（计算机应用技术专业论文）无线网络通讯技术研究及应用.pdf

西北工业大学硕 卜 论文 摘要 摘要 现代移动通信技术发展至今已有近 8 0 年历史。8 0年来，移动通信技术经 历了从模拟到数字的变迁。从目前的发展趋势来看，通信的个人化和业务的综 合化是人们追求的主要目标。c d m a技术己经逐渐成为实现个人通信的必由之 路。 国际电 信联盟i t u 为第三代移动通信系统设定的主要目 标是:为用户提供 更高效率和更灵活的、无缝的全球业务， 尤其是多媒体和高速数据业务。本文 以第三代移动通信系统为研究背景，针对这种需求性，主要完成的研究内容如 下: 1 )概要介绍了移动通信的发展背景， 第三代移动通信的主要特点及发展目 标。 介绍了c d m a 的基本原理、 c d m a 通信系统结构以及c d m a 系统通信呼叫流程。 2 )着重分析和讨论了第三代移动通信系统的 c d m a网络协议，并对 c d m a 系统协议及其在c d m a 通信系统中的应用进行了 探讨。 分析了各个信道的协议处 理、呼叫流程，并实现了前向业务信道的呼叫处理流程。 3 )分析说明了c d m a 操作系统一r e x 系统，设计并实现了其中的r e x 系统 任务处理部分。 最后， 本文对第三代移动通信系统的市场前景和c d m a 2 0 0 0 的发 展趋势做了预测和展望。 关键词:移动通信系统，i m t - 2 0 0 0 , 3 g , c d m a 西北二 业大学硕 卜 论文 abs t rac t abs tract mo d e rn mo b i l e c o m m u n i c a t i o n t e c h n o l o g y s t a r t e d i n 1 9 2 0 s . d u r i n g t h e s e 8 0 y e a r s , m o b i l e c o m m u n i c a t i o n t e c h n o l o g y h a v e c h a n g e d f r o m a n a l o g t o d i g i t a l . p e r s o n a l c o m m u n i c a t i o n a n d i n t e g r a t e d s e r v i c e a r e t h e m a i n i d e a l o f p e o p l e a b o u t m o b i l e c o m m u n i c a t i o n . i t b e c o m e s a k e y t e c h n i c t o r e a l i z e p e r s o n a l c o m m u n i c a t i o n . t h e p r im a r y i t u o b j e c t iv e s f o r t h e 3 0 g e n e r a t io n m o b i l e c o m m u n i c a t io n s y s t e m a r e f l e x i b l e a n d s e a m l e s s g l o b a l s e r v i c e p r o v i s i o n a n d i m p r o v e d o p e r a t i o n a l e f f i c ie n c ie s , p a r t ic u la r l y f o r d a t a a n d m u l t im e d ia s e r v i c e s . o n t h e b a c k g r o u n d o f 3 d g e n e r a t i o n m o b i l e c o m m u n i c a t i o n s y s t e m , t h e w o r k o f t h i s t h e s i s i s b e l o w : 1 ) g e n e r a l l y i n t r o d u c e t h e b a c k g r o u n d o f w i r e l e s s c o m m u n i c a t i o n a n d t h e m a i n c h a r a c t e r i s t i c s 当以传输信号存在的时间不同划分来建立多址接入时， 称为时分多 址方式( t d m a ) ;当以 传输信号的码型不同划分来建立多址接入时，称为码分多 址方式( c d m a ) 。其中f d m a 被最早采用，而c d m a 则是最后被应用到蜂窝移动通 信系统中。图1 -1 分别给出了f d m a . t d m a 和c d m a 的示意图: 第一章 绪论西北t业大学硕 t 论文 我国 移动通信用户总数以 年均1 0 0 % 增长速率迅猛发展， 成为世界上规模最大的 电信市场。目前我国移动通信网的增长速度名列世界第一位，移动用户总数跃 居世界第一位。与世界上移动通信普及率最高的国家相比，我国的移动通信产 业有着巨大的发展潜力。 1 . 2 多址方式 在无线通信环境的电波覆盖区内，如何建立用户之间的无线信道的连接， 是多址接入方式的问题。因为无线通信具有大面积无线电波覆盖和广播信道的 特点，网内一个用户发射的信号其他用户均可接收，所以为建立连接的首要问 题就是网内 用户如何能从播发的 信号中 识别出 发送给本用户地址的信号。 多址接入方式的数学基础是信号的正交分割原理。无线电信号可以表达为 时间、频率和码型的函数，即可写作: s ( c , f , t )=c ( t ) s ( f , t ) 其中c ( t ) 是码型函数，s ( f , t ) 为时间( t ) 和频率( f ) 的函数。 当以传输信号的载波频率的不同划分来建立多址接入时，称为频分多址方 式( f d m a ) ;当以传输信号存在的时间不同划分来建立多址接入时， 称为时分多 址方式( t d m a ) ;当以 传输信号的码型不同划分来建立多址接入时，称为码分多 址方式( c d m a ) 。其中f d m a 被最早采用，而c d m a 则是最后被应用到蜂窝移动通 信系统中。图1 -1 分别给出了f d m a . t d m a 和c d m a 的示意图: 西北t业人学硕十论文 第一章 绪论 时闻 时 间 恨 一 金3 珠翻举续奉 图工 一1 三种多坡方式的示惫圈 蜂窝结构的通信系统特点是通信资源的重用。频分多址系统是频率资源的 重用;时分多址系统是时隙资源的重用; 码分多址系统是码型资源的重用。由 于频分多址系统是以 频道来分离用户地址的， 所以它是频道受限和千扰受限的 系统; 时分多址系统是以时隙来分离的， 所以它是时隙受限和干扰受限的系统， 但一般说来，它只是干扰受限的系统。 蜂窝通信系统很久以 来就采用技术高度复杂的频谱复用方式。为了使信号 仅在要求通信的两者之间传输而不影响其他用户，就必须使用天线和适当的多 址方式。空间滤波采用的是定向天线阵，以增强需要方向上的信号和减轻干扰 方向上的信号。现在主要的蜂窝移动通信系统都利用了扇形分区来减少相邻蜂 窝共用信道造成的干扰。 下面分别简单介绍一下f d m a . t d m a 和c d m a : ( 1 ) 频分多址( f d m a ) : 当前应用这种多址方式的主要蜂窝通信系统有北 美的a m p s 和英国的t a c s ， 我国这两种制式都有， 但t a c s 占大多数。 在频分多 址系统中，把可以使用的总频段划分为若干占用较小带宽的频道，这些频道在 频域上互不重叠，每个频道就是一个通信信道，分配给一个用户。即在频域中 一个相对窄带信道里，信号功率被集中传输，不同信号被分配到不同频率的信 3 第一章 绪论西北工业人学硕几 i 论文 道 里。 在 接收 设备中 使用 带 通 滤 波 器， 允 许 制定 频 道里的能 量 通 过， 但id p 亲 真 它频率的信号，这样在规定的窄带里只能通过有用信号的能量，而任何其他频 率的信号被排除在外，从而限制邻近信道之间的相互干扰。这种通信系统的基 站必须同时发射和接收多个不同频率的信号;任意两个移动用户之间进行通信 都必须经过基站的中转， 因而必须同时占用4 个频道才能实现双工通信。 不过， 移动台在通信时所占用的频道并不是固定指配的，它通常是在通信建立阶段由 系统控制中心临时分配的，通信结束后，移动台将退出它占用的频道，这些频 道又可以重新分配给别的用户使用。 这种方式的特点是技术成熟，易于与模拟系统兼容，对信号功率控制要求 不严格。但是在系统设计中需要周密的频率规划，基站需要多部不同载波频率 发射机同时工作，设备多且容易产生信道io 1 的互调干扰。 ( 2 ) 时分多址( t d m a ) : 当前应用这种多址方式的主要蜂窝系统有北美的 d a m p s 和欧洲的g s m ， 我国采用了g s m 。 在时分多址系统中， 把时间分成周期性 的 帧， 每一帧再分割成若干时隙( 无论帧或时隙都是互不重叠的) ， 每一个时隙 就是一个通信信道， 分配给一个用户， 然后根据一定的时隙分配原则，利用定 时 选通来限制邻近信道的干扰，从而只让 在规定时隙中有用的信号能量通过， 使各个移动台在每帧内只能按指定的时隙向基站发射信号， 在满足定时和同步 的条件下，基站可以在各时隙中接收到各移动台的信号而互不干扰。同时，基 站发向各个移动台的 信号都按顺序安排在预定的时隙中传输，各移动台只要在 指定的时隙内 接收，就能在合路的信号中把发给它的信号区分出来。 t d m a 系统设备必须有精确的定时和同步， 保证各移动台发送的信号不会在 基站发生重叠或混淆，并且能准确地在指定的时隙中接收基站发给它的信号。 同步技术是t d m a 系统正常工作的重要保证， 往往也是比较复杂的技术难题。 这种方式的特点是互调干扰小、频率规划简单、便于动态分配信道、系统 容量大、有利于加强通信网络的控制功能和保证移动台的越区切换。 现在使用的t d m a 蜂窝移动通信系统实际上都是f d m a 和t d m a 的组合， 如美 国的t i a 建议的d a m p s 数字蜂窝系统就是使用了3 0 k h z 的频分信道，再把它分 西北工业大学硕士论文 成 6 个时隙进行 t d m a传播。 第一章 绪论 ( 3 ) 码分多址( c d m a ) : 当前应用这种多址方式的主要蜂窝移动通信系统 有北美的q c d m a 和日 本、 韩国等国家。 所谓c d m a ， 就是每一个信号被分配一个 伪随机二进制序列进行扩频，不同信号的能量被分配到不同的伪随机序列- : a 在接收机里，信号用相关器加以分离， 这种相关器只接收选定的二进制序列并 压缩其频谱，凡不符合该用户二进制序列的信号就不被压缩带宽。结果只有有 用信号的信息才 一 被识别和提取出来。 在 c d m a蜂窝通信系统中， 用户之间的信息传输是由基站进行转发和控制 的。为了实现双工通信，正向传输和反向传输各使用一个频率，即通常所谓的 频分双工。无论正向传输或反向传输，除去传输业务信息外，还必须传送相应 的控制信息。 为了 传送不同的信息， 需要设置相应的信道。 在c d m a 通信系统中， 不同用户传输信息所用的信号不是靠频率不同或时隙不同来区分，而是用各自 不同的编码序列来区分，或者说，靠信号的不同波形来区分。他们均占 用相同 的频段和时间。 接收机用相关器可以在多个c d m a 信号中选出使用预定码型的信 号。 其他使用不同码型的信号因为和接收机本地产生的码型不同而不能被解调。 它们的存在类似于在信道中引入了噪声或干扰，通常称之为多址干扰。 c d m a是在数字技术的分支一 扩频通信技术上发展起来的一种崭新而成熟 的无线通信技术。 c d m a 技术的原理是基于扩频技术， 即将需传送的具有一定信 号带宽信息数据，用一个带宽远大于信号带宽的高速伪随机码进行调制，使原 数据信号的带宽被扩展，再经载波调制并发送出去。接收端使用完全相同的伪 随机码，与接收的带宽信号作相关处理，把宽带信号换成原信息数据的窄带信 号即解扩，以实现信息通信。 c d m a 系统容量大，建网 成本低， 数据传输率高。 相比 较于其它无线通信网 络技术而言， c d m a 具有话音清晰、不易掉话、发射功率低、保密性强等优点。 由于c d m a 采用了先进的扩频技术，使通话背景噪音大大降低:c d m a 系统切换 时的基站覆盖是 “ 单独覆盖一双覆盖一单独覆盖”，而且是自动切换到较为空 闲的基站上，这样就保障了手机不易掉话:加之c d m a 系统发射功率最高只有 第一章 绪论西北工业大学硕士论义 2 0 0 毫瓦， 对环境的影响较小;另外， c d m a 码址采用伪随机码，而且共有4 . 4 万亿种可能的排列，因此很难被破解和窃听。 作为新型的移动通信网络， c d m a 核心网络不仅应该具有基本交换功能， 还 应该支持短消息、数据业务、智能业务，具有完善的操作维护和网管功能等， 为用户提供多业务、 全方位的服务。 c d m a 蜂窝移动通信系统近年来得到各个国 家的普遍重视和关注，并作为第三代数字蜂窝移动通信系统的首选方案。c d m a 的发展将具有非常广阔的前景， 而致力于c d m a 技术的研究将于未来几年内成为 技术研究的热门课题。无线通信从2 . 5 代到3 代以至于4 代的技术发展都是基 于c d m a 技术的 基础上展开的， c d m a 技术是立足于现在的市场应用着眼于未来 的技术发展的具有深远意义的课题。 1 . 3 蜂窝移动通信的发展历程 移动通信开始于二十世纪二十年代，但是在近二十年来才得到飞速发展。 移动无线技术基本上是围绕开辟新的移动通信频段、有效利用频率和移动台的 小型化、 轻便化为中心而发展的。 移动通信综合利用了有线、 无线的传输方式， 为人们提供了一种快速便捷的通讯手段。 蜂窝移动通信的发展始于本世纪七十年代，至今经历了两个阶段，目 前正 处于发展的第三阶段中: 第一阶段从七十年代中期至八十年代中期， 是模拟制式的蜂窝移动通信网。 这段时期是移动通信蓬勃发展的时期。 1 9 7 1 年美国贝尔实验室对蜂窝移动 通信系统的可行性提出了技术论证报告，提出“ 蜂窝网”的概念。 蜂窝网，即 所谓小区制，由于实现了频率复用，大大提高了系统容量。 可以说，蜂窝概念 真正 解决了公用移动通信系统要求容量大与频率资源有限的矛盾。1 9 7 8 年底， 美国贝尔试验室研制成功先进移动电话系统( a m p s ) ， 建成了蜂窝状移动通信网， 大大提高了系统容量。此时的蜂窝移动通信系统，由于空中传输的信号是模拟 信号，故称这种系统为 “ 模拟蜂窝移动通信”。 这一阶段的特点是以模拟电话为主， 采用f d m a 制， 工作频段4 0 0 / 8 0 0 m h z , 第一章 绪论西北工业大学硕士论义 2 0 0 毫瓦， 对环境的影响较小;另外， c d m a 码址采用伪随机码，而且共有4 . 4 万亿种可能的排列，因此很难被破解和窃听。 作为新型的移动通信网络， c d m a 核心网络不仅应该具有基本交换功能， 还 应该支持短消息、数据业务、智能业务，具有完善的操作维护和网管功能等， 为用户提供多业务、 全方位的服务。 c d m a 蜂窝移动通信系统近年来得到各个国 家的普遍重视和关注，并作为第三代数字蜂窝移动通信系统的首选方案。c d m a 的发展将具有非常广阔的前景， 而致力于c d m a 技术的研究将于未来几年内成为 技术研究的热门课题。无线通信从2 . 5 代到3 代以至于4 代的技术发展都是基 于c d m a 技术的 基础上展开的， c d m a 技术是立足于现在的市场应用着眼于未来 的技术发展的具有深远意义的课题。 1 . 3 蜂窝移动通信的发展历程 移动通信开始于二十世纪二十年代，但是在近二十年来才得到飞速发展。 移动无线技术基本上是围绕开辟新的移动通信频段、有效利用频率和移动台的 小型化、 轻便化为中心而发展的。 移动通信综合利用了有线、 无线的传输方式， 为人们提供了一种快速便捷的通讯手段。 蜂窝移动通信的发展始于本世纪七十年代，至今经历了两个阶段，目 前正 处于发展的第三阶段中: 第一阶段从七十年代中期至八十年代中期， 是模拟制式的蜂窝移动通信网。 这段时期是移动通信蓬勃发展的时期。 1 9 7 1 年美国贝尔实验室对蜂窝移动 通信系统的可行性提出了技术论证报告，提出“ 蜂窝网”的概念。 蜂窝网，即 所谓小区制，由于实现了频率复用，大大提高了系统容量。 可以说，蜂窝概念 真正 解决了公用移动通信系统要求容量大与频率资源有限的矛盾。1 9 7 8 年底， 美国贝尔试验室研制成功先进移动电话系统( a m p s ) ， 建成了蜂窝状移动通信网， 大大提高了系统容量。此时的蜂窝移动通信系统，由于空中传输的信号是模拟 信号，故称这种系统为 “ 模拟蜂窝移动通信”。 这一阶段的特点是以模拟电话为主， 采用f d m a 制， 工作频段4 0 0 / 8 0 0 m h z , 西北工业人学硕 上 : 论文第一章 绪论 采用 频率复用技术和多 信道共用技术， 以 提高网 管水平。 它的 缺点是设备 夏 杂一 成本高、费用较贵，频谱利用率低、业务种类受限制以及通话易被窃听等，最 主要的问题是其容量己不能满足日益增长的移动用户需求。 第二阶段从八十年代中期至九十年代中期。是数字蜂窝移动通信系统。 为了解决模拟蜂窝移动通信系统中存在的根本性技术缺陷，新一代数字蜂 窝移动通信系统应运而生。第二代数字蜂窝移动通信系统的典型代表是美国的 d - a m p s 系统、工 s - 9 5 和欧洲的g s m 系统。这三种数字蜂窝移动通信系统的 共同 特点是数字化、 时分多址、 工作频段一般为9 0 0 m h z 、 话音质量比第一代产品好、 保密性也好、可传送数据、能自 动漫游等。 数字移动通信网相对于模拟移动通信网，提高了频谱利用率，可大大提高 系统容量。 另外， 数字移动通信网能提供语音、 数据等多种业务服务， 并与工 s d n 等兼容。第二代移动通信系统以 传输话音和低速数据业务为目的，因此又称为 窄带数字通信系统。 移动通信现在主要提供的服务仍然是语音服务以及低速率数据服务。由于 网络的发展，数据和多媒体通信有了迅猛发展的势头，所以第三代移动通信的 目 标就是宽带多媒体通信。 第三阶段就是所谓的第三代移动通信系统:国际移动通信 - 2 0 0 0 杠 m t - 2 0 0 0 ) ，支持宽带通信业务， 计划在2 0 0 1 年左右投入商用。第三代 移动通信系统对世界各移动通信设备制造商来说，己从概念认同阶段进入到具 体设计、规划和实施阶段。 由于网络技术的日 趋完善和不断发展，为软件的体系结构注入了 新鲜的活 力，使无线通信网络技术有了更大的突破，使无线通信网络技术的应用得到了 推广。 大家都己经感受到无线通信技术给人们带来的方便与快捷。 网络应用时， 用户除获得操作便易外，还能从设备的功能增设、使用价值提升中受益。 i t u ( 国际电信联盟) 为第三代移动通信系统设定的主要目 标就是: 为用户提 供更高的效率和灵活的、无缝的全球业务，尤其是多媒体和高速数据业务。无 线通信己经在全球范围得到了迅猛发展，采用无线手段提供数据业务的应用成 第一章 绪论西北t业大学硕士论文 为新的通信热点，人们随时、随地、随意获取处理信息的需求， 使无线通信网 络技术的应用呈现出广阔的发展前景。 1 . 4 第三代蜂窝移动通信系统的主要特点及目标 国际电信联盟 ( i t u )于1 9 8 5 年最早提出第三代移动通信系统，当 时称为 未来公众陆地移动通信系统( f p l m t s , f u t u r e p u b l i c l a n d m o b i l e t e l e c o m m u n i c a i t o n s y s t e m ) , 1 9 9 6 年更名为i m t - 2 0 0 0 ( 工 n t e r n a t i o n a l m o b i l e t e l e c o m m u n i c a t i o n - 2 0 0 0 ,国际移动通信一 2 0 0 0 ) ， 意即该系统z作在2 0 0 d m h z 频段，最高业务速率可达2 0 0 0 k b i t / s ，预期在2 0 0 0 年左右得到商用。 第三代移动通信系统是一种能提供多种类型、高质量的多媒体业务，能实 现全球无缝覆盖，具有全球漫游能力，与固定网络相兼容，并以小型便携式终 端在任何时候、 任何地点进行任何种类的通信的系统。由于其自 身固有的技术 优势， c d m a 技术已经成为第三代移动通信系统的核心技术。 c d m a 的技术特点可 以概括为: (i)能实现全球普及和全球无缝漫游: 第三代移动通信系统将是一个在全 球范围内 覆盖和使用的系统。它将使用共同的频段，全球统一的标准。用户可 以在整个系统甚至全球范围内漫游，而且可以在不同速率、不同运动状态下获 得有质量保证的服务; ( 2 ) 能提供多种业务， 具有支持多媒体业务的能力， 特别是支持互联网业 务: 第三代移动通信系统应能支持提供带宽、 话音、可变速率的数据、活动视 频非话音、多媒体业务等; 工 t u 规定的第三代移动通信无线传输技术 ( r t t : r a d i o t r a n s m i s s i o n t e c h n o l o g y ) 的最低要求中，必须满足在以 下三个环 境中的三种要求: 室内环境， 最高速率达2 m b i t / s ; 室内 外步行环境， 最高速率达3 8 4 k b i t / s ; 室外快速移动环境，最高速率达1 4 4 k b i t / s ; 第一章 绪论西北t业大学硕士论文 为新的通信热点，人们随时、随地、随意获取处理信息的需求， 使无线通信网 络技术的应用呈现出广阔的发展前景。 1 . 4 第三代蜂窝移动通信系统的主要特点及目标 国际电信联盟 ( i t u )于1 9 8 5 年最早提出第三代移动通信系统，当 时称为 未来公众陆地移动通信系统( f p l m t s , f u t u r e p u b l i c l a n d m o b i l e t e l e c o m m u n i c a i t o n s y s t e m ) , 1 9 9 6 年更名为i m t - 2 0 0 0 ( 工 n t e r n a t i o n a l m o b i l e t e l e c o m m u n i c a t i o n - 2 0 0 0 ,国际移动通信一 2 0 0 0 ) ， 意即该系统z作在2 0 0 d m h z 频段，最高业务速率可达2 0 0 0 k b i t / s ，预期在2 0 0 0 年左右得到商用。 第三代移动通信系统是一种能提供多种类型、高质量的多媒体业务，能实 现全球无缝覆盖，具有全球漫游能力，与固定网络相兼容，并以小型便携式终 端在任何时候、 任何地点进行任何种类的通信的系统。由于其自 身固有的技术 优势， c d m a 技术已经成为第三代移动通信系统的核心技术。 c d m a 的技术特点可 以概括为: (i)能实现全球普及和全球无缝漫游: 第三代移动通信系统将是一个在全 球范围内 覆盖和使用的系统。它将使用共同的频段，全球统一的标准。用户可 以在整个系统甚至全球范围内漫游，而且可以在不同速率、不同运动状态下获 得有质量保证的服务; ( 2 ) 能提供多种业务， 具有支持多媒体业务的能力， 特别是支持互联网业 务: 第三代移动通信系统应能支持提供带宽、 话音、可变速率的数据、活动视 频非话音、多媒体业务等; 工 t u 规定的第三代移动通信无线传输技术 ( r t t : r a d i o t r a n s m i s s i o n t e c h n o l o g y ) 的最低要求中，必须满足在以 下三个环 境中的三种要求: 室内环境， 最高速率达2 m b i t / s ; 室内 外步行环境， 最高速率达3 8 4 k b i t / s ; 室外快速移动环境，最高速率达1 4 4 k b i t / s ; 西北r业人学硕十 论文第一 章 绪论 ( 3 ) 能适应多种环境: 可以综合现有的公众电话交换网( p s t n ) 、 综合业 务数字网、无绳系统、地面移动通信系统、卫星通信系统，来提供无缝隙的覆 盖;c d m a 系统易于从2 g 系统平滑演进与过渡，并反向兼容 2 g 系统: ( 4 ) 足够的系统容量， 强大的多种用户管理能力， 低成本、高保密性能 和高质量的服务。对无线传输技术的要求是:传输速率能够按需分配;上下行 链路能适应不对称需求。与g s m 网络相比， c d m a 的频率复用系数理论上可以达 到1 ，也就是相邻小区可以采用相同频点。这就大大提高了网络容量，一般情 况下， 采用相同的频率资源， c d m a 的系统容量可以达到g s m 系统容量的8 倍左 右 。 i m t - 2 0 0 0 是全球的卫星和陆地通信系统，它能提供包括像声音、数据和 多媒体的各种业务。而在不同的射频环境下质量和固定电信网一样甚至更好。 工 m t -2 0 0 0 的目 标是提供一个全球的覆盖，使得移动终端能在多个网络间无缝 漫游。 现有的c d m a 系统也存在一些缺点，主要表现在:c d m a系统中的一些关键 技术， 理论上是可行的， 但是实际上实现起来很困难， 比如m s c 间的软切换等; 由 于现有c d m a 网络主要采用与2 g 相近的网 络结构，还没有实现承载与 控制分 离， 这样就无法提供更高的带宽等等。不过， 现在己 经陆续改进网 络结构，近 似与w c d m a的r 4 构架，实现承载控制分离，这样承载面可以使用t d m / a t m / i p 等。 更加容易实现对带宽要求较高的媒体流业务。 同时， 随着c d m a 技术的成熟 和发展，一些理论可行的关键技术将逐渐变为实际可行。 与其它现代技术的发展一样， 移动通信技术的发展也呈现加快趋势， 目 前， 当数字蜂窝网刚刚进入实用阶段，正方兴未艾之时，关于未来移动通信的讨论 已如火如茶地展开。未来移动通信系统将提供全球性优质服务，真正实现在任 何时间、任何地点、向任何人提供通信服务这一移动通信的最高目 标。移动通 信系统己成为公众通信网不可缺少的组成部分，其服务质量也提高到一个新的 水平。 第二后 c d ma系统原理及概述 西北工业大学硕 t 论文 第二章c d ma系统原理及概述 2 . 1 c d m a移动蜂窝系统的基本原理 c d m a 是一种以扩频通信为基础的调制和多址连接技术。 扩频通信技术在信 号发射端用一高速伪随机码与数字信号进行异或运算，山于伪随机码的速率比 数字信号的速率大得多，因而扩展了信息传输带宽。在接收端，用相同的伪随 机序列与接收信号进行异或运算， 将扩频信号解扩。扩频通信具有隐蔽性、保 密性、抗干扰等优点。c d m a 蜂窝通信系统的原理示意图见图2 - 1 : 信号 s 1 1 0 1 0 1 1 0 1 调制信号f 1 0 1 0 1 0 1 0 调制后信号s 2 1 0 1 0 1 1 0 1 s 1 f = s 2 s 2 f = s i 图 2 一1 如图2 -1 所示， 信号s t 是需要发送的原始数字信号， 在发射端将s 1 跟调 制信号f 进行异或运算后， 得到调制后信号s 2 并发送。 在接收端， 将接收到的 信号s 2 跟相同的调制信号f 进行异或运算后，就得到调制前的原始信号s l o 同样地，多个数字信号的混合发射信号原理和过程以此类推。 这样，只要不同的信号采用不同的编码序列调制，就可以发送。虽然不同 的编码序列调制出的信息不会重复， 但是相近的编码序列调制后的信息之间容 易 产生 干扰。为了 最小 化信息之间 的干 扰， c d m a 采用w a l s h 函 数生成的6 4 阶 正交函数集合， 即两两正交的6 4 位沃尔什码作为伪随机码对信息进行调制。 调 制符号编号从0 到6 3 . 6 4 阶正交符号集符号内的w a l s h 码片图如下: 第二后 c d ma系统原理及概述 西北工业大学硕 t 论文 第二章c d ma系统原理及概述 2 . 1 c d m a移动蜂窝系统的基本原理 c d m a 是一种以扩频通信为基础的调制和多址连接技术。 扩频通信技术在信 号发射端用一高速伪随机码与数字信号进行异或运算，山于伪随机码的速率比 数字信号的速率大得多，因而扩展了信息传输带宽。在接收端，用相同的伪随 机序列与接收信号进行异或运算， 将扩频信号解扩。扩频通信具有隐蔽性、保 密性、抗干扰等优点。c d m a 蜂窝通信系统的原理示意图见图2 - 1 : 信号 s 1 1 0 1 0 1 1 0 1 调制信号f 1 0 1 0 1 0 1 0 调制后信号s 2 1 0 1 0 1 1 0 1 s 1 f = s 2 s 2 f = s i 图 2 一1 如图2 -1 所示， 信号s t 是需要发送的原始数字信号， 在发射端将s 1 跟调 制信号f 进行异或运算后， 得到调制后信号s 2 并发送。 在接收端， 将接收到的 信号s 2 跟相同的调制信号f 进行异或运算后，就得到调制前的原始信号s l o 同样地，多个数字信号的混合发射信号原理和过程以此类推。 这样，只要不同的信号采用不同的编码序列调制，就可以发送。虽然不同 的编码序列调制出的信息不会重复， 但是相近的编码序列调制后的信息之间容 易 产生 干扰。为了 最小 化信息之间 的干 扰， c d m a 采用w a l s h 函 数生成的6 4 阶 正交函数集合， 即两两正交的6 4 位沃尔什码作为伪随机码对信息进行调制。 调 制符号编号从0 到6 3 . 6 4 阶正交符号集符号内的w a l s h 码片图如下: 西北工业大学顿士论文 第一草c d m a系统原理及概述 6 4 阶正交符号集符号内 的w a l s h 码片 个 衬弓z 的认片什 比特片 15们7 5， ， n : i + t i x x x6 s 4a1y 2 x 21 5 6 7 二 ; 艺 : 3 73 1 : 1 3 17 8 i 七 色 重 2 习 1 5 54 0 1 5 5， 5 5 ， 2 ，礴 狱 a 了 . ， 0 1 1 ; 石 l 2 3产 ;， ， ，0口0 510 . 0 0 1 7 d 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