文档介绍：第9章码分多址(CDMA)移动通信系统(一)
CDMA蜂窝通信系统问世以来,一方面受到许多人的支持和赞扬,另一方面也受到许多人的怀疑和非难。目前,,其优势已成为人们的共识。
m公司开发的CDMA蜂窝体制被采纳为北美数字蜂窝标准,定名为IS-95。IS- MHz,信道承载能力有限,(N—CDMA)蜂窝通信系统。
概述
与此同进,受第三代移动通信发展的驱动,世界上许多国家纷纷提出了许多CDMA通信系统的方案和建议。如cdma2000、WCDMA、TD—SCDMA等。其中,cdma2000是IS-95的发展。
在20世纪80年代中期,不少国家都在探索蜂窝通信系统如何从模拟向数字方向转变的办法。美国蜂窝电信工业公司(CTIA )于1988年发布了一个称为“用户的性能需求”的文件。其中,对第二代蜂窝通信系统提出的主要要求是:系统的容量至少是AMPS的10倍;通信质量等于或优于现有AMPS系统;易于过渡并和现有模拟系统兼容(双模式);先进的特征;较低的成本;蜂窝开放网络结构(CONA:Cellular work Architecture)等。
IS - 54 是遵循上述要求制定的, 考虑到实现技术存在的困难, IS - 54 需要分阶段达到提出的标准, 即全速率传输(每载波 3 个信道)和半速率传输(每载波 6 个信道)两个阶段。 m公司开发的CDMA系统也是遵循上述要求进行的, 几次局部的现场测试说明这种蜂窝系统已能全面满足CTIA提出的标准。其后, m公司提交的标准文本,形成了TIA/EIA(munications Industry Association /Electronic Industry Association )暂行标准IS - 95。
从IS - 95 的名称“双模宽带扩频蜂窝系统的移动台-基站兼容标准Mobile Station-Base patibility Standard for Dual-Mode Spread Spectrum Systems ”来看, 标准涉及的内容是关于蜂窝系统的“公共空中接口”(mon air interface )问题。
双模式移动台是指既能以模拟调频方式工作,又能以扩频码分方式工作的移动台。或者说,这种移动台在模拟调频和码分多址两种制式不同的蜂窝系统中,均能向网中其他用户发起呼叫和接受其呼叫,而两种制式不同的蜂窝系统也均能向网中这种双模式的移动台发起呼叫和接受其呼叫,而且这种呼叫无论在定点上或在移动漫游过程中都是自动完成的。
在美国存在两种双模式移动台:其一为对TDMA数字系统和模拟调频系统兼容的移动台;其二为对CDMA数字系统和模拟调频系统兼容的移动台。前者的标准属于IS-54,后者的标准属于IS-95。
,都必须兼顾现有的模拟蜂窝系统,要保证模拟调频系统和码分数字系统之间能进行模拟信息和数字信息的传输与交换。为此,IS-95的兼容性要求包括两部分:一是对模拟工作的要求;二是对CDMA工作的要求。
码分多址的特征
在CDMA通信系统中, 不同用户传输信息所用的信号不是靠频率不同或时隙不同来区分的, 而是用各不相同的编码序列来区分的。换句话说, 是靠信号的不同波形来区分的。如果从频域或时域来观察, 多个CDMA信号是互相重叠的, 接收机用相关器可以在多个CDMA信号中选出其中使用预定码型的信号。
在CDMA蜂窝通信系统中, 用户之间的信息传输也是由基站进行转发和控制的。为了实现双工通信, 正向传输和反向传输可以使用不同的频率, 即通常所谓的频分双工(FDD); 也可以使用不同的时帧, 即通常所谓的时分双工(TDD)。无论正向传输还是反向传输,除去传输业务信息外,还必须传送相应的控制信息。为了传送不同的信息,需要设置不同的信道。但是,CDMA通信系统既不分频道又不分时隙,无论传送何种信息的信道,都靠采用不同的码型来区分。
码分多址蜂窝通信系统的特征如下:
(1) 根据理论分析, CDMA蜂窝系统与模拟蜂窝系统或TDMA数字蜂窝系统相比具有更大的通信容量。这个问题将在下面介绍。
(2) CDMA蜂窝系统的全部用户共享一个无线信道, 用户信号的区分只靠所用码型的不同, 因此当蜂窝系统的负荷满载时, 另外增加少数用户只会引起话音质量的轻微下降(或者说信干比稍微降低), 而不会出现阻塞现象。在FDMA蜂窝系统或TDMA蜂窝系统中,在全部频道或时隙被占满以后,哪怕只增加一个用户也没有可能。