《CDMA关键技术》课件

关键技术CDMA（码分多址）是一种先进的无线通信技术它利用独特的编码方式实现多CDMA,用户共享无线信道让我们一起探索技术的核心原理和应用CDMA技术简介CDMA多址接入技术抗干扰性强采用码分多址技术允许利用扩频技术具有优秀CDMA,CDMA,多个用户同时共享相同的频带的抗干扰性能可有效抑制多径,,提高了频谱利用率衰落和窄带干扰灵活性高容量大支持单一无线平台上的利用频率复用技术可以CDMA CDMA,语音、数据和视频业务具有较实现高容量的蜂窝网络提升了,,高的系统灵活性系统容量的基本原理CDMA扩频技术利用扩频技术将窄带信号扩展到更宽的频带增加系统容CDMA,量和抗干扰能力独特编码每个用户使用独特的编码序列通过码分多址实现多用户同时访,问动态电平调整通过功率控制技术动态调整每个用户的发射功率减少系统间干,扰扩频技术频谱扩展码片序列生成直接序列扩频跳频扩频扩频技术通过将窄带信号转换通过使用伪随机码片序直接序列扩频DS-CDMA技跳频扩频FH-CDMA技术通为宽带信号来扩展频谱占用范列,CDMA系统可以实现多个术将窄带信号与高速码片序列过改变载波频率来扩展信号带围这种方式可以增加系统容用户共享同一个频段每个用相乘,从而将窄带信号扩展至宽,可以增强抗干扰能力量,提高抗干扰性能户拥有独特的码片序列宽带信号码分多址数字编码技术CDMA采用数字编码技术,通过给每个用户分配唯一的数字编码,实现多用户在同一时间共享信道扩频技术CDMA利用扩频技术将信号带宽扩展,充分利用频谱资源,提高系统容量和频率利用效率多址接入通过码分多址技术,多个用户可以在同一时间共享同一个频道,提高系统资源利用率同步和时延捕获同步捕获1同步接收机需要跟踪载波和时钟同步CDMA时延捕获2快速精准捕获信号时延提高多径性能,码相同步3准确测量和跟踪扩频码相位避免码间干扰,系统要求严格的同步和时延捕获技术确保系统关键性能指标包括载波相位和频率同步、时钟同步以及多径信号时延精准捕获CDMA,,这些关键技术确保了系统的高性能和可靠性CDMA多径传播和相干检测多径传播的影响相干检测的作用接收机RAKECDMA系统中的多径传播会造成信号干扰相干检测技术能够利用多径信号的相位差特CDMA系统常采用RAKE接收机结构,能够和失真需要采取有效的技术进行消除性对接收信号进行相位和幅度补偿从而提有效利用多径信号提高信号接收质量,,,,高系统性能功率控制误码率控制平衡需求通过监测误码率并调整功率可以系统需要平衡每个用户的,CDMA确保最佳的通信质量功率需求,以最大化系统容量向前和向后功率控制动态控制向前和向后通道功率控制确保信功率控制必须快速响应环境和用号达到最佳水平同时最小化干户移动的变化以保持最佳性能,,扰软硬手机软手机硬手机软手机是指在软件平台上运行的手机如基于操作系统的智能手硬手机是指基于专用硬件电路设计的手机它们的功能相对较简单,,,机软手机具有更强大的计算能力和丰富的应用程序,可以提供多但是在通话质量、电池续航和可靠性方面更加出色硬手机通常样化的功能和更好的用户体验更加坚固耐用,适用于需要长时间使用的场景频率重用技术频率复用概念频率复用模式频率复用优势频率重用技术是系统的关键所在通系统采用分层小区和扇区化设计各频率重用技术可以大幅提高频谱利用率同CDMA,CDMA,,过合理的频率分配和复用可以提高频谱利小区和扇区使用不同的扩频码和频率从而时也可以减少基站数量降低网络建设和运,,,用率,扩大系统覆盖范围和容量实现频率的重复利用营成本频率分配和频道结构系统中频率频道的合理规划和分配非常重要每个小区会被分配特定的CDMA,频段网络运营商需要根据各小区的用户量和流量需求来优化频道分配和功率控,制保证系统容量和性能频道结构包括正向信道和反向信道的定义和规划确保,,上下行链路能高效工作同时还需要考虑频率重用、软切换和手机漫游等网络管理功能信号接入和信道分配接入请求1移动用户通过控制信道发起接入请求信道分配2基站根据用户需求和网络状态分配最佳信道信号发送3用户通过分配的信道发送数据信号系统采用动态信道分配机制通过接入请求、信道分配和信号发送的过程实现移动用户高效便捷的网络接入这种灵活的信道分配CDMA,,方式充分利用了系统的编码和多径特性提高了频谱利用率和系统容量CDMA,移动性和信道管理软切换在多个小区之间平滑切换避免信号中断确保移动用户能保持不间断通信,信号强度监测动态监测用户位置和信号强度及时调整天线参数和功率优化系统性能,,小区间切换根据用户位置和运动情况实时调整小区分配保证高质量覆盖,,链路分级和资源分配链路分级资源动态分配12CDMA系统根据用户的服务质系统会根据用户实时需求动态量需求将用户链路分为不同级分配码片、时隙等资源从而别如语音链路、高速数据链提高网络的频谱利用率路等功率管理手机分类34系统通过功率控制机制确保每系统区分硬手机和软手,CDMA个用户链路的质量同时最小化机通过不同的链路管理方式,,,对其他用户的干扰满足不同类型用户的需求寻呼和注册寻呼1系统通过广播信道发送寻呼消息通知移动用户有来话需要接,听移动用户响应2收到寻呼后移动用户通过专用信道向系统发送响应信号,注册3移动用户进入新的小区后会主动向系统注册提供自己的位置,,信息呼叫接通过程发起呼叫1用户按下拨号键盘完成号码输入，触发手机向基站发送接入请求信道分配2基站检查资源可用性并分配合适的信道供用户使用验证与授权3核实用户身份信息并确认接入权限，以保证通话安全建立连接4双方建立语音通道，完成呼叫过程基站持续监控通话质量信道编码和调制信道编码调制技术系统采用卷积编码和交织使用码片正交化的直接序CDMA CDMA技术提高了系统的抗干扰能力增列扩频技术实现高效的频谱利用,,,强了信号的可靠性和多址接入级联编码调制特点采用级联编码机制包括外的调制特点包括相干检CDMA,CDMA部卷积编码和内部编码进一步测、多径抑制、多址访问等充分RS,,提升了系统性能利用了无线电波的特性语音编码技术语音数字化线性预测编码子带编码变速编码语音信号首先需要进行采样和线性预测编码LPC是一种常子带编码将语音信号划分为多变速编码根据语音信号的特量化将模拟信号转换为数字用的语音编码技术它利用语个频带分别进行编码和传点动态调整编码比特率在保,,,,,形式,为后续的编码处理做准音信号的相关性进行预测编输这种方法能更好地利用人证语音质量的同时提高编码效备这个过程需要考虑采样率码,能以较低的比特率实现较耳的频率特性,提高编码效率这种技术广泛应用于新一和量化位数等参数,以平衡编高的语音质量率代移动通信系统码效率和语音质量多址干扰消除多径传播和干扰码分多址技术相干检测技术在系统中用户信号可能通过多条传系统采用码分多址技术不同用户使采用相干检测技术结合信道估计和干扰抑CDMA,CDMA,,播路径到达接收端,这会造成多径干扰需用不同的扩频码通过优化扩频码设计和干制算法,可以有效消除多径干扰和多址干扰,要采取技术手段来消除这种干扰提高系统扰消除算法可以抑制多址干扰提高用户容提高系统的性能和可靠性,,,CDMA性能量无线电波传播特性无线电波传播受到诸多因素的影响包括信号频率、距离、地形、障碍物等高,频信号更容易受到大气吸收和多径反射的影响而低频信号更能穿透建筑物和地,形障碍天线安装位置、发射功率以及接收机的灵敏度都会影响无线电波的传播特性了解无线电波的传播特性对于合理规划网络布局、优化天线安装、选择合适的频段和功率非常关键只有深入掌握无线电波传播规律才能够设计出满足各种应,用场景需求的优质通信系统多径衰落和干扰抑制多径衰落干扰抑制12无线电信号在传播过程中会遇CDMA技术采用扩频技术和相到障碍物反射和折射导致多条干检测可有效抑制多径干扰和,,传播路径这种多径效应会造成噪声干扰提高系统的抗干扰能,,信号的衰落和失真力自相关属性功率控制34CDMA的扩频码具有很好的自精确的功率控制可以有效抑制相关属性,可以有效消除自身码近远端用户的功率不等造成的间干扰,提高系统容量近端用户压制远端用户的问题导频信道和同步导频信道时间同步频率同步导频信道提供了同步和频率偏移校正所需的CDMA系统需要高精度的时间同步以实现移动终端需要与基站保持频率同步导频信关键信息，确保移动终端能准确接收基站发码分多址移动终端须与基站时钟保持同道提供频率偏移信息,使终端能调整本地振送的信号步，确保符号和帧边界对齐荡器,消除频率差异功率管理和小区设计功率控制小区设计通过动态调节每个移动用户的发合理规划小区布局和覆盖范围,提射功率,实现整个系统功率的优高系统容量和覆盖质量化网络规划容量优化精细化规划基站位置和参数确保根据用户分布和流量需求动态调,,各小区间的功率平衡和干扰控整小区覆盖和功率分配,提升系统制容量软切换和硬切换软切换硬切换软切换是在不同小区之间进行无缝切换的技术手机可以随时监硬切换则需在两个小区之间暂时断开连接,然后重新建立连接这测相邻小区的信号强度并平滑地转移到最佳小区实现无缝覆盖种切换过程需要一定时间可能会导致通话中断但硬切换可以提,,,这可以最大程度减少通话中断和掉线的情况供更好的信号质量和更高的系统容量网络规划和优化合理规划1结合用户需求和网络能力进行全面规划优化参数2细调各个网元的关键参数以提高网络性能智能评估3采用大数据分析技术对网络质量进行智能诊断持续优化4基于实时监测数据不断调整网络以适应变化网络规划和优化是系统建设和运营的关键环节需要结合用户需求、网络特点、技术发展等因素进行整体规划设计同时还要持续优化各网CDMA元参数采用大数据分析等手段对网络质量进行智能诊断和改进确保网络能够持续稳定高效运行,,CDMA系统容量与容量规划300M峰值用户数单个CDMA基站可支持的最大同时在线用户数20M峰值流量每个CDMA基站可提供的最大数据传输带宽2000覆盖半径CDMA基站的典型覆盖范围，受地形条件影响CDMA网络的系统容量和容量规划是网络规划的关键环节需要综合考虑用户数量、服务质量、频谱资源等因素,合理布设基站、分配频道、调整功率等参数,以确保网络满足业务需求系统性能指标及测试覆盖范围已部署区域内的信号覆盖情况网络容量系统支持的最大用户数及吞吐量系统可靠性系统故障率和平均修复时间通信质量语音通话质量和数据传输误码率响应时延业务请求到响应的平均时间网络的性能测试涉及多个关键指标需要全面评估网络的覆盖、容量、可CDMA,靠性、通信质量以及响应时延等严格的测试流程和专业测试设备能够确保系统达到最佳性能CDMA网络管理和故障诊断统一监控台故障诊断实时收集网络状态数据，通过可视化快速定位和分析故障根源，提供详细仪表板全面掌握系统运行情况的诊断报告，有利于快速修复性能优化自动化管理依据运行数据持续优化系统参数配建立完善的自动化工作流程，减少人置，不断提升网络性能和稳定性工干预，提高管理效率未来发展趋势CDMA时代来临系统升级优化5G技术将与最新的通信标系统将不断升级优化提高CDMA5G CDMA,准深度融合,实现新一代移动网络对多媒体业务的支持能力和系统的高速互联和大容量传输容量,满足日益增长的用户需求技术创新突破覆盖范围扩大未来技术将在扩频、编网络将向郊区和农村地区CDMA CDMA码、调制等关键领域持续突破创进一步拓展,缩小数字鸿沟,实现全新,提升系统性能和可靠性面覆盖总结与展望革命持续创新智能互联5G技术将在未来网络中发挥重要作技术将不断优化和演进以满足移动技术将与人工智能、大数据等技术CDMA5G CDMA,CDMA用,通过提供更高的带宽和连接密度来支持通信网络日益增长的容量、覆盖和服务质量融合,推动智能手机、车载通信等领域的发云计算、物联网等新兴应用需求展,实现全面智能互联。