电子科技大学：《现代无线与移动通信系统 Current Wireless and Mobile Communication Systems》课程教学资源（课件讲稿）第四章 CDMA数字移动通信系统

电子科越女学 versityaf Electronic Selo and Tochneley of China 现代无线与移动通信系统 第四章：CDMA数字移动通信系统 李少谦林灯生 通信抗干扰技术国家级重点实验室

现代无线与移动通信系统 李少谦 林灯生 通信抗干扰技术国家级重点实验室 第四章：CDMA数字移动通信系统

概述 /96 Qualcomm公司发明，叫IS-95CDMA、Q-CDMA、 N-CDMA、cdmaOne ■ 1993年，北美电信工业联合会(TIA)把CDMA系 统的公共空中接口IS-95定为数字蜂窝移动通信标准。 1995年开始商用 ■现为仅次于GSM发展最快的系统，二十多个国家采 用 ■3G是CDMA系统 2020/4/2 现代无线与移动通信系统-第4章 2

一、概述  Qualcomm公司发明，叫IS-95CDMA、Q-CDMA、 N-CDMA、cdmaOne  1993年，北美电信工业联合会（TIA）把CDMA系 统的公共空中接口IS-95定为数字蜂窝移动通信标准。 1995年开始商用  现为仅次于GSM发展最快的系统，二十多个国家采 用  3G是CDMA系统 2020/4/2 现代无线与移动通信系统-第4章 2

阙 电子科越女学 versityf Electronic Seloand Techneley of China 二、CDMA的特点

二、CDMA的特点

(1)系统容量大，多址能力强 /96 CDMA采用多种手段使得多址干扰足够小，从而 使CDMA的多址能力比FDMA、TDMA更强 这些手段包括： ,选择有良好的自相关性、互相关性的地址码 ,采用信号处理的分集技术消除多址干扰 ,使用功率控制克服远一近效应 ,采用语音激活技术 ,高效纠错码 CDMA扇形分区等技术 2020/4/2 现代无线与移动通信系统-第4章

（1）系统容量大，多址能力强  CDMA采用多种手段使得多址干扰足够小，从而 使CDMA的多址能力比FDMA、TDMA更强  这些手段包括：  选择有良好的自相关性、互相关性的地址码  采用信号处理的分集技术消除多址干扰  使用功率控制克服远—近效应  采用语音激活技术  高效纠错码  CDMA扇形分区等技术 2020/4/2 现代无线与移动通信系统-第4章 4

(1)系统容量大， 多址能力强 扇形天线的应用也促进了容量的增大。扇形天线 的应用是一种共同的技术，但在FDMA和TDMA 中，应用扇形天线减少了干扰源，提高话音质量， 但对容量影响较小 而在CDMA中，应用扇形天线减少干扰源，则可大 大提高系统容量，这是CDMA与FDMA和TDMA 的区别。W.C.Y.Lee的分析就基于使用120°有 效束宽的扇形天线，这样干扰减少到1/3，系统容 量增大3倍，如果使用更窄束宽的扇形天线，容量 还将进一步增加 2020/4/2 现代无线与移动通信系统-第4章 5

（1）系统容量大，多址能力强  扇形天线的应用也促进了容量的增大。扇形天线 的应用是一种共同的技术，但在FDMA和TDMA 中，应用扇形天线减少了干扰源，提高话音质量， 但对容量影响较小  而在CDMA中，应用扇形天线减少干扰源,则可大 大提高系统容量，这是CDMA与FDMA和TDMA 的区别。W. C. Y. Lee的分析就基于使用120°有 效束宽的扇形天线，这样干扰减少到1/3，系统容 量增大3倍，如果使用更窄束宽的扇形天线，容量 还将进一步增加 2020/4/2 现代无线与移动通信系统-第4章 5

(2)良好的抗干扰、抗衰落性能 /96 多径传输问题是移动通信，特别是城市移动通 信影响通信质量的重要问题。在扩频通信中， 由于多径传播中的多条路径可以利用扩频码进 行分离，并通过分集合并取得分集增益，使通 信质量得到较大的改善。 2020/4/2 现代无线与移动通信系统-第4章 6

（2）良好的抗干扰、抗衰落性能  多径传输问题是移动通信，特别是城市移动通 信影响通信质量的重要问题。在扩频通信中， 由于多径传播中的多条路径可以利用扩频码进 行分离，并通过分集合并取得分集增益，使通 信质量得到较大的改善。 2020/4/2 现代无线与移动通信系统-第4章 6

(2)良好的抗干扰、抗衰落性能 /96 在CDMA系统中，对多径衰落，扩频编码相关 输出是彼此分离互不干扰的。这样，不仅由于 扩频后的宽带信号比未扩频的窄带信号具有更 好的频率分集作用，使最坏衰落深度减少以及 衰落速率降低，而且由于扩频信号在设计时往 往使不同路径的传播时延超过PN码片(chip ) 宽度，从而使我们能把不同路径的信号区分开 来，通过路径分集加以利用。 2020/4/2 现代无线与移动通信系统-第4章

（2）良好的抗干扰、抗衰落性能  在CDMA系统中，对多径衰落，扩频编码相关 输出是彼此分离互不干扰的。这样，不仅由于 扩频后的宽带信号比未扩频的窄带信号具有更 好的频率分集作用，使最坏衰落深度减少以及 衰落速率降低，而且由于扩频信号在设计时往 往使不同路径的传播时延超过PN码片（chip） 宽度，从而使我们能把不同路径的信号区分开 来，通过路径分集加以利用。 2020/4/2 现代无线与移动通信系统-第4章 7

(2)良好的抗干扰、抗衰落性能 在CDMA系统中采用多种分集方式，大大地改 善了信号传输的性能。所采用分集方式为： √时间分集一符号交织和纠错编码 频率分集一1.25MHz宽带信号 空间（路径）分集一基站采用多副接收天线， 基站和移动台采用多径Rake接收机 2020/4/2 现代无线与移动通信系统-第4章 8

（2）良好的抗干扰、抗衰落性能  在CDMA系统中采用多种分集方式，大大地改 善了信号传输的性能。所采用分集方式为：  时间分集—符号交织和纠错编码  频率分集—1.25MHz宽带信号  空间（路径）分集—基站采用多副接收天线， 基站和移动台采用多径Rake接收机 2020/4/2 现代无线与移动通信系统-第4章 8

(3)严格的功率控制 /96 为了实现大容量、高质量和其它优点，CDMA 采用了严格的功率控制 CDMA系统是一个干扰受限的系统，如果每个 移动台的发射功率受控，使得它的信号以所要 求的最小的信号干扰比到达基站，那么这个系 统的容量就会达到最大。功率控制的目的，就 是要保证每个用户的接收和发射，在保证信息 正确接收的条件下，有刚刚足够的能量 ■ 功率控制技术不但能减少相互干扰，同时还能 改善慢速率变化的衰落，还使CDMA电话发射 功率低 2020/4/2 现代无线与移动通信系统-第4章 9

（3）严格的功率控制  为了实现大容量、高质量和其它优点，CDMA 采用了严格的功率控制  CDMA系统是一个干扰受限的系统，如果每个 移动台的发射功率受控，使得它的信号以所要 求的最小的信号干扰比到达基站，那么这个系 统的容量就会达到最大。功率控制的目的，就 是要保证每个用户的接收和发射，在保证信息 正确接收的条件下，有刚刚足够的能量  功率控制技术不但能减少相互干扰，同时还能 改善慢速率变化的衰落，还使CDMA电话发射 功率低 2020/4/2 现代无线与移动通信系统-第4章 9

(4)软切换 在CDMA系统中，其相邻小区工作频率采用同一 频率，只是扩频地址码不一样。这样用户越区切 换不需改变频率，而只改变地址码，这使切换方 便容易，这种切换称为软切换 ■在CDMA系统中，当移动台越区时，能够同时连 接到两个或多个小区；在老的连接中断之前，新 的连接已经建立，这就减少了呼叫中断的概率， 改善了切换时的话音质量 2020/4/2 现代无线与移动通信系统-第4章 10

（4）软切换  在CDMA系统中，其相邻小区工作频率采用同一 频率，只是扩频地址码不一样。这样用户越区切 换不需改变频率，而只改变地址码，这使切换方 便容易，这种切换称为软切换  在CDMA系统中，当移动台越区时，能够同时连 接到两个或多个小区；在老的连接中断之前，新 的连接已经建立，这就减少了呼叫中断的概率， 改善了切换时的话音质量 2020/4/2 现代无线与移动通信系统-第4章 10