2CDMA移动通信基本原理培训教材

C1
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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。
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。
Eb/No 命令 SNR测量
移动台闭环功 率控制功能
AGC放大器
解复用
功率控制命令
解码
解码
去扩展
用户数据
闭环功率控制原理图
CDMA系统特点 (二)
—— 功率控制
2.4 下行链路低速功率控制
◆ 下行链路低速功率控制的目的：提高小区边缘的移动台的性能。 基站依据路径损耗和干扰环境，控制一个给移动台的发射
CDMA系统特点 (一)
——频率分集
频率选择性衰落对CDMA影响不大
0dB -10dB -20dB -30dB
发射信号频谱
0dB -10dB -20dB -30dB
接收信号频谱
Radio tower
一个400KHz带宽12dB的衰落，只影响CDMA频带的1/3。
对每个CDMA用户信号的衰落只为0.85MHz/1.25MHz=2dB。
CDMA系统特点 (一)
—— 多种分集形式
综合采用多种分集方式，大大降低多径衰落的影响。 <1> 时间分集——采用了符号交织，检错和纠错编码等方法。 <2> 频率分集——本身是1.25MHz宽带的信号，起到了频率分集的
作用 。 <3> 空间分集——基站使用两副接收天线，基站和移动台都采用了
Rake接收机技术，软切换也起到了空间分集的作用。
功率，称为下行链路低速功率控制。 ◆ 下行链路功率控制机制：
CDMA系统特点 (二)
—— 功率控制
2.1 功率控制示意图：
瑞利衰落
发射功率 所需的平均发射功率
在基站接收到的移动台功率
平均路径 损耗
距离
所需的平均接收功率
距离
CDMA系统特点 (二)
2.2 反向开环功率控制
d1
—— 功率控制
d2
Tx = -3dBm
BTS
Rx = -90dBm
双工器
AGC放大器
Radio tower
0dB -10dB -20dB -30dB
发射信号频谱
0dB -10dB -20dB -30dB
接收信号频谱
上述衰落若对30KHz带宽的TDMA信号影响，则用户信号的衰落值为12dB。
CDMA系统特点 (一)
——路径分集
Radio tower Radio tower
衰落很可能导致信息丢失=低话音质量
移动
接收机
D/A
衰落
衰落
Radio tower
移动Rake接收机
接收机 接收机
接收机
利用多路接收机叠加来自不同基站的 和反射的信号，从而减轻衰落的影响
D/A
Audio
CDMA系统特点 (二)
—— 功率控制
2.1 功率控制示意图 2.2 反向开环功率控制 2.3 闭环功率控制 2.4 下行链路低速功率控制
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。
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。
码分多址（CDMA）
联通CDMA
890
909 915
移动GSM
联通GSM
我国CDMA工作频段
935
954 960MHz
移动GSM
联通GSM
CDMA系统主要特点
CDMA系统主要特点
一、多种形式的分集 二、CDMA的功率控制 三、软 容 量 四、大容量 五、软切换
六、低功率发射 七、可变速率声码器 八、保 密 九、话音激活 α=0.4 十、低值和高冗余度的纠错编码
CDMA系统特点 (二)
—— 功率控制
2.3 闭环功率控制(高速功率控制)
基站每1.25ms(等于6个调制符号)测量接收到的SIR4，与目标SIR相 比较，决定是增加移动台功率还是降低移动台功率。
闭环功率控制动态范围±24dB
基站闭环功率 控制功能
用户数据
MUX
调整Eb/No目标
测量 质量
功率控制
=· N0 B
百度文库
= N0
B · (SNR) RF
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
·多个用户/宽带频道
频率
我国CDMA工作频段
CDMA 上行
CDMA 下行
GSM 上行
GSM 下行
825
835 870
880
联通CDMA
三种多址通信方式
三种多址通信方式
1、 FDMA —— 频分多址 2、 TDMA —— 时分多址 3、 CDMA —— 码分多址
f
f
f
Ci
Fi
t
t
t
a) FDMA
b) TDMA
c) CDMA
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
测量Rx功率
Rx = -70dBm
移动台1
上行链路开环功率控制原理图
PA
Tx = +17dBm
调整Tx功率
移动台2
平均输出功率 Tx(dBm)=-平均输入功率Rx(dBm)+偏置功率+参数
偏置功率： -73dB(800MHz)
控制参数：小区大小，基站有效发射功率(ERP)和基站接收机灵敏度，这些参数均在同 步信道上传输。开环功率控制动态范围±8dB
基带数据谱
DS 扩频系统
RF谱
PS= A1 W = A0 B
TS=1/B 数据波形
扩谱信号波形
TC=N TS =1/W
（a）系统的发射端机
载波调制
DS 扩频系统
接收谱
解扩和解调
滤波
干扰
恢复的基带 数据波形
解调后的谱
（b）系统的接收端机
EbB Eb W Ec W
Δ(SNR) baseband= = N0B
CDMA 移动通信基本原理 — IS-95
京信通信系统公司技术咨询部 2005年5月10日
目录
三种多址通信方式介绍…………………………..3 CDMA系统主要特点………… …………. ……..12 CDMA系统的关键技术………………………….27 CDMA 网络规划…………………………………39 CDMA 直放站的引入对搜索窗的影响…………47