/s
三、CDMA基站子系统
模块化基站（宏蜂窝基站）
• 每机架可支持3扇面3载频(3/3/3),或最大全向9载频配置. • 能与现有的基站共存协调发展 • 小型化减少机架占地面积 • 全向、3扇面、6扇面配置(1*1,1*3,1*6) • 每个载频/扇面最大支持40信道单元(工程为20信道单元） • 每架最大支持6个E1 • 最少的天线配置—2或3付天线/每扇面。 • 可同时支持宽带CDMA
微蜂窝基站配置 适合联通网络解决大商场，体育馆等热点区域，可 不占用机房，减少设站费用，微基站共址安装（最大3 个）共享 —T1/E1 —GPS天线 —电源柜 —分散的微基站至GPS天线最大距离为150m 搬运方便，节省时间
三、CDMA基站子系统 微蜂窝基站配置
• 全向配置，3扇面配置 • 标准输出功率2W，特殊情况可提供10W—20W功率输 出，特别适合在农村、山区等低话务区全向配置，安装 简便，迅速开通，方便灵活。
CDMA技术原理及主要特点
CDMA技术原理及主要特点CDMA是Code Division Multiple Access的英文缩写，中文翻译为码分多址。
CDMA是用于数字蜂窝移动通信的一种先进的无线扩频通信技术，它能满足近年来运营者对大容量、廉价、高质量的移动通信系统的需求。
CDMA中的多址可以被理解为一个滤波问题，多个用户同时使用同一频谱，然后采用不同的滤波器和处理技术，将不同用户的信号互不干扰地接收和解调出来。
移动通信一般采用三种多址方式：FDMA（频分多址）、TDMA（时分多址）和CDMA（码分多址）。
FDMA就是信号功率被集中在频域中一个相对的窄带中传输，不同信号被分配到不同频率的信道里，发往和来自邻近信道的干扰用带通滤波器限制，这样在规定的窄带里只能通过有用信号的能量，而任何其他频率的信号被排斥在外。
模拟的FM蜂窝系统采用的就是FDMA方式。
TDMA就是一个信道由一连串周期性的时隙构成，不同信号的能量被分配到不同的时隙里，利用定时选通来限制邻道的干扰，从而只让在规定时隙中有用的信号能量通过。
现在使用的TDMA蜂窝系统实际上都是FDMA和TDMA的组合。
CDMA 就是每一个信号被分配一个伪随机二进制序列进行扩频，不同信号的能量被分配到不同的伪随机序列里。
在接收机里，信号用相关器加以分离，相关器只接收选定的二进制序列并压缩其频谱，将有用信号的信息识别和提取出来。
CDMA技术作为一种抗干扰的通信手段，很早就在军事通信中得到了应用，但是将CDMA技术应用于民用的数字蜂窝移动通信系统，还是80年代末才由美国Qualcomm公司实现的。
QCDMA系统中采用了许多先进的技术从而保证了系统性能的优势，其标准称为IS-95系列，包含多个标准。
多径衰落是移动通信系统需要克服的主要问题，CDMA系统采用了多种形式的分集，从而很好地解决了这一问题。
CDMA系统采用符合交织、检错和纠错编码等方法实现了时间分集；CDMA系统的信号带宽是1.25MHz，起到了频率分集的作用；基站使用多付接收天线，基站和移动台都使用了Rake 接收机技术，软切换时，移动台和基站同时联系，从中选取最好的信号送给交换机，从而起到了空间分集的作用。
cdma系统基本原理
东信网络内部资料
第21页
CDMA（IS-95A）中的信道 • 在CDMA中分为前向和反向信道 • 前向是从基站到移动台 • 反向是从移动台到基站
东信网络内部资料
第22页
前向信道
• • • • • 前向链路有四种，用来传送语音和命令。它们是: 导频信道Pilot channel 同步信道 Sync channel 寻呼信道 Paging channel 业务信道 Traffic channel
为什么要用功率控制?由于信道地址码的互相关作用将产生多址效应和远近效应?多址效应指任何一个信道将受到其它不同地址码干扰?远近效应指距离接收机近的信道将严重干扰距离接收机远的信道的接收使近端强信号掩盖远端弱信号所以必须根据距离自动地精确调整移动台的发射功率东信网络内部资料第35页功率控制的实现?功率控制有三种方式?反向开环功率控制?反向闭环功率控制?前向功率控制?开环和闭环功率控制同时进行东信网络内部资料第36页反向开环功率控制?完全是ms自己进行的功率控制?根据接收功率的变化估计下行传输损耗迅速调节自身发射功率只是ms对发送电平的粗略估计?只是ms对发送电平的粗略估计因此动态范围大因此动态范围大东信网络内部资料第37页反向闭环功率控制?由于上下行传输损耗通常相差较大因此反向开环功率控制不精确因此有必要引入一种补充手段?反向闭环apc因收到基站snr的反馈信息所以称闭环环?反向闭环apc根据基站接收snr决定移动台发送功率保证基站收到的信号足够强同时对其它信道干扰最小东信网络内部资料第38页前向功率控制?bts根据ms提供的测量结果调整对每个ms的bts发射功率?其目的是对路径衰落小的ms分配较小的正向链路功率而对那些远离基站和误码率高的ms分配较大的正向链而对那些远离基站和误码率高的ms分配较大的正向链路功率东信网络内部资料第39页软切换?软切换意即先切换再断开相对于硬切换的先断开再切换而言?在切换的过程中同时接收两个基站的信号犹如收到的是不同路径传来的多径信号?犹如收到的是不同路径传来的多径信号?可利用cdma系统中的分集接收装置处理?对话音接收没有影响大大降低了掉话率?可增强接收信号电平提高载干比?不需要交换收发频率只须对引导pn码的相位作调整东信网络内部资料第40页多径效应东信网络内部资料第41页rake接收用来克服多径效应将不同时延的信号解调后对齐相加增强接收效果
cdma 的工作原理
cdma 的工作原理
CDMA（Code Division Multiple Access）是一种基于编码的多
址技术，其工作原理如下：
1. 频率复用：CDMA系统中，多个用户共享同一个频率带宽。
每个用户被分配一个唯一的编码（码片）来区分其数据信号。
2. 扩频：用户的信号在发送之前通过扩频技术进行编码。
这种编码通过将用户的信号与一个高速码片相乘，将信号变为高速码片的调制。
3. 并行传输：所有用户的扩频信号被同时传输。
4. 接收端解码：接收端收到经过信道传输后的信号，利用事先共享的编码信息对信号进行解码。
每个用户的解码器只能提取特定编码的信号，而对其他码片的干扰信号则表现为噪声。
5. 接收端频率估计：接收端通过使用自动频率控制（AFC）技术来对接收信号的频率进行估计和校正，以保证信号的稳定和准确。
6. 解码：解码器提取出原始的用户信息信号，并将其恢复为原始的数据。
CDMA的工作原理充分利用了噪声和干扰的特性，使多个用
户能够在同一频率带宽上同时进行通信。
这种技术在移动通信
领域得到广泛的应用，提高了频谱利用率、抗干扰能力和通信系统的容量。
CDMA基本原理
接入信道公用长码掩码
41 33 110001111 32 ACN 28 27 PCN
ห้องสมุดไป่ตู้
18
CDMA信道结构
CDMA系统反向业务信道结构
R-TCH bits Bits/Frame 16 40 80 172 Add Frame Quality Indicator Add 8 Encoder Tail Bits Convolution al Encoder R=1/3, K=9 Symbol Repetition Factpr 28.8 ksps 8X 4X 2X 1X
——T-ADD：导频信号的Ec/Io上门限
——T-DROP：导频信号的Ec/Io下门限 ——T-TDROP：Ec/Io小于T-DROP的延时计时器
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CDMA主要参数
• SRCH_WIN_A，SRCH_WIN_N，SRCH_WIN_R：搜索窗 口尺寸的定义（用于搜索小区的信号）。
单位：chip
——SRCH_WIN_A：用于搜索有效（激活）和侯选导频信 号 ——SRCH_WIN_N：用于搜索相邻导频信号 ——SRCH_WIN_R：用于搜索剩余导频信号 • •
• 可允许所有Walsh码在各扇区复用 • 系统规定PN码最小偏移值为64chips，可以有512个时间偏置来作 扇区识别(215 /64=512)
同一扇区内所有CDMA信道的短码相同 不同扇区内的CDMA信道的短码不同
11
CDMA的码
WALSH码：区分前向信道（64阶WALSH函数）
导频信道采用全为0的W0； 同步信道采用0、1相间的W32； 寻呼信道采用W1-W7； 业务信道采用W8-W31，W33-W63。
CDMA技术
CDMA技术C DMA是码分多址的英文缩写（Code Division Muitiple Access），它是在数字技术的分支--扩频通信技术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，即将需传送的具有一定信号带宽信息数据，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，再经载波调制并发送出去。
接收端使用完全相同的伪随机码，与接收的带宽信号作相关处理，把宽带信号换成原信息数据的窄带信号即解扩，以实现信息通信。
移动通信系统有多种分类方法。
例如按信号性质分，可分为模拟、数字；按调制方式分，可分为调频、调相、调幅；按多址连接方式分，可分为频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）和码分多址（CDMA）。
目前中国联通、中国移动所使用的GSM移动电话网采用的便是FDMA和TDMA两种方式的结合。
GSM比模拟移动电话有很大的优势，但是，在频谱效率上仅是模拟系统的3倍，容量有限；在话音质量上也很难达到有线电话水平；TDMA终端接入速率最高也只能达到9.6kbit/s；TDMA系统无软切换功能，因而容易掉话，影响服务质量。
因此，TDMA并不是现代蜂窝移动通信的最佳无线接入，而CDMA 多址技术完全适合现代移动通信网所要求的大容量、高质量、综合业务、软切换等，正受到越来越多的运营商和用户的青睐。
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。
CDMA的工作原理与分析
CDMA 的工作原理与分析200920722032闫曦CDMA （Code Division Multiple Access ）即码多分址，是一种信道复用技术，它允许每个用户在同一时刻同一信道上使用同一频带进行通信。
同时它也是一种以码分多址接入技术为基础的数字蜂窝移动通信系统。
码分多址系统是一扩频技术为基础，所谓扩频是以把信息的频谱扩展到宽带的传输技术，将扩频技术应用于通信系统中，可以加强系统的抗干扰、抗多径、隐藏、保密和多址能力。
适用于码多分址蜂窝通信系统的扩频技术是直接序列扩频（DS ）简称直扩。
它的产生包括调制和扩频两个步骤。
比如，先用要传送的对载波进行调制，再用伪随机序列（PN 序列）扩展信号频谱；也可以先用伪随机序列与信息相乘（把信息的频谱扩展），在对载波进行调制，二者是等效的。
在CDMA 系统中，不同用户传送的信息是靠各自不同的编码序列来区分的。
虽然信号在时间域和频率域是重叠的，但用户信号可以依靠各自不同的编码来区分。
IS-95标准的全称是“双规模宽带扩频蜂窝系统的移动台-基站兼容标准”，这说明IS-95标准是一个公共空中接口（CAI ）。
它没有完全规定一个系统如何实现，而只是提出了心灵协议和数据结构的特点和限制，不同的制造商可采取不同的技术和工艺制造出符合IS-95标准规定的系统和设备。
与其他蜂窝标准不同的是，根据话音激活和系统网络要求，IS-95的用户数据速率（不是信道码片速率）要实时的改变。
而且，IS-95的上行链路和下行链路采用不同的调制和扩频技术。
在下行链路上，基站通过采用不同的扩频序列同时发送小区内全部用户的用户数据，使得所有移动台在估计信道条件时，可以使用相干载波检测。
在上行链路上，所有移动台以异步方式响应，并且由于基站的功率控制，理想情况下，每个移动台具有相同的信号电平值。
IS-95系统采用的话音编译器是美国高通公司自行研制的9600bps 码激励线性预测声码器（QCELP ），该声码器检测到话音后就被激活，并在静默期间将数据速率降至1200bps ，中间数据速率为2400、4800和9600bps ，当然数据速率也可以自行设定。
CDMA网络培训资料
CDMA网络培训资料一、CDMA 网络概述CDMA 即码分多址（Code Division Multiple Access），是一种扩频通信技术。
它具有许多独特的优点，使得其在现代通信领域中占据着重要的地位。
CDMA 网络与传统的通信技术相比，最大的特点就是能够在同一频段上同时传输多个用户的信号。
这是通过为每个用户分配特定的代码序列来实现的，这些代码序列相互正交，从而使得不同用户的信号能够相互区分，而不会相互干扰。
二、CDMA 网络的工作原理CDMA 网络的工作原理基于扩频技术。
在发送端，将要传输的信息与一个高速的扩频码进行相乘，从而将信号的频谱扩展到很宽的范围。
在接收端，通过与相同的扩频码进行相关运算，将有用信号恢复出来，同时抑制其他用户的干扰。
这种方式使得 CDMA 网络具有良好的抗干扰能力和保密性。
因为即使敌方截获了扩频信号，如果不知道扩频码，也很难从中获取有用的信息。
另外，CDMA 网络还采用了功率控制技术。
由于不同用户到基站的距离不同，信号到达基站的强度也不同。
为了避免近处用户的信号对远处用户的信号造成干扰，CDMA 网络会根据用户的信号强度动态地调整其发射功率，使得每个用户的信号在到达基站时具有大致相同的强度。
三、CDMA 网络的关键技术1、软切换软切换是 CDMA 网络中的一项重要技术。
当移动台在通话过程中从一个小区移动到另一个小区时，它可以同时与两个或多个小区保持连接，直到确定新的小区信号更好时，再断开与原来小区的连接。
这种切换方式减少了掉话的概率，提高了通话的质量。
2、 RAKE 接收技术由于多径传播的影响，接收端会收到多个不同路径的信号。
RAKE接收技术通过对这些多径信号进行分离和合并，有效地提高了接收信号的强度和质量。
3、智能天线技术智能天线可以根据用户的位置和方向，动态地调整天线的波束方向和形状，从而提高信号的接收和发送效率，减少干扰。
四、CDMA 网络的优点1、大容量CDMA 网络可以在同一频段上容纳更多的用户，相比其他通信技术，其容量有显著的提高。
CDMA移动通信系统
频码的情况下，需要使用伪随机序列（ＰＮ码）。 （１）简单式码序列发生器（ＳＳＲＧ） 其输入由移位寄存器中若干级的输出经模２加后得到，相当于反馈输入，
这些反馈输入中至少包括最后一级的输出。
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５.２ ＣＤＭＡ系统的基本原理
５.２.４ 地址码和扩频码生成及特性 地址码和扩频码的生成及特性：对系统的性能具有决定性的作用、系统
的多址能力、抗干扰、抗噪声、抗截获能力及多径保护和抗衰落能力、 信息数据的保密、捕获与同步的实现。
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５.２ ＣＤＭＡ系统的基本原理
１.Ｗａｌｓｈ码 Ｗａｌｓｈ码是正交扩频码，根据Ｗａｌｓｈ函数集而产生。Ｗａｌｓ
第５章 ＣＤＭＡ移动通信系统
1 5.1 导论 2 5. 2 CDMA系统的基本原理 3 5. 3 CDMA移动通信网的网络规划
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５.１ 导论
５.１.１ ＣＤＭＡ的发展前景 随着时代的进步，人们对移动通信提出了更高的需求。２Ｇ系统虽然可
以比较好地提供移动语音通信，但是对于用户不断增加的需求（例如在 移动中享用数据、多媒体通信）却显得力不从心。 在移动电话用户方面，２Ｇ和３Ｇ网络将在相当长一段时间内共存。和 其他新技术一样，３Ｇ的普及需要时日，虽然许多移动用户都满足于现 有的第二代产品，然而商业用户和高端用户希望享用３Ｇ所带来的宽带 无线数据产品。移动运营商为了巩固他们目前的用户基础，会通过逐步 引进新业务，帮助用户平滑演进。因此，移动运营商必须同时提供第二 代和第三代产品业务。
２.ＣＤＭＡ扩频通信原理 扩频通信技术是一种信息传输方式：在发送端采用扩频码调制，使信号
所占的频带宽度远大于所传信息必需的带宽；在接收端采用相同的扩频 码进行相干解调来恢复所传信息数据。
CDMA无线网络原理
1 基础设施
网络基础设施的部署密度 越高，网络的容量和覆盖 范围就越大。
2 信道管理
合理的信道管理可以增加 网络的容量和覆盖范围。
3 传输介质
使用传输介质的不同，会 对网络的容量和覆盖范围 产生影响。
CDMA网络中的干扰抑制技术
1. 动态功率控制技术 2. 发射滤波技术 3. 空时编码技术
可根据移动距离调整功率，从而减少干扰。 抑制频率干扰以及邻频、对频干扰。私数据，遵 守个人隐私的法律和条例。
CDMA网络的性能优化和提升技术
波束成形技术
可将信号独立地传输到目标区域，提高传输质 量。
网络优先级
提高重要业务传输的优先级，提高业务效率。
周界维护
通过实时监测周界信息，快速发现和解决网络 故障。
协议优化
调整协议参数和网络拓扑结构，优化网络性能。
CDMA技术的发展趋势和前景
未来CDMA技术将不断发展，实现更高的性能和更强的安全性。我们相信， CDMA技术将成为未来智能无线通信的主要技术。
未来CDMA网络的应用场景
自动驾驶汽车
CDMA技术可以实现汽车之间的通讯和数据共享，大 大提高汽车的智能化水平。
智能家居
CDMA技术可以实现智能家居设备之间的互联和智能 控制。
规范信令处理
标准化网络协议，提高信令处 理能力，降低误码率。
CDMA网络中的无线传感器网络技术
CDMA技术已经被应用于许多无线传感器网络领域，如智能家居、可穿戴设备和工业自动化等。
CDMA网络的安全性和隐私合规性
1 认证和加密
通过安全技术，保护数据 的安全性和合法性。
2 访问控制
实现用户身份验证和访问 权限的控制。
接收信号处理技术
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。
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⏹CDMA系统原理、网络规划与优化技术内容提纲第一部分CDMA定义及其发展历程第二部分CDMA网络结构及技术优势第三部分CDMA 1X数据业务介绍第四部分CDMA 网络规划与优化技术⏹CDMA专业定义⏹CDMA是码分多址的英文缩写(Code Division MultipleAccess)，它是在数字技术的分支--扩频通信技术上发展起来的一种崭新而成熟的无线通信技术。
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，包括中国香港、韩国、日本、美国都已建有CDMA商用网络，特别是在美国和日本，CDMA成为国内的主要移动通信技术，其中美国10个移动通信运营公司中有7家选用CDMA网络。
⏹移动通信发展历程多址技术码分多址（CDMA）技术是使用一组正交的伪随机码序列对有用信号进行扩频处理的技术，与FDMA和TDMA技术相比，该技术对频率的利用率最高，是数字移动通信系统的主流技术。
⏹CDMA发展历程⏹CDMA网络结构C网核心网电路域（CS）各功能实体作用1、MSC (Mobile Switching Center移动交换中心) 完成通话接续，计费，BSS基站子系统和MSC之间的切换和辅助性的无线资源管理等功能。
2、HLR (Home Location Register归属位置寄存器) 主要存储两类信息：一移动用户识别号码、业务类型、用户类别等数据；二是有关移动用户目前所处位置的信息、用户开关机状态等。
3、VLR (Visitor Location Register拜访位置寄存器) 存储MSC所管辖区域中的移动台（称拜访客户）的相关用户数据，包括：用户号码、移动台的位置区信息、用户状态和用户可获得的服务等参数。
C网核心网分组域（PS）各功能实体作用1、PCF（Packet Control Function分组控制功能）主要包括分组数据呼叫在起呼过程中通信链路的建立，在释放过程和分组数据硬切换过程中的通信链路的释放。
2、PDSN（Packet Data Service Node分组数据服务节点）承接无线网络和分组数据网络的无线分组数据接入网关，为cdma2000移动台提供访问Internet或Intranet的服务。
3、AAA（Authentication，Accounting，Authorization Server）负责鉴权、授权、计账、数据业务开户管理功能、记录数据流量。
CDMA通信模型CDMA技术的原理是基于扩频技术。
发射端将需传送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（1.25M）被扩展，再经载波调制并发送出去。
接收端使用完全相同的伪随机码，与接收的带宽信号作相关处理，把宽带信号换成原信息数据的窄带信号（即解扩），以实现信息通信。
⏹CDMA常用基本概念（一）⏹特(Bit)：输入含有信息的数据称为比特.⏹符号(Symbol) ：经过信道编码和交织后的数据成为符号.⏹码片(Chip)：经过最终扩频得到的数据成为码片.1.2288MB⏹前向(下行)：从BTS到MS.⏹反向(上行)：从MS到BTS.⏹CDMA常用基本概念（二）☐Rx_Power手机接收电平：手机接收到的CDMA信号电平强度。
此值要求在室外-80dB以上、室内-90dB以上为覆盖正常；☐Ec/Io：手机接收到的导频功率的强度Ec除以手机接收到的全部功率的总和（Io）得到的比值，主要用来衡量CDMA网络的通话质量。
此值小于-14dB无法通话；-14dB到-12dB通话总量稍差；-12dB到-7dB通话质量一般；-7dB以上，则信号非常好；☐Tx_Power：手机发射功率，最大值为+23dB。
一般要求室外小于0dB，室内小于+10dB。
☐FFER：前向信号误帧率，要求小于10%。
☐CDMA所具优势☐CDMA是移动通信技术的发展方向，在2G阶段，CDMA增强型IS95A与GSM在技术体制上处于同一代产品，提供大致相同的业务，但CDMA技术有其独到之处，在通话质量好、掉话少、低辐射、健康环保等方面具有显著特色。
在 2.5G阶段，CDMA2000 1X RTT 与GPRS在技术上已有明显不同，在传输速率上1X RTT高于GPRS，在新业务承载上1X RTT比GPRS 成熟，可提供更多的中高速率的新业务，而从2.5G向3G技术体制过渡上，CDMA2000 1X向CDMA1X EVDO过渡比GPRS 向WCDMA过渡更为平滑CDMA所具优势（一）系统容量大。
根据理论计算及现场试验表明，CDMA系统的信道容量是模拟系统的10～20倍，是TDMA系统的4倍。
CDMA系统的高容量很大一部分因素是因为它的频率复用系数远远超过其它制式的蜂窝系统，同时CDMA使用了话音激活和扇区化，快速功率控制等。
CDMA所具优势（二）CDMA所具优势（三）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4-6倍。
CDMA所具优势（四）CDMA系统采用软切换方式。
所谓软切换是指移动台需要切换时，先与新的基站连通再与原基站切断联系，而不是先切断与原基站的联系再与新的基站连通。
软切换可以有效地提高切换的可靠性，大大减少切换造成的掉话，因为据统计，模拟系统、TDMA系统无线信道上的掉话90%发生在切换中。
⏹CDMA所具优势（五）⏹保密性强。
CDMA系统的信号扰码方式提供了高度的保密性，使这种数字蜂窝系统在防止串话、盗用等方面具有其它系统不可比拟的优点。
CDMA所具优势（六）低发射功率。
采用完善的功率控制、语音激活技术，降低了手机发射功率，增加了系统容量，延长了电池使用时间，对人体健康的影响最小，绿色手机。
CDMA所具优势（七）话音质量高。
CDMA采用8K QCELP、8K EVRC、13K QCELP语音编码技术，具有良好的背景噪声抑制功能。
CDMA所具优势（八）全高速的数据业务结构，向3G平滑过渡，降低网络投资成本。
CDMA频率分配（一）CDMA频率分配（二）⏹CDMA 1X数据业务建立流程(pcf分组控制功能)⏹CDMA 1X拨号接入过程1、MS通过业务信道（TCH）与无线网络建立空中接口(Um)链路；2、PCF向PDSN发出R-P链路建立的请求消息，PDSN收到该消息后，发出响应消息并建立R-P链路；3、在完成链路控制协议LCP后（LCP: State is Open），开始身份认证阶段。
认证协议采用PAP或者CHAP方式；4、PDSN向AAA发送接入请求消息(Access Request)；5、AAA启动认证过程，完成认证过程后，向PDSN发送接入接受消息(Access Accept)；6、PDSN收到AAA返回的接受消息，给MS发送CHAP接受确认；7、MS向PDSN发送IPCP(IP Control Protocol)配置请求；PDSN分配IP地址给MS,同时下发的还有DNS信息；8、PPP连接建立之后，MS就可以开始连接网络。
CDMA 1X用户认证和计费用户的认证和计费工作都是由AAA服务器实现。
关于AAA服务器，有以下几点需要说明：1、目前AAA认证主要是基于IMSI号段。
公用业务的上网账号（即NAI）是类似于以前窄带拨号那样的公众账号，VPDN帐号则根据实际情况进行设置；2、目前C网上网的功能鉴权的由HLR实现。
AAA只针对IMSI 号段信息以及NAI进行认证，用户终端根据不同的业务使用不同的NAI来拨号接入。
AAA根据IMSI进行业务接入控制，控制用户访问互联网/W AP/用户VPN；根据NAI对应返回公网/私网/VPDN等不同的接入属性；3、AAA上的IMSI和MDN绑定信息，主要是为了对新用户的W AP业务进行鉴权的，不涉及用户的互联网业务使用。
因此营帐在AAA开户出现失败或者工单积压的时候，主要影响W AP，不影响用户使用互联网业务。
4、对于VPDN业务，AAA服务器只认证用户的域信息，不对具体的VPDN帐号进行验证。
⏹CDMA1X的业务信道CDMA1X的数据通过两个信道传送：1、FCH基本业务信道：速率为9.6kbps2、SCH补充业务信道：9.6kbps、19.2kbps、38.4kbps、76.8kbps、153.6kbps⏹分配FCH还是SCH？取决于：1、用户数据需求；2、资源（功率\W ALSH\CE）；3、无线环境；注：华为设备支持同时分配FCH和SCH；⏹1X业务各速率的基本条件CDMA 网络规划与优化任务介绍在整个移动网络的建设中，网络规划和优化基本贯穿了网络建设的整个过程，且是其中两个极为关键的过程，这里主要是针对一个工程项目的实施进行介绍。
网络规划的主要任务是：针对一个建设项目给出规划方案，它包括网络规划策略和规划分析方法、站址规划与勘测、工程参数规划、邻区和PN规划、网络系统参数规划等。
网络优化的主要任务是：针对一个已经开始运行的网络，对其工程参数、系统配置数据进行调整，以使网络性能达到最佳效果；或者根据网络的发展，对网络进行进一步扩容。
CDMA 网络规划与优化流程从话务覆盖分析开始到安装调测之前均属于网络规划的范畴。
设备安装调测，开始运行后，若网络质量达不到预期的要求，则需要对网络进行优化。
清晰了解网络规划和优化在整个项目实施过程中的位置和作用，有助于区分和掌握各个环节的重点。
网络规划工具准备网络规划要求的工具主要有：1、手持GPS终端、指南针、望远镜；2、地图（Mapinfo电子地图或者交通旅游图）；3、Mapinfo软件（可结合Google Earth软件使用）；4、仿真工具（可选）；确定规划原则和初步思路在开始网络规划时，首先需要确定规划的原则，原则的确定来自于用户对覆盖、容量和质量的需求，因此，在了解到客户的需求后，结合几个方面进行分析，需要开始了解以下的内容：覆盖：确定用户地理区域、语音和数据业务分别的覆盖要求、室内覆盖的要求、接收电平及Ec/Io要求等。
容量：整个网络拟规划的容量、语音用户与数据用户的分布、业务模型的确定等。
质量：网络运行指标要求、FER要求等。
同在预规划中提到的一样，在进行覆盖分析时，为了保证规划的针对性，需要对提供服务的区域进行区域划分，从而对不同的区域提供不同的分析和规划策略。
基站信息收集一般来说，新建网络会尽量利用自有的基站站址或其它机房信息。