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文档简介

CDMA通信技术和朗讯科技CDMA系统青岛朗讯培训中心宋红彦随着现代通信的发展,在任一时间,任一地点能与任一对象进行各种信息交流已成为现代通信理所当然的目标。因而促使移动通信技术发展异常迅速并日渐成熟。从20世纪70年代末蜂窝移动通信的问世到当今21世纪CDMA技术应用,移动通信经历了模拟时代如北美的AMPS、欧洲的TACS、瑞典的NMT-900、日本的HCMTS/MCMTS以及无绳CT-1;数字时代如北美的D-AMPS、欧洲的GSM、日本的JDC直至当今WS-CDMA/CDMA2000等。在从模拟到数字的转变过程中经历了多址通信技术的发展:频分多址FDMA、时分多址TDMA以及码分多址CDMA。CDMA系统是20世纪80年代末90年代初由Qualcomm公司开发试验的,由于其能有效的降低人为干扰、窄带干扰、多径干扰的影响,采用语音激活技术、各种分集技术、各小区间均使用同一频率无需频率管理和指配、实现软切换,大大增加了系统容量以及系统抗干扰能力。并且满足了日益激增的对移动通信非话业务的需求。最典型的是IS-95CDMA蜂窝移动通信系统。本文将对多址通信、IS-95CDMA系统技术原理和关键技术作相应介绍后,将重点介绍朗讯科技CDMA系统的应用和组成。第一章、CDMA通信技术一、多址通信方式传统的无线通信是建立在点对点的通信基础上的,而现代通信为了实现任意呼叫某一用户的目的逐步转向多址通信。在射频信号可分割理论基础上,在发送端信号复合,在接收端信号分离,要求各个信号之间必须线性相关且相互正交。即许多移动用户共用一个宽带信道,任意二个移动用户可占用任一指定射频信道,进行相互通信而不影响其他用户。目前常见的多址通信方式有频分多址的FDMA方式、时分多址的TDMA方式以及码分多址的CDMA方式。FDMA采用频率分割,将使用频段划分成若干个极窄子频的频道,一个用户分配一个固定频道,利用调频方式在该频道内传送信息,在接收端采用滤波器将不同信号分离,实现多址通信,为模拟方式。例如北美的APMS利用800MHZ频段频率资源,每个频道占用带宽30KHZ;欧洲的TACS利用900MHZ频段频率,每个频道占用带宽25KHZ。如下图(一)所示。市比较钻项目蠢AM吵PS泼TA最CS炕工作修频段醉(M姻HZ伯)束基站捕发送傅:8拖70冷-8放90锈基站罩接收岔:8肯25烈-8筒45核基站帜发送苍:9议35量-民96估0奏基站跑接收仅:8药90河-9草15横频道失间隔搞(K洒HZ艳)到30雷25环控制娃频道贼调制犁方式逢控制抵频道昨调制角峰值里频偏香FS恩K脖8K忘HZ糠FS证K陆6.霸4K傻HZ凶话音知频道军调制切方式舍话音音频道医调制骡峰值躁频偏大FM须12蝶KH晨Z育FM斥9.夕5K愿HZ位控制催信号瞎传输概速率骂(k勇bp酒s)傍10帽8图(一)AMPS与TACS的主要差别不TD繁MA丑是数否字通捐信的宴主要堆多址填方式胞,采票用时泉域分堪割,学在F殃DM漆A工嘉作频副段的担基础晕上,施在给病定频夹带的似最高潮数据浅速率拥条件食下,怕将传及送时吊间划矩分成卵若干亿个时耍间间房隔(穴即为奋时隙贪),咬一个性用户惑使用赵一个扬给定卧的时旷隙,绕在穿接收泥端利塘用时内间肃选通鸦门提卧取信卸号,贡实现拾多址丛通信炊。臭例如认北美平的D览-A初MP恋S,气30深KH拦Z蝴分成路6个晴时撑隙,刑同时惠支持嫩3个及呼叫鼓;框欧洲伸的G供SM犬,将彼20恶0K矮HZ忍划分葵成8炮个时井隙,枝支屈持8证个呼滤叫。牢如图盾(二岔)所昆示。绩比较箭项目伏D-遭AM棉PS塘(旅IS都-1贞36左)课GS泉M腾工作衔频段占(M缺HZ缺)帖基站斥发送外:8娱70倘-8削90封基站迹接收茂:8杰25她-8笨45澡基站访发送芬:9头35陆-9业60主基站以接收艰:8来90革-9趴15承频道狭间隔续(K咱HZ售)仍30撞25炎调制废/4雾-D眼QP当SK旅(宜8-刊PS师K)寨GM昌SK欧帧长述(驴ms两)富40挎4.郊61携5爱每帧宝时隙晃6角8仆语音酒编码欺VS纪EL晌P牺(A迫CE捐L绑P)诉PR边E-采LT初P帅最大奶可能钥数据只速率树(k舅bp门s)即43斥.2辟11站5.凭2-维18婆2.访4言图(舌一)坟慎D-挡AM扎PS卵与G赞SM正的主蚂要差惧别疼不管辉是F援DM助A还丹是T横DM杀A均绍存在培复杂自的频稀率复皂用及赔RF蹈设计多。误CD狼MA搬是通朋过比陵传送诱数据低速率番高得言多的坑特殊模编码跨来调嚷制信购息,穗将数削据带尺宽大圈大扩碎展后浆再进关行传启输,丽不同袭用户北使用御相同徐载频除但使泡用互缓不干话扰的勿不同音编码阁,即报在同乘频同迅时的绞条件重下各毁个接屈受机枣根据洽信号仍码型催之间民的差庄异提撇取信舟号,惜实现强多址猛通信休。驶目前零窄带氏CD迫MA症(I沃S-植95介)频杂道办的划毙分基铲于A锅MP私S(诵如图堡三所嗽示)浑,植系统炉中赌多用愁户工辜作于吩同一逐载拾频,命利用佣扩频狂有效吴的利种用有戏限的矿频带奋宽,远最终运带宽抱扩窑展为刷1.皮23默MH盼Z,添同时探利用川三种压相关锤编码腰(逆PN眨O诸ff贝se宝t象Co窗de资,W且al版sh协C予od闹e,蛋42亭-b暮it婆s唉Lo谦ng著C吃od北e)快进样行调捉制/收解调有来区瓶分每送个用幕户;息将斜来宽须带C植DM马A可殖将带休宽扩坚展为销5M忙HZ日、1昌0M汽HZ秘、1画5M耀HZ纸、2议0M母HZ含。拐CD爹MA擦信道奴编号赶(兄AM侨PS泼信道零编号赌)遇基站何接收拨频率赛(M自HZ刚)氏基站块发送膀频率熔(M潜HZ装)管蜂窝国频带肾28衣3(施主载饼频)程83稀3.隙49梦87潮8.土49他A纵38书4(谁主载辈频)狡83蚊6.姑52件88急1.侨52搏B帐69页1(蜜次载辛频)拦84恒5.堡73色89漆0.答73翁A基77序7(铺次载袭频)删84首8.巴31快89拦3.婚31闪B恰型胖余图(她三)肃宪CD批MA肤信道俩分配苹二、盐CD调MA鹊主要障技术隆参数债CD信MA颤建立栽在正叉交编忍码、荒相关摧接收妈的基坝础上锄,利用用扩思频通花信原本理实驼现多贼址通脏信,津其主橡要技宾术参食数如道图四舅所示碗频段犹(M版HZ巴)蹲82轿4-抢84还9旱(基宴站收塔),裤86络9-栋89声4(倦基站摔发)预频带删间隔仰1,榜25屠MH先Z私扩频遵方式窃DS率-P友N谋扩频闪码元缴速率鞋1.辩22续88键Mc齐hi统ps滑/s唇帧长睁(m舰s)咽20荐可变仁语音光编码遮及话棕音激秩活贱速率库(k膏bp寒s)抚QC师EL奋P/灰CE烦LP牺8,阻13丘数据栏调制哄速率域(k锦bp辞s)糟1.加2/中1.迫8,陆2.系4/统3.颠6,烦4.介8/秘7.栋2,国9.双6/外14敲.4常调制沉方式能QP费SK粗,6湿4-限Ar汗y妥OQ禽PS匀K山数据静速率番(k粒bp述s)顺9.岔6/湿14愉.4世(I捆S-难95愤A)杨,6拣4/采11丛5.膨2(从IS亏-9桶5B先)惕瞎坛货图(玩四)朱愤CD各MA秆主要渗技术弃参数嘱三、虽CD麦MA宫关键神技术维1、孩直接呢序列法扩频瓣:信勇息承抵载信脑号被怕一个厦高码餐片速肯率的议扩展钻码相谎乘。贼CD艰MA雹利用签自相困关性产非常万大而喂互相沟关性门小的驻码序宋列作煤为地涂址码捡,对岛已被疯原始执用户顾信息童信号愉调制君的载暂频进系行二就次调浙制,贡扩展墓其信讽号频悔谱。之IS叠-9伍5采应用缘18旋0度茅相移科键控竞QP帆SK毁。有稿效的皂降转低功颠率谱晨密度害提高谅信噪计比,邪保密谷性好瑞,屠同时冷用户提共用柄同一杀宽带红频谱彼不存腰在互若调干腾扰。炊CD冈MA塌采用忽三层佳编码干结构映:用碰户码斧(4孙2比仰特长队码)蹄、基疫站码娇(1丑5比托特时膛间偏勇移码梳)、跪信道乞的正荣交码孙(6趟4正铅交滋wa登ls托h码卸)。菊2、鸣多种河分集谱技术县分集间合成乎技术毙是指牙系统娘提供注二个障或更圈多个勿输入扁信号旋到接茫收端秒,这壤些输棵入信馆号的末衰落极各不毯相关虎,系援统分删别接阵收它忧们再竭将它峰们合视成处卖理后姻进行辰判决渡,大侄大降我低衰写落对注信号希的影剩响。撇依据象衰落般的频播率、球时间顶和空枯间的竟选择怜性,微相应好有频往率分拨集、墙时间沙分集淘和空野间分非集。汪空间完分集融通过戒几个址独立梁天线蝴或在忽不同森位置型分别溪发射炼和接糠收信半号,营采用慎选择鲜性合亿成技帮术总裤是选兴择信快号较高强的喉一个秩输出怖,降咬低了且地形疏等因重素对筝信号较的影障响。氏CD但MA挖越区蚂软切判换就棋是空水间分搁集的弱一个带有利供例证草。扫CD牛MA忙采用丈扩频奇技术善,根浅据宽防带信鹿号不寺会在南使用圈频率欣均衰械落这欣一特巴性,伟其宽窑带传换输即旺为频裁率分晓集,鲜克服炭了因件信号章传送烦的多胸条路输径以牺及用亭户的米移动衣性带殊来的纸多径铺衰落于。底CD猪MA背利用贡交织值编码妹、纠蜜错和权检错浓编码剂等技摆术在政不同吃时隙区发送嫌信号臭,利辆用衰别落的漠时间动选择秒性来冲进行偿时间悼分集学。造同时残CD驳MA驶采用娱RA挪KE值接受落机(糟基站辛采用奸4盆fi特ng吨er暗接锈受机驶,手昼机采随用3哥f他in说ge代r接难受机赵)分蚁别接演收时请延较热大的塘不同唉路径易强信星号然解后合识并,乔采用忽数字街判声别恢恳复信暗号。摔CD沃MA陈采用充多种征分集恼技术多减少撤衰落工对信牵号的稻影响举,获吩取高史质量屑的通夸信。这3、桐自动股功率陷控制版FD情MA坛和T头DM依A依型靠用效户占膝用不赌同的影频率笼和时者隙来孔区分询用户促,而衰CD俯MA链依靠鉴地址章码来段解扩侄,依连据功侍率来轰区分里信号谎。对旬于移向动通当信中狱,假诞设基仿站覆陵盖小僚区中锻所有睁用户摸均以绘相同州功率领发射反,则于靠近洽基站若的手昨机信锐号到滩达基害站的英功率宾较强里,而注远离隙基站腾的手尾机信陷号较蔑弱,踩强信熔号掩息盖弱钓信号勺,称黑为远矩近效今应。遇这对碰于C拥DM伏A影糊响尤忘为突欠出。嘱CD朴MA耗只有因通过钞自动全功率度控制减来克糟服远掀近效孝应。匠上行企链路刃(手委机至足基站访)功锯率控椒制:自一方新面通趟过手烦机对式其发豆射功怪率的晃开环机估计捷(手织机估漂计从免基站拿到手赌机的践路径签损耗梳以及尊根据霉收到颜的基冰站功冲率发汪送第裕一个罢功率感试验顶值)师,另睡一方倍面通圾过基烟站辅宜助闭壮环控宴制弹(基设站检复测从免丸来背的信半噪比石,并锣与系勾统设状置于的信牲噪比任进行吴比较碗产生抹功率洞校正妇命令卧发送怒给手匙机)窗,来称保证胆所有降甘信号材到祸达基环站时糠具有垦相同爹功率评。昌下行冬链路买(基棚站到溉象)采晒用功牲率控恋制技葱术克饼服同革频干脊扰:术基站羊估计么下行弃链路枕的传寻输损贱耗,胸分配嫌给每室个业添务信演道一萝定的圈初始吓功率既,然蒜后周嘱期性劲的减跌少发城射功引率直泉至手稳机发煎出增毙加功运率请屑求。事4、拐相关最接收燕CD鞭MA秆在接葵收端忧将高创频扩荷频信铜号变治成中霞频信供号时张,噪催声和贞干扰匠的功源率大袄于有郊用信园号功些率,摸这时似必须滑依靠费地址赵码的恨相关先特性鼓将有缴用信祖号提引取出扭来。交采用辉匹配软滤波赌器使蹈有用拔信号摘匹配秘输出秀,而已噪声污和干须扰由低于未贵匹配爱而被鸡抑制侵,从肌而得病到最透大的见信噪螺比。筑5、锐语音垦编码黄语音泰编码钩包括臣波形酱编码稼(采傅用线加性预晶测技科术,昆尽可省能地秤重现宽原始练语音疫波形源,语涉音质昨量高妄但传党输的得比特剪数多逮)和军参数特编码穴(依投据人充类语佩音生押成模娱型为漂基础岸分析墓表征装语音蛮的特烂征参侦数并惰传送肌这些侦参数模,在嘱接收罚端合稿成恢馒复,旅比特绸数降抵低但弃语音川质量握不高喝),娘因此退目前忽多混现合使家用这希二种遗编码螺采用钞码激圈励线荡性预窜测编细码C穿EL陈P、那矢量裙和激决励线宵性预听测编壁码V卵SE免LP百。同丙时存肆在可路变速福率话麦音编谁码器生,提裁供4将种速秆率在福话音仿间歇王期减剥少传崭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