初級(jí)通信工程師：N-CDMA（IS-95）簡(jiǎn)介[2]

在IS-95中，反向鏈路的碼分物理信道是用周期為2負(fù)42平方-1的長(zhǎng)PN序列（長(zhǎng)碼）構(gòu)成的。長(zhǎng)碼PNa和PNT分別為反向接入邏輯信道和反向務(wù)邏輯信道提供碼分物理信道，最多可設(shè)置的接入信道數(shù)n=32,對(duì)應(yīng)的物理信道為PNt1-PNan,最多可設(shè)置的反向業(yè)務(wù)信道數(shù)w=64,對(duì)應(yīng)的物理信道為PNti-PNt。

3.CDMA系統(tǒng)的同步與定時(shí)

在CDMA通信系統(tǒng)中，系統(tǒng)的同步與定時(shí)也是十分重要的。除數(shù)字通信本身的同步定時(shí)外，CDMA系統(tǒng)還需要建立同步。

每個(gè)基站的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘與CDMA系統(tǒng)的時(shí)鐘對(duì)準(zhǔn)，它驅(qū)動(dòng)導(dǎo)頻信道的PN序列和幀，以及Walsh函數(shù)的定時(shí)。當(dāng)CDMA系統(tǒng)的外部時(shí)鐘丟失時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)能使基站發(fā)射定時(shí)誤差保持在容限之內(nèi)。全部基站應(yīng)在CDMA系統(tǒng)時(shí)鐘的±10嘩內(nèi)發(fā)送導(dǎo)引PN序列，基站發(fā)送的所有CDMA信道相互定時(shí)誤差應(yīng)在±10網(wǎng)之內(nèi)。定時(shí)校正的改變率每200ms應(yīng)不超過(guò)1/8PNchip（即101.725ns）。導(dǎo)頻PN序列與Walsh函數(shù)（W0）序列間的時(shí)間誤差應(yīng)小于±50ns,導(dǎo)頗信道射頻載波與同一前向信道中的任何其他信道射頻載波之間的相位差不應(yīng)超過(guò)0.05rad.CDMA系統(tǒng)的公共時(shí)鐘基準(zhǔn)是CDMA系統(tǒng)時(shí)間，它是采用GPS（全球定位系統(tǒng)）時(shí)間標(biāo)尺，GPS時(shí)間標(biāo)尺跟蹤并同步于UTC（世界協(xié)調(diào)時(shí)間〉。

4.CDMA系統(tǒng)的功率控制

CDMA功率控制的目的有兩個(gè)：一個(gè)是克服反向鏈路的遠(yuǎn)近效應(yīng)：另一個(gè)是在保證接收機(jī)的解調(diào)性能情況下，盡量降低發(fā)射功率，減少對(duì)其他用戶的干擾，增加系統(tǒng)容量。

IS-95系統(tǒng)的功率控制分為前向功率控制和反向功率控制。

（1）前向功率控制

前向功率控制是基站根據(jù)每個(gè)移動(dòng)臺(tái)傳送的信號(hào)質(zhì)景信息（誤幀率消息）來(lái)調(diào)節(jié)基站業(yè)務(wù)信道發(fā)射功率的過(guò)程，其目的是使所有移動(dòng)臺(tái)在保征通信質(zhì)量的條件下，基站發(fā)射功率為最小。因?yàn)榍跋蜴溌返墓β士刂茖⒂绊懕姸嗟囊苿?dòng)用戶通信，所以每次的功率調(diào)節(jié)量很小，調(diào)節(jié)范圍有限，調(diào)節(jié)速度也比較低。

（2）反向功率控制

反向功率控制是指對(duì)移動(dòng)臺(tái)發(fā)設(shè)功率的控制，包括開(kāi)環(huán)、閉環(huán)等功率控制。

移動(dòng)臺(tái)的開(kāi)環(huán)功率控制是指移動(dòng)臺(tái)根據(jù)接收的基站信號(hào)強(qiáng)度來(lái)調(diào)節(jié)移動(dòng)臺(tái)發(fā)射功率的過(guò)程。系統(tǒng)內(nèi)的每個(gè)移動(dòng)臺(tái)，根據(jù)其接收到的前向鏈路信號(hào)強(qiáng)度來(lái)判斷傳播路徑衰耗，并調(diào)節(jié)移動(dòng)臺(tái)的發(fā)射功率。接收的信號(hào)越強(qiáng)，移動(dòng)臺(tái)的發(fā)射功率應(yīng)越小。其目的是使所有移動(dòng)臺(tái)到達(dá)基站的信號(hào)功率相等，以免”遠(yuǎn)近效應(yīng)“影響CDMA系統(tǒng)對(duì)碼分信號(hào)的接收。

需要指出的是，在開(kāi)環(huán)功率控制中，移動(dòng)臺(tái)的發(fā)射功率的調(diào)節(jié)是基于前向信道的信號(hào)強(qiáng)度，信號(hào)強(qiáng)時(shí)，發(fā)射功率調(diào)??；信號(hào)弱時(shí)，發(fā)射功率增大。但是，當(dāng)前向信道和反向信道的衰落特性不相關(guān)時(shí)，基于前向信道的信號(hào)測(cè)量是不能反映反向信道傳播特性的。因此，開(kāi)環(huán)功率控制僅是一種對(duì)移動(dòng)臺(tái)平均發(fā)射功率的調(diào)節(jié)。為了能準(zhǔn)確估算出反向信道的衰落，對(duì)移動(dòng)臺(tái)發(fā)射功率要進(jìn)行準(zhǔn)確的調(diào)節(jié)，還需要采用閉環(huán)功率控制的方法。

閉環(huán)功率控制是指移動(dòng)臺(tái)根據(jù)基站發(fā)送的功率控制指令來(lái)調(diào)節(jié)移動(dòng)臺(tái)的發(fā)射功率的過(guò)程?；緶y(cè)量所接收到的每一個(gè)移動(dòng)臺(tái)的信噪比，并與一個(gè)門(mén)限相比較，決定發(fā)給移動(dòng)臺(tái)的功率控制指令是增大還是減少它的發(fā)射功率。移動(dòng)臺(tái)將接收到的功率控制指令與移動(dòng)臺(tái)的開(kāi)環(huán)估算相結(jié)合，來(lái)確定移動(dòng)臺(tái)應(yīng)發(fā)射的功率值。在功率控制的閉環(huán)調(diào)節(jié)中，基站起主導(dǎo)作用。

5.CDMA系統(tǒng)的切換和漫游

在CDMA蜂窩系統(tǒng)中，像FDMA蜂窩系統(tǒng)和TDMA蜂窩系統(tǒng)一樣，存在移動(dòng)用戶越區(qū)切換及漫游。不同的是，在CDMA蜂窩系統(tǒng)中的信道切換可分為硬切換及軟切換兩大類(lèi)。

硬切換是指在載波頻率指配不同的基站覆蓋小區(qū)之間的信道切換。這種硬切換將包括載波頻率和導(dǎo)頻信道PN序列偏移的轉(zhuǎn)換。在切換過(guò)程中，移動(dòng)用戶與基站的通信鏈路有一個(gè)很短的中斷時(shí)間。

軟切換是指在導(dǎo)頻信道的載波頻率相同時(shí)小區(qū)之間的信道切換。這種軟切換只是導(dǎo)頻信道PN序列偏移的轉(zhuǎn)換，而載波頻率不發(fā)生變化。在切換過(guò)程中，移動(dòng)用戶與原基站和新基站都保持著通信鏈路，可同時(shí)與兩個(gè)（或多個(gè)）基站通信，然后才斷開(kāi)與原基站的鏈路，而保持與新基站的通信鏈路。因此，軟切換沒(méi)有通信中斷的現(xiàn)象，從而提高了通信質(zhì)量。

軟切換還可細(xì)分為更軟切換和軟/硬軟切換。更軟切換是指在同一個(gè)小區(qū)內(nèi)的扇區(qū)之間的信道切換。因?yàn)檫@種切換只需通過(guò)小區(qū)基站便可完成，不需通過(guò)移動(dòng)交換中心的處理，所以稱之為更軟切換。軟/硬軟切換是指在一個(gè)小區(qū)內(nèi)的扇區(qū)與另小區(qū)或另一小區(qū)的扇區(qū)之間的信道切換。

在CDMA系統(tǒng)中，為了區(qū)分和管理，將一個(gè)系統(tǒng)的覆蓋分成若干個(gè)網(wǎng)絡(luò)，而網(wǎng)絡(luò)又分成區(qū)域，區(qū)域由若干個(gè)基站組成。不同的系統(tǒng)用系統(tǒng)識(shí)別碼（SID）標(biāo)記，不同的網(wǎng)絡(luò)用網(wǎng)絡(luò)識(shí)別碼（NID）標(biāo)記，CDMA的系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)劃分可由SID與NID決定，如圖9-10所示

如果移動(dòng)臺(tái)的歸屬（SID,NID）與當(dāng)前所在覆蓋區(qū)（SID,NID）對(duì)應(yīng)相同時(shí)，只存在切換的可能，而不發(fā)生漫游。如果移動(dòng)臺(tái)的歸屬與當(dāng)前所在覆蓋區(qū)不相同，則說(shuō)明該移動(dòng)臺(tái)用戶是漫游用戶。

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