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移动通信原理与设备
1.5.7 本章小结

本章小结

CDMA是码分多址(Code Division Multiple Access)技术的英文缩写,它是在数字技术的分支——扩频通信技术的基础上发展起来的一种崭新而成熟的无线通信技术,它能有效地解决频谱短缺问题,被视为是实现第三代移动通信的首选。

与GSM不同,由GSM演进的GPRS为第2.5代产品,CDMA并无第2.5代产品。IS-95为第二代,CDMA2000-1X、CDMA2000-3X、CDMA2000-1X EV等均属第三代产品,各系列产品之间的业务性能、功能有明显的差别。

CDMA采用扩频通信,这是一种把信息的频谱展宽之后再进行传输的技术。频谱的展宽是通过使待传送的信息数据被比数据传输速率高许多倍的伪随机码PN序列(也称扩频序列)的调制来实现的,与所传信息数据无关。在接收端则采用相同的扩频码序列进行相关同步接收、解扩,将宽带信号恢复成原来的窄带信号,从而获得原有数据信息。用信息带宽的100倍,甚至1 000倍以上的宽带信号来传输信息,就是为了提高通信的抗干扰能力,即在强干扰条件下保证可靠安全的通信。这就是扩频通信的基本思想和理论依据。

IS-95 CDMA系统所采用了扩频通信中的直扩方式,直接序列扩频就是直接用具有高码率的扩频码序列在发端去扩展信号的频谱。而在收端,用相同的扩频码序列去进行解扩,把展宽的扩频信号还原成原始的信息。m序列是目前CDMA系统中采用的最基本的PN序列,其优点是容易产生、规律性强、自相关特性好,因而被选为扩频码;Walsh码是一种同步正交码,即在同步传输情况下,利用Walsh码作为地址码具有良好的自相关特性和处处为零的互相关特性,此外,Walsh码生成容易,应用方便。但是,Walsh码的各码组由于所占频谱带宽不同等原因,因而不能作为扩频码。

IS-95 CDMA系统结构与GSM相似,由3个独立的子系统组成:移动台(MS)、基站子系统(BSS)和网络交换子系统(NSS),主要接口包括Um接口、A接口和交换子系统内部接口,系统常用编号有MDN、IMSI、TLDN、ESN、SID和N ID等。

IS-95 CDMA前向信道包括:导频信道、同步信道、寻呼信道(最多可以有7个)和若干个业务信道。前向业务信道用于携带用户信息。移动台利用导频信道来获得初始系统同步,完成对来自基站信号的时间、频率和相位的跟踪。同步信道为移动台提供时间和帧同步。寻呼信道可实现对移动台的寻呼。IS-95 CDMA反向信道由接入信道和反向业务信道组成,支持总计62个不同的业务信道和总计32个不同的接入信道。当移动台不使用业务信道时,接入信道提供从移动台到基站的通信。反向业务信道是用来在建立呼叫期间传输用户信息和信令信息。

CDMA系统的关键技术有功率控制、RAKE接收和软切换等。功率控制技术是CDMA系统的核心技术。CDMA系统是一个自扰系统,所有移动用户都占用相同带宽和频率,“远近效用”问题特别突出。CDMA功率控制的目的就是克服“远近效用”。功率控制分为前向功率控制和反向功率控制,反向功率控制又可分为仅由移动台参与的开环功率控制和移动台、基站同时参与的闭环功率控制。移动通信信道是一种多径衰落信道,RAKE接收技术就是利用多径效应,分别接收每一路的信号并进行解调,然后叠加输出,达到增强接收效果的目的,这里多径信号不再是一个不利因素,在CDMA系统中变成一个可供利用的有利因素。先连接,再断开称之为软切换,CDMA系统工作在相同的频率和带宽上,因而软切换技术实现起来比TDMA系统要方便容易得多。

综上所述,CDMA利用数字传输方法,采用扩频通信技术,大幅度地提高了频率利用率,具有容量大、覆盖范围广、手机功耗小、话音质量高的突出优点,将移动通信技术推向新的发展阶段。