【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(duì)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(tái)中得到了廣泛的應(yīng)用。移動(dòng)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?yàn)樘l系統(tǒng)的載波頻率是隨機(jī)改變的。 跳頻系統(tǒng) 當(dāng)給定跳頻帶寬及信道帶寬時(shí)，該跳頻系統(tǒng)的用戶同時(shí)工作的數(shù)量就唯一確定了。網(wǎng)內(nèi)同時(shí)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(shí)，除本區(qū)外，應(yīng)考慮鄰區(qū)的移動(dòng)用戶的遠(yuǎn)近效應(yīng)引起的干擾。 地址碼技術(shù) 在 擴(kuò)頻通信系統(tǒng)中，偽隨機(jī)序列和正交編碼是十分重要的技術(shù) 。 偽隨機(jī)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(zhǎng)度決定寬展頻譜的寬度。所以，偽碼的設(shè)計(jì)直接影響擴(kuò)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(kuò)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(jī)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(kuò)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(jī)序列。在移動(dòng)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(dòng)幀同步脈沖以是實(shí)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(jī)序列中的 m序列（長(zhǎng)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(jī)序列中個(gè)， m序列 是 最重要、最基本的一種偽隨機(jī)序列，在定時(shí)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(jiǎn)單，最容易 實(shí)現(xiàn) 的一種周期性偽隨機(jī)序列，又被稱作最長(zhǎng)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(zhǎng)的一種序列。 Gold碼 m序列，尤其是 m序列優(yōu)選對(duì)，是特性很好的偽隨機(jī)序列。但是，它們能彼此構(gòu)成優(yōu)選對(duì)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(duì)的兩個(gè) m序列逐位模 2加得到，當(dāng)改變其中一個(gè) m序列的相位（向后移位）時(shí)，可得到一個(gè)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(duì)類似的自相關(guān)和互相關(guān)特性，而且構(gòu)造簡(jiǎn)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(dòng)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(kuò)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(gè)擴(kuò)頻碼同步，就是保持其時(shí)差（相位差）為 0狀態(tài)。 擴(kuò)頻碼的同步 擴(kuò)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(gè)信號(hào)彼此粗略地對(duì)準(zhǔn)；一旦接收的擴(kuò)頻信號(hào)被捕獲，則 接 著進(jìn)行細(xì)同步， 使 兩個(gè)信號(hào)的波形盡可能精確地保持對(duì)準(zhǔn)。 擴(kuò)頻碼的同步 粗 同步的方法包括并行相關(guān)檢測(cè)、串行相關(guān)檢測(cè)以及匹配濾波捕獲法。 細(xì) 同步需要連續(xù)地檢測(cè)同步誤差，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果不斷調(diào)整本地偽碼的時(shí)延（相位）。 蜂窩移動(dòng)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是無線容量的大小； 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(dòng)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(gè)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(dòng)通信系統(tǒng)的容量分析 然而，在實(shí)際情況下移動(dòng)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(dòng)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(shí)分 GSM系統(tǒng)容量的約 9倍。 蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)的 容量分析 但在實(shí)際中， CDMA系統(tǒng)容量做不到理論值。 因?yàn)?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(gè)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(huì)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(hào)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(hào)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(dòng)臺(tái)得發(fā)射功率，使信號(hào)到達(dá)基站接收機(jī)時(shí)信號(hào)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(dòng)臺(tái)的發(fā)射功率調(diào)整至最合理的電平，從而延長(zhǎng)電池的壽命，用于用戶的移動(dòng)性。 不同的移動(dòng)臺(tái)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(hào)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(duì)每個(gè)移動(dòng)臺(tái)的發(fā)射功率，對(duì)信道衰落小和解調(diào)信噪比較高的移動(dòng)臺(tái)分配相對(duì)較小的前向發(fā)射功率，而對(duì)那些衰落較大和解調(diào)信噪比較低的移動(dòng)臺(tái)分配較大的前向發(fā)射功率，使信號(hào)到達(dá)移動(dòng)臺(tái)接收機(jī)時(shí)，信號(hào)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(duì)于某個(gè)移動(dòng)臺(tái)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(dòng)臺(tái)解調(diào)時(shí)，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(dòng)臺(tái)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(duì)功率控制的要求相對(duì)比較低。 開環(huán)功率控制 開環(huán)功率控制指移動(dòng)臺(tái)（或基站）根據(jù)接收到的前向（或反向）鏈路信號(hào)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(bǔ)償信道中的平均路徑損耗及慢衰落，所以它有一個(gè)很大的動(dòng)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(diǎn)是簡(jiǎn)單易行，不需要在基站和移動(dòng)臺(tái)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(duì)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(hào)的相關(guān)帶寬，因此前向鏈路和反向鏈路的快衰落完全獨(dú)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(duì)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(diǎn)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(shí)延。當(dāng)時(shí)延上升時(shí)，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(duì)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(hào)質(zhì)量指標(biāo)（如誤幀率）的變化來進(jìn)行的。 通過測(cè)量接收信號(hào)質(zhì)量并定時(shí)根據(jù)測(cè)量的接收信號(hào)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(hào)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(dòng)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(duì)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(gè)功能： ? 調(diào)整移動(dòng)臺(tái)初始接入時(shí)的發(fā)射功率 ? 彌補(bǔ)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(dòng)臺(tái)根據(jù)整個(gè)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(jì)算得出接入時(shí)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(dòng)臺(tái)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(dòng)臺(tái)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(bǔ)償平均路徑損耗以及慢衰落，所以它必須要有一個(gè)很大的動(dòng)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(dòng)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(cè)量到的反向信道的質(zhì)量來調(diào)整移動(dòng)臺(tái)的發(fā)射功率。其基本原則是如果測(cè)量到的反向信道質(zhì)量低于一定的門限，命令移動(dòng)臺(tái)增加發(fā)射功率；反之命令移動(dòng)臺(tái)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(duì)反向開環(huán)功率控制的不準(zhǔn)確性進(jìn)行彌補(bǔ)的一種有效手段，需要基站和移動(dòng)臺(tái)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(dòng)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(dòng)臺(tái)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(duì)指定的移動(dòng)臺(tái)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(dòng)臺(tái)提供的測(cè)量結(jié)果，調(diào)整對(duì)每個(gè)移動(dòng)臺(tái)得發(fā)射功率。其目的是對(duì)衰落小的移動(dòng)臺(tái)分配相對(duì)較小的前向發(fā)射功率，而對(duì)衰落比較大的移動(dòng)臺(tái)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(dòng)臺(tái)提供的前向鏈路誤幀率的反饋報(bào)告來決定是增加還是減少對(duì)移動(dòng)臺(tái)的前向發(fā)射功率。 從這個(gè)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(dòng)用戶處于通話狀態(tài)時(shí)，如果出現(xiàn)用戶從一個(gè)小區(qū)移動(dòng)到另一個(gè)小區(qū)的情況，為了保證通話的連續(xù)，系統(tǒng)要將對(duì)該 MS的連接控制從一個(gè)小區(qū)轉(zhuǎn)移到另一個(gè)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(shí)現(xiàn)蜂窩移動(dòng)通信的無縫隙覆蓋，即當(dāng)移動(dòng)臺(tái)從一個(gè)小區(qū)進(jìn)入另一個(gè)小區(qū)時(shí)，保證通信的連續(xù)性。切換操作不僅包括識(shí)別新的小區(qū)，而且需要分配給移動(dòng)臺(tái)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(gè)原因引起一個(gè)切換： ? 信號(hào)的強(qiáng)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(shí)移動(dòng)臺(tái)被切換到信號(hào)強(qiáng)度較強(qiáng)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(shí)移動(dòng)臺(tái)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(gè)小區(qū)內(nèi)沒有經(jīng)過切換的通話時(shí)間，叫做駐留時(shí)間。某一特定用戶的駐留時(shí)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(shí)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(hào)能量的檢測(cè)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(dòng)臺(tái)來輔助完成的，在移動(dòng)臺(tái)輔助切換（ MAHO）中，每個(gè)移動(dòng)臺(tái)檢測(cè)從周圍基站中接收信號(hào)能連個(gè)，并且將這些檢測(cè)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(qǐng)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(qǐng)求服務(wù)。對(duì)切換請(qǐng)求進(jìn)行排隊(duì)，是減小由于缺少可用信道而強(qiáng)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(shí)，移動(dòng)臺(tái)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）