移动通信发展和CDMA基本原理

网优中心·无线网络优化部自信源于专业移动通信发展和CDMA基本原理网优中心·无线网络优化部自信源于专业2移动通信的发展AMPSTACS其它第一代80年代模拟模拟技术GSMCDMAIS95第二代90年代数字需求驱动数字技术语音业务第三代IMT-2000UMTSWCDMACDMA2000需求驱动宽带业务TD-SCDMA网优中心·无线网络优化部自信源于专业第三代移动通信系统IMT-20002000年在2000M频段实现2000K的数据通信IMT2000推荐的3种制式WCDMA欧洲CDMA2000美国TD-SCDMA中国3G对数据通信速率的要求室内环境至少2Mbps室内外步行环境至少384kbps室外车辆运动中至少144kbps主流技术：WCDMACDMA2000TD-SCDMA网优中心·无线网络优化部自信源于专业3G的发展概况网优中心·无线网络优化部自信源于专业3G的演进网优中心·无线网络优化部自信源于专业移动通信的发展网优中心·无线网络优化部自信源于专业CDMA2000标准家族演进CDMA20001xRel0CDMA20001xRelACDMA20001xRelBCDMA20001xRelC19992000200220032004CDMA2000HRPDRev02000IS-95-ATIA/EIA-95-B19951999CDMA20001xRelDCDMA2000HRPDRevA“1xEV-DV”“1xEV-DO”CDMA2000HRPDRevB20042006网优中心·无线网络优化部自信源于专业CDMA20001X网络结构网优中心·无线网络优化部自信源于专业时间接收信号强度发射信号多径环境网优中心·无线网络优化部自信源于专业距离(m)接收功率(dBm)102030-20-40-60慢衰落快衰落衰落示意图网优中心·无线网络优化部自信源于专业无纠错编码：BER10-1~10-2不能满足通信需要卷积编码：BER10-3满足语音通信需要Turbo码：BER10-6满足数据通信需要纠错编码技术纠错编码技术是在发射端按一定规则引入冗余信息，从而使得即使空中传输引入了误码，也能利用冗余信息将此错误纠正回来的技术。网优中心·无线网络优化部自信源于专业在通信系统中，为了减少突发干扰对连续数据造成的大面积差错，常采用交织来将突发干扰造成的连续差错化解为随机独立差错，使其适合于译码器的错误纠正。交织技术网优中心·无线网络优化部自信源于专业PowerPowerPowerFDMATDMACDMA多址技术几种流行的多址技术：FDMA频分多址每个用户使用不同的频率一个信道对应一个频率TDMA时分多址每个用户使用不同的时隙一个信道就是特定频率的特定时隙CDMA码分多址一个信道对应一种独特的码序列。每个用户使用相同的频率，但采用不同的码序列。多址技术：多个独立用户同时使用传输介质而互不影响。网优中心·无线网络优化部自信源于专业扩频通信的定义扩展频谱（SS:SpreadSpectrum)通信简称扩频通信。扩频通信技术:在发端采用扩频码调制，使信号所占的频带宽度远大于所传信息必须的带宽，在收端采用相同的扩频码进行相关解调来解扩以恢复所传信息数据。网优中心·无线网络优化部自信源于专业理论基础Shanon公式C=B*log2(1+S/N)C：信道容量，单位b/sB：信号频带宽度，单位HzS：信号平均功率，单位WN：噪声平均功率，单位W结论：在信道容量C不变的情况下，信号频带宽度B与信噪比S/N完全可以互相交换，即可以通过增大传输系统的带宽以在较低信噪比的条件下获得比较满意的传输质量扩频通信的理论基础网优中心·无线网络优化部自信源于专业1.25MHz30KHzPoweris“Spread”OveraLargerBandwidthCDMA扩频原理网优中心·无线网络优化部自信源于专业Manycodechannelsareindividually“spread”andthenaddedtogethertocreatea“compositesignal”CDMA扩频原理网优中心·无线网络优化部自信源于专业UNWANTEDPOWERFROMOTHERSOURCESUsingthe“right”mathematicalsequencesanyCodeChannelcanbeextractedfromthereceivedcompositesignalCDMA扩频原理网优中心·无线网络优化部自信源于专业InterferenceSourcesLong&ShortCodeSpreadingEncoding&InterleavingLong&ShortCodeCorrelatorDecode&DeinterleavingBasebandDataBasebandDataBackgroundNoiseExternalInterferenceOtherCellInterferenceOtherUserNoise384kbps1152kbps4.096mcps4.096mcps1152kbps384kbpsCDMATransmitterCDMAReceiver5MHzBWfc5MHzBWfc390kHzBW0390kHzBW05MHzBWfc5MHzBWfcfc-100dB/HzfcSpuriousSignalsCDMA扩频原理网优中心·无线网络优化部自信源于专业CDMA扩频原理网优中心·无线网络优化部自信源于专业扩频通信的特点和分类隐蔽性和保密性好多个用户可以同时占用相同频带,实现多址抗衰落、抗多径干扰抗干扰能力强网优中心·无线网络优化部自信源于专业CDMA扩频码的选择扩频码速率：1.2288Mcps；扩频码：前向为Walsh码和PN短码，反向为PN长码。扩频码的使用是扩频通信的关键点网优中心·无线网络优化部自信源于专业Walsh码的定义:Walsh码的定义Walsh函数是一种非正弦波的完备正交函数系统，可用哈达玛矩阵H通过递推关系构成。由于它仅有可能的取值是＋1和－1（或0和1），比较适合于用来表达和处理数字信号。Walsh函数具有理想的互相关特性。在Walsh函数中，两两之间的互相关函数为“0”，亦即它们之间是正交的。网优中心·无线网络优化部自信源于专业Code#230110100101101001100101101001011001101001011010011001011010010110–(Code#23)1001011010010110011010010110100110010110100101100110100101101001Code#590110011010011001100110010110011010011001011001100110011010011001PARALLELXOR:all0s相关性:100%(100%match)ORTHOGONALXOR:half0s,half1s相关性:0%(50%match,50%no-match)ANTI-PARALLELXOR:all1s相关性:–100%(100%no-match)#23#23–(#23)#23#23#59正交与相关性网优中心·无线网络优化部自信源于专业沃尔什码（walshcode）-------Walsh函数,正交,用于CDMA系统前向扩频011011001010000010000HnHnH2n=___HnHnWALSHCODES#----------------------------------64-ChipSequence------------------------------------------000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000001010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010120011001100110011001100110011001100110011001100110011001100110011301100110011001100110011001100110011001100110011001100110011001104000011110000111100001111000011110000111100001111000011110000111150101101001011010010110100101101001011010010110100101101001011010600111100001111000011110000111100001111000011110000111100001111007011010010110100101101001011010010110100101101001011010010110100180000000011111111000000001111111100000000111111110000000011111111901010101101010100101010110101010010101011010101001010101101010101000110011110011000011001111001100001100111100110000110011110011001101100110100110010110011010011001011001101001100101100110100110011200001111111100000000111111110000000011111111000000001111111100001301011010101001010101101010100101010110101010010101011010101001011400111100110000110011110011000011001111001100001100111100110000111501101001100101100110100110010110011010011001011001101001100101101600000000000000001111111111111111000000000000000011111111111111111701010101010101011010101010101010010101010101010110101010101010101800110011001100111100110011001100001100110011001111001100110011001901100110011001101001100110011001011001100110011010011001100110012000001111000011111111000011110000000011110000111111110000111100002101011010010110101010010110100101010110100101101010100101101001012200111100001111001100001111000011001111000011110011000011110000112301101001011010011001011010010110011010010110100110010110100101102400000000111111111111111100000000000000001111111111111111000000002501010101101010101010101001010101010101011010101010101010010101012600110011110011001100110000110011001100111100110011001100001100112701100110100110011001