CDMA移动通信系统的基本原理
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原理
cdma原理
CDMA技术是一种无线通信技术。
它的全称是Code Division Multiple Access，意为码分多址。
这种技术是用来区分并处理在同一频率下的多个通信信号。
相比于其他通信技术，CDMA有着许多优势。
CDMA的原理是通过为每个用户分配唯一的码序列来实现信号分离。
在发送数据之前，数据会被翻转和编码，然后和码序列相乘。
这样操作后，每个用户的数据都会成为一个特定的序列。
在接收端，接收机会使用相同的码序列进行解码，来提取出第一步所编码的数据。
由于CDMA技术采用了码序列的不同，不同用户之间的通信信号是完全重叠的。
但是，通过使用不同的码序列，接收机可以分离出正确的信号。
这使得CDMA在信号干扰和隐私保护方面有着很好的优势。
另外，CDMA还具有自适应功率控制的能力。
这意味着在通信时，发送和接收端会动态地调整功率水平来提高传输质量，并减少对其他用户的干扰。
这种功率控制策略可以使CDMA 系统具备更好的频谱利用率。
CDMA技术广泛应用于移动通信中，特别是在第三代（3G）和第四代（4G）移动通信中得到了广泛采用。
通过CDMA技术，多个用户可以在同一频段上进行通信，大大提高了通信效率和容量。
此外，CDMA技术还支持高速数据传输，使得用户能够享受到更快的网络连接速度。
总之，CDMA技术通过码分多址的原理，实现了多个用户在同一频率下的同时通信。
其优势包括信号分离、抗干扰能力强和频谱利用率高等。
在移动通信领域，CDMA技术发挥了重要的作用，为用户提供了更高效和可靠的通信服务。
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。
第八章CDMA移动通信系统 一
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。
CDMA基本原理
移动通信发展概述
❖ 第二代GSM，TDMA、CDMA(IS95)技术，20世纪 90年代。
1. 采用时分多址TDMA 或窄带码分多址CDMA 数字系统 2. 代表系统美国的IS 95A CDMA 欧洲的GSM TDMA 日本的JDC 3. 对第一代移动通信系统缺点的改善
������ 频谱利用率提高提高了2倍GSM 或10倍CDMA ������ 业务种类增加提供了较丰富的电信业务 ������ 窄带数据业务提供了低速数据业务最大64Kbit/s ������ 保密性较好具有良好的保密性能 ������ 减小了设备成本设备尤其是终端设备成本大大降低体积重量也
移动通信发展概述-特点
波传播特点： ❖ 直射波 ❖ 反射波 ❖ 绕射波 ❖ 其它如漫反射等
移动通信发展概述-特点
三种损耗： ❖ 路径传播损耗，空间传播产生。 ❖ 慢衰落损耗，信号阻挡产生。 ❖ 快衰落损耗，接受电平起伏变化。
空间选择性快衰落 频率选择性快衰落 时间选择性快衰落
移动通信发展概述-特点
CDMA功率控制
❖ 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
关键技术－分集
❖ 时间分集 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
关键技术-Rake
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原理
cdma原理
CDMA（Code Division Multiple Access）是一种无线通信技术，它允许多个用
户共享同一频段，并且在同一时间进行通信。
CDMA技术的原理是通过编码和扩
频技术，使得不同用户的信号在频域上互不干扰，从而实现多用户的同时通信。
CDMA的原理可以简单地理解为通过对用户数据进行编码，并使用扩频序列进行调制，将信号的带宽扩大到原来的几十倍甚至上百倍，然后再在接收端利用相同的扩频序列进行解调和解码，从而实现多用户同时通信的目的。
在CDMA系统中，每个用户都被分配一个唯一的扩频码，这个扩频码是由伪
随机序列生成的，因此每个用户的扩频码都是不同的。
当用户发送数据时，数据会被乘以扩频码，然后再发送出去。
在接收端，接收到的信号会再次与扩频码相乘，然后再进行解码，最终得到原始的用户数据。
CDMA的优势之一是抗干扰能力强，因为不同用户的信号在频域上互不干扰，所以即使在同一频段上进行通信，也不会相互影响。
此外，CDMA还具有较高的
隐私性，因为每个用户的扩频码都是唯一的，所以其他用户无法解码并窃听到其通信内容。
另外，CDMA还具有较高的频谱利用率，因为多个用户可以共享同一频段进行通信，而不会相互干扰。
这使得CDMA在无线通信系统中得到了广泛的应用，尤
其是在3G和4G移动通信系统中。
总的来说，CDMA技术是一种先进的无线通信技术，它通过编码和扩频技术实现了多用户同时通信的目的，具有抗干扰能力强、隐私性好、频谱利用率高等优点，因此在移动通信领域得到了广泛的应用。
随着5G技术的发展，CDMA技术可能会逐渐被新的技术取代，但其在无线通信领域的重要性和贡献是不可忽视的。
CDMA移动通信基础
CDMA移动通信基础CDMA移动通信基础CDMA（ Division Multiple Access）是一种移动通信技术，是利用信道编码技术实现多用户使用同一频段的一种通信方式。
CDMA移动通信基础是了解CDMA技术的基本原理和核心技术的基础知识。
1. CDMA技术的原理CDMA技术的基本原理是将不同的用户数据按照一定的编码方式进行编码，然后通过扩频技术将编码后的数据发送到整个频段。
接收端通过解码和去除其他用户干扰的方式，将特定用户的数据还原出来。
CDMA技术主要包括信道编码、信道容量和干扰抑制三个方面。
1.1 信道编码CDMA技术通过采用码片作为信号的传输方式，将用户数据进行编码与解码过程。
码片是一种特殊的伪随机序列，能够使信息在传输过程中增加冗余度，提高信号的鲁棒性和抗干扰能力。
1.2 信道容量CDMA技术具有高信道容量的特点。
由于CDMA技术采用扩频技术，可以在同一频段内传输多个用户的数据，从而提高了频段的利用率。
CDMA技术的信道容量远高于传统的时分多路复用和频分多路复用技术。
1.3 干扰抑制CDMA技术可以通过编码和解码的过程对其他用户的信号进行抑制。
由于CDMA技术是将所有用户的信号混合传输，所以没有固定的时间、频率和位序来分离不同用户的信号。
其他用户的信号会被视为干扰信号，需要通过解码过程进行抑制。
2. CDMA系统的结构CDMA系统由基站、移动台和交换网三部分组成。
基站负责与移动台进行无线通信，传输和接收数据，以及与交换网连接进行调度管理。
移动台是用户使用的移动终端设备，在与基站建立通信连接后可以进行语音通话或数据传输。
交换网则负责处理和转发数据，实现移动通信的集中管理。
3. CDMA系统的优点和应用CDMA技术具有以下优点：抗干扰能力强，能有效抵抗同频干扰和多径干扰。
高带宽利用率，实现多用户使用同一频段。
通信质量稳定，支持高速数据传输和语音通话。
系统容量大，能够容纳大量用户通信。
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
20
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。
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移动通信基本原理
在前向信道用于区分同一基站的不同信道，在反 向信道中用于对信号进行正交调整。
4
扩频为什么会带来上述好处？
香农公式的含义：要达到一定的信道容量，既可以 通过较大的信号带宽和较小的信噪比来实现，又可 以通过较小的信号带宽和较大的信噪比来实现；当 信噪比保持一定时，增大带宽可以提高信道容量。
扩频通信就是利用上述原理，用高速的扩频码来扩 展待传输的数字信息带宽，从而在相同信噪比条件 下，获得较强的抗干扰能力和更大的系统容量。
Walsh 2
空中
接口
X
User D
Walsh 3
7
码分多址——信道划分
前向CDMA信道(基站到用户站的码分 多址信道)划分为：
导频信道 同步信道 寻呼信道 业务信道 反向CDMA信道划分为： 接入信道 反向业务信道
8
二、CDMA的特点
特点： 1、覆盖范围大 2、容量大 3、通话质量高 4、手机发射功率小 5、频率规划简单 6、干扰受限系统
CDMA
小区/扇区切换采用软/更软切换，切换是先接续再中断，服
务质量高,有效减低掉话。
其他无线系统
小区/扇区切换采用硬切换，切换是先中断再接续，容易产
生掉话。
15
通话质量高－对比
话音质量
64k
现有的
8k的
13k的
8k的EVRC
PCM
GSM
CDMA
CDMA
CDMA
8K等于G网的13K，13K相当于有线
20
1、地址码的选择
地址码的选择直接影响到CDMA系统的容量、抗干扰能 力、接入和切换速度等性能
地址码提供的PN码序列应接近白噪声特性，自相关性 要好，互相关性要弱，实现和编码方案简单等。
CDMA通信原理
CDMA通信原理CDMA通信原理CDMA (Code Division Multiple Access)是一种广泛使用的数字移动通信技术，基于新型的调制技术和多址技术，可以提供更高质量的音频和数据通信。
一个CDMA系统中可以使用多种频率进行多个用户的同时通信，并且可以防止信息冲突和噪声干扰。
CDMA通信的原理是将数据信号转换为序列信号，再进行调制和解调，最终将信号传输到目标设备。
下面将详细介绍CDMA通信的原理。
序列信号首先我们需要了解一下序列信号，这是CDMA通信中最基本的信号。
序列信号是一种唯一标识，用于区分不同的用户通信数据，并防止数据冲突。
序列信号本质上是一组0和1的序列，称为伪随机序列(Pseudo-random Sequence)。
这些序列的长度是有限的，且相互之间不同，可以通过生成器产生。
为了能够同时传输多个用户的信号，CDMA系统使用不同的伪随机序列对数据进行编码，以便接收器可以将接收到的信号从不同的用户中区分出来。
调制和解调CDMA通信中的调制和解调过程与其他数字通信系统相似。
数据信号首先要经过调制，将其转换为适合传输的模拟信号。
CDMA使用两种调制技术，即直接序列扩频调制和反相移扩频调制。
- 直接序列扩频调制：在这种调制方式中，数据信号直接与伪随机序列相乘，将数据序列的每一个比特都乘以伪随机序列的相应比特，得到一个新的序列。
这个新的序列的频带宽度比数据信号的频带宽度要宽很多，因此扩大了信号的带宽。
扩展后的信号被发射到无线电信道上。
- 反相移扩频调制：这种调制方式是通过将数据信号进行分组，每组从伪随机序列中选择一个分组进行运算。
这个处理过程称为打扰(Jamming)。
将打扰和原始数据信号运算的结果相乘，称为发射序列。
每个用户在发送数据前都会先产生一个所谓的展开序列，这个序列与打扰信号相乘，从而得到了一个扩频序列。
接收器收到信号后必须对其进行解调，使数据信号可用。
在CDMA系统中，接收器需要比较接收到的信号与已知的伪随机序列，以便区别出不同的信号。
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的工作原理
CDMA的工作原理CDMA（Code Division Multiple Access）是一种多址技术，用于在同一频率上同时传输多个用户的信号。
它是一种数字无线通信技术，广泛应用于移动通信领域，特别是在3G和4G网络中。
CDMA的工作原理基于以下几个基本原理：扩频、码片、信道编码和信号分离。
1. 扩频CDMA使用扩频技术将用户的信号从窄频带扩展到较宽的频带。
扩频的原理是使用一个特定的码片序列将用户的信号进行调制。
这个码片序列是一个高频率的伪随机码，与用户的数据进行逐位异或操作。
通过这种方式，用户的信号被扩展到较宽的频带上，从而在频域上与其他用户的信号区分开来。
2. 码片码片是CDMA中的关键概念。
每个用户都有一个唯一的码片序列，用于将其信号与其他用户的信号区分开来。
码片序列是由伪随机码生成器产生的，具有良好的相关性和互相关性特性。
这意味着用户的码片序列与其他用户的码片序列之间的互相关性非常低，从而实现了用户信号的分离。
3. 信道编码在CDMA系统中，用户的数据还需要进行信道编码。
信道编码主要用于纠正信道传输过程中产生的错误，提高信号的可靠性。
常用的信道编码技术包括卷积编码和分组编码。
卷积编码是一种线性的、系统的码，通过将输入位序列与一组固定的码字进行异或操作来生成编码序列。
这样做的好处是可以增加冗余信息，使接收端能够检测和纠正传输过程中的错误。
分组编码是一种非线性的、非系统的码，它将输入位序列分为若干个固定长度的块，并使用一组固定的码字对每个块进行编码。
分组编码的好处是可以在每个块内部进行纠错，从而提高信道传输的可靠性。
4. 信号分离CDMA系统中的信号分离是通过码片序列的互相关性实现的。
在接收端，接收到的信号与接收机中存储的相应码片序列进行互相关操作。
由于码片序列之间的互相关性较低，只有与接收机中存储的码片序列高度相关的信号能够被提取出来。
这样，接收机就能够将特定用户的信号从其他用户的信号中分离出来。
cdma技术原理
cdma技术原理CDMA技术原理CDMA（Code Division Multiple Access）是一种数字通信技术，它采用码分多址的方式进行信号传输和接收。
CDMA技术的原理是通过对不同用户之间的信号进行编码和解码，使得多个用户可以同时共享同一个频带资源，从而提高了频谱利用率和通信系统的容量。
CDMA技术的核心思想是利用码分多址技术，即每个用户在传输数据时使用不同的码，使得数据可以同时在同一个频带上传输，而不会相互干扰。
具体来说，CDMA系统通过将用户的数据与特定的码序列进行相乘，将其编码为扩频信号，然后将这些扩频信号叠加在一起进行传输。
接收端根据事先约定好的码序列对接收到的信号进行解码，提取出原始的用户数据。
在CDMA系统中，每个用户都被分配一个唯一的码序列，称为扩频码或者是伪随机噪声码。
这些码序列具有良好的互相关性，即它们之间的内积接近于零。
在发送数据之前，用户的数据会与对应的扩频码进行编码，将数据信号扩展为一个更宽的频带，从而降低了数据信号的功率密度。
在接收端，利用接收到的信号与对应的扩频码进行内积运算，可以将特定用户的信号从其他用户的信号中区分出来。
CDMA技术的优点之一是抗干扰能力强。
由于CDMA系统中每个用户的信号都是以扩频码的形式传输的，即使在同一频带上存在其他用户的信号干扰，也可以通过相应的码序列解码得到用户的原始数据。
这种抗干扰能力使得CDMA系统在复杂的无线环境下仍能保持良好的通信质量。
CDMA技术还具有灵活性和可伸缩性。
由于CDMA系统中用户的数据是以码的形式进行传输的，因此可以根据具体的需求灵活地调整系统的容量和覆盖范围。
只需要调整码序列的数量和长度，就可以增加或减少系统中支持的用户数量。
CDMA技术在实际应用中有着广泛的应用，特别是在移动通信领域。
目前，3G和4G移动通信网络中的CDMA技术被广泛采用，提供了高速数据传输和稳定的通信质量。
而且，CDMA技术还为5G移动通信的发展提供了很好的基础，为更高容量和更快速率的通信提供了支持。
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CDMA 移动通信技术
CDMA移动通信系统的基本原理
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三、CDMA基站子系统
接口内容： ● Um接口：BTS——MS之间，开放式Is-95A； ● Abis接口：BTS——BSC之间厂商内部接口不开放， 每个E1（2Mb/s）可传120路话； ● A接口：BSC——MSC之间，开放式，每个E1 (2Mb/s）可传30路话。
CDMA移动通信系统的基本原理
2009年3月
CDMA 移动通信技术
CDMA移动通信系统的基本原理
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目录
CDMA网络结构 多址通信方式 CDMA基站子系统 CDMA 无线规划
CDMA 移动通信技术
CDMA移动通信系统的基本原理
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CBSC 集中基站控制器 MSC 移动交换中心 PLMN 公共陆地移动网 SSP 智能业务交换点 VLR 拜访位置寄存器 INMS 网管系统 SMSC 短消息业务中心
CDMA 移动通信技术
CDMA移动通信系统的基本原理
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二、多址通信方式
● FDMA —— 频分多址 ● TDMA —— 时分多址 ● CDMA —— 码分多址
T2
T3
T5
T8
T1
SCP
SCP
SSP
E
Um
MS
BS
Ai/ Di
A
Ai/ Di
MSC
ISDN
C
B
H
D
Q
AC
HLR
VLR
N
SME
SME
MC
MC
M
M
M
PSTN Ai/ Di
OMC
至各相关实体
O
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CDMA移动通信系统的基本原理
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一、CDMA网络结构
COMBA
一、CDMA网络结构
● CDMA数字蜂窝移动通信网网络参考模型 ● CDMA系统结构 ● CDMA网络结构实例
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CDMA移动通信系统的基本原理
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一、CDMA网络结构
中国联通CDMA网络参数模型
T9
HLR
IP
MSC
各逻辑功能实体的定义
MS 移动台 MSC 移动交换中心 VLR 拜访位置寄存器 MC 消息中心 OMC 操作维护中心 SCP 业务控制点
BS 基站子系统 HLR 归属位置寄存器 AC(AUC) 鉴权中心 SME 短消息实体 IP 智能外设 SSP 业务交换点
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CDMA移动通信系统的基本原理
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CDMA移动通信系统的基本原理
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四、CDMA无线规划
• 频率配置 • 导频PN码相位偏置规划 • 导频搜索窗口参数 • 导频污染问题与解决方法 • CDMA切换 • CDMA分集
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CDMA移动通信系统的基本原理
t
c) CDMA
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Ci t
COMBA
二、多址通信方式
频分多址（FDMA）
F1
f1
MS1
F2
f2
MS2
.
Fk
BS
fk
. .
MSk
在频分多址系统中，把可以使用的总频段划分为若干占用
较小带宽的频道，这些频道在频域上互不重叠，每个频道就是 一个通信信道，分配给一个用户。
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三、CDMA基站子系统
采用模块化基站的优势
• 适合联通网络为提高容量向3G过渡配置应用 • 高稳定性，高有效性，易扩容 • 支持IS-95话音和数据 • 支持3G-1X容量加倍，应用高速数据64KbPs业务（最高可 达144Kbps） • 向3G业务无缝演进 • 具有支持宽带CDMA的能力 • 不需另增额外机架
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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)
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二、多址通信方式
时分多址（TDMA）
MS1
. .
MS2
.
.
.
BS
.
帧
时隙
MSk
在时分多址系统中，把时间分成周期性的帧，每一帧再分割成
若干时隙（无论帧或时隙都是互不重叠的），每一个时隙就是一个 通信信道，分配给一个用户。
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三、CDMA基站子系统 模块化基站（宏蜂窝基站）
多载频放大器MCA
f1
ULAM
f2
3:1
1:3
ULAM
f3
ULAM
3:1
f1+f2+f3
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三、CDMA基站子系统 GPS接收机
GPS的作用是通过控制本地时钟,由本地时钟输出同步信号供给BTS， 使全网BTS同步。在大多数BTS系统中,GPS接收机都是其他公司提供的。 这些GPS接收机一般向BTS提供三个信号。
GPS接收机
19.6608MHz UTC 偶秒
其中19.6608MHz是CDMA进行解调的基本频率。UTC用于计算长 码的相位。偶秒用于同步短码和超帧。某些公司的接收机还向BTS提 供某些内部使用的特殊基准频率。
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三、CDMA基站子系统 模块化基站（宏蜂窝基站）
• 24/-48V DC电源 — 可选的外接电源和电池 — 室外基站可应用交流电 • 射频功率 — 1900Mhz：16W/每载频 — 800Mhz： 20W/每载频 • 每载频每扇面支持20或40信道单元具有三方软切功能 • 信道共享
从频域或时域来观察多个CDMA信号是互相重叠的。接收机用相关器可以在多个 CDMA信号中选出使用预定码型的信号。其他使用不同码型的信号因为和接收机本地产 生的码型不同而不能被解调。它们的存在类似于在信道中引入了噪声或干扰，通常称之 为多址干扰。
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CDMA移动通信系统的基本原理
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三、CDMA基站子系统 模块化基站（宏蜂窝基站） • 多载频放大器（MCA）单元： — 5MHz带宽放大器 — 支持连续3载频 — 每载频20W功率输出 • 利用超线性放大器（ULAM） — 支持3G应用 — 增加功放可靠性
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二、多址通信方式
三种多址技术频域、时域比较
时间
25KHz
频率
·单个用户/频道
时间
200 KHz
频率
·8个用户/较宽频带
时间
1.23 MHz
频率
·多个用户/宽带频道
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三、CDMA基站子系统
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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。
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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。
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一、CDMA网络结构
CDMA系统结构
Um口
A口
其他网络接口
Abis口
M
BTS
BSC
S
BTS BSC
Bபைடு நூலகம்S M S
OMC-R