《CDMA移动通信系统》课件

移动通信系统CDMACDMA是Code DivisionMultiple Access的缩写，是一种成熟的移动通信技术CDMA技术在现代移动通信中应用广泛，例如3G和4G移动网络WD系统概述CDMA码分多址频谱利用率高12CDMA代表码分多址，一种无线通信技术CDMA系统可以有效地利用有限的无线频谱资源抗干扰能力强语音质量好34CDMA系统具有较强的抗多径衰落和干扰能力CDMA系统可以提供清晰的语音通信质量系统网络结构CDMACDMA网络结构主要包括基站、移动交换中心（MSC）、归属位置寄存器（HLR）、访问位置寄存器（VLR）、鉴权中心（AUC）等组件基站负责与移动终端进行无线通信，MSC负责处理呼叫控制、路由选择和用户管理等功能HLR存储用户的信息，VLR则存储用户当前的位置信息，AUC负责验证用户身份并授权访问网络此外，还有其他辅助组件如短信中心（SMSC）和语音邮件中心（VMSC）等信号发射与接收CDMA123发射端接收端功率控制信息信号经过编码和扩频处理，与载波接收信号经过天线接收，经过解扩、解CDMA系统采用功率控制技术，确保所合成发射信号，通过天线传输码等处理，恢复原始信息信号有用户信号在接收端获得相同的信号强度，提高系统容量扩频技术CDMA扩频原理抗干扰能力将窄带信号扩展到更宽的频带，通过将信号与伪随机码进行相利用扩频技术，可以有效抵抗窄带干扰，提高系统通信的可靠乘，将信息隐藏在更宽的频率范围性多址接入功率控制CDMA系统采用码分多址接入方式，允许多个用户同时共享同CDMA系统中，功率控制技术可以根据用户的距离和信号质一个频带，提升频谱利用率量，动态调整发射功率，降低干扰扩频码的选择与生成正交性1确保不同用户信号之间的相互干扰最小自相关性2保证信号在接收端能正确识别随机性3防止信号被恶意攻击可扩展性4支持未来用户的增加CDMA系统中，扩频码的选择和生成至关重要理想的扩频码应满足正交性、自相关性、随机性和可扩展性等条件正交性可以确保不同用户信号之间相互干扰最小，而自相关性则保证信号在接收端能够被正确识别随机性则是为了防止信号被恶意攻击，而可扩展性则可以支持未来用户的增加多址接入技术CDMA码分多址频率复用干扰抑制CDMA使用不同的码字来区分不同的用户，CDMA系统可以在同一频率范围内分配给多CDMA技术通过对信号进行扩频和解扩，能即使在同一频率和时间内，也能够实现多个个用户，提高频谱利用率够有效地抑制来自其他用户的干扰，提高通用户同时通信信质量系统频谱利用效率CDMACDMA系统采用扩频技术将信号扩展到更宽的频带多个用户共享同一个频段提高频谱利用效率降低干扰提升系统容量CDMA频谱利用效率高相比传统的FDMA和TDMA系统系统容量分析CDMACDMA系统容量分析是指对CDMA系统可支持的最大用户数进行评估CDMA系统容量与多种因素密切相关，包括系统带宽、信道质量、用户分布、功率控制策略等CDMA系统采用扩频技术，在一定带宽内可以容纳更多用户，并具有更高的频谱利用效率与传统的TDMA和FDMA系统相比，CDMA系统在相同带宽下可以支持更多用户，且抗干扰能力更强100用户数CDMA系统可支持的用户数10K话务量CDMA系统可承载的最大话务量10M数据速率CDMA系统可提供的最高数据速率系统功率控制CDMA目标方法优势保证所有用户能够以最佳功率根据用户与基站之间的距离和提高系统容量，延长电池续航进行通信，避免信号干扰信号强度，动态调整发射功时间率减少信号干扰，提升系统效保持信号强度，减少信号衰通过闭环功率控制，确保每个率减，提高通信质量用户都能以最小的发射功率实现可靠通信系统手机状态管理CDMA信号强度电池电量网络状态漫游状态手机接收信号的强度，反映了手机电池剩余电量，影响手机手机是否连接到网络，网络类手机是否处于漫游状态，漫游手机与基站之间的距离和环境使用时间型和信号质量类型和资费影响系统信道编码技术CDMA编码技术概述常用编码技术信道编码技术通过添加冗余信息，提高数据传输的可靠性在常用的信道编码技术包括卷积码、Turbo码和LDPC码卷积码结构CDMA系统中，信道编码主要用于降低噪声和干扰的影响，提高接简单，实现方便；Turbo码和LDPC码性能更优异，但实现复杂度更收端数据解码的准确率高系统语音编码技术CDMA压缩语音数据提高信噪比

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22.降低数据速率，提升传输效降低语音传输过程中的噪声影率响减少带宽占用增强语音清晰度

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44.提高CDMA系统的用户容量改善语音质量，提升用户体验系统无线链路质量控制CDMA信号强度错误率延迟干扰接收信号强度指示RSSI用于评比特错误率BER和帧错误率数据传输延迟会影响语音通话来自其他无线设备或环境的干估链路质量FER反映无线链路传输的可靠质量和数据传输速率扰会降低信号质量性系统多路径传播的影响CDMA信号衰落码间干扰多路径传播会导致信号叠加，造多径信号到达时间不同，造成码成信号衰落，降低信号质量间干扰，影响数据传输速率频率选择性衰落相位模糊不同频率的信号在多径传播中衰多径信号到达时，相位信息发生落程度不同，造成频率选择性衰变化，导致相位模糊，影响信号落解调系统软切换技术CDMA软切换是指在移动用户从一个基站切换到另一个基站时，新的基站开始提供信号，同时旧基站仍然继续提供信号，直到移动用户完全切换到新基站信号增强1提升移动用户体验减少掉话2提高通话稳定性降低切换延迟3保持语音通话质量提高系统容量4优化基站资源利用率系统硬切换技术CDMA切换时机当手机信号强度下降到一定程度时，系统会触发硬切换操作切换过程手机断开与原基站的连接，并立即连接到新的基站数据传输切换过程中，手机会短暂中断数据传输，可能导致数据丢失切换频率硬切换频率相对较低，通常只发生在信号强度急剧下降的情况下系统话音质量控制CDMA语音质量监测语音信号处理网络优化质量管理采用语音质量评价指标，例如应用自适应噪声抑制、回声消通过优化网络参数和资源分建立语音质量监控系统，对通MOS评分，对通话质量进行评除等技术，改善语音信号质配，提高语音信道质量话质量进行实时监控和分析估量系统切换过程中的信令CDMA切换请求信令切换完成信令当手机信号变弱时，它会向基站发送切换请求信令，告知其需要切换到另手机收到切换授权后，会向目标基站发送切换完成信令，并与目标基站建一个基站立新的连接，完成切换过程123切换授权信令基站接收切换请求后，会分析当前网络状况，并向手机发送切换授权信令，告知其是否允许切换系统信令传输技术CDMA信令类型传输方式CDMA系统信令包括控制信令、业务信令CDMA系统信令采用分组数据传输方式以及维护信令控制信令用于管理网络资信令数据被封装成分组，通过无线链路发源，例如呼叫建立、接入控制等业务信送和接收，每个分组都包含信令类型、信令用于传输用户信息，如语音、数据等令内容和目标用户等信息信令分组通过维护信令用于网络维护，例如故障诊断和物理信道和逻辑信道传输，并经过信道编网络管理等码和调制等过程系统业务管理与计费CDMA业务管理计费系统计费方案流程管理和控制各种业务类型，包记录用户使用各种服务的流制定不同业务的计费规则，例业务管理和计费系统协同运括语音、数据、短信等量，并进行计费和结算如按时间、流量或通话时长计作，确保用户使用服务的正常费计费和结算系统安全性分析CDMA身份认证数据加密

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22.CDMA系统使用各种身份验证CDMA系统对传输的数据进行机制，例如密码和PIN码，以防加密，以防止窃听和数据篡止未经授权的访问改频率跳频功率控制

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44.CDMA系统使用频率跳频技CDMA系统使用功率控制技术，以防止信号被干扰或拦术，以防止恶意用户干扰网截络系统发展趋势CDMA向更高速率发展向更低功耗发展CDMA技术不断演进，支持更高数据速率，满足用户对高速移改进技术，降低手机耗电，延长电池续航时间，提升用户体动互联网的需求验向更低成本发展向更安全发展优化技术，降低运营商建设成本，降低用户使用成本，扩大加强安全防护措施，防止网络攻击，保护用户数据安全CDMA用户群体系统与的演进CDMA2G/3G/4G4G1LTE/WiMAX3G2UMTS/CDMA20002G3GSM/CDMA1G4模拟蜂窝CDMA技术在移动通信领域不断发展演进，从2G到3G再到4G，其技术性能和应用场景也随之提升CDMA技术不断与其他通信技术融合创新，推动了移动通信技术的进步系统优缺点分析CDMA优点缺点•容量大•设备成本高•抗干扰能力强•功耗较高•频谱利用率高•基站覆盖范围小•语音质量好•系统复杂系统的应用案例CDMACDMA技术在移动通信领域有着广泛的应用，例如移动电话、无线数据网络、卫星通信等CDMA技术应用于移动电话，可实现高质量语音通信，并支持多种增值业务，例如短信、彩信、移动互联网等在无线数据网络方面，CDMA技术可用于建立高速率、低延迟的无线网络，满足用户对高速数据传输的需求系统的标准化CDMA国际标准化组织中国国家标准ISO3GPP GBISO制定了相关标准，确保CDMA系统在3GPP制定了CDMA2000标准，规范了中国制定了CDMA系统的国家标准，例全球范围内兼容互通，促进技术交流与CDMA系统各个方面，包括无线接口、如GB/T18803-2002《移动通信系统合作核心网络、移动终端等CDMA2000规范》，确保CDMA系统在中国市场的应用系统的技术特点CDMA频谱利用率高抗干扰能力强CDMA技术利用扩频技术，多个用户可CDMA系统采用扩频技术，可以有效地以共享相同的频谱，提高了频谱利用抑制噪声和干扰，提高通信质量率安全性高数据传输速率快CDMA系统采用加密技术和身份认证机CDMA系统支持多种数据传输技术，可制，保证了通信的安全性以提供高速率的数据传输服务系统的市场地位CDMACDMA系统曾一度占据全球移动通信市场的重要份额，特别是在北美和亚洲地区随着3G和4G技术的兴起，CDMA系统在全球市场份额有所下降，但在某些特定市场仍保持着竞争力例如，CDMA系统在物联网、无线数据通信和卫星通信等领域仍具有优势系统未来发展方向CDMA融合与协同高速率数据传输

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22.未来，CDMA系统将与其他通随着移动互联网的快速发展，信技术融合，形成更强大的通高速率数据传输成为关键需信网络求新兴应用支持安全与隐私

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44.CDMA系统将支持物联网、云随着网络安全威胁不断升级，计算等新兴应用，拓展应用场加强安全性和隐私保护成为重景点系统技术总结CDMA技术优势应用广泛CDMA系统具有频谱利用率高、抗干扰能力强、安全性好等优势CDMA系统广泛应用于移动通信、无线网络、卫星通信等领域CDMA技术应用于移动通信领域，推动了移动通信产业的发展CDMA技术不断发展，为未来移动通信技术发展奠定了基础课程小结与拓展思考技术移动通信发展未来展望CDMACDMA技术是移动通信领域的一项重要技移动通信技术不断发展，从2G到5G，带来未来移动通信技术将更加智能化、网络化和术，它在语音质量、容量和安全性等方面有了通信速度、容量和功能的显著提升个性化，为人们的生活带来更多便利和效着显著优势率。