CDMA工程技術(shù)手冊(cè)中文版PDF電子書免費(fèi)下載

　　1. CDMA 系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)

　　CDMA 系統(tǒng)采用碼分多址的技術(shù)及擴(kuò)頻通信的原理，使得可以在系統(tǒng)中使用多種先進(jìn)的信號(hào)處理技術(shù)，為系統(tǒng)帶來許多優(yōu)點(diǎn)。以下介紹了 CDMA 無線通信系統(tǒng)的幾個(gè)顯著特點(diǎn)。

　　1.1. 大容量

　　根據(jù)理論計(jì)算及現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)表明，CDMA 系統(tǒng)的信道容量是模擬系統(tǒng)的 10~20 倍，是 TDMA 系統(tǒng)的 4 倍。CDMA 系統(tǒng)的高容量很大一部分因素是因?yàn)樗念l率復(fù)用系數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其它制式的蜂窩系統(tǒng)，同時(shí) CDMA 使用了話音激活和扇區(qū)化，快速功率控制等。

　　按照香農(nóng)定理，各種多址方式（FDMA、TDMA 和 CDMA）都應(yīng)有相同的容量。但這種考慮有幾種欠缺。一是假設(shè)所有的用戶在同一時(shí)間內(nèi)連續(xù)不斷地傳送消息，這對(duì)話音通信來說是不符合實(shí)際的；二是沒有考慮在地理上重新分配頻率的問題；三是沒有考慮信號(hào)傳輸中的多徑衰落。

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　　若不考慮蜂窩系統(tǒng)的特點(diǎn)，只考慮一般擴(kuò)頻通信系統(tǒng)，接收信號(hào)的載干比定義為載波功率與干擾功率的比值，可以寫成：

　　其中：

　　Eb：信息的比特能量；

　　Rb：信息的比特率；

　　Io：干擾的功率譜密度；

　　W：總頻段寬度（這里也是 CDMA 信號(hào)所占的頻譜寬度，即擴(kuò)頻寬度）；

　　Eb/Io：類似與通常所說的歸一化信噪比，其取值決定于系統(tǒng)對(duì)誤比特率或話音質(zhì)量的要求，并與系統(tǒng)的調(diào)制方式和編碼方案有關(guān)；

　　W/Rb：系統(tǒng)的處理增益。

　　結(jié)果說明，在誤比特率一定的條件下，所需要的歸一化信噪比越小，系統(tǒng)可以同時(shí)容納的用戶數(shù)越多。應(yīng)該注意這里的假定條件，所謂到達(dá)接收機(jī)的信號(hào)強(qiáng)度和各個(gè)干擾強(qiáng)度都一樣，對(duì)單一小區(qū)（沒有鄰近小區(qū)的干擾）而言，在前向傳輸時(shí)，不加功率控制即可滿足；但是在反向傳輸時(shí)，各個(gè)移動(dòng)臺(tái)向基站發(fā)送的信號(hào)必須進(jìn)行理想的功率控制才能滿足。

　　其次，應(yīng)根據(jù) CDMA 蜂窩通信系統(tǒng)的特征對(duì)這里得到的公式進(jìn)行修正。

　　1） 話音激活期的影響

　　在典型的全雙工通話中，每次通話中話音存在時(shí)間一般為 40%。如果在話音停頓時(shí)停止信號(hào)發(fā)射，對(duì) CDMA 系統(tǒng)而言，減少了對(duì)其它用戶的干擾，使系統(tǒng)的容量提高到原來的 1/0.35=2.86 倍。雖然 FDMA 和 TDMA 兩種系統(tǒng)都可以利用這種停頓，使容量獲得一定程度的提高，但是要做到這一點(diǎn)，必須增加額外的控制開銷，而且要實(shí)現(xiàn)信道的動(dòng)態(tài)分配必然會(huì)帶來時(shí)間上的延遲，而 CDMA 系統(tǒng)可以很容易地實(shí)現(xiàn)。

　　2） 扇區(qū)化 CDMA 小區(qū)扇區(qū)化有很好的容量擴(kuò)充作用，其效果好于扇區(qū)化對(duì) FDMA 和 TDMA 系統(tǒng)的影響。小區(qū)一般劃分為三個(gè)扇區(qū)，天線波束寬度一般小于 120 度，因?yàn)樘炀€方向幅度寬而且經(jīng)常出現(xiàn)傳播異常，這些天線覆蓋區(qū)域有很大的重疊，扇區(qū)之間的隔離并不可靠。因此，窄帶系統(tǒng)在小區(qū)扇區(qū)化時(shí)小區(qū)頻率復(fù)用并無改善。而對(duì)于 CDMA 系統(tǒng)來說，扇區(qū)化之后（采用方向性天線），干擾可以看成近似減少為原來的三分之一，因此網(wǎng)絡(luò)容量增加為原來的三倍。

　　3） 頻率再用在 CDMA 系統(tǒng)中，若干小區(qū)的基站都工作在同一頻率上，這些小區(qū)內(nèi)的移動(dòng)臺(tái)也工作在同一頻率上。因此，任一小區(qū)的移動(dòng)臺(tái)都會(huì)受到相鄰小區(qū)基站的干擾，任一小區(qū)的基站也都會(huì)受到相鄰小區(qū)移動(dòng)臺(tái)的干擾。這些干擾的存在必然會(huì)影響系統(tǒng)的容量。因此必須采取措施限制來自臨近小區(qū)的干擾，才能提高系統(tǒng)的頻率再用效率。