CDMA基本原理 武汉贝斯特系统工程有限公司 工程部 2001.5.

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1 CDMA基本原理 武汉贝斯特系统工程有限公司 工程部 2001.5

2 移动通讯的特点 追求个人化通信（任何时间 任何地点 任何个人 任何形式） 传输环境恶劣 强干扰，如同频干扰、互调干扰和远近效应
有限频率资源和巨大用户数的矛盾 需要复杂的网络和控制设备

3 Code Division Multiple Access
码分多址，是指移动台以地址码接入基站。这里的地址码是直接序列扩频时的扩频序列。

4 移动通讯的分类

5

6 频率复用方式

7 移动通信系统的组成

8 蜂窝移动通信系统的发展过程 AMPS: Advanced Mobile Phone System
TACS: Total Access Communication System GPRS: General Packet Radio Services--通用分组无线业务

9 扩展频谱通讯技术 五六十年代军事通信 八十年代末，Qualcomm公司成功使之商用于蜂窝通信系统。
94年香港实现第一个商用IS-95 CDMA蜂窝通信系统 95年韩国自主开发出CDMA蜂窝系统。 97年中国长城网开通北京、上海、广州、西安四个实验网即“133”，98年商用。 99年全球6000万用户，分布于美洲、韩国、日本、香港等。 CDMA技术是第三代移动通信(3G)的主要接入技术。

10 扩频通讯技术 A、定义 B、理论基础 C、分类 D、基本原理 E、主要特点

11 扩展频谱技术的理论基础 定义： 理论基础： 将信息的频谱展宽后进行传输的技术 C =B log2(1+S/N) SHANNON B-信道带宽

12 扩频技术的基本类型 分为直接序列扩频、跳频、跳时、混合扩频四种方式
CDMA系统采用的是直接序列扩频，即将需要传送的信号经速率（频带）远大于信息速率（带宽）的伪随机序列(PN码)编码（调制）后再对载波进行调制，这样调制信号的频谱宽度将远大于原来信息的频谱宽度。

13 扩频技术对信号的处理过程

14 CDMA扩频通信基本原理

15 CDMA系统信道结构 前向链路信道 导频信道 同步信道 寻呼信道 业务信道 反向链路信道 接入信道

16

17 移动台通信简化过程 搜索基站导频信道 解调基站同步信道 移动台在接入信道上请求 基站在寻呼信道证实 指派业务信道通信

18 CDMA移动通信系统的特点 频率利用率高 频率复用系数为1 具有软切换能力 掉话率很低 大容量：FDMA的10倍，TDMA的4倍
频率利用率高 频率复用系数为1 具有软切换能力 掉话率很低 大容量：FDMA的10倍，TDMA的4倍 N=GFr/[(Eb/Nt)Vr] 话音质量好：8K速率的话音质量相当于GSM的13K，而13K的话音质量接近于有线电话，8K EVRC话音在汽车背景噪声下优于有线电话质量。 降低了移动台的平均发射功率，减少了对人体和环境的辐射，被誉为“绿色手机”：发射功率大约0.2W，而GSM手机的发射功率约为1~2W

19 扩频通信系统的主要特点 隐蔽性和保密性好 抗干扰和抗多径能力强 占用的频带较宽、系统复杂度增加、同步技术要求很高

20 CDMA蜂窝系统关键技术（1） 语音编码 技术： 波形编码、参量编码和混合编码 QCELP可变速率声码器 话音激活技术 软越区切换

21 CDMA蜂窝系统关键技术（2） 精确的功率控制技术 克服远近效应，降低手机功率 主要的功率控制方法： 反向链路开环功率控制
反向链路闭环功率控制 反向链路外环功率控制 前向链路功率控制

22 CDMA蜂窝系统关键技术（3） 分集技术 时间分集——交织、检错、纠错编码 频率分集——宽带通信技术
空间分集——多付天线接收，RAKE接 收，软切换

23 CDMA蜂窝系统关键技术（4） 蜂窝呼吸技术 纠错编码：维特比译码器 多址技术： PN长码、PN短码和WALSH正交码

24 现阶段发展CDMA技术的理由 CDMA技术的先进性 有利于竞争 3G通信的重要基础技术 政治背景 困难：关键技术的实现；专利问题；

25 BTS 中兴通讯 CDMA BTS BTS ZXC10-BSS 简介 BTS BTS BTS

26 中兴通讯CDMA研发情况 97年立项； 98年一所开发出CDMA无线接入产品。 窄带CDMA MSC——南研所 ‘99
窄带CDMA BSS（ IS-95）— CDMA产品部 2000年7月试验局 W_CDMA——技术中心---863计划，预研 CDMA2000 1X——CDMA产品部（‘2001）

27 ZXC10-BSS系统结构 ---BTS结构 BTS: Base-station Transceiver System
RFE: RF Front End HPA: High Power Amplifier TRx: Transceiver RFIM: RF Interface Module TCM: Timing Control Module CHM: Channel Processing Module HIRS: High-speed Interconnect Router Subsystem CCM: Communication Control Module BTM: Base-station Test Module CDSU: Channel/Digital Service Unit BSC: Base-station Controller

28 ZXC10-BSS系统结构 ---BSC系统结构
BSC: Base_Station Controller--基站控制器 BTS: Base-station Transceiver System--基站收发系统 CDSU: Channel/Digital Service Unit--信道数据服务单元 HIRS: High-speed Interconnect Router Subsystem--高速路由内连子系统 CPM: Call Process Module--呼叫处理模块 SVM: Selector Vocoder Module--选择器/声码器模块 SVICM: Selector Vocoder Interface Control Module--选择器声码器内部控制模块 MSC: Mobile-service Switching Center--移动业务交换中心 NCM: Network Control Module--网络控制模块 TCM: Timing Control Module--时间控制模块 OMC: Operation & Maintenance Center--操作维护中心

29 ZXC10_BSS的系统指标 ---BSC系统指标
最大可带BTS数量：512 声码器数量：7200 最多信道数（含开销和软切换信道）： 512 X 32 = 16384 最多业务信道数 ：512 X 20 = 10240 最大用户数：102,500* BTS侧的业务量：2,930 Erl* BHCA容量：125,000* 每用户业务量：1.28BHCA/用户 系统中断概率：< 0.003% 系统恢复时间：< 15分钟

30 ZXC-10 BSS向3G的过渡 特点： ZXC-10 BSS向3G演进 容量增加 提供不对称数据业务 后向兼容95A
前向64Kbps 反向14.4Kbps 后向兼容95A 容量加倍（相对95A） 提供数据业务 144Kbps 最大307.2Kbps 后向兼容95A/B 容量增加 提供数据业务 384Kbps 最大2Mbps 后向兼容95A/B/1X