【正文】 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 。 擴頻是把信息的頻譜擴展到寬帶中進行傳輸?shù)募夹g 。 ? 擴頻信號的產(chǎn)生包括調制和擴頻兩個步驟 。 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 。 ? 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。 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。閉環(huán)功率控制對開環(huán)功率控制提供校正。 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 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 。 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 。 ? 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 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 )。 ?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 。 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 。 ?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。 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。 ?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 。 ?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 。 ? 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 。216。216。 這樣就使得各種速率的數(shù)據(jù)都變換成每秒 28800 碼元 。 ?調制碼元的傳輸速率為 28800/6=4800 b/s。 合成信號的相位點及其轉換關系如圖所示 。 (5) 根據(jù)區(qū)域注冊 。 ?系統(tǒng)用“系統(tǒng)標志” (SID)區(qū)分，網(wǎng)絡用“網(wǎng)絡標志” (NID)區(qū)分，區(qū)域用“區(qū)域號”區(qū)分。 ?這種注冊有兩種類型：一是原籍注冊；二是訪問注冊 。 (2) CDMA到 CDMA的硬切換： 當各 BS使用不同頻率或幀偏置時，BS引導 MS進行的一種切換方式。 (4) 剩余組：未列入上述（ 1）（ 2）（ 3）組的導頻。 CDMA蜂窩系統(tǒng)的控制功能 開 電 源移 動 臺 完 成系 統(tǒng) 定 時 的 捕 獲收 到 一 種 需 要 認 可或 應 答 的 尋 呼 消 息 ；發(fā) 起 呼 叫 ；進 行 注 冊移 動 臺 在業(yè) 務 信 道 控 制狀 態(tài)導 向 業(yè) 務 信 道系 統(tǒng)接 入 狀 態(tài)移 動 臺空 閑 狀 態(tài)移 動 臺 無 效 切 換或 不 能 接 收尋 呼 消 息收 到 對 接 入 信 道 傳 輸 的應 答 ， 但 不 是 啟 動 消 息或 尋 呼 響 應 消 息 的 應 答結 束 利 用業(yè) 務 信 道移 動 臺初 始 化 狀 態(tài)初 始 化結 束 模 擬 模 式工 作開 始 模 擬模 式 工 作圖 移動臺呼叫處理狀態(tài) 呼叫處理 1. 移動臺呼叫處理 (1) 移動臺初始化狀態(tài) 。 ?各 BS使用相同的引導 PN序列 ，但其偏置各不相同 ， MS只要改變其本地 PN序列的偏置 ， 就能很容易地測出周圍有那些 BS在發(fā)送導頻信號 。 ?這些信息可分為兩類：一類屬于應答信息 （ 被動發(fā)送 ） ， 一類屬于請求信息 （ 主動發(fā)送 ） 。 (2) 尋呼信道處理 。 同時 ， 移動臺處于業(yè)務信道控制狀態(tài) 。 同時移動臺處于空閑狀態(tài) ， 或系統(tǒng)接入狀態(tài) 。 ?為了支持正向業(yè)務信道進行功率控制 ， MS要向 BS報告幀錯誤率的統(tǒng)計數(shù)字 。 CDMA蜂窩系統(tǒng)的控制功能 開 電 源移 動 臺 完 成系 統(tǒng) 定 時 的 捕 獲收 到 一 種 需 要 認 可或 應 答 的 尋 呼 消 息 ；發(fā) 起 呼 叫 ；進 行 注 冊移 動 臺 在業(yè) 務 信 道 控 制狀 態(tài)導 向 業(yè) 務 信 道系 統(tǒng)接 入 狀 態(tài)移 動 臺空 閑 狀 態(tài)移 動 臺 無 效 切 換或 不 能 接 收尋 呼 消 息收 到 對 接 入 信 道 傳 輸 的應 答 ， 但 不 是 啟 動 消 息或 尋 呼 響 應 消 息 的 應 答結 束 利 用業(yè) 務 信 道移 動 臺初 始 化 狀 態(tài)初 始 化結 束 模 擬 模 式工 作開 始 模 擬模 式 工 作圖 移動臺呼叫處理狀態(tài) 呼叫處理 1. 移動臺呼叫處理 (2) 移動臺空閑狀態(tài) 。 (3) 系統(tǒng)接入狀態(tài) 。 切換 CDMA蜂窩系統(tǒng)的控制功能 ?在此期間 ， 移動臺和基站之間的信息交換如下： 切換 (1) 導頻強度超過門限 (上 )，移動臺向基站發(fā)送一導頻強度測量消息，并把導頻轉換到候補組。 切換 CDMA蜂窩系統(tǒng)的控制功能 切換 ? 切換的前提是及時了解各 BS發(fā)射的信號到達 MS接收地點的強度 ， 因此 ， MS必須對 BS發(fā)出的導頻信號不斷進行測量 ， 并把測量結果發(fā)給BS。 比如移動臺的原籍標志 (SID, NID)是 (2,3), (2,0), (3,1)， 若它進入一個新的基站覆蓋區(qū) ， 基站的標志 (SID, NID)是 (2,3), 由于 (2,3)在移動臺的原籍表格中 ， 所以 ， 可判斷移動臺不是漫游者 。 根據(jù)區(qū)域注冊 圖 系統(tǒng)與網(wǎng)絡的示意圖 ?為了便于對通信進行控制和管理，把 CDMA蜂窩系統(tǒng)劃分為三個 層次： CDMA蜂窩系統(tǒng)的控制功能 ? 基站和移動臺都保存一張供移動臺注冊用的 “ 區(qū)域表格 ” 。 (7) 受命注冊 ： BS發(fā)送請求指令，指揮 MS進行注冊。 通過注冊 ， 基站可以知道移動臺的位置 、 等級和通信能力 ， 確定移動臺在尋呼信道的哪個時隙中監(jiān)聽 ， 并能有效地向移動臺發(fā)起呼叫等 。 ?每一調制碼元含 64 個子碼 ， 因此沃爾什函數(shù)的子碼速率為 64 4 800= kb/s， 相應的子碼寬度為 μs。 ?在接入信道上 ， 因為數(shù)據(jù)速率固定為 4 800 b/s， 因而每一碼元只重復 1 次 ， 而且兩個重復碼元都要發(fā)送 。 ?反向業(yè)務信道用 9600, 4800, 2400和 1200 b/s的可變速率 。216。 引導 PN序列周期長度是 32 768/1 228 800= ms, 即每 2 秒有 75 個 PN序列周期 。 ?四相擴展所用的序列稱為引導 PN序列 。 正向傳輸 CDMA蜂窩系統(tǒng)的無線傳輸 5. 數(shù)據(jù)掩蔽 ?數(shù)據(jù)掩蔽用于尋呼信道和正向業(yè)務信道 ， 其作用是為通信提供保密 。 ?對于尋呼信道和正向業(yè)務信道 ， 只要數(shù)據(jù)率低于 9 600 b/s, 在分組交織之前都要重復 。 ?碼分，是指用正交沃爾什函數(shù)來區(qū)分不同用途的信道，并用一對偽碼的不同偏置進行四相調制來區(qū)分不同基站發(fā)出的信號。 ?這樣做 ， 有利于減少 CDMA系統(tǒng)的多址干擾 ， 以提高系統(tǒng)容量 。 經(jīng)卷積編碼 、 重復和塊交織后 ，用周期為 242－ 速率為 ， 每隔 64個碼片用一個碼片對尋呼信道的信息進行擾碼 。在獲得相位和編碼同步后，移動臺從同步信道上獲得同步信息。 容量受限 CDMA蜂窩通信系統(tǒng)的通信容量 幾種蜂窩通信系統(tǒng)的通信容量的比較： 模擬 FDMA系統(tǒng) 總頻段寬度 MHz (AMPS) 頻道間隔 30 kHz 信道數(shù)目 10 6/(30 103)= 每區(qū)群小區(qū)數(shù) 7 通信容量 CDMA蜂窩通信系統(tǒng)的通信容量 TDMA系統(tǒng) 總頻段寬度 MHz 頻道間隔 30 kHz 每載頻時隙數(shù) 3 信道數(shù)目 3 106/(30 103)=125 每區(qū)群小區(qū)數(shù) 4 通信容量 125/4= CDMA蜂窩通信系統(tǒng)的通信容量 CDMA系統(tǒng) 總頻段寬度 MHz 扇形分區(qū)數(shù) 3 通信容量 120 ?以 n表示通信容量 ， 三種系統(tǒng)的比較結果可以寫成 n(CDMA)=20n(FDMA)=4n(TDMA) CDMA蜂窩系統(tǒng)的無線傳輸 信道組成 圖 CDMA蜂窩系統(tǒng)的信道示意圖 導 頻 信 道同 步 信 道尋 呼 信 道正 向 業(yè) 務 信 道反 向 業(yè) 務 信 道 接 入 信 道 移 動 臺基 站?在 CDMA蜂窩系統(tǒng)中，除了要傳輸業(yè)務信息外，還必須傳輸各種必需的控制信息。 20 第 7章 碼分多址 (CDMA)移動通信系統(tǒng) Qualm CDMA蜂窩系統(tǒng)的話音編碼 ?