原理介绍.ppt
,一、CDMA系统简要介绍二、CDMA系统无线网络规划三、CDMA2000系统的简要介绍,CDMA系统简要介绍(香农公式),根据香农公式，限带AWGN信道的信道容量公式如下：其中Bw=带宽，单位：Hz；C信道容量，单位：bps;S信号功率 N噪声功率由此公式可得以下结论:1。提高信道容量的方法有两种：提高信噪比S/N；加大信道带宽Bw2。对于给定的SNR，可以通过增加发送信息的带宽得到一个低误信息率。以上结论是扩频通信的理论基础,CDMA系统简要介绍(扩频系统框图),CDMA系统简要介绍(与GSM、TACS的比较),最小不定,最大200,32,120,小区半径（Km）,具有交织和检错的卷积编码；下行线编码率为6/11；上行线编码率为1/3,具有交织脉冲检错和1/2编码率的卷积编码,Manchester,信道编码方式,BS TO MSMS TO BS,Eb/No=57,C/I=9,C/I=18,系统载干比要求,每信道9.6每载频614.4,270.833,13,传输速率(kbit/s),QPSK(扩频)BPSK(下行)QQPSK(扩频)64阵列正交(上行),GMSK,FSK,调制方式,CDMA,TDMA,FDMA,多址方式,0.2,2.0/1.0,0.8,移动台峰值发射功率(W),45,45/95,45,双工间隔(MHz),1250,200,25,频道间隔(kHz),869894824849,935960/18051880890915/17101785,935960890915,工作频段(MHz),IS95-CDMA,GSM900/1800,TACS,系统特性,CDMA系统简要介绍(地址码及其用途),CDMA IS-95A中所使用的几种地址码及其用途：1、PN码：共两种：长度为242-1的PN码和长度为215-1的PN码。作用：a、前向信道：长度为242-1的PN码被用作对业务信道和寻呼信道进行扰码。长度为215-1的PN码 用于正交调制。不同的扇区使用不同相位的序列，其相位差至少为64个比特。b、反向信道：长度为242-1的PN码被用作直接扩频，不同用户使 用由 各自的ESN计算的不同相位的PN码。长度为215-1的PN码 用于对反向业务信道进行正交调制。2、64阶的Walsh码：作用：a、前向信道：Walsh函数直接扩频，同一扇区不同的信道使用不同的Walsh码，被用来区分信道。b、反向信道：使用Walsh码对数据进行调制，6个码符号被64个Walsh码中的一个 进行表示后发送，调制符号即是这组64个正交码中的一个。,CDMA系统简要介绍(地址码及其用途),CDMA系统简要介绍(地址码及其用途),CDMA系统简要介绍(逻辑信道),使用W0,CDMA系统简要介绍(系统同步),IS95CDMA基站间的同步：CDMA系统通过在给定的时间内传送不同的码来区分不同的基站，即基站传送不同时间偏移的同一伪随机码。为了确保时间偏移的正确性，CDMA基站必需对公共时间参考点保持同步。CDMA系统借助GPS提供精确的时间同步，在当前技术手段下GPS是保证其达到预期频谱效率的最好的同步手段。,CDMA系统简要介绍(容量分析),FDMA、TDMA是一种维数受限系统(Dimension limited)，而CDMA系统是一种干扰受限系统(Interference limited)，这种系统链路性能的好坏取决于接收机在干扰中检测信号的能力。CDMA系统前向链路所能支持的最大移动台数与反向链路能支持的最多移动台数不同。一般来说，CDMA系统的容量取决于反向链路的容量。前向链路的容量取决于小区的总发射功率，以及发射功率在业务信道与其他附加信道的分配情况，这些附加信道包括导频、寻呼、同步信道。如果功率放大器不能给前向业务信道提供足够的功率，系统容量就会受前向链路的限制。尽管软切换可以提高反向链路的容量，但它们也会影响前向链路的容量，前向链路的容量会因为软切换的类型和数量而降低。,CDMA系统简要介绍(容量分析),反向链路的容量：其中 处理增益:GP=Bw/R Bw为扩展带宽，R为移动传送速率话音激活因子:一般为0.40.6来自其它小区的干扰因子:f 其值根据不同切换方式改变非理想的功率控制因子:一般为0.70.85 基站接收每个移动台的功率:Sr当Sr无限增大时所能达到的容量:,CDMA系统简要介绍(容量分析),前向链路的容量:进行CDMA前向链路预算时，需做下列假设:1.所有移动台 都在小区边缘 至少都处于双方软切换状态 都按中等速度运动着 1%的FER，（Eb/It)=7dB 2.所有移动台的功率控制都处于理想状态 3.前向链路业务信道的总功率平均地分给所有移动台前向链路容量根据业务信道所能得到的功率来确定。每个附加信道（如P导频、P同步、P寻呼）的功率分配由现场试验决定。,建议前向链路信道功率分配:P导频1520P小区 P同步 10P导频1520P小区 P寻呼3 040 P导频=7%P小区 P业务71P导频76.5 P小区其中P寻呼与P业务代表分配给所有寻呼与业务信道的功率，P小区大小是小区总发射功率。所以，前向链路容量:M 每个扇区中激活的移动台数；处于不同类型软切换状态的移动台所要求的额外业务信道开销系数,CDMA系统简要介绍(容量分析),基站容量小区容量目前工程上一般取值为全向24个，定向21个，即小区负载达到60左右，所能容纳用户数如表所示（设定每用户忙时话务量为0.02Erl),由于CDMA基站扇区间的物理信道资源是一个资源池的概念，所有物理信道可以共享，所以在网络实际运行中，它所能处理的话务量，还要大于设计理论值，这是其它制式不具有的特性,CDMA系统简要介绍(容量分析),CDMA系统简要介绍(标准介绍),CDMA IS-95A系统中的相关标准的介绍：IS-95(TIA/EIA-95):无线空中接口标准IS-96(TIA/EIA-96):语音编码声码器的标准IS-97(TIA/EIA-97):基站性能指标标准IS-98(TIA/EIA-98):移动台性能指标标准IS-127:EVRC的语音编码标准IS-718:EVRC的性能指标标准IS-707A:宽带扩谱系统的数据业务标准IS-634A:MSC-BSC接口版本A标准IS-41(TIA/EIA41):蜂窝无线系统间操作标准IS-657:移动台和IWF之间链路的通信协议IS-658:宽带扩频系统的数据业务互通功能接口标准国内制定的相关的体制标准规范,CDMA系统简要介绍(增强型IS95A),增强型IS-95A 系统（话音业务、短消息业务)的主要功能 支持未来无线因特网和数据服务接入方法具备基本的智能网业务，如预付费业务支持UIM 卡方式支持国际漫游系统平台可在升级软件和更换信道板方式下向cdma2000 1x 演进,CDMA系统简要介绍(频率配置),频率配置 中国联通CDMA系统的工作频率为：825MHz835MHz(基站收)870MHz880MHz(基站发)频道间隔及中心频率位置 第一载频为283。CDMA频道间隔为1.23MHz。CDMA不需进行频率规划，各小区可以使用相同频道。,CDMA系统简要介绍(频率配置),CDMA系统简要介绍(技术特点),与其它系统相比较，CDMA IS95A系统的技术特点：一、软切换 是否进行切换是一个有条件的选择。根据来自两个或多个基站导频信号强度的变化，最终确定与其中一个进行通信。软切换类型：1。扇区间切换（更软切换）：移动台与同一小区的两个扇区保持通信。基站的RAKE接收机将来自两个扇区分集式天线的话音帧中最好的帧合并为一个业务帧。2。小区间切换（软切换）移动台与不同小区的两个或三个扇区保持通信。3。软/更软切换：移动台与一个小区的两个扇区，以及另一个小区的扇区进行通信。4。硬切换：连接前先断开的切换方式。软切换优点：前向和反向业务信道的路径分集。在前向和反向链路上只需要较小的功率，就可以获得分集增益，从而使总的系统干扰减少，提高了系统的平均容量。,二、功率控制 目的：1。通过调整前向和反向链路的发射功率，在所有工作条件下保持链路的质量。2。在CDMA系统中解决远近效应问题。三、RAKE接收机 RAKE接收机合并多径信号，不仅克服了FDMA和TDMA系统中令人头痛的瑞利 衰落问题，而且趋害为利合并的多径信号变成有用信号并加强了接收信号强度，降低了干扰电平。四、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 五、频率分集六、不需要频率规划,CDMA系统简要介绍(技术特点),CDMA系统简要介绍(技术优势),CDMA IS95A系统的技术优势：一、CDMA的频谱利用率高，容量大：CDMA系统本身所固有的码分扩频技术加上先进的内、外环功率控制，话音激活技术，所以容量明显大于GSM系统；二、CDMA的覆盖范围大：CDMA的无线链路预算比GSM高出36dB，同等条件下，覆盖半径将近GSM的1.5倍。三、CDMA的话音品质好：经实际试验，CDMA系统的话音质量不仅明显优于GSM和模拟系统，更加接近固定网的话音质量，特别是强背景噪声环境中，由于采用了伪随机序列进行扩频/解扩，话音质量不亚于固定网电话。四、CDMA的掉话率低 CDMA由于采用了各种软切换技术，因此使得移动环境中因为越区切换的掉话率大大降低。,CDMA系统简要介绍（技术优势),五、可提高数据业务 在数据通信方面，CDMA传送单位比特的成本比在GSM平台上使用WAP，GRPS，EDGE等补充技术都要低，因此更适合作为无线高速分组数据业务或实时数据业务的接入手段，为移动/无线Internet的融合提供了更好的技术条件。六、CDMA的手机符合环保的要求 手机发射对人体的辐射影响越来越受到广泛关注.由于CDMA手机的发射功率小,因此对人体的辐射作用小,而且对其他设备的影响远远小于GSM手机,有“绿色手机”的美誉七、CDMA网络的建设成本低 CDMA系统的覆盖范围大、基站数量少、系统容量大、频谱利用率高、频率规划简单等优势，可大大降低系统的建设成本和运营成本。八、CDMA可以实现向第三代移动通信系统平滑过渡,
