cdma技术与现代蜂窝移动通信

1、cdma技术与现代蜂窝移动通信目前的数字移动通信网的主要多址方式是tdma、tdma系统(gsm, damps)在频谱 效率上约是模拟系统的3倍，容量有限；在话音质量上13kbit/s编码也很难达到有线电话水 平；tdma系统的业务综合能力较高，能进行数据和话音的综合，但终端接入速率有限(最 高9.6kbit/s)； tdma系统无软切换功能，因而容易掉话，影响服务质量；tdma系统的国 际漫游协议还有待进一步的完善和开发。因而tdma并不是现代蜂窝移动通信的最佳无线 接人，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、国际漫游等。cdma多址技术的原理是

2、基于扩频技术，即将需传送的具冇一定信号带宽信息数据， 用一个帯宽远大于信号帶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。接收端由使川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。一、cdma蜂窝移动通信网的特点与fdma和tdma相比，cdma具有许多独特的优点，其中一部分是扩频通信系统 所固有的，另一部分则是由软切换和功率控制等技术所带來的。cdma移动通信网是由扩 频、多址接入、蜂窝纟fl网和频率再用等几种技术结合而成，含有频域、时域和码域三维信号 处理的一种协作，因此它具冇抗干扰性好，抗多径衰

3、落，保密安全性高，同频率可在多个小 区内重复使用，所要求的载干比(c/i)小于1,容量和质屋z间可做权衡取舍等属性。这些 属性使cdma比其它系统有非常重要的优势。1. 系统容量人 理论上cdma移动网比模拟网人2()倍。2. 系统容屋的灵活配置在cdma系统中，用户数的增加相当丁背景噪声的增加，造成话 咅质量的下降。但对用户数并无限制，操作者口j在容量和话音质量z间折衷考虑。另外，多 小区之间可根据话务量和干扰情况自动均衡。3. 系统性能质量更佳这里指的是cdma系统具冇较高的话音质量，声码器可以动态地调 整数据传输速率，并根据适当的门限值选择不同的电平级发射。同吋门限值根据背景噪声的 改变

4、而变，这样即使在背景噪声较大的情况下，也可以得到较好的通话质量。cdma系统 采用软切换技术，这样完全克服了硬切换容易掉话的缺点。4. 频率规划简单用户按不同的序列码区分，所以不相同cdma载波可在相邻的小区内使 用，网络规划灵活，扩展简单。5. 延长手机电池寿命采用功率控制和可变速率声码器，手机电池使用寿命延长。6. 建网成木下降。二、cdma移动通倍网的关键技术1. 功率控制技术功率控制技术是cdma系统的核心技术。cdma系统是一个自扰系统，所有移动用户 都占用相同带宽和频率，互相干扰问题特别突出。cdma功率控制的h的就是克服干扰， 使系统既能维护高质量通信，又不对其他用户产生干扰。功

5、率控制分为前向功率控制和反向 功率控制，反向功率控制乂可分为仅由移动台参与的开环功率控制和移动台、基站同时参与 的闭环功率控制。（1）反向开环功率控制。它是移动台根据在小区中接受功率的变化，调节移 动台发射功率以达到所有移动台发出的信号在基站时都有相同的功率。它主要是为了补偿阴 影、拐弯等效应，所以它有一个很人的动态范围，根据is-95标准，它至少应该达到正负32db 的动态范i节i。（2）反向闭环功率控制。闭环功率控制的设计目标是使基站对移动台的开环功 率佔计迅速做出纠正，以使移动台保持最理想的发射功率。（3）前向功率控制。在前向功率 控制中，基站根据测量结果调整每个移动台的发射功率，其f1

6、的是对路径衰落小的移动台分 派较小的前向链路功率，而对那些远离基站的和误码率高的移动台分派较大的前向链路功 率。2. pn码技术pn码的选择直接影响到cdma系统的容量、抗t扰能力、接入和切换速度等性能。 cdma信道的区分是靠pn码來进行的，因而要求pn码自相关性要好，互相关性要弱，实 现和编码方案简单等。目前的cdma系统就是采用一种基木的pn序列-m序列作为地址码, 利用它的不同相位来区分不同用户。3. rake接收技术移动通信信道是一种多径衰落信道，rake接收技术就是分别接收每一路的信号进行解 调，然后叠加输出达到增强接收效果的目的，这里多径信号不仅不是一个不利因素，而且在 cdma

7、系统变成一个可供利用的有利因素。4. 软切换技术先连接，再断开称z为软切换。cdma系统工作在相同的频率和带宽上，因而软切换 技术实现起来比tdma系统要方便容易得多；5. 话音编码技术冃前cdma系统的话音编码主要冇两种，即码激励线性预测编码（celp）8kbit/s和 13bit/so 8kbit/s的话音编码达到gsm系统的13bit/s的话音水平英至更好。13bit/s的话音编 码已达到有线长途话音水平。celp采用与脉冲激励线性预测编码相同的原理，只是将脉冲 位置利幅度用一个矢量码表代替。三、国外的cdma技术应用自1993年tia批准cdma为扩频率数字蜂窝系统标准以來，cdma技术在国外得到 迅速发展，已呈后来居上之势。在美国10大蜂窝公司屮有7家选川cdmac在亚洲，cdma 技术商业化趋势更强，1995年，韩国lgic公司推出世界上首批商用cdma交换系统。1995 年9月，壯界上第一个商用cdma移动网在香港地区开通，1996年亦韩国汉城附近开通壯 界上最大的商用的cdma网，新加坡的cdma个人通信网于1997年开