【正文】 4. 接入信道 ? 當移動臺沒有使用業(yè)務信道時，提供移動臺到基站的傳輸通路，在其中發(fā)起呼叫、對尋呼進行響應以及傳送登記注冊等短信息。 ?移動臺通常在建立同步后 ， 接著就選擇一個尋呼信道 (也可以由基站指定 )來監(jiān)聽系統(tǒng)發(fā)出的尋呼信息和其它指令 。 ? 在同步期間，移動臺利用此同步信息進行同步調整 。 ? 移動臺通過對周圍不同基站的導頻信號進行檢測和比較 ，可以決定什么時候需要進行過區(qū)切換 。為此，在基站到移動臺的方向設置了導頻信道、同步信道、尋呼信道、正向業(yè)務信道，在移動臺到基站的方向上設置了接入信道和反向業(yè)務信道。 ? 影響頻率再用距離的原因：受載干比的限制。 ? 其基本速率是 8 kb/s， 但是可隨輸入話音消息的特征而動態(tài)地分為四種 ， 即 1 kb/s， 可以 , , , kb/s的信道速率分別傳輸 。 ? 各基站都配有 GPS接收機 ， 保持系統(tǒng)中各基站有統(tǒng)一的時間基準 ， 稱為 CDMA系統(tǒng)的公共時間基準 。 ? 雙模 CDMA蜂窩系統(tǒng)使用美國聯(lián)邦通信委員會 (FCC)分配給蜂窩通信系統(tǒng)使用的頻段 。 ⑤ CDMA蜂窩系統(tǒng)以擴頻技術為基站 ， 因而它 具有擴頻通信系統(tǒng)所固有的優(yōu)點 ， 如抗干擾 、 抗多徑衰落和具有保密性等 。 CDMA蜂窩系統(tǒng)的這種特征 ， 使系統(tǒng)容量與用戶數(shù)之間存在一種 “ 軟 ” 的關系 。 ?作用：可以避免基站向距離近的移動臺輻射過大的信號功率 ， 也可以防止或減少由于移動臺進入傳播條件惡劣或背景干擾過強的地區(qū)而發(fā)生誤碼率增大或通信質量下降的現(xiàn)象 。 ?基站在每個長度為 20ms的幀內發(fā)送對 Eb/It的修正 16次。 反向功率控制 11 第 7章 碼分多址 (CDMA)移動通信系統(tǒng) 2. 反向鏈路閉環(huán)功率控制 ?兩種獨立的功率控制機制結合起來能在 80dB (48dB閉環(huán)+32dB開環(huán) )的動態(tài)范圍對功率進行調節(jié)。 ? CDMA系統(tǒng)的主要目的是發(fā)射剛好滿足必需的性能目標的功率，因此移動臺試圖通過發(fā)射一個極低的功率信號首先引起基站的注意。 (2) 閉環(huán)功率控制：由基站檢測來自移動臺的信號強度，根據(jù)檢測結果形成功率調整指令，通知移動臺來調整發(fā)射功率。 ? 進行反向功率控制的辦法可以在移動臺接收并測量基站發(fā)來的信號強度 ， 并估計正向傳輸損耗 ， 然后根據(jù)這種估計來調節(jié)移動臺的反向發(fā)射功率 。解決方法就是根據(jù)通信距離的不同，實時調整發(fā)射機所需的功率，即功率控制。 6 第 7章 碼分多址 (CDMA)移動通信系統(tǒng) 1. 話音激活技術； 2. 扇區(qū) 3. 功率控制 CDMA提高容量的條件：進行功率控制。 4 第 7章 碼分多址 (CDMA)移動通信系統(tǒng) 碼分多址的特征 1. CDMA 蜂窩通信系統(tǒng)無論是采用何種多址方式都會存在各種各樣的外部干擾和系統(tǒng)本身產(chǎn)生的特定干擾 。 擴頻的概念 3 第 7章 碼分多址 (CDMA)移動通信系統(tǒng) ? 設信息速率為 Rb (bit/s), 偽隨機序列的速率為 Rp (子碼 /秒 )， 定義擴頻因子為 bPRRL ? 通常 L1， 且為整數(shù) ， 它是信號頻譜的擴展倍數(shù) ， 也等于擴頻系統(tǒng)抑制噪聲的處理增益 。 ? 適用于碼分多址蜂窩通信系統(tǒng)的擴頻技術是直接序列擴頻 (DS)或簡稱直擴 。 擴頻是把信息的頻譜擴展到寬帶中進行傳輸?shù)募夹g 。 擴頻技術用于通信系統(tǒng)具有抗干擾 、 抗多徑 、 隱蔽 、 保密和多址能力 。 ? 擴頻信號的產(chǎn)生包括調制和擴頻兩個步驟 。 接收端要從收到的擴頻信號中恢復出它攜帶的信息 ， 必須經(jīng)過解擴和解調兩個步驟 。 FDMA與 TDMA蜂窩系統(tǒng)的共道干擾和 CDMA蜂窩系統(tǒng)的多址干擾都是系統(tǒng)本身存在的內部干擾 。 減少多址干擾的主要技術： 7 第 7章 碼分多址 (CDMA)移動通信系統(tǒng) ? 遠近效應： CDMA蜂窩系統(tǒng)的 “ 遠近效應 ” 很突出，主要發(fā)生在反向傳輸鏈路上。 ? 功率控制的原則（要求）： 當信道的傳播條件突然改善時，功率控制應作出快速反應；當信道傳播條件突然變壞時，功率控制的速度可以相對慢一些。 如果接收信號增強 ， 就降低其發(fā)射功率；接收信號減弱 ， 就增加其發(fā)射功率 。 反向功率控制 10 第 7章 碼分多址 (CDMA)移動通信系統(tǒng) 1 反向鏈路開環(huán)功率控制 ? 原則：距離基站越近的移動臺與距離基站較遠或處于衰落區(qū)的移動臺相比發(fā)射功率要更小。關鍵的原則是移動臺的發(fā)射功率與接收功率成反比。閉環(huán)功率控制對開環(huán)功率控制提供校正。如果測得的 Eb/It大于當前的 Eb/It的目標值，基站通知移動臺按照每次降低 1dB的方式降低它的功率，否則，基站指令移動臺按照每次增加 1dB的方式增加功率。 正向功率控制 14 第 7章 碼分多址 (CDMA)移動通信系統(tǒng) ① 根據(jù)理論分析 ， CDMA蜂窩系統(tǒng)與模擬蜂窩系統(tǒng)或TDMA數(shù)字蜂窩系統(tǒng)相比 具有更大的通信容量 。 碼分多址蜂窩通信系統(tǒng)的特點 15 第 7章 碼分多址 (CDMA)移動通信系統(tǒng) ③ CDMA蜂窩系統(tǒng)具有 “軟切換”功能 。 碼分多址蜂窩通信系統(tǒng)的特點 16 第 7章 碼分多址 (CDMA)移動通信系統(tǒng) 雙模式移動臺的概念 ? 雙模式移動臺既能以模擬調頻方式工作 ， 又能以擴頻碼分方式工作 。 ① 移動臺向基站的傳輸頻段是 824～ 849 MHz ② 基站向移動臺的傳輸頻段是 869～ 894 MHz 18 第 7章 碼分多址 (CDMA)移動通信系統(tǒng) 表 CDMA頻道編號及相應的頻率 ? 允許 CDMA蜂窩系統(tǒng)占用的頻段如表 所示 。 移動臺通常利用最先到達并用于解調的多徑信號分量建立基準 。 ? 發(fā)送端的編碼器對輸入的話音取樣 ， 產(chǎn)生編碼的話音分組 (packet)傳輸?shù)浇邮斩?， 接收端的解碼器把收到的話音分組解碼 ， 再恢復成話音樣點 。 ? 模擬蜂窩系統(tǒng)： 1/7小區(qū)共用； ? 數(shù)字蜂窩系統(tǒng)（ GSM）： 1/4小區(qū)共用； ? CDMA系統(tǒng)：每小區(qū)可以使用相同的頻率，但存在多址干擾，容量受到限制。 CDMA蜂窩系統(tǒng)的無線傳輸 圖 CDMA蜂窩系統(tǒng)的邏輯信道示意圖 導 頻信 道同 步信 道W0W3 2尋 呼信 道W1尋 呼信 道W7業(yè) 務信 道W8業(yè) 務信 道業(yè) 務信 道業(yè) 務信 道業(yè) 務信 道W3 1W3 3W6 3業(yè) 務 數(shù) 據(jù)控 制子 信 道接 入信 道接 入信 道業(yè) 務信 道業(yè) 務信 道業(yè) 務信 道( a )( b )1 n 1 2 5 5用 戶 地 址 長 碼1 7 1 N 2 4 2 5 5 5CDMA蜂窩系統(tǒng)的無線傳輸 1. 導頻信道 ? 傳輸由基站連續(xù)發(fā)送的導頻信號 。 CDMA蜂窩系統(tǒng)的無線傳輸 Walsh函數(shù) CDMA蜂窩系統(tǒng)的無線傳輸 2. 同步信道 ?主要傳輸同步信息 (還包括提供移動臺選用的尋呼信道數(shù)據(jù)率 )。一旦同步完成，它通常不再使用同步信道， 但當設備關機后重新開機時，還需要重新進行同步。 ?在需要時 ， 尋呼信道可以改作業(yè)務信道使用 ， 直至全部用完 。 ?接入信道和正向傳輸中的尋呼信道相對應 ，以相應傳送指令、應答和其它有關的信息。 業(yè)務速率可以逐幀 (20 ms)改變 ， 以動態(tài)地適應通信者的話音特征 。 反向傳輸邏輯信道如圖 77(b)所示 。 ?頻分，是指把可供使用的頻段分成若干個寬為 ，它是傳輸擴頻調制信號所需的最小帶寬。 CDMA蜂窩系統(tǒng)的無線傳輸 1. 數(shù)據(jù)速率 ?同步信道的數(shù)據(jù)速率為 1200 b/s， 尋呼信道為 9600 或 4800 b/s， 正向業(yè)務信道為 9600、 4800、 2400、 1200 b/s。 2. 卷積編碼 ?數(shù)據(jù)在傳輸之前都要進行卷積編碼 ， 卷積碼的碼率為 1/2， 約束長度為 9。 ?這樣做 ， 使各種信息速率均變換為相同的調制碼元速率 ，即每秒 19 200 個調制碼元 。 ?尋呼信道和正向業(yè)務信道所用的交織跨度等于 20 ms，這相當于碼元速率為 19200 b/s時的 384 個調制碼元寬度 。 這種 PN序列是工作在時鐘為 8 MHz的長碼 ， 每一調制碼長度等于 8 106/19 200=64 個 PN子碼寬度 。 ?沃爾什函數(shù)的子碼速率為 8 MC/s， 并以 (64/ 8 106)為周期重復 ， 此周期就是正向業(yè)務信道調制碼元的寬度 。 ?不同的基站使用相同的 PN序列 ， 但各自采用不同的時間偏置 。 ? 其構成是以下面的生成多項式為基礎的： ?????????????????????1)(1)(34561011121557891315xxxxxxxxxPxxxxxxxPQI按此生成多項式產(chǎn)生的是長為 2151的 m序列 。 這里的四相調制是由兩個不同的 PN序列直接對輸入碼元進行擴展得到的 。216。每個接入信道用不同碼序列來區(qū)分，每個反向業(yè)務信道也用不同碼序列來區(qū)分。216。 ?此外 ， 在反向業(yè)務信道上傳送 9600 和 4800 b/s數(shù)據(jù)時 ， 也要加質量指示比特 (CRC校驗比特 )。 這樣就使得各種速率的數(shù)據(jù)都變換成每秒 28800 碼元 。 ?分組交織的跨度為 20 ms。 ?調制碼元的傳輸速率為 28800/6=4800 b/s。 ?長碼的周期是 2421 個子碼并滿足以下特征多項多的線性遞歸關系： 1)(1235671016171819212225262731333542?????????????????????xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxP?長碼的各個 PN子碼是用一 42