1移动通信原理移动通信原理安徽建筑工业学院朱徐来zhuxulai@126.com2第七章第七章CDMA(IS-95)CDMA(IS-95)移动通信系统移动通信系统一、概述二、CDMA蜂窝系统的无线传输三、CDMA蜂窝系统的网络管理与控制3重要知识点重要知识点1.CDMA系统的基本特点2.CDMA系统前、反向链路信号形成的过程3.前、反向链路信道中PN码出现几次?各自作用?42.1.3GSM2.1.3GSM的工作频段的工作频段频段:上行:890~915MHz,1710~1785MHz下行:935~960MHz,1805~1880MHz我国:上行:905~915MHz下行:950~960MHz上行:1710~1755MHz,1805~1850MHz52.1.42.1.4GSMGSM的频道和调制的频道和调制★收发频率间隔:45MHz★相邻两频道间隔为200kHz。工作频段包含124对(DCS1800:373对)频道,每个频道8个时隙,共992个物理信道★调制方式:◆高斯最小移频键控(GMSK)原因:邻信道干扰小于-60dB◆高斯滤波器:BT=0.3◆频谱利用率:1.35bps/Hz6§1§1概述概述★扩频的概念*★CDMA蜂窝系统的概念及特征★CDMA蜂窝系统的同步与定时7扩频的基本原理扩频的基本原理◆扩频技术是把信息的频谱展宽进行传输的技术◆根据Shannon公式,在白噪声干扰下,通信系统的信道容量为:公式说明:对一个给定的信道容量而言,可以利用带宽与信噪比的互换而保持不变,即以频带换取信噪比)/)(1(log)1(log022sbitBNSBNSBC8CDMACDMA基本概念基本概念CDMA是码分多址系统:◆CDMA基于扩频技术,用户具有特征码◆扩频:信息带宽扩展◆码分:实现用户,信道和基站的标识问题采用m序列,Gold序列等伪随机序列(PN码)9mm序列的自相关特性(一)序列的自相关特性(一)例:序列0010111序列1001011都为不同相位的同一序列序列1100101移位数10mm序列的自相关特性(二)序列的自相关特性(二)11CDMA蜂窝系统的概念及特征★美国Qualcomm公司于1990年提出了基于直扩码分的数字蜂窝通信系统,1993年正式成为北美数字蜂窝通信标准。IS-95是第一个码分多址CDMA的空中接口标准。IS-95空中接口主要参数如下表所示:12频段下行:(基—>移):869~894MHz,25MHz上行:(移—>基):824~849MHz,25MHz信道数64个码分信道/每一个载频射频带宽2×1.23MHz(其中第一频道为2×1.77MHz)调制方式基站:QPSK;移动台:OQPSK扩频方式直接序列扩频:DS-CDMA话音编码可变速率CELP,最大速率8Kb/s,最大数据率9.6Kb/s信道编码卷积编码:下行:码率R=1/2,约束长度K=9;上行:码率R=1/3,约束长度K=9交织编码:交织间距:20ms(话音帧周期)地址码信道地址码(下行):64阶Walsh正交码基站地址码(下行):,m序列码,用户地址码(上行):,m序列长码截短功控800Hz,周期1.25ms1521m4221m13CDMA系统特点◆可采用多种分集技术(时间、频率和空间分集)◆较低的发射功率,低的信噪比要求◆保密性好◆软切换◆大容量,软容量◆话音激活◆CDMA系统的要求严格的同步与定时CDMA系统的公共时钟基准是CDMA系统时(CDMASystemTime),它是采用GPS(全球定位系统)时间标尺,每2秒钟(对应75个短码周期)对短码进行一次校准。14§2§2CDMACDMA蜂窝系统的无线传输蜂窝系统的无线传输◆物理信道与逻辑信道◆前向CDMA链路信号◆反向CDMA链路信号15物理信道(一)前向链路(ForwardLink):BS到MS方向的链路反向链路(ReverseLink):MS到BS方向的链路前向链路和反向链路均是由码分物理信道构成的。码分物理信道正交特性的数学表达式为16物物理信道(二)理信道(二)其中,不同的PNi和PNj(i,j=1,2,3…)的不同码型代表不同的码分物理信道。在IS一95标准中,由Walsh序列,长码等PN码提供的码分物理信道,将在后面详细介绍。jijidtPNPNji,0,1172.2.逻辑信道(一)利用码分物理信道可以传送不同功能的信息。依据所传送的信息功能不同而分类的信道,则称为逻辑信道。逻辑信道及其功能如下:◆导频信道——基站在此信道发送引导信号(其信号功率比其它信道高20dB)供移动台识别基站频率(相位),并引导移动台入网◆同步信道——基站在此信道发送同步信息供移动台建立与系统的定时和同步18逻辑信道(二)◆寻呼信道——基站在此信道寻呼移动台发送有关寻呼、指令及业务信道指配...