CBEC_011_C1-ZXC10中兴CDMA基站系统初级培训基础知识模块CDMA原理_

中兴通讯中兴通讯学院－ZXC10中兴CDMA基站系统初级培训基础知识模块CDMA原理中兴通讯中兴通讯学院蜂窝移动通信系统的演变及趋势第第一一代代第第二二代代第第三三代代模模拟拟数数字字数数字字话话音音话话音音、、数数据据话话音音、、高高速速数数据据AAMMPPSSCCDDMMAACCDDMMAA22000000TTAACCSSGGSSMM//TTDDMMAAGGPPRRSSWW__CCDDMMAA8800年年代代11999911119999992200001122000022AMPS:AdvancedMobilePhoneSystemTACS:TotalAccessCommunicationSystemGPRS:GeneralPacketRadioServices--通用分组无线业务★中兴通讯中兴通讯学院（一）CDMA发展历史和现状（国际）&90年代初，Qualcomm公司首次将CDMA技术引入民用通信领域；&1993年，第一个CDMA标准IS95发布；&1996年，CDMA标准IS95A发布；&2000年，CDMA2000-1X标准IS-2000Release0、ReleaseA出台；&2000年，1XEV-DO、1XEV-DV等宽带CDMA技术纷纷出台，部分提案已经被3GPP2采纳；CDMA技术发展概况中兴通讯中兴通讯学院技术在世界范围内的应用目前全球约有50个左右国家正在使用CDMA网络，其中CDMA作为主要移动通信网络的包括美国、韩国、日本、澳大利亚等国家以及南美洲的一些地区。目前CDMA用户已超1亿，占移动用户总数的20%CDMA在全球的普及程度会进一步加大，根据Datacomm数据公司的预测，在未来5年内，CDMA全球用户数有望占到总移动用户数的35%中兴通讯中兴通讯学院（二）CDMA发展历史和现状（国内）1997年，中国的北京、西安、上海、广州建有CDMA实验网（中国长城网，133网）1997年开始，国内设备制造商相继开始投巨资开发CDMA产品1999年2月，联通与QUALCOMM签署知识产权框架协议1999年11月中兴、大唐、华为等厂家相继开发出MSC产品2000年5月，国内8家企业与QUALCOMM签订R&D协议2000年7月，中兴推出国内首家独立开发的BSS产品和手机产品CDMA发展概述（国内）中兴通讯中兴通讯学院（三）中兴CDMA研发概况95年，启动项目----CDMA移动通信98年3月，经国家计委批准立项99年11月，中兴率先与Qualcomm公司签定《CDMA研发协议》2000年3月，基站系统联通，进入整机测试阶段。2000年3月，中兴CDMA手机研制开发成功2000年7月底-8月初，ZXC-10BSS开通试验局2000年10月，ZXC-10BSS和手机批量生产★中兴CDMA发展概述中兴通讯中兴通讯学院中兴参与标准制定及课题研究中国无线标准研究组（CWTS）的正式成员；3GPP、3GPP2的正式成员；QualcommIPR谈判小组成员；直接参与制定：《800MHzCDMA蜂窝移动通信设备总测试规范：基站部分》《800MHzCDMA蜂窝移动通信网移动应用部分（MAP）测试规范》承担两项“863”国家高科技攻关项目第三代移动通信研究的课题中兴通讯在国内CDMA领域的特殊地位中兴通讯在国内CDMA领域的特殊地位中兴通讯中兴通讯学院★cdma2000空中接口演进中兴通讯中兴通讯学院月，公布IS-2000ReleaseA标准1xEV-DO(DataOnly)与IS-95A、B、cdma20001XRTT同一频段前向峰值数据速率2.4Mbps；反向峰值数据速率1Mbps1xEV-DV目前有多家公司提出技术方案2001年5月将形成最后的标准与IS95-A/B以及cdma20001XRTT系统后向兼容前向和反向均高于IMT2000要求的数据速率前向4.8Mbps，反向614Kbps中兴通讯中兴通讯学院、1XEV-DV技术对比1XEV-DO：利用单独的载频实现高速数据传输；优点：多个接入终端（AT）实际上时分复用所有载频资源进行数据传递，控制简单，成本较低缺点：由于话音和数据呼叫的呼叫模型不同，可能会导致频率资源浪费1XEV-DV：同一窄频内既可以传送话音，又可以传送高速数据；优点：使频率资源得到了有效地利用缺点：控制复杂，成本较高中兴通讯中兴通讯学院反射、折射和散射3.绕射无线信道的传播中兴通讯中兴通讯学院由多径传播传播引起的多径干扰指无线电波因传输路径的不同引起到达时间的不同而导致接收端码元的相互干扰。★多径传播中兴通讯中兴通讯学院多径信号到达移动所传输的路径不同和到达时间的不同，而造成相位的不同。这样多径信号之间就会产生相互相减的效应，造成极其严重的衰落现象，使信号的信噪比严重下降，影响接收效果。如果是宽带通信，信号的频谱较宽，还会发生频率选择性衰落。这主要是因为针对不同的多径情况，不同频率产生的衰落深度也不同，造成有的频率分量完全被多径抵消掉。多径传播多径信号对通信是有用还是无用？中兴通讯中兴通讯学院当移动站进入建筑物阴影时因为大部分信号能量被建筑物阻挡会发生衰落，移动站仅能接收到从其它物体的反射来的信号或绕射来的信号。但这种衰落相对多径引起的衰落来说变化速度要慢的多，所以称之为慢衰落，它不像快衰落那样难以对付。衰落指在接收端信号的振幅总是呈现出忽大忽小的随机变化的现象。依据持续时间长短，衰落一般有快慢之分。快衰落大部分是由于多径传播引起，它使得信号严重失真。慢衰落是由不同类型的大气折射或行进过程中地形等其它障碍物的影响而产生的。信号阴影中兴通讯中兴通讯学院在生活中我们常会遇到这样的情形，当一辆警车迎面急驶而来时我们会觉得警笛的声音越来越刺耳尖利，而当其远离驶去时又变得缓和起来。这就是多普勒频移造成的频率变化。多普勒频移指多径效应不仅可使发射信号的振幅发生变化，而且可使发射信号的频率结构发生变化，造成相位起伏不定，它导致数据信号的错误接收。根据上述公式，我们可以很清楚的计算出由于移动台移动速度导致的多普勒频移，当两者之间有一定的可比性时，产生了严重的影响。当人们持手机在低速运动状态下打电话时，多普勒频移可以忽略不计，但当人们坐在高速行驶的汽车上打电话时，就不得不考虑多普勒频移的影响了。★多普勒频移中兴通讯中兴通讯学院香农(Shannon)在信息论的研究中得出了信道容量的公式)1(log2NSBC这个公式指出：如果信息传输速率C不变，则带宽W和信噪比P/N是可以互换的★香农公式中兴通讯中兴通讯学院(f)f0扩频前的信号频谱信号ff0扩频后的信号频谱信号S(f)ff0解扩频前的信号频谱信号干扰噪声S(f)ff0解扩频后的信号频谱信号干扰噪声S(f)接收端发送端扩频频谱变化中兴通讯中兴通讯学院扩频通信，即扩展频谱通信(SpreadSpectrumCommunication)。扩频通信技术是一种信息传输方式在发端采用扩频码调制，使信号所占的频带宽度远大于所传信息必须的带宽在收端采用相同的扩频码进行相关解调来解扩以恢复所传信息数据。扩频技术包括以下几种方式：直接序列扩展频谱，简称直扩（DS），跳频（FH），跳时（TH），线性调频（Chirp）。此外，还有这些扩频方式的组合方式，如FH/DS、TH/DS、FH/TH等。在通信中应用较多的主要是DS、FH和FH/DS。★扩频概念中兴通讯中兴通讯学院扩频通信技术具有以下特点：（1）很强的抗干扰能力。其抗干扰能力与其频带的扩展倍数成正比，频谱扩展得越宽，抗干扰的能力越强。（2）可进行多址通信。虽然CDMA扩频系统占用了很宽的频带，但由于各网可在同一时刻共用同一频段，其频谱利用率甚至比单路单载波系统还要高。CDMA是未来全球个人通信的一种主要的多址通信方式。（3）安全保密。由于扩频系统将传送的信息扩展到很宽的频带上去，其功率密度随频谱的展宽而降低，甚至可以将信号淹没在噪声中。。（4）抗多径干扰。它是利用扩频所用的扩频码的相关特性来达到抗多径干扰，甚至可利用多径能量来提高系统的性能。扩频概念中兴通讯中兴通讯学院扩频系统有一个重要的概念就是扩频增益。扩频通信系统由于在发送端扩展了信号频谱，在接收端解扩还原了信息，这样的系统带来的好处是大大提高了抗干扰容限。理论分析表明，各种扩频系统的抗干扰性能与信息频谱扩展后的扩频信号带宽比例有关。一般把扩频信号带宽W与信息带宽△F之比称为处理增益GP，即：GP＝W/△F。★扩频增益中兴通讯中兴通讯学院多址方式是许多用户地址共同使用同一资源（频段）相互通信的一种方式。对于CDMA系统来说就是，许多的用户在同一时间使用相同的频点。由于使用共同的传输频段，各用户间系统各单元之间可能会产生相互干扰称为多址干扰，同时也称为自干扰。为了消除或减少多址干扰，不同用户的信号必须具有某种特征以便接收机能够将不同用户信号区分开，这一过程称作信号分割。多址方式中兴通讯中兴通讯学院主要的信号分割或多址方式有：频分方式：不同用户使用不