CDMA_基礎(chǔ)知識

1、CDMA 基礎(chǔ)知識基礎(chǔ)知識 2022-7-42一、一、CDMA技術(shù)的演進(jìn)技術(shù)的演進(jìn)1， 什么叫什么叫CDMA CDMA是碼分多址的英文縮寫(Code Division Multiple Access) CDMA技術(shù)的原理是基于擴(kuò)頻技術(shù) CDMA被認(rèn)為是第3代移動通信技術(shù)的首選 2022-7-43一、一、CDMA技術(shù)的演進(jìn)技術(shù)的演進(jìn)2，CDMA的發(fā)展的發(fā)展 經(jīng)歷了2G 和 3G 第2代 CDMAOne 第3代CDMA技術(shù)中，有3中不完全兼容的標(biāo)準(zhǔn) 即CDMA2000，WCDMA，TDSCDMA CDMA2000和WCDMA廣受關(guān)注2022-7-44一、一、CDMA技術(shù)的演進(jìn)技術(shù)的演進(jìn)3，CDMA

2、2000的發(fā)展的發(fā)展 cdma2000-1X cdma2000-3X cdma2000-1XEV 2022-7-45二、二、CDMA技術(shù)的優(yōu)缺點技術(shù)的優(yōu)缺點1，CDMA技術(shù)的優(yōu)點技術(shù)的優(yōu)點 話音清晰 通話穩(wěn)定 系統(tǒng)容量大 保密性強(qiáng) 功能強(qiáng)大2022-7-46二、二、CDMA技術(shù)的優(yōu)缺點技術(shù)的優(yōu)缺點1，CDMA技術(shù)的缺點技術(shù)的缺點 鑒權(quán)問題 漫游問題2022-7-47三、窄帶三、窄帶CDMA系統(tǒng)的基本系統(tǒng)的基本原理原理1，基本概念，基本概念 CDMA給每一用戶分配一個唯一的碼序列（擴(kuò)頻碼），并用它對承載信息的信號進(jìn)行編碼 碼序列的帶寬遠(yuǎn)大于所承載信息的信號的帶寬，編碼過程擴(kuò)展了信號的頻譜 產(chǎn)生的

3、射頻信號的帶寬與所傳信息無關(guān) 2022-7-48三、窄帶三、窄帶CDMA系統(tǒng)的基本系統(tǒng)的基本原理原理1，基本概念，基本概念 擴(kuò)頻通信特點 多址能力 抗多徑干擾的能力 具有隱私性能 抗人為干擾的能力 具有低載獲概率的性能 具有抗窄帶干擾的能力2022-7-49三、窄帶三、窄帶CDMA系統(tǒng)的基本系統(tǒng)的基本原理原理1，基本概念，基本概念 分類 （按擴(kuò)頻調(diào)制方式） 直接序列擴(kuò)頻（DS） 跳頻擴(kuò)頻（FH） 跳時擴(kuò)頻（TH） 復(fù)合式擴(kuò)頻 2022-7-410三、窄帶三、窄帶CDMA系統(tǒng)的基本系統(tǒng)的基本原理原理1，基本概念，基本概念 2022-7-411三、窄帶三、窄帶CDMA系統(tǒng)的基本系統(tǒng)的基本原理原理1

4、，基本概念，基本概念 發(fā)射機(jī)和接受機(jī)2022-7-412三、窄帶三、窄帶CDMA系統(tǒng)的基本系統(tǒng)的基本原理原理2，CDMA基本單元基本單元 RAKE接收機(jī) 功率控制功率控制 軟切換軟切換 頻率間切換頻率間切換 多用戶信號檢測多用戶信號檢測2022-7-413三、窄帶三、窄帶CDMA系統(tǒng)的基本系統(tǒng)的基本原理原理2，CDMA關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù) 功率控制技術(shù)功率控制技術(shù) (遠(yuǎn)近效應(yīng) ) 分集分集 (多徑衰落） PNPN碼技術(shù)碼技術(shù) (m序列 ) RAKERAKE接收技術(shù)接收技術(shù) （多徑干擾） 軟切換技術(shù)軟切換技術(shù) ( (先連再斷） 話音編碼技術(shù)話音編碼技術(shù) 2022-7-414四、四、CDMA產(chǎn)品生產(chǎn)流

5、程產(chǎn)品生產(chǎn)流程1，工藝流程，工藝流程2022-7-415開始下載程序到存貯存器所需設(shè)備：編程器SMT工序SMT打板SMT測試分板板測所需測試儀器電源信號發(fā)生器，頻譜分析儀，高頻switch 或者綜測儀裝配整機(jī)綜測所需測試儀器：、綜測儀（CM200或8960）、電源寫ESN號功能測試包裝結(jié)束UI測試所需測試儀器：打印機(jī)所需測試儀器：綜測儀2022-7-416四、四、CDMA產(chǎn)品生產(chǎn)流程產(chǎn)品生產(chǎn)流程2，測試流程，測試流程 1） PCB板測試 2 ）UI測試 3 ）綜合測試 4 ）功能測試2022-7-417四、四、CDMA產(chǎn)品生產(chǎn)流程產(chǎn)品生產(chǎn)流程2，測試流程，測試流程 1）PCB板測試 PCB板測

6、試: 對貼好片的PCB板進(jìn)行相關(guān)參數(shù)的校準(zhǔn)以及相關(guān)項目的測試，檢驗該P(yáng)CB板是否合格 校準(zhǔn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下：PC儀器儀器TELRF CABLEGPIB2022-7-418四、四、CDMA產(chǎn)品生產(chǎn)流程產(chǎn)品生產(chǎn)流程2，測試流程，測試流程 2）UI測試 UI測試指功能測試，測試產(chǎn)品的各項功能及外觀，由線上IPQC手工完成2022-7-419四、四、CDMA產(chǎn)品生產(chǎn)流程產(chǎn)品生產(chǎn)流程2，測試流程，測試流程 3）綜合綜合測試 綜合測試方式分接觸測試方式接觸測試方式和天線耦合測天線耦合測試方式試方式； 測試RF性能 需要屏蔽箱屏蔽外界干擾2022-7-420四、四、CDMA產(chǎn)品生產(chǎn)流程產(chǎn)品生產(chǎn)流程2，測試流程，

7、測試流程 3）綜合綜合測試（結(jié)構(gòu)原理圖 ）PC綜測儀夾具電源IEEE488.0IEEE488.0高頻線9針串口線電源線2022-7-421四、四、CDMA產(chǎn)品生產(chǎn)流程產(chǎn)品生產(chǎn)流程2，測試流程，測試流程 4）功能功能測試 對話機(jī)基本功能測試 大部分話機(jī)設(shè)計時，內(nèi)含了一些基本功能的測試2022-7-4222022-7-4232022-7-424 多址形式多址形式 FDMA TDMA CDMA 2022-7-425CDMA 速率速率 GSM系統(tǒng)目前只能傳送9.6Kbps GPRS：最高數(shù)據(jù)速率171.2kb/s IS-95A ：14.4kb/s； IS95C：115kb/s IS-2000 Rele

8、ase 0: 最高傳輸速率153.6kbps IS-2000 Release A: 最高傳輸速率307.2kbps IS-2000 Release C: 最高傳輸速率 上行：1.2Mbps；上行：307.2kbps； CDMA2000 1xEV: 2Mbps2022-7-426CDMA網(wǎng)絡(luò)組建發(fā)展網(wǎng)絡(luò)組建發(fā)展 CDMA2000是由窄帶CDMA（CDMA IS95）技術(shù)發(fā)展而來的寬帶CDMA技術(shù)，由美國主推 CDMA IS95（2G）CDMA20001xCDMA2000 1xEV（3G）的演進(jìn)策略。 CDMA20003x與CDMA20001x的主要區(qū)別在于應(yīng)用了多路載波技術(shù)，通過采用三載波使帶寬

9、提高。 目前中國聯(lián)通正在采用這一方案向3G過渡，并已建成了CDMA IS95網(wǎng)絡(luò)2022-7-427CDMA網(wǎng)絡(luò)組建發(fā)展網(wǎng)絡(luò)組建發(fā)展 Wideband CDMA，這是基于GSM網(wǎng)發(fā)展出來的3G技術(shù)規(guī)范，是歐洲提出的寬帶CDMA技術(shù)，它與日本提出的寬帶CDMA技術(shù)基本相同 該標(biāo)準(zhǔn)提出了GSM（2G）GPRSEDGEWCDMA（3G）的演進(jìn)策略。 GPRS是General Packet Radio Service（通用分組無線業(yè)務(wù)）的簡稱，EDGE是Enhanced Data rate for GSM Evolution（增強(qiáng)數(shù)據(jù)速率的GSM演進(jìn)）的簡稱，這兩種技術(shù)被稱為2.5代移動通信技術(shù)。 目

10、前中國移動正在采用這一方案向3G過渡，并已將原有的GSM網(wǎng)絡(luò)升級為GPRS網(wǎng)絡(luò)。2022-7-428CDMA網(wǎng)絡(luò)組建發(fā)展網(wǎng)絡(luò)組建發(fā)展 TDSCDMA，全稱為Time Division-Synchronous CDMA（時分同步CDMA），是由我國大唐電信公司提出的3G標(biāo)準(zhǔn) 該標(biāo)準(zhǔn)提出不經(jīng)過2.5代的中間環(huán)節(jié)，直接向3G過渡，非常適用于GSM系統(tǒng)向3G升級。2022-7-429擴(kuò)頻圖解擴(kuò)頻圖解 下圖對通信鏈路中信號帶寬進(jìn)行了擴(kuò)頻，調(diào)制作用于通用調(diào)制器前端或直接轉(zhuǎn)換2022-7-430擴(kuò)頻圖解擴(kuò)頻圖解 解擴(kuò)過程如下圖所示2022-7-431RAKE接受機(jī)接受機(jī) 發(fā)射機(jī)發(fā)出的擴(kuò)頻信號，在傳輸過程中受

11、到不同建筑物、山崗等各種障礙物的反射和折射，到達(dá)接收機(jī)時每個波束具有不同的延遲，形成多徑信號。 如果不同路徑信號的延遲超過一個偽碼的碼片的時延，則在接收端可將不同的波束區(qū)別開來。 將這些不同波束分別經(jīng)過不同的延遲線，對齊以及合并在一起，則可達(dá)到變害為利，把原來是干擾的信號變成有用信號組合在一起。 2022-7-432RAKE接受機(jī)接受機(jī)RAKE接受機(jī)的原理Handset解調(diào)器RFPN WalshPN WalshPN Walsh搜索器PN W=0合并器語音、數(shù)據(jù)信息Pilot Ec/IoBTSBSCMTXBTSSel.2022-7-433功率控制功率控制 在DS-CDMA系統(tǒng)中，不同用戶發(fā)射的信

12、號由于距基站的距離不同，到達(dá)時的功率也不同。距離近的信號功率大，距離遠(yuǎn)的功率小，相互形成干擾。這種現(xiàn)象稱為遠(yuǎn)近效應(yīng)。 DS-CDMA系統(tǒng)要求所有用戶到達(dá)基站接收機(jī)信號的平均功率要相等才能正常解擴(kuò)，功率控制就是為解決這一問題。 它調(diào)整各個用戶發(fā)射機(jī)的功率，使其到達(dá)基站接收機(jī)的平均功率相等。2022-7-434功率控制功率控制2022-7-435軟切換軟切換 移動臺如果與兩個基站同時連接時進(jìn)行的切換稱為軟切換。 軟切換的原理如下：移動臺在上行鏈路中發(fā)射的信號被兩個基站所接收，經(jīng)解調(diào)后轉(zhuǎn)發(fā)到基站控制器（BSC），下行鏈路的信號也同時經(jīng)過兩個基站再傳送到移動臺。移動臺可以將收到的兩路信號合并，起到宏分

13、集的作用。 因為處理過程是先通后斷，故稱為軟切換，而一般的硬切換則是先斷后通。 2022-7-436軟切換軟切換 優(yōu)越性 1、提高了切換的可靠性； 2、實現(xiàn)分集接受，可提高前向業(yè)務(wù)信道和反向業(yè)務(wù)信道的抗衰落性能，從而提高話音質(zhì)量2022-7-437分集分集 CDMA系統(tǒng)的分集三種主要類型 1、時間分集 2、頻率分集 3、空間分集2022-7-438頻率切換頻率切換 對于跨頻率的硬切換，若兩個相鄰小區(qū)采用異頻單載波，由于異頻切換引起的邊界站與移動臺間的干擾較小，因此硬切換成功率較高； 兩個相鄰小區(qū)采用多載波，則可通過轉(zhuǎn)化為同小區(qū)內(nèi)不同載波間硬切換（Hand-down）或不同小區(qū)內(nèi)不同載波間硬切換

14、（Hand-over）來完成，以提高硬切換質(zhì)量。 對于跨MSC/Vender的硬切換，解決方案較多，需根據(jù)具體的網(wǎng)絡(luò)條件、技術(shù)實現(xiàn)復(fù)雜性與必要性等背景，通過多方面綜合考慮后再做選擇2022-7-439頻率切換頻率切換 跨頻率切換：在擁有多個CDMA載波的系統(tǒng)中，不同載波間的切換為硬切換 跨MSC切換：同一設(shè)備廠商的MSC也可能不支持軟切換 跨Vendor切換：由于目前基站控制器BSC間接口（A3/A7）未開放，移動臺在兩個不同廠商的設(shè)備區(qū)邊界處時要發(fā)生硬切換。 幀偏置改變：當(dāng)移動臺以相對于系統(tǒng)的時間改變其幀發(fā)送偏置時，鏈路必須中斷，可以認(rèn)為發(fā)生了硬切換。 2022-7-440多用戶檢測多用戶檢

15、測 目前的CDMA接收機(jī)都是基于RAKE接收機(jī)原理，它將其他用戶的信號作為干擾來對待。 （多址干擾） 在DS-CDMA系統(tǒng)采用RAKE接收機(jī)時其容量是干擾受限的系統(tǒng)。 多用戶信號檢測，或稱為聯(lián)合檢測與干擾消除技術(shù)則提供了一種有效地減少多址干擾的方法，從而增加了系統(tǒng)的容量。2022-7-441多用戶檢測多用戶檢測 基本原理 傳統(tǒng)單用戶接受機(jī) 多用戶檢測接收機(jī)輸入接受信號解擴(kuò)匹配濾波器（用戶1）解擴(kuò)匹配濾波器（用戶k）判決準(zhǔn)則（用戶1）判決準(zhǔn)則（用戶k）輸出判決結(jié)果（用戶1）輸出判決結(jié)果（用戶k）解擴(kuò)匹配濾波器（用戶1）解擴(kuò)匹配濾波器（用戶k）最優(yōu)聯(lián)合檢測算法輸出判決結(jié)果（用戶1）輸出判決結(jié)果（用

16、戶k）輸入接受信號2022-7-442PN碼技術(shù)碼技術(shù) PN碼的選擇直接影響到碼的選擇直接影響到CDMA系統(tǒng)的系統(tǒng)的容量、抗干擾能力、接入和切換速度等容量、抗干擾能力、接入和切換速度等性能。性能。 CDMA信道的區(qū)分是靠信道的區(qū)分是靠PN碼來進(jìn)行的，碼來進(jìn)行的，因而要求因而要求PN碼自相關(guān)性要好，互相關(guān)碼自相關(guān)性要好，互相關(guān)性要弱，實現(xiàn)和編碼方案簡單等。性要弱，實現(xiàn)和編碼方案簡單等。 目前的目前的CDMA系統(tǒng)就是采用一種基本系統(tǒng)就是采用一種基本的的PN序列序列m序列作為地址碼，利序列作為地址碼，利用它的不同相位來區(qū)分不同用戶。用它的不同相位來區(qū)分不同用戶。 2022-7-443PN碼技術(shù)碼技術(shù)

17、 M序列的產(chǎn)生序列的產(chǎn)生2022-7-444話音編碼技術(shù)話音編碼技術(shù) 目前目前CDMA系統(tǒng)的話音編碼主要有兩系統(tǒng)的話音編碼主要有兩種，即碼激勵線性預(yù)測編碼種，即碼激勵線性預(yù)測編碼(CELP)8kbit/s和和13bit/s。 8kbit/s的話音編碼達(dá)到的話音編碼達(dá)到GSM系統(tǒng)的系統(tǒng)的13bit/s的話音水平甚至更好。的話音水平甚至更好。 13bit/s的話音編碼已達(dá)到有線長途話音的話音編碼已達(dá)到有線長途話音水平。水平。CELP采用與脈沖激勵線性預(yù)測采用與脈沖激勵線性預(yù)測編碼相同的原理，只是將脈沖位置和幅編碼相同的原理，只是將脈沖位置和幅度用一個矢量碼表代替度用一個矢量碼表代替 2022-7-

18、445DS 和和 FH 優(yōu)缺點優(yōu)缺點 優(yōu)點 缺點 直接序列擴(kuò)頻系統(tǒng) 1. 信號隱蔽 2. 保密 3. 多址 4. 抗干擾 6. 測距、定位 7. 寬帶數(shù)字系統(tǒng) 1. 遠(yuǎn)近效應(yīng)嚴(yán)重 2. 處理增益受限 3. 與窄帶系統(tǒng)不能建立通信 跳頻系統(tǒng) 1. 保密 2. 多址 3. 抗干擾 4. 抗多徑 5. 無明顯遠(yuǎn)近效應(yīng) 6. 瞬時窄帶系統(tǒng) 1. 信號隱蔽性差 2. 抗多頻干擾能力有限 3. 慢跳速時抗跟蹤干擾差 4. 快速跳頻器受限 2022-7-446綜測項目綜測項目 TXD Frequency Error TXD Static Timing Offset TXD Rho TXD Close Loo

19、p Up Full Rate TXD Close Loop Down Full Rate TXD Close Loop Up Half Rate TXD Close Loop Down Half Rate TXD Close Loop Up Quart Rate TXD Close Loop Down Quart2022-7-447綜測項目綜測項目 RateTXD Close Loop Up Eight Rate TXD Close Loop Down Eight Rate TXD Max RF Output Power TXD Min Controlled RF Power FTCH Demodulation Test 1 FTCH Demodulation Test 2 FTCH Demodulation Test 3 FTCH Demodulation Test 4 FTCH Demodulation Test 5 FTCH Demodulation Test 6 2022-7-448綜測項目綜測項目 Sensit