李建东第四版移动通信第8章.pptVIP

8.1 概 述 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”来看， 标准涉及的内容是关于蜂窝系统的“公共空中接口”(CAI)问题。 实际上， 无论是上面所说的几种TDMA蜂窝系统， 还是本书所介绍的CDMA蜂窝系统， 其运行环境、 业务要求和控制功能基本上都是相同的， 因此它们的网络结构形式也是大同小异的。 8.1.1 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)。 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。 (3) CDMA蜂窝系统具有“软切换”功能。 即在过区切换的起始阶段， 由原小区的基站与新小区的基站同时为过区的移动台服务， 直到该移动台与新基站之间建立起可靠的通信链路后， 原基站才中断它和该移动台的联系。 CDMA蜂窝系统的软切换功能既可以保证过区切换的可靠性(防止切换错误时反复要求切换)， 又可以使通信中的用户不易察觉。 (4) CDMA蜂窝系统可以充分利用人类对话的不连续特性来实现话音激活技术， 以提高系统的通信容量。 这个问题在下面还要介绍。 (5) CDMA蜂窝系统以扩频技术为基础， 因而它具有扩频通信系统所固有的优点， 如抗干扰、 抗多径衰落和具有必威体育官网网址性等。 CDMA蜂窝系统的多址干扰分两种情况： 一是基站在接收某一移动台的信号时， 会受到本小区和邻近小区其他移动台所发信号的干扰； 二是移动台在接收所属基站发来的信号时， 会受到所属基站和邻近基站向其他移动台所发信号的干扰。 图 8 - 1 是两种多址干扰的示意图。 其中， 图(a) 是基站对移动台产生的正向多址干扰； 图(b) 是移动台对基站产生的反向多址干扰。 (1) 反向功率控制。 反向功率控制也称上行链路功率控制。 其主要要求是使任一移动台无论处于什么位置上， 其信号在到达基站的接收机时， 都具有相同的电平， 而且刚刚达到信干比要求的门限。 (2) 正向功率控制。 正向功率控制也称下行链路功率控制。 其要求是调整基站向移动台发射的功率， 使任一移动台无论处于小区中的任何位置上， 收到基站的信号电平都刚刚达到信干比所要求的门限值。 各基站都配有GPS接收机， 保持系统中各基站有统一的时间基准，称为CDMA系统的公共时间基准。 移动台通常利用最先到达并用于解调的多径信号分量建立时间基准。 如果另一条多径分量变成了最先到达并用于解调的多径分量，则移动台的时间基准要跟踪到这个新的多径分量。 8.1.5 IS-95 CDMA蜂窝系统的话音编码 IS-95 CDMA蜂窝系统开发的声码器采用码激励线性预测(CELP)编码算法， 也称为QCELP算法。 其基本速率是 8 kb/s，但是可随输入话音消息的特征而动态地分为四种，即8, 4, 2, 1 kb/s，可以 9.6, 4.8, 2.4, 1.2 kb/s的信道速率分别传输。发送端的编码器对输入的话音取样，产生编码的话音分组(Packet)传输到接收端。 接收端的解码器把收到的话音分组解码， 再恢复成话音样点。 8.2 CDMA蜂窝通信系统的通信容量 n个用户共用一个无线频道， 每一用户的信号都受到其他n-1 个用户的信号干扰。 若到达一接收机的信号强度和各个干扰强度都一样， 则载干比为 假设各小区的基站都同时向n个用户发送功率相等的信号， 在三个小区的交界处(图