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CDMA移動通信技術(shù)與現(xiàn)代蜂窩移動通信

云知道


目前的數(shù)字移動通信網(wǎng)的主要多址方式是TDMA、TDMA系統(tǒng)(GSM ， DAMPS)在頻譜效率上約是模擬系統(tǒng)的3倍 ， 容量有限；在話音質(zhì)量上13kbit/s編碼也很難達(dá)到有線電話水平；TDMA系統(tǒng)的業(yè)務(wù)綜合能力較高 ， 能進(jìn)行數(shù)據(jù)和話音的綜合 ， 但終端接入速率有限(最高9.6kbit/s)；TDMA系統(tǒng)無軟切換功能 ， 因而輕易掉話 ， 影響服務(wù)質(zhì)量；TDMA系統(tǒng)的國際漫游協(xié)議還有待進(jìn)一步的完善和開發(fā) 。因而 TDMA并不是現(xiàn)代蜂窩移動通信的最佳無線接人 ， 而CDMA多址技術(shù)完全適合現(xiàn)代移動通信網(wǎng)所要求的大容量、高質(zhì)量、綜合業(yè)務(wù)、軟切換、國際漫游等 。
CDMA多址技術(shù)的原理是基于擴(kuò)頻技術(shù) ， 即將需傳送的具有一定信號帶寬信息數(shù)據(jù) ， 用一個帶寬遠(yuǎn)大于信號帶寬的高速偽隨機(jī)碼進(jìn)行調(diào)制 ， 使原數(shù)據(jù)信號的帶寬被擴(kuò)展 ， 再經(jīng)載波調(diào)制并發(fā)送出去 。接收端由使用完全相同的偽隨機(jī)碼 ， 與接收的帶寬信號作相關(guān)處理 ， 把寬帶信號換成原信息數(shù)據(jù)的窄帶信號即解擴(kuò) ， 以實(shí)現(xiàn)信息通信 。
一、CDMA蜂窩移動通信網(wǎng)的特點(diǎn)
與FDMA和TDMA相比 ， CDMA具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn) ， 其中一部分是擴(kuò)頻通信系統(tǒng)所固有的 ， 另一部分則是由軟切換和功率控制等技術(shù)所帶來的 。CDMA移動通信網(wǎng)是由擴(kuò)頻、多址接入、蜂窩組網(wǎng)和頻率再用等幾種技術(shù)結(jié)合而成 ， 含有頻域、時域和碼域三維信號處理的一種協(xié)作 ， 因此它具有抗干擾性好 ， 抗多徑衰落 ， 保密安全性高 ， 同頻率可在多個小區(qū)內(nèi)重復(fù)使用 ， 所要求的載干比(C／I)小于l ， 容量和質(zhì)量之間可做權(quán)衡取舍等屬性 。這些屬性使 CDMA比其它系統(tǒng)有非常重要的優(yōu)勢 。
1．系統(tǒng)容量大 理論上CDMA移動網(wǎng)比模擬網(wǎng)大20倍 。
2．系統(tǒng)容量的靈活配置 在CDMA系統(tǒng)中 ， 用戶數(shù)的增加相當(dāng)于背景噪聲的增加 ， 造成話音質(zhì)量的下降 。但對用戶數(shù)并無限制 ， 操作者可在容量和話音質(zhì)量之間折衷考慮 。另外 ， 多小區(qū)之間可根據(jù)話務(wù)量和干擾情況自動均衡 。
3．系統(tǒng)性能質(zhì)量更佳 這里指的是CDMA系統(tǒng)具有較高的話音質(zhì)量 ， 聲碼器可以動態(tài)地調(diào)整數(shù)據(jù)傳輸速率 ， 并根據(jù)適當(dāng)?shù)拈T限值選擇不同的電平級發(fā)射 。同時門限值根據(jù)背景噪聲的改變而變 ， 這樣即使在背景噪聲較大的情況下 ， 也可以得到較好的通話質(zhì)量 。CDMA系統(tǒng)采用軟切換技術(shù) ， 這樣完全克服了硬切換輕易掉話的缺點(diǎn) 。
4．頻率規(guī)劃簡單 用戶按不同的序列碼區(qū)分 ， 所以不相同CDMA載波可在相鄰的小區(qū)內(nèi)使用 ， 網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃靈活 ， 擴(kuò)展簡單 。
5．延長手機(jī)電池壽命 采用功率控制和可變速率聲碼器 ， 手機(jī)電池使用壽命延長 。
6．建網(wǎng)成本下降 。
二、CDMA移動通信網(wǎng)的要害技術(shù)
1．功率控制技術(shù)
功率控制技術(shù)是CDMA系統(tǒng)的核心技術(shù) 。CDMA系統(tǒng)是一個自擾系統(tǒng) ， 所有移動用戶都占用相同帶寬和頻率 ， 互相干擾問題非凡突出 。CDMA功率控制的目的就是克服干擾 ， 使系統(tǒng)既能維護(hù)高質(zhì)量通信 ， 又不對其他用戶產(chǎn)生干擾 。功率控制分為前向功率控制和反向功率控制 ， 反向功率控制又可分為僅由移動臺參與的開環(huán)功率控制和移動臺、基站同時參與的閉環(huán)功率控制 。(l)反向開環(huán)功率控制 。它是移動臺根據(jù)在小區(qū)中接受功率的變化 ， 調(diào)節(jié)移動臺發(fā)射功率以達(dá)到所有移動臺發(fā)出的信號在基站時都有相同的功率 。它主要是為了補(bǔ)償陰影、拐彎等效應(yīng) ， 所以它有一個很大的動態(tài)范圍 ， 根據(jù)IS-95標(biāo)準(zhǔn) ， 它至少應(yīng)該達(dá)到正負(fù)32dB的動態(tài)范圍 。(2)反向閉環(huán)功率控制 。閉環(huán)功率控制的設(shè)計目標(biāo)是使基站對移動臺的開環(huán)功率估計迅速做出糾正 ， 以使移動臺保持最理想的發(fā)射功率 。(3)前向功率控制 。在前向功率控制中 ， 基站根據(jù)測量結(jié)果調(diào)整每個移動臺的發(fā)射功率 ， 其目的是對路徑衰落小的移動臺分派較小的前向鏈路功率 ， 而對那些遠(yuǎn)離基站的和誤碼率高的移動臺分派較大的前向鏈路功率 。

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