【正文】 快速跳變而又有高穩(wěn)定度的頻率合成器比較困難。 跳頻系統(tǒng) 由于跳頻系統(tǒng)對載波的調(diào)制方式并無限制，且能與現(xiàn)有的模擬調(diào)制兼容，故在軍用短波和超短波電臺中得到了廣泛的應(yīng)用。移動通信中采用調(diào)頻調(diào)制系統(tǒng)雖然不能完全避免遠(yuǎn)近效應(yīng)帶來的干擾，但是能大大減少它的影響，這是因為跳頻系統(tǒng)的載波頻率是隨機改變的。 跳頻系統(tǒng) 當(dāng)給定跳頻帶寬及信道帶寬時，該跳頻系統(tǒng)的用戶同時工作的數(shù)量就唯一確定了。網(wǎng)內(nèi)同時工作的用戶數(shù)與業(yè)務(wù)覆蓋區(qū)的大小無關(guān)。當(dāng)按蜂窩式構(gòu)成頻段重復(fù)使用時，除本區(qū)外，應(yīng)考慮鄰區(qū)的移動用戶的遠(yuǎn)近效應(yīng)引起的干擾。 地址碼技術(shù) 在 擴頻通信系統(tǒng)中，偽隨機序列和正交編碼是十分重要的技術(shù) 。 偽隨機序列 常以 PN表示，稱為偽碼。偽碼的碼型將影響序列的相關(guān)性，序列的碼元長度決定寬展頻譜的寬度。所以，偽碼的設(shè)計直接影響擴頻系統(tǒng)的性能，同樣正交編碼 Walsh碼的性能也將直接影響擴頻系統(tǒng)的系統(tǒng)。 地址碼技術(shù) CDMA2022系統(tǒng)下行鏈路，短的偽隨機碼用于區(qū)分基站； Walsh碼用以區(qū)分用戶，他們統(tǒng)一構(gòu)成地址碼。地址碼的選擇直接影響 CDMA系統(tǒng)的容量、抗干擾能力、接入和切換速度等，所選地址碼應(yīng)能提供足夠數(shù)量的相關(guān)函數(shù)特性尖銳的碼系列，在經(jīng)過解擴后具有較高的信噪比。 地址碼技術(shù) 通常采用的偽碼有 m序列、 Gold序列等多種偽隨機序列。在移動通信的數(shù)字信令格式中，偽碼常被用作幀同步編碼序列，利用相關(guān)峰來啟動幀同步脈沖以是實現(xiàn)幀同步。而正交編碼通常采用 Walsh碼。 地址碼技術(shù) 目前 CDMA2022系統(tǒng)中用偽隨機序列中的 m序列（長碼）來區(qū)分用戶， WCDMA系統(tǒng)中用 Gold碼來區(qū)分用戶，并且都采用正交 Walsh函數(shù)來區(qū)分信道。 m序列 在所有的偽隨機序列中個， m序列 是 最重要、最基本的一種偽隨機序列，在定時嚴(yán)格的系統(tǒng)中，我們可以采用 m序列作為地址碼，利用它的不同相位來區(qū)分不同用戶。 m序列 m序列 是 最簡單，最容易 實現(xiàn) 的一種周期性偽隨機序列，又被稱作最長線性移位寄存器序列，它是由帶線性反饋的一位寄存器產(chǎn)生的周期最長的一種序列。 Gold碼 m序列，尤其是 m序列優(yōu)選對，是特性很好的偽隨機序列。但是，它們能彼此構(gòu)成優(yōu)選對的數(shù)目很少，不便于在碼分多址系統(tǒng)中應(yīng)用。 Gold序列 是 m序列的組合碼，由優(yōu)選對的兩個 m序列逐位模 2加得到，當(dāng)改變其中一個 m序列的相位（向后移位）時，可得到一個新的 Gold序列。 Gold碼 Gold序列雖然是由 m序列模 2加得到的，但它已不是 m序列，不過它是具有與 m序列優(yōu)選對類似的自相關(guān)和互相關(guān)特性，而且構(gòu)造簡單，產(chǎn)生的序列數(shù)多，因而獲得廣泛的應(yīng)用。 Walsh碼 Walsh碼（又稱 Walsh函數(shù)）有著良好的互相關(guān)和較好的自相關(guān)特性。 利用 Walsh函數(shù)的正交性，可作為碼分多址的地址碼。 Walsh碼 利用 Walsh函數(shù)矩陣的遞推關(guān)系，可得到 64 64陣列的 Walsh序列。 這些序列在 QualmCDMA數(shù)字移動通信系統(tǒng)中被作為前向碼分信道，并采用 64位的正交 Walsh函數(shù)來用作反向信道的編碼調(diào)制。 擴頻碼的同步 在碼分系統(tǒng)中相關(guān)接收要求本地地址碼（偽碼）與收到的（發(fā)送來的）地址碼同步。地址碼的同步是碼分多址系統(tǒng)的重要組成部分，其性能好壞直接影響系統(tǒng)的性能。所謂兩個擴頻碼同步，就是保持其時差（相位差）為 0狀態(tài)。 擴頻碼的同步 擴頻碼的同步可以分為粗同步與細(xì)同步。粗同步又稱為捕獲，細(xì)同步又稱為跟蹤。 粗同步使兩個信號彼此粗略地對準(zhǔn)；一旦接收的擴頻信號被捕獲，則 接 著進(jìn)行細(xì)同步， 使 兩個信號的波形盡可能精確地保持對準(zhǔn)。 擴頻碼的同步 粗 同步的方法包括并行相關(guān)檢測、串行相關(guān)檢測以及匹配濾波捕獲法。 細(xì) 同步需要連續(xù)地檢測同步誤差，根據(jù)檢測結(jié)果不斷調(diào)整本地偽碼的時延（相位）。 蜂窩移動通信系統(tǒng)的 容量分析 蜂窩 系統(tǒng)的無線容量可定義 為 其中 ， m是無線容量的大?。?Bt是分配給系統(tǒng)的總的頻譜； Bc是信道帶寬； N是頻率復(fù)用的小區(qū)數(shù)。 蜂窩移動通信系統(tǒng)的 容量分析 理論上 講各種多址接入方式都有相同的容量。 其中 ， Pr是系統(tǒng)中所有用戶接收到的總能量； Rb是每個用戶未編碼比特率； Eb/N0是單位比特能量與噪聲譜密度比。 蜂窩移動通信系統(tǒng)的容量分析 然而，在實際情況下移動通信的 3種多址系統(tǒng)并不具有相同的容量。在總頻帶寬度為 ，CDMA數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)的容量是模擬 FDMA（ TACS）系統(tǒng)容量的約 16倍，是數(shù)字時分 GSM系統(tǒng)容量的約 9倍。 蜂窩移動通信系統(tǒng)的 容量分析 但在實際中， CDMA系統(tǒng)容量做不到理論值。 因為 CDMA系統(tǒng)容量的理論值是在理想功率控制條件下得到的。 CDMA系統(tǒng)中的功率控制 CDMA系統(tǒng)是一個自干擾系統(tǒng)，主要體現(xiàn)在 CDMA技術(shù)的多址干擾（ MAI）。干擾的增加會導(dǎo)致系統(tǒng)容量的降低，通信質(zhì)量的下降。 克服多址干擾的方法之一就是功率控制，即根據(jù)無線信道的變化狀況和鏈路質(zhì)量按照一定的規(guī)則調(diào)節(jié)發(fā)射信號的電平。 CDMA系統(tǒng)中的功率控制 因此，功率控制的總體目標(biāo)就是 ： 在保證鏈路質(zhì)量的前提下使發(fā)射信號的功率最小，以減少多址干擾。 CDMA系統(tǒng)中的功率控制 ?從通信連路的角度，功率控制可分為 ? 前向功率控制 ? 反向功率控制 ?從功率控制方法的角度，功率控制可分為 ? 開環(huán)功率控制 ? 閉環(huán)功率控制 反向功率控制 反向功率控制就是在反向鏈路進(jìn)行的功率控制，用于調(diào)整移動臺得發(fā)射功率，使信號到達(dá)基站接收機時信號電平剛剛達(dá)到保證通信質(zhì)量的最小信噪比門限，從而克服遠(yuǎn)近效應(yīng)，降低干擾，保證系統(tǒng)容量。 反向功率控制 反向功率控制可以將移動臺的發(fā)射功率調(diào)整至最合理的電平，從而延長電池的壽命，用于用戶的移動性。 不同的移動臺到基站的距離不同，這導(dǎo)致不同用戶之間的路徑損耗差別大，而且不同用戶的信號所經(jīng)歷的無線信道環(huán)境也有很大的不同。 前向功率控制 前向功率控制用來調(diào)整基站對每個移動臺的發(fā)射功率，對信道衰落小和解調(diào)信噪比較高的移動臺分配相對較小的前向發(fā)射功率，而對那些衰落較大和解調(diào)信噪比較低的移動臺分配較大的前向發(fā)射功率，使信號到達(dá)移動臺接收機時，信號電平剛剛達(dá)到保證通信質(zhì)量的最小信噪比門限。 前向功率控制 在前向鏈路中，前向鏈路所有信道同步發(fā)射，而且對于某個移動臺來說，前向鏈路的所有信道所經(jīng)歷的無線環(huán)境是相同的。在理想情況下，移動臺解調(diào)時，本小區(qū)內(nèi)其他用戶的干擾可以通過 Walsh碼的正交性完全除去。但是由于多徑的影響， Walsh碼的正交性收到影響。 前向功率控制 因此，在前向鏈路的解調(diào)中，干擾主要是相鄰小區(qū)的干擾和多徑引入的干擾。此外，移動臺可以利用基站的導(dǎo)頻信道進(jìn)行相干解調(diào)。因此，前向鏈路的質(zhì)量要遠(yuǎn)好于反向鏈路。與反向鏈路相比，前向鏈路對功率控制的要求相對比較低。 開環(huán)功率控制 開環(huán)功率控制指移動臺（或基站）根據(jù)接收到的前向（或反向）鏈路信號功率大小來調(diào)整自己的發(fā)射功率。 開環(huán)功率控制用于補償信道中的平均路徑損耗及慢衰落，所以它有一個很大的動態(tài)范圍。 開環(huán)功率控制 開環(huán)功率控制的前提條件是假設(shè)前向和反向鏈路的衰落情況是一致的。開環(huán)功率控制的優(yōu)點是簡單易行，不需要在基站和移動臺之間交互信息，可調(diào)范圍大，控制速度快。 開環(huán)功率控制 開環(huán)功率控制對降低慢衰落的影響是比較有效的。但是，在頻分雙工的 CDMA系統(tǒng)中，前向鏈路與反向鏈路所占用的頻段相差 45MHz以上，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于信號的相關(guān)帶寬，因此前向鏈路和反向鏈路的快衰落完全獨立和讀相關(guān)。這使得開環(huán)功率控制的精度收到影響，只能起到粗控的作用。 閉環(huán)功率控制 閉環(huán)功率控制建在開環(huán)功率控制的基礎(chǔ)之上，對開環(huán)功率控制進(jìn)行校正。閉環(huán)功率控制可以部分降低信道快衰落的影響。 閉環(huán)功率控制的主要優(yōu)點是控制精度高，用于通信過程中發(fā)射功率的精細(xì)調(diào)整。 閉環(huán)功率控制 但是 從功率控制指令的發(fā)出到執(zhí)行，存在一定的時延。當(dāng)時延上升時，功率控制的性能將嚴(yán)重下降 。 閉環(huán)功率控制又可以分為兩部分 ： ? 內(nèi)環(huán) 功率 控制 ? 外環(huán) 功率 控制 閉環(huán)功率控制 外環(huán)功率控制的作用是對內(nèi)環(huán)門限進(jìn)行調(diào)整，這種調(diào)整是根據(jù)接收信號質(zhì)量指標(biāo)（如誤幀率）的變化來進(jìn)行的。 通過測量接收信號質(zhì)量并定時根據(jù)測量的接收信號質(zhì)量來調(diào)節(jié)內(nèi)環(huán)門限，將其調(diào)大或調(diào)小以維持恒定的接收信號質(zhì)量。 閉環(huán)功率控制 外環(huán)功率控制是為了適應(yīng)無線信道的變化，動態(tài)調(diào)整內(nèi)環(huán)功率控制中的信噪比門限。這就使得功率控制直接與通信質(zhì)量相聯(lián)系，而不僅僅是體現(xiàn)在對信噪比的改善上。 反向鏈路功率控制 ?反向鏈路功率控制包括 ： ? 開環(huán)功率控制 ? 反向閉環(huán)功率控制 反向開環(huán)功率控制 ?反向開環(huán)功率控制主要有兩個功能： ? 調(diào)整移動臺初始接入時的發(fā)射功率 ? 彌補由于路徑損耗而造成的衰減的變化 反向開環(huán)功率控制 在開環(huán)功率控制中，移動臺根據(jù)整個頻段內(nèi)接收到的前向鏈路總功率，然后結(jié)合已知的一些參數(shù)采用一定的算法計算得出接入時的發(fā)射功率大小。其基本原則是如果接收功率高于目標(biāo)值，則移動臺降低發(fā)射功率；反之，則提高發(fā)射功率。關(guān)鍵是要使移動臺的發(fā)射功率接近于目標(biāo)值。 反向開環(huán)功率控制 由于 開環(huán)功率控制是為了補償平均路徑損耗以及慢衰落，所以它必須要有一個很大的動態(tài)范圍 。 根據(jù) 空中接口標(biāo)準(zhǔn)，它至少應(yīng)該達(dá)到 32dB的動態(tài)范圍。 反向閉環(huán)功率控制 反向閉環(huán)功率控制是指基站根據(jù)測量到的反向信道的質(zhì)量來調(diào)整移動臺的發(fā)射功率。其基本原則是如果測量到的反向信道質(zhì)量低于一定的門限，命令移動臺增加發(fā)射功率；反之命令移動臺降低發(fā)射功率。 反向閉環(huán)功率控制 反向閉環(huán)功率控制是對反向開環(huán)功率控制的不準(zhǔn)確性進(jìn)行彌補的一種有效手段，需要基站和移動臺的共同參與。 反向閉環(huán)功率控制在開環(huán)功率控制的基礎(chǔ)上，能夠提供 24dB的動態(tài)范圍。 ?反向閉環(huán)功率控制包括兩部分 ： ? 內(nèi)環(huán) 功率 控制 ? 外環(huán) 功率 控制 內(nèi)環(huán) 功率控制的目的是使移動臺業(yè)務(wù)信道的信噪比 Eb/Nt能夠盡可能低接近 目標(biāo)值 外環(huán) 功率控制則對指定的移動臺調(diào)整其 Eb/Nt的目標(biāo)值。 反向閉環(huán)功率控制 前向鏈路功率控制 前向功率控制是基站根據(jù)移動臺提供的測量結(jié)果，調(diào)整對每個移動臺得發(fā)射功率。其目的是對衰落小的移動臺分配相對較小的前向發(fā)射功率，而對衰落比較大的移動臺分配較大的前向發(fā)射功率。 前向鏈路功率控制 在保證一定通信質(zhì)量的前提下，盡量減少業(yè)務(wù)信道的發(fā)射功率，從而降低干擾?；靖鶕?jù)移動臺提供的前向鏈路誤幀率的反饋報告來決定是增加還是減少對移動臺的前向發(fā)射功率。 從這個意義上說，前向功率控制采用的也是閉環(huán)的形式。 信道切換的原理 當(dāng)移動用戶處于通話狀態(tài)時，如果出現(xiàn)用戶從一個小區(qū)移動到另一個小區(qū)的情況，為了保證通話的連續(xù)，系統(tǒng)要將對該 MS的連接控制從一個小區(qū)轉(zhuǎn)移到另一個小區(qū)。 這種將正處于通話狀態(tài)的 MS轉(zhuǎn)移到新的業(yè)務(wù)信道上（新的小區(qū)）的過程稱為切換。 從本質(zhì)上說，切換的目的是實現(xiàn)蜂窩移動通信的無縫隙覆蓋，即當(dāng)移動臺從一個小區(qū)進(jìn)入另一個小區(qū)時，保證通信的連續(xù)性。切換操作不僅包括識別新的小區(qū)，而且需要分配給移動臺在新小區(qū)的話音信道和控制信道。 信道切換的原理 ?由以下兩個原因引起一個切換： ? 信號的強度或質(zhì)量下降到由系統(tǒng)規(guī)定的一定參數(shù)以下，此時移動臺被切換到信號強度較強的相鄰小區(qū)。 ? 由于某小區(qū)業(yè)務(wù)信道容量全被占用或幾乎全被占用，這時移動臺被切換到業(yè)務(wù)信道容量較空閑的相鄰小區(qū) 信道切換的原理 呼叫 在一個小區(qū)內(nèi)沒有經(jīng)過切換的通話時間，叫做駐留時間。某一特定用戶的駐留時間受到一系列參數(shù)的影響，包括傳播、干擾、用戶與基站之間的距離，以及其他隨時間而變的因素。 信道切換的原理 在第一代模擬蜂窩系統(tǒng)中，信號能量的檢測是由基站來完成的，由 MSC來管理的；在使用 TDMA技術(shù)的第二代系統(tǒng)中，是否切換的決定是由移動臺來輔助完成的，在移動臺輔助切換（ MAHO）中，每個移動臺檢測從周圍基站中接收信號能連個，并且將這些檢測數(shù)據(jù)連續(xù)地送回給當(dāng)前為它服務(wù)的基站。 信道切換的原理 不同的系統(tǒng)使用不同的策略和方法來處理切換請求。使切換具有優(yōu)先權(quán)的一種方法叫做信道監(jiān)視方法，即保留小區(qū)中所有可用信道的一小部分，專門為那些可能要切換到該小區(qū)的通話發(fā)出切換請求服務(wù)。對切換請求進(jìn)行排隊，是減小由于缺少可用信道而強迫中斷發(fā)生概率的另一種方法。 信道切換的原理 切換分類 根據(jù) 切換發(fā)生時，移動臺與原基站以及目標(biāo)基站連接方式的不同，可以將切換 分為 ： ?硬切換 ?軟切換 硬切換（ HHO）