【正文】 序列來(lái)區(qū)分，每個(gè)反向業(yè)務(wù)信道也用不同碼序列來(lái)區(qū)分。216。216。 189。 這里的四相調(diào)制是由兩個(gè)不同的 PN序列直接對(duì)輸入碼元進(jìn)行擴(kuò)展得到的 。 引導(dǎo) PN序列周期長(zhǎng)度是 32 768/1 228 800= ms, 即每 2 秒有 75 個(gè) PN序列周期 。 ? 其構(gòu)成是以下面的生成多項(xiàng)式為基礎(chǔ)的： ?????????????????????1)(1)(34561011121557891315xxxxxxxxxPxxxxxxxPQI按此生成多項(xiàng)式產(chǎn)生的是長(zhǎng)為 2151的 m序列 。 ?通常 ， 一個(gè)基站的 PN序列在其所有配置的頻率上 ， 都采用相同的時(shí)間偏置 ， 而在一個(gè) CDMA蜂窩系統(tǒng)中 ， 時(shí)間偏置可以再用 。 ?不同的基站使用相同的 PN序列 ， 但各自采用不同的時(shí)間偏置 。 ?四相擴(kuò)展所用的序列稱(chēng)為引導(dǎo) PN序列 。 ?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(fù) ， 此周期就是正向業(yè)務(wù)信道調(diào)制碼元的寬度 。 正向傳輸 CDMA蜂窩系統(tǒng)的無(wú)線傳輸 6. 正交擴(kuò)展 ?為了使正向傳輸?shù)母鱾€(gè)信道之間具有正交性 ， 在正向 CDMA信道中傳輸?shù)乃行盘?hào)都要用六十四進(jìn)制的沃爾什函數(shù)進(jìn)行擴(kuò)展 。 這種 PN序列是工作在時(shí)鐘為 8 MHz的長(zhǎng)碼 ， 每一調(diào)制碼長(zhǎng)度等于 8 106/19 200=64 個(gè) PN子碼寬度 。 正向傳輸 CDMA蜂窩系統(tǒng)的無(wú)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(wù)信道 ， 其作用是為通信提供保密 。 ?尋呼信道和正向業(yè)務(wù)信道所用的交織跨度等于 20 ms，這相當(dāng)于碼元速率為 19200 b/s時(shí)的 384 個(gè)調(diào)制碼元寬度 。 ?同步信道所用的交織跨度等于 ms， 相當(dāng)于碼元速率為 4800 b/s時(shí)的 128 個(gè)調(diào)制碼元寬度 。 ?這樣做 ， 使各種信息速率均變換為相同的調(diào)制碼元速率 ，即每秒 19 200 個(gè)調(diào)制碼元 。 ?對(duì)于尋呼信道和正向業(yè)務(wù)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(fù) 。 2. 卷積編碼 ?數(shù)據(jù)在傳輸之前都要進(jìn)行卷積編碼 ， 卷積碼的碼率為 1/2， 約束長(zhǎng)度為 9。 ?此外 ， 在 9600 和 4800b/s的數(shù)據(jù)中都含有 幀質(zhì)量指示比特 (即 CRC檢驗(yàn)比特 )， 前者為 12 bit， 后者為 8 bit。 CDMA蜂窩系統(tǒng)的無(wú)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(wù)信道為 9600、 4800、 2400、 1200 b/s。 ?碼分，是指用正交沃爾什函數(shù)來(lái)區(qū)分不同用途的信道，并用一對(duì)偽碼的不同偏置進(jìn)行四相調(diào)制來(lái)區(qū)分不同基站發(fā)出的信號(hào)。 ?頻分，是指把可供使用的頻段分成若干個(gè)寬為 ，它是傳輸擴(kuò)頻調(diào)制信號(hào)所需的最小帶寬。 6. 反向業(yè)務(wù)信道 ? 與正向業(yè)務(wù)信道相對(duì)應(yīng)。 反向傳輸邏輯信道如圖 77(b)所示 。 ?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 。 業(yè)務(wù)速率可以逐幀 (20 ms)改變 ， 以動(dòng)態(tài)地適應(yīng)通信者的話(huà)音特征 。每個(gè)尋呼信道所支撐的接入信道數(shù)最多可達(dá) 32 個(gè)。 ?接入信道和正向傳輸中的尋呼信道相對(duì)應(yīng) ，以相應(yīng)傳送指令、應(yīng)答和其它有關(guān)的信息。 經(jīng)卷積編碼 、 重復(fù)和塊交織后 ，用周期為 242－ 速率為 ， 每隔 64個(gè)碼片用一個(gè)碼片對(duì)尋呼信道的信息進(jìn)行擾碼 。 ?在需要時(shí) ， 尋呼信道可以改作業(yè)務(wù)信道使用 ， 直至全部用完 。 CDMA蜂窩系統(tǒng)的無(wú)線傳輸 3. 尋呼信道 ?在呼叫接續(xù)階段傳輸尋呼移動(dòng)臺(tái)的信息 。一旦同步完成，它通常不再使用同步信道， 但當(dāng)設(shè)備關(guān)機(jī)后重新開(kāi)機(jī)時(shí)，還需要重新進(jìn)行同步。在獲得相位和編碼同步后，移動(dòng)臺(tái)從同步信道上獲得同步信息。 CDMA蜂窩系統(tǒng)的無(wú)線傳輸 Walsh函數(shù) CDMA蜂窩系統(tǒng)的無(wú)線傳輸 2. 同步信道 ?主要傳輸同步信息 (還包括提供移動(dòng)臺(tái)選用的尋呼信道數(shù)據(jù)率 )。 ? 導(dǎo)頻信號(hào)是一種無(wú)調(diào)制的直接序列擴(kuò)頻信號(hào) ， 令移動(dòng)臺(tái)可迅速而精確地捕獲信道的定時(shí)信息 ， 并提取相干載波進(jìn)行信號(hào)的解調(diào) 。 CDMA蜂窩系統(tǒng)的無(wú)線傳輸 圖 CDMA蜂窩系統(tǒng)的邏輯信道示意圖 導(dǎo) 頻信 道同 步信 道W0W3 2尋 呼信 道W1尋 呼信 道W7業(yè) 務(wù)信 道W8業(yè) 務(wù)信 道業(yè) 務(wù)信 道業(yè) 務(wù)信 道業(yè) 務(wù)信 道W3 1W3 3W6 3業(yè) 務(wù) 數(shù) 據(jù)控 制子 信 道接 入信 道接 入信 道業(yè) 務(wù)信 道業(yè) 務(wù)信 道業(yè) 務(wù)信 道( a )( b )1 n 1 2 5 5用 戶(hù) 地 址 長(zhǎng) 碼1 7 1 N 2 4 2 5 5 5CDMA蜂窩系統(tǒng)的無(wú)線傳輸 1. 導(dǎo)頻信道 ? 傳輸由基站連續(xù)發(fā)送的導(dǎo)頻信號(hào) 。 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(shí)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(jié)果可以寫(xiě)成 n(CDMA)=20n(FDMA)=4n(TDMA) CDMA蜂窩系統(tǒng)的無(wú)線傳輸 信道組成 圖 CDMA蜂窩系統(tǒng)的信道示意圖 導(dǎo) 頻 信 道同 步 信 道尋 呼 信 道正 向 業(yè) 務(wù) 信 道反 向 業(yè) 務(wù) 信 道 接 入 信 道 移 動(dòng) 臺(tái)基 站?在 CDMA蜂窩系統(tǒng)中，除了要傳輸業(yè)務(wù)信息外，還必須傳輸各種必需的控制信息。 ? 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系統(tǒng)理論容量 C = W l o g2( 1 +SN) ( b / s )碼分多址 (CDMA)概述 ? FDMA 和 TDMA系統(tǒng)提高容量的根本原因 :減小頻率再用的距離。 ? 發(fā)送端的編碼器對(duì)輸入的話(huà)音取樣 ， 產(chǎn)生編碼的話(huà)音分組 (packet)傳輸?shù)浇邮斩?， 接收端的解碼器把收到的話(huà)音分組解碼 ， 再恢復(fù)成話(huà)音樣點(diǎn) 。 20 第 7章 碼分多址 (CDMA)移動(dòng)通信系統(tǒng) Qualm CDMA蜂窩系統(tǒng)的話(huà)音編碼 ? Qualm CDMA蜂窩系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的聲碼器采用碼激勵(lì)線性預(yù)測(cè) (CELP)編碼算法 ， 也稱(chēng)為 QCELP算法 。 移動(dòng)臺(tái)通常利用最先到達(dá)并用于解調(diào)的多徑信號(hào)分量建立基準(zhǔn) 。 19 第 7章 碼分多址 (CDMA)移動(dòng)通信系統(tǒng) Qualm CDMA蜂窩通信系統(tǒng)的時(shí)間基準(zhǔn) ? CDMA蜂窩系統(tǒng)利用 “ 全球定位系統(tǒng) ” (GPS)的時(shí)標(biāo) ，GPS的時(shí)間和 “ 世界協(xié)調(diào)時(shí)間 ” (UTC)是同步的 ， 二者之差是秒的整倍數(shù) 。 ① 移動(dòng)臺(tái)向基站的傳輸頻段是 824～ 849 MHz ② 基站向移動(dòng)臺(tái)的傳輸頻段是 869～ 894 MHz 18 第 7章 碼分多址 (CDMA)移動(dòng)通信系統(tǒng) 表 CDMA頻道編號(hào)及相應(yīng)的頻率 ? 允許 CDMA蜂窩系統(tǒng)占用的頻段如表 所示 。 17 第 7章 碼分多址 (CDMA)移動(dòng)通信系統(tǒng) Qualm CDMA蜂窩系統(tǒng)的工作頻率 ? Qualm CDMA蜂窩系統(tǒng)： 美國(guó) Qualm （ 高通 ）公司開(kāi)發(fā)的 CDMA蜂窩體制 ， 被采納為北美蜂窩數(shù)字標(biāo)準(zhǔn) ， 定名為 IS95。 碼分多址蜂窩通信系統(tǒng)的特點(diǎn) 16 第 7章 碼分多址 (CDMA)移動(dòng)通信系統(tǒng) 雙模式移動(dòng)臺(tái)的概念 ? 雙模式移動(dòng)臺(tái)既能以模擬調(diào)頻方式工作 ， 又能以擴(kuò)頻碼分方式工作 。 ④ CDMA蜂窩系統(tǒng)可以充分利用人類(lèi)對(duì)話(huà)的不連續(xù)特性來(lái) 實(shí)現(xiàn)話(huà)音激活技術(shù) ， 以提高系統(tǒng)的通信容量 。 碼分多址蜂窩通信系統(tǒng)的特點(diǎn) 15 第 7章 碼分多址 (CDMA)移動(dòng)通信系統(tǒng) ③ CDMA蜂窩系統(tǒng)具有 “軟切換”功能 。 CDMA蜂窩系統(tǒng)的全部用戶(hù)共享一個(gè)無(wú)線信道 ， 用戶(hù)信號(hào)的區(qū)分只靠所用碼型的不同 ，因此當(dāng)蜂窩系統(tǒng)的負(fù)荷滿(mǎn)載時(shí) ， 另外增加少數(shù)用戶(hù) ， 只會(huì)引起話(huà)音質(zhì)量的輕微下降 (或者說(shuō)信干比稍微降低 )， 而不會(huì)出現(xiàn)阻塞現(xiàn)象 。 正向功率控制 14 第 7章 碼分多址 (CDMA)移動(dòng)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 。 ? 要求：調(diào)整基站向移動(dòng)臺(tái)發(fā)射的功率 ， 使任一移動(dòng)臺(tái)無(wú)論處于小區(qū)中的任何位置上 ， 收到基站的信號(hào)電平都剛剛達(dá)到信干比所要求的門(mén)限值 。如果測(cè)得的 Eb/It大于當(dāng)前的 Eb/It的目標(biāo)值，基站通知移動(dòng)臺(tái)按照每次降低 1dB的方式降低它的功率，否則，基站指令移動(dòng)臺(tái)按照每次增加 1dB的方式增加功率。 ?每個(gè)功率比特能夠使移動(dòng)臺(tái)功率產(chǎn)生 1dB的變化 —可以使測(cè)量的 Eb/It的值與目標(biāo)值之間的差距減少 1dB。閉環(huán)功率控制對(duì)開(kāi)環(huán)功率控