【正文】 2 s信道板 C P U 控制單元P P 2 sP P 8 0 m s地址譯碼單元數(shù)據(jù)總線 地址總線搜索器 1搜索器 2解調(diào)器 1解調(diào)器 2解調(diào)器 3解調(diào)器 4路徑合并解交織器維特比譯碼器輸出一個小區(qū)三個扇區(qū)六個天線?1?1?1?2?2?2 在測量階段 ， 下行鏈路由移動臺對接收信號質(zhì)量 、 所屬小區(qū)和相鄰小區(qū)信號強(qiáng)度等進(jìn)行測量；上行鏈路信號質(zhì)量由基站測量 ， 測量結(jié)果傳送給相鄰網(wǎng)絡(luò) 、 基站控制器和移動臺 。 在決策階段 ， 將測量結(jié)果與規(guī)定的閾值門限進(jìn)行比較 ， 決定是否進(jìn)行切換 。 在執(zhí)行階段 ， 移動臺由原所屬小區(qū)切換到新小區(qū)或進(jìn)行頻率間切換 。 CDMA系統(tǒng)中切換有三種類型：硬切換 、 軟切換和更軟切換 。 移動臺穿越不同工作頻率的小區(qū)時進(jìn)行硬切換 ， 移動臺先要切斷與原所屬小區(qū)基站的聯(lián)系 ， 然后再與新小區(qū)基站建立聯(lián)系 。 移動臺穿越相同工作頻率的小區(qū)時進(jìn)行軟切換 ， 移動臺先與新小區(qū)基站建立聯(lián)系然后再切斷與原所屬小區(qū)基站的聯(lián)系 。 移動臺在同一小區(qū)內(nèi)穿越相同工作頻率的扇區(qū)時進(jìn)行更軟切換 ， 由于更軟切換不需要固定網(wǎng)絡(luò)的信令 ， 因此其切換過程比軟切換的建立更快 。 軟切換是 CDMA系統(tǒng)獨(dú)有的切換功能 ， 可有效地提高切換的可靠性 ， 而且當(dāng)移動臺處于小區(qū)的邊緣時 ， 軟切換能提供前向業(yè)務(wù)信道和反向業(yè)務(wù)信道的分集 ， 從而保證通信的質(zhì)量 。 與 GSM系統(tǒng)相同 ， 在 CDMA系統(tǒng)中 ， 除了傳輸業(yè)務(wù)信息的業(yè)務(wù)信道之外 ， 還有傳輸控制信息的控制信道 。 前向鏈路最多可以有 64條同時傳輸?shù)倪壿嬓诺?， 其結(jié)構(gòu)如圖 12 17 所示 。 信道類型共有 4 種：導(dǎo)頻信道 、 同步信道 、 尋呼信道和業(yè)務(wù)信道 。 導(dǎo)頻信道是基站連續(xù)發(fā)送的導(dǎo)頻信號 ， 為移動臺提供解調(diào)用的相干載波 ， 并作為移動臺過境切換的測量信號 。 同步信道是基站連續(xù)發(fā)送的同步信號 ， 為移動臺提供同步信息 。 圖 12 –17 前向鏈路邏輯信道結(jié)構(gòu)圖 1 . 2 2 8 8 M c / s C D M A 無線信道前向鏈路?導(dǎo)頻信道尋呼信道1…尋呼信道7業(yè)務(wù)信道1…業(yè)務(wù)信道24同步信道業(yè)務(wù)信道25…業(yè)務(wù)信道55H0H1H7H8H31H32H33H63對尋呼特殊的移動臺和發(fā)往一個或多個移動臺的系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼、交織、擴(kuò)譜、加密通過單一的 PN 碼相位提供相干參考和鑒別基站的未調(diào)制的擴(kuò)譜信號經(jīng)編碼、交織、擴(kuò)譜調(diào)制 的移動臺時間 同步信號攜帶數(shù)字話音和移動臺功率控制的數(shù)據(jù)經(jīng)編碼、交織、加密、擴(kuò)譜調(diào)制 的信號 尋呼信道最多可以有 7個 ， 其功能是向小區(qū)內(nèi)的移動臺發(fā)送呼入信號 、 信道分配和其他信令 ， 在需要時尋呼信道也可以用作業(yè)務(wù)信道 。 業(yè)務(wù)信道有 55個 ， 其功能主要是傳送業(yè)務(wù)信息 。 共有 4 種傳輸速率： kb/s、 kb/s、 kb/s和 kb/s。 反向鏈路信道有兩種：接入信道和業(yè)務(wù)信道 ， 其結(jié)構(gòu)如圖 12 18所示 。 業(yè)務(wù)信道與前向鏈路業(yè)務(wù)信道相同 。 接入信道與前向鏈路的尋呼信道相對應(yīng) ， 傳輸指令 、 應(yīng)答和其他有關(guān)信息 ， 被移動臺用來初始化呼叫 、 響應(yīng)基站的尋呼或信息要求 。 圖 12 – 18 反向鏈路邏輯信道結(jié)構(gòu)圖 反向鏈路 1 . 2 2 8 8 M c / s C D M A 無線信道?業(yè)務(wù)信道1接入信道1…接入信道n…業(yè)務(wù)信道m(xù)長 PN 碼的偏移作用戶地址碼移動臺發(fā)起呼叫和相應(yīng)尋呼信道消息經(jīng)編碼、交織、加擾的擴(kuò)譜調(diào)制信號攜帶數(shù)字話音和數(shù)據(jù)經(jīng)編碼、交織、加擾的擴(kuò) 譜調(diào)制信號 1. 前向鏈路信道 CDMA系統(tǒng)前向鏈路信道原理如圖 12 19 所示 ， 由導(dǎo)頻信道 、 同步信道 、 尋呼信道和業(yè)務(wù)信道組成 。 1) 4種信道經(jīng)沃爾什函數(shù)正交擴(kuò)展后的速率統(tǒng)一為 Mc/s。 其中導(dǎo)頻信道全 0碼直接進(jìn)行沃爾什函數(shù)正交擴(kuò)展 。 同步信道 kb/s信息經(jīng)卷積碼編碼 、 碼元重復(fù) 、 分組交織變?yōu)?kb/s調(diào)制碼元 ， 再進(jìn)行沃爾什函數(shù)正交擴(kuò)展 。 尋呼信道和業(yè)務(wù)信道信息分別經(jīng)卷積碼編碼 、 碼元重復(fù) 、 分組交織變?yōu)? kb/s調(diào)制碼元后進(jìn)行沃爾什函數(shù)正交擴(kuò)展 。 卷積碼的碼率為 1/2， 約束長度為 9。 碼元重復(fù)次數(shù)與碼元重復(fù)器輸入速率有關(guān) ， 如輸入速率為 kb/s時重復(fù)次數(shù)為 1， 如輸入速率為 kb/s時重復(fù)次數(shù)為 7， 保持碼元重復(fù)器輸出速率為 kb/s。 圖 12 19 CDMA系統(tǒng)前向鏈路信道原理 導(dǎo)頻信道信息比特 ( 全 0)＋同步信道信息比特 kb / s卷積編碼器( r = 1/ 2 ， k = 9) kb / s碼元碼元重復(fù)調(diào)制碼元 kb / s分組交織器調(diào)制碼元 kb / s＋尋呼信道比特 kb / s卷積編碼器 k b/ s碼元碼元重復(fù)調(diào)制碼元分組交織器調(diào)制碼元＋ kb / s kb / s k b/ s k b/ s k b/ s＋ AAA沃爾什函數(shù) 0 M c /s沃爾什函數(shù) 32 ， M c /s沃爾什函數(shù) P ， M c /s分頻器 M c /s長碼產(chǎn)生器尋呼信道的長碼掩蔽用戶 m 在正向業(yè)務(wù)信道的信息比特幀質(zhì)量指示器 kb / s kb / s kb / s kb / s加編碼器尾比特(kb/ s )卷積編碼器(kb/ s )碼元碼元重復(fù)(kb/ s )調(diào)制碼元r = 1 / 2k = 9 k b/ s＋ A沃爾什函數(shù) n ， M c /s復(fù)接功率控制比特800 b/ s800 H z分組交織器 k b/ s調(diào)制碼元＋ k b/ s分頻器分頻器 M c / s長碼產(chǎn)生器用戶 m 的長碼掩碼I 信道引導(dǎo) PN 序列 M c / s＋I(xiàn)基帶濾波器?I ( t )A s ( t )Q ( t )c os ? ?c ts i n ? ?c t基帶濾波器Q＋Q 信道引導(dǎo) PN 序列 M c / s 2) 為了保證各個信道之間相互正交 ， 各信道信號都要用碼片速率為 Mc/s的沃爾什函數(shù)正交擴(kuò)展 。 IS95中采用 64 進(jìn)制的沃爾什函數(shù) ， 其產(chǎn)生原理如下 : H0=0 ?2HH0 H0 H0 0H= 0 0 0 1 H0 H0 H0 2H0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 0 = ?4HHN HN HN NHH2N= 各邏輯信道沃爾什函數(shù)的分配參見圖 12 17。 3) 在正交擴(kuò)展之后 ， 各種信號都要進(jìn)行四相擴(kuò)展 。 四相擴(kuò)展實(shí)質(zhì)上是四相擴(kuò)頻調(diào)制 ， I支路和 Q支路所用的偽隨機(jī)序列長度都是 215， 其產(chǎn)生原理是 : 由生成多項(xiàng)式 : gI(t)=x15+x13+x9+x8+x7+x5+1 ( 2) gQ(t)=x15+x12+x11+x10+x6+x5+x4+x3+1 產(chǎn)生長度為 2151的 m序列 ， 當(dāng) m序列中出現(xiàn) 14個連 0時再插入一個 0， 使偽隨機(jī)序列的長度增加到 215 。 2. 反向鏈路信道 反向鏈路信道由接入信道和反向業(yè)務(wù)信道所組成 ， 其原理如圖 12 20 所示 。 反向鏈路信道與前向鏈路信道相似 ， 只是具體參數(shù)有所不同 。 1) 接入信道和業(yè)務(wù)信道信息經(jīng)卷積碼編碼 、 碼元重復(fù) 、 分組交織變?yōu)? kb/s調(diào)制碼元后進(jìn)行 64進(jìn)制沃爾什函數(shù)正交擴(kuò)展 。 卷積碼的碼率為 1/3， 約束長度為 9。 2) 四相擴(kuò)展所采用的偽隨機(jī)序列與前向鏈路信道四相擴(kuò)展的偽隨機(jī)序列相同 。 四相擴(kuò)展調(diào)制與前向鏈路信道不同 。 前向鏈路中是采用 QPSK調(diào)制 ， 而反向鏈路信道采用 OQPSK調(diào)制 。 圖 12 – 20 CDMA系統(tǒng)反向鏈路信道原理 接入信道比特( 每幀 88 b i t )加編碼器尾比特4. 4 kb / s 4. 8 kb / s卷積編碼器14 .4 k b/ s碼元碼元重復(fù)28 .8 k b/ s碼元分組交織器28 .8 k b/ s碼元正交調(diào)制器(64 進(jìn)制 )調(diào)制碼元( 沃爾什子碼 )r = 1 / 3k = 94. 8 kb / s (= 30 7. 2 kc / s )I 信道序列 M c /s＋I(xiàn)基帶濾波器?I ( t )s ( t )Q ( t )c os ? ?c ts i n ? ?c t基帶濾波器Q＋Q 信道序列 M c / sD＋PN 子碼 M c / s長碼產(chǎn)生器長碼掩蔽 P N 子碼延時 = 4 06 .9 ns12反向業(yè)務(wù)信道信息比特( 每幀 172 ， 80 ， 40 或16 b i t )加編碼器尾比特卷積編碼器碼元重復(fù)碼元分組交織器28 .8 k b/ s碼元 碼元(kb / s )(kb / s )(kb / s )r = 1 / 3k = 9(kb / s )幀質(zhì)量指示器28 .8 k b/ sI 信道序列 M c /s＋I(xiàn)基帶濾波器?I ( t )s ( t )Q ( t )c os ??c ts i n ??c t基帶濾波器Q＋Q 信道序列 M c / sD＋ M c / s長碼產(chǎn)生器長碼掩蔽 P N 子碼延時 = 4 06 .9 n/ s12PN 子碼數(shù)據(jù)猝發(fā)隨機(jī)化器幀數(shù)據(jù)率調(diào)制碼元正交調(diào)制器4. 8 kb / s(= 30 7. 2 kc / s )(64 進(jìn)制 ) 3) 在反向鏈路信道還采用可變數(shù)據(jù)速率傳輸技術(shù) ， 從而減小移動臺的功耗和對 CDMA信道的影響 。 (3G) 1. 隨著世界范圍通信領(lǐng)域的迅猛發(fā)展 ， 移動通信已逐漸成為通信領(lǐng)域的主流 。 到目前為止 ， 商用移動通信系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展了兩代 。 第一代移動通信系統(tǒng)是采用 FDMA方式的模擬移動蜂窩系統(tǒng) ， 如 AMPS、 TACS等 。 由于其系統(tǒng)容量小 ， 不能滿足移動通信業(yè)務(wù)的迅速發(fā)展 ， 目前已逐步被淘汰 。 第二代移動通信系統(tǒng)采用 TDMA或窄帶 CDMA方式的數(shù)字移動蜂窩系統(tǒng) ， 如 G SM、 IS95等 ， 它是目前世界各國所廣泛采用的移動通信系統(tǒng) 。 第二代移動通信系統(tǒng)在系統(tǒng)容量 、 通信質(zhì)量 、 功能等方面比第一代移動通信系統(tǒng)有了很大提高 。 隨著移動通信終端的普及 ， 移動用戶數(shù)量成倍地增長 ， 第二代移動通信系統(tǒng)的缺陷也逐漸顯現(xiàn) ， 如全球漫游問題 、 系統(tǒng)容量問題 、 頻譜資源問題 、 支持寬帶業(yè)務(wù)問題等 。 為此 ， 從 20 世紀(jì) 90 年代開始 ， 各國和世界組織又開展了對第三代移動通信系統(tǒng)的研究 ， 它包括地面系統(tǒng)和衛(wèi)星系統(tǒng) ， 移動終端既可以連接到地面的網(wǎng)絡(luò) ， 也可以連接到衛(wèi)星的網(wǎng)絡(luò) 。 第三代移動通信系統(tǒng)工作在 2022 MHz頻段 ， 預(yù)期在 2022年左右投入商用 ， 為此1996年國際電信聯(lián)盟正式將其命名為 IMT2022。 第三代移動通信系統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu)是將衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)與地面移動通信網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合 ， 形成一個全球無縫覆蓋的立體通信網(wǎng)絡(luò) ， 以