《CDMA移动通信系统》课件

移动通信系统CDMA（码分多址）移动通信系统是一种基于直接序列扩频技术的数字蜂窝移CDMA动通信系统它利用伪随机码序列对用户信号进行扩频和多址接入具有抗干扰,能力强、频谱利用率高、容量大等优点课程目标设计和开发系统性能分析技术发展趋势CDMA CDMA CDMA掌握移动通信系统的设计原理和开了解系统的关键性能指标掌握了解技术的发展历程和未来发展方CDMA CDMA,CDMA发技术为从事系统的研究和实施提性能分析和优化的方法为网向为技术的创新研究提供启示,CDMA CDMA,CDMA,CDMA供坚实的理论基础络的规划和优化提供支持技术概述CDMA码分多址是一种先进的数字移动通信技术它通过使用正交码来区分不CDMA,同用户的信号实现多用户共享同一频谱资源具有很高的频谱利用率、,CDMA安全性和系统容量是和移动通信的核心技术之一,2G3G系统采用扩频技术将窄带信号扩展到更宽的频带从而提高了抗干扰能力CDMA,,和安全性同时还利用近正交码实现多用户接入大大提高了系统容量,CDMA,系统架构CDMA系统由基站、移动终端和移动交换中心等多个组成部分构CDMA成基站负责提供无线接入能力移动终端提供用户接口移动交换,,中心则负责网络管控和业务处理这种分布式的系统架构能够为用户提供广泛的移动覆盖和稳定的通信服务此外系统还配备有专门的信道控制和资源管理模块用于动,CDMA,态分配无线信道保证了系统的高效运行和服务质量,信号特性CDMA扩频技术正交性12系统利用扩频技术将窄信号采用正交码进行编CDMA CDMA带信号扩展成宽带信号从而实码使得不同用户的信号在接收,,现多用户共享同一频段端保持正交性互不干扰,编码增益频谱利用率34信号经过编码后在接收系统能够实现频谱的高CDMA,CDMA端可以获得编码增益提高信号度复用提高频谱利用率支持,,,的抗干扰能力更多用户接入扩频技术基础什么是扩频技术？主要特点基本原理应用场景扩频技术是一种无线电通信技扩频技术具有低功率谱密度、通过使用伪随机码码对扩频技术可用于抗干扰、提高PN术它将窄带信号转换为更宽抗干扰性强、抗窃听性强等优窄带信号进行编码和扩频可频谱利用率、增强安全性等,,的带宽信号这样可以提高抗点广泛应用于移动通信、卫以大幅提高信号的带宽解码常见于、、蓝牙,CDMA GPS干扰能力和安全性星通信和军事通信等领域时使用相同的码可以实现等无线通信技术中PN解扩码和码PN Walsh码码编码特性PN Walsh码（伪随机噪声码）是系统码是系统中用于正交分割码和码结合使用可以实现PN CDMAWalsh CDMA PN Walsh中的基础扩频码它是一种周期性的数信道的正交码可以确保用户之间的信系统中的码分多址为每个用户,CDMA,字序列具有良好的自相关和互相关性号完全正交互不干扰分配独立的编码空间,,能正交码分多址CDMA实现正交多址访问系统使用正交码和码实现正交多址访问每个CDMAPN Walsh用户分配唯一的码和码组合PNWalsh提高系统容量正交码分多址有效利用频谱资源大幅提高系统的通信容,CDMA量实现有效的信号检测正交编码后的信号更容易在接收端进行信号检测和分离CDMA,进而提高系统性能接入控制和功率控制接入控制通过适当的接入控制机制有效管理用户对系统资源的请求避免资源枯竭,,功率控制动态调整用户终端发射功率确保系统内各用户之间相互不干扰提高系统容量,,协调控制协调接入控制和功率控制确保系统高效、公平地分配有限资源优化整体性能,,多径传播与相干接收多径传播相干接收接收机RAKE在移动通信环境中信号会通过不同的传播系统利用相干接收技术通过分析各接收机通过多个相干合成分支对各,CDMA,RAKE,路径到达接收端形成多径传播这会导致路径信号的相位和时延差异进行相干合成路径信号进行合成处理以应对多径传播效,,,,信号衰落和抖动给接收端带来严重干扰从而提高信号接收性能应提高整体接收质量,,接收机结构RAKE接收机是常见的接收机结构之一它由多个收集器RAKE CDMA组成每个收集器负责检测和跟踪一条多径信号收集器Fingers,输出再经过合成和解码就得到最终的接收信号这种结构能有效利用多径信号提高系统的接收性能,CDMA信道编码和交织技术信道编码交织技术多样化传输采用卷积码和码可以有效地提高交织技术可以将相邻比特分散到不同时配合多径传播和多载波技术系Turbo,CDMA信号传输的可靠性降低误码率这些间槽中传输有效打乱错误分布增强抗统可以采用分集接收、软切换等手段来,,,技术可以帮助系统抵御噪声和干扰从干扰能力这对于缓解信道快衰落的影提升信号质量和覆盖范围这些技术能,而增强链路性能响非常重要够有效应对复杂的无线信道语音编码器和语音信道语音编码器语音信道语音编码器负责将模拟语音信号语音信道是指语音信号在无线电转换为数字信号，提高信号传输波传输过程中的状态和特性需效率常用的编码方式有要考虑路径损耗、多径传播和信PCM、和等道衰落等因素ADPCM LPC信道编码和交织技术信道编码和交织技术可以有效抵御信道噪声和码错误，保证语音通信质量广泛采用了卷积编码、编码和交织等方法Turbo信号测量与信号质量频率规划和频率复用频率规划频率复用干扰管理系统采用频率重复利系统通过采用不同的合理规划频率复用还需要严格CDMA CDMA用的方式提高频谱利用率合扩频码分配不同的频段资源的干扰管理措施如功率控制,理的频率规划可以有效降低小这种码分复用技术使得同一频、手机间干扰抑制等确保系,区之间的干扰，确保系统的良段可被多个小区重复利用，大统运行稳定可靠好覆盖和容量幅提高了频谱效率小区覆盖和容量分析小区规划考量信号覆盖优化小区覆盖是网络规划的关键因素，需要考虑地形、人口分布、交通通过天线参数优化、功率控制算法调整等手段，可以提高系统的信CDMA CDMA流量等复杂因素号覆盖和容量123容量分析CDMA系统的容量主要取决于信号到干扰比和功率控制效果需要精细分CDMA析各种业务类型的承载能力手机网络组成和覆盖手机网络由基站、基站控制器、移动交换机等设备组成基站负责与移动设备进行无线通信连接到控制器和交换机组成整个网络手机信号的传播范围受地形,,、建筑物等因素影响需要合理的基站布局与频率规划才能确保网络全面覆盖,,移动设备在网络中可以自由漫游在小区切换时由基站控制器完成无缝切换确保,,通信不中断合理的网络规划和优化对确保良好的覆盖和容量至关重要业务类型和业务特性数据业务语音业务包括移动上网、移动视频、移动应用提供高质量的通话服务，要求低时延等，需要高速稳定的数据传输和高可靠性位置服务信息业务提供实时定位功能，支持移动导航、包括短信、即时通信等，需要快速可个人跟踪等应用靠的信息传输业务支持CDMA语音业务数据业务网络可以支持高质量的语技术支持高速数据传输可CDMA CDMA,音通话并提供各种呼叫功能如呼满足用户对于移动互联网、在线,,叫等待、呼叫转移等视频等业务的需求位置服务多媒体业务网络可以提供用户位置定系统具备丰富的多媒体业CDMA CDMA位服务支持基于位置的应用如导务支持能力可提供高清视频通话,,,航、等、视频点播等服务LBS系统技术3G CDMA系统采用了多种创新性的技术如扩频技术、功率控制、接收3G CDMA,RAKE机等大幅提升了系统容量、覆盖范围和业务质量这些技术可以支持更高的数,据传输速率、更广泛的业务种类为用户带来更流畅的移动通信体验,系统兼容并优化了前一代系统在保持系统兼容性的同时充分利3G CDMA2G,,用了技术的优势为用户提供了更丰富的移动多媒体业务满足了不断增长的3G,,通信需求演进向网络CDMA4G演进到3G1与的应用3G CDMA2000WCDMA向过渡4G2与的设计LTE LTE-Advanced的发展5G3融合新技术实现高速传输技术作为和网络的基础正不断演化以适应用户对移动通信的需求从到系统通过整合新的无线接入技术如CDMA2G3G,3G4G,CDMA实现了更高的带宽和传输速度未来的网络将进一步融合云计算、大数据等新兴技术为用户带来更智能和全面的移动体验OFDMA,5G,网络规划和优化现场勘测详细了解目标区域的地理特征、人口分布、建筑环境等为后续规划和优化提供依据,网络规划基于现场调研结果制定手机网络拓扑结构、基站部署、频率规划等关键策略,网络优化通过对网络实时性能监测和分析不断优化系统参数、提升信号质量和容量,系统性能评估和优化正确评估和优化系统性能是确保网络高效运行的关键我们需要关注以下几个指标CDMA:90%35覆盖率呼通率确保的地理区域内有良好的信号覆盖电话呼叫的成功接通率应达到以上90%35%1%2%阻塞率掉话率电话呼叫的阻塞率应控制在以下通话过程中的掉话率应低于1%2%通过持续监测这些关键指标并采取针对性的优化措施可以确保系统的最佳性能,,CDMA实施和维护CDMA系统规划部署日常维护管理性能优化调整系统升级改造系统的实施需要全面系统的维护工作包括定期分析网络数据发随着时代的到来CDMA CDMA CDMA,5G,CDMA规划包括网络拓扑、频率规监控网络状态、及时发现故障现并解决容量瓶颈、语音质量系统需要进行软硬件升级改造,划、覆盖优化等部署时需注、跟踪性能指标、调整网络参下降等问题根据用户需求调采用新技术拓展功能、提升,意基站安装、优化天线角度和数等要建立完善的管理制度整系统参数提升网络容量和性能同步优化网络结构确,,倾斜度以达到最佳覆盖效果和预警机制确保网络稳定可用户体验保平滑过渡、高效运行,,靠运行应用案例分析CDMA网络部署物联网应用移动金融服务5G技术在网络中广泛应用支持高速为物联网设备提供可靠的连接在智基于的移动通信系统可以支持移动CDMA5G,CDMA,CDMA数据传输、低延迟和大规模连接设备等关键能家居、工业自动化和城市管理等领域得到银行、移动支付等金融服务为用户带来便,功能在网络规划和部署中发挥广泛应用实现了海量设备的高效互联捷和安全的金融体验CDMA5G,着重要作用发展趋势与未来技术时代的技术多频段和小型化5G CDMA12正向演进支持蜂窝终端将支持多个频段以CDMA5G,CDMA网络的高速传输、低时延和高适应全球频谱资源并进一步实,可靠性需求现更小巧的外形设计车联网和物联网应用更高频谱效率34技术在车载通信和物联先进的信号处理算法和编码技CDMA网领域具有广阔的应用前景支术将进一步提升的频谱,CDMA撑万物互联利用率系统存在问题CDMA系统复杂性干扰问题系统架构和工作原理复杂需要系统中用户之间的互相干扰是CDMA,CDMA大量的参数配置和优化这增加了系一个关键挑战需要精细的功率控制和,统设计和维护的难度软切换等技术覆盖范围系统容量在一些复杂环境下系统的覆盖尽管可以有效提高频谱利用率,CDMA CDMA,范围有限需要更多的基站来满足用户但仍有容量瓶颈受限于多径干扰等因,,需求素总结与展望总结技术优势演进展望系统优化方向CDMACDMACDMA系统具有频谱利用率高、抗干技术将继续发展向网络演系统实现更高的频谱效率、容量和数CDMACDMA,4G扰能力强和灵活性强等优点在移动通进未来可能与其他接入技术融合实据传输速率同时提高网络的可靠性和,,,,信领域得到广泛应用现更高性能的网络用户体验5G参考文献和相关资源参考文献相关资源本课程涉及的主要参考文献包括技通过在线公开课、技术文章和视频教程等丰CDMA术标准、学术论文和行业报告等多方面内容富的学习资源可以全面掌握系统的,CDMA可以帮助学习者深入了解系统的关键技术点并了解其在实际应用中的发展CDMA,技术细节趋势进一步学习除了课程内容还可以通过参加专业培训、期刊论文撰写等方式持续深入学习系统的前,,CDMA沿技术和案例应用。