cdma系統(tǒng)技術基礎知識

目錄

1.CDMA系統(tǒng)的主要優(yōu)點5

1.1.大容量5

1.2.軟容量7

1.3.軟切換8

1.4.采用多種分集技術9

1.5.話音激活11

1.6.保密11

1.7.低發(fā)射功率11

1.8.大覆蓋范圍12

2.CDMA的信道14

2.1.CDMA中使用的地址碼14

2.2.反向CDMA信道15

2.2.1.接入信道15

2.2.2.反向業(yè)務信道16

2.3.前向CDMA信道16

2.3.1.導頻信道17

2.3.2.同步信道18

2.3.3.尋呼信道18

2.3.4.前向業(yè)務信道19

3.功率控制20

3.1.介紹20

3.2.前向功控20

3.3.反向功控21

4.鏈路預算與容量估算22

4.1.介紹22

4.2.CDMA鏈路分析舉例23

4.3.容量估算26

5.呼叫處理30

5.1.空閑狀態(tài)30

5.2.接入狀態(tài)30

5.3.登記35

5.3.1.介紹35

5.3.2.系統(tǒng)和網(wǎng)絡35

5.3.3.漫游的類型36

5.3.4.登記的類型37

5.4.導頻搜索及切換41

5.4.1.切換過程41

5.4.2.切換的類型42

5.4.3.切換信令43

5.4.4.軟切換要求51

5.4.5.切換參數(shù)51

5.4.6.移動臺的搜索窗口52

5.4.7.軟切換過程中的呼叫處理53

5.5.硬切換56

5.5.1.IS-95中不同廠商設備間的硬切換56

5.5.2.CDMA2000中的硬切換58

6.影響網(wǎng)絡性能的有關參數(shù)69

6.1.功率分配69

6.2.主要的接入?yún)?shù)69

6.2.1.PAM_SZ69

6.2.2.MAX_CAP_SZ70

6.2.3.PROBE_PN_RANDOM70

6.2.4.PROBE_BKOFF71

6.2.5.NUM_STEP73

6.2.6.BKOFF74

6.2.7.ACC_CHAN74

6.2.8.ACC_TMO74

6.2.9.MAX_REQ_SEQ75

6.2.10.MAX_RSP_SEQ76

6.3.系統(tǒng)參數(shù)（登記參藪）76

6.3.1.PAGE_CHAN77

6.3.2.MAX_SLOT_CYCLE_INDEX77

6.3.3.BCASTJNDEX77

6.3.4.PARAMETER_REG77

6.3.5.REG_PRD78

6.3.6.REG_DIST78

6.4.功率控制參藪（開環(huán)功控）78

6.4.1.NOM_PWR78

6.4.2.INIT_PWR78

6.4.3.PWR_STEP79

6.5.切換參數(shù)80

6.5.1.NGHBR_PN/PILOT_PN_OFFSET80

6.5.2.SERACH_WIN_A80

6.5.3.SEARCH_WIN_N81

6.5.4.SEARCH_WIN_R82

6.5.5.NGHBR_MAX_AGE82

6.5.6.PILOT_INC83

6.5.7.NGHBR_CONFIG83

6.6.導頻檢測參數(shù)83

6.6.1.T_ADD83

6.6.2.T_DROP84

6.6.3.T_TDROP85

6.6.4.T_COMP86

6.7.硬切換參藪88

6.7.1.T_COMP88

6.7.2.GUARD_LEVEL88

6.7.3.GUARD_TIME88

7.CDMA系統(tǒng)性能分訴的具體步驟90

7.1.了解系統(tǒng)90

7.2.確認系統(tǒng)是否穩(wěn)定91

7.2.1.穩(wěn)定性的定義91

7.2.2.檢查系統(tǒng)的穩(wěn)定性92

7.3.初始化鄰集列表92

7.4.導頻掃描93

7.5.更新鄰集列表94

7.6.數(shù)據(jù)采集（路測）94

7.7.性能分析95

8.CDMA系統(tǒng)的性能評估路測方法（以QUALCOMM的CAIT為例）..96

8.1.前向導頻覆蓋測試96

8.1.1.描述96

8.1.2.測試過程96

8.2.FER誤幀率測試96

8.2.1.測試過程97

8.3.接入失敗率測試97

8.3.1.描述97

8.3.2.測試過程98

8.4.掉話率測試99

8.4.1.描述99

8.4.2.測試過程99

8.5.可以接受的參數(shù)值100

9.CDMA系統(tǒng)的性能分析102

9.1.接入失敗原因分析102

9.1.1.呼叫發(fā)起的定義102

9.1.2.系統(tǒng)接入狀態(tài)定時102

9.1.3.呼叫發(fā)起過程概述103

9.1.4.典型的接入時間103

9.1.5.呼叫發(fā)起過程中激活的進程104

9.1.6.呼叫發(fā)起過程中各個階段的約束限制104

9.1.7.各種情況的分析105

9.2.掉話原因分析110

9.2.1.移動臺的掉話機制110

9.2.2.基站掉話機制111

9.2.3.掉話分析模版111

9.2.4.接入/切換掉話模版112

9.2.5.前向干擾掉話（長時干擾）112

9.2.6.前向干擾掉話（短時干擾）113

9.2.7.前反向鏈路不平衡導致的掉話114

9.2.8.覆蓋不好造成的掉話（長時覆蓋不好）114

9.2.9.覆蓋不好造成的掉話（短時覆蓋不好）115

9.2.10.業(yè)務信道發(fā)射功率受限造成的掉話116

9.3.切換失敗原因分析116

9.3.1.導頻強度的指示功能117

9.3.2.切換過程117

9.3.3.切換失敗118

9.3.4.軟切換失敗情況1：資源分配問題118

9.3.5.軟切換失敗情況2：切換信令問題118

9.3.6.利用PilotBeacon指示硬切換119

9.4.FER分析120

9.4.1.前向鏈路高FER原因分析120

9.4.2.反向鏈路高FER原因分析122

1.CDMA系統(tǒng)的主要優(yōu)點

CDMA系統(tǒng)采用碼分多址的技術及擴頻通信的原理，使得可以在系統(tǒng)中使用多

種先進的信號處理技術，為系統(tǒng)帶來許多優(yōu)點。以下介紹了CDMA無線通信系

統(tǒng)的幾個顯著特點。

1.1.大容量

根據(jù)理論計算及現(xiàn)場試驗表明，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為它的頻

率復用系數(shù)遠遠超過其它制式的蜂窩系統(tǒng)，同時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）都應有相同的容

量。但這種考慮有幾種欠缺。一是假設所有的用戶在同一時間內連續(xù)不斷地傳

送消息，這對話音通信來說是不符合實際的；二是沒有考慮在地理上重新分配

頻率的問題；三是沒有考慮信號傳輸中的多徑衰落。

決定CDMA數(shù)字蜂窩系統(tǒng)容量的主要參數(shù)是：處理增益、Eb/No、話音負載周

期、頻率復用效率和基站天線扇區(qū)數(shù)。

若不考慮蜂窩系統(tǒng)的特點，只考慮一般擴頻通信系統(tǒng)，接收信號的載干比定義

為載波功率與干擾功率的比值，可以寫成：

其中：

瓦：信息的比特能量；

以：信息的比特率；

人干擾的功率譜密度；

W：總頻段寬度（這里也是CDMA信號所占的頻譜寬度，即擴頻寬度）；

E/A：類似與通常所說的歸一化信噪比，其取值決定于系統(tǒng)對誤比特率或話音

質量的要求，并與系統(tǒng)的調制方式和編碼方案有關；

W/Rh-.系統(tǒng)的處理增益。

若N個用戶共用一個無線信道，顯然，每一個用戶的信號都受到其它N-1個用

戶信號的干擾。假定到達一個接收機的信號強度和各干擾強度都相等，則載干

CI

比為：-=

IN—1

或

N—I=T彳-）

10

若N>>1,于是

結果說明，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

同時容納的用戶數(shù)越多。應該注意這里的假定條件，所謂到達接收機的信號強

度和各個干擾強度都一樣，對單一小區(qū)（沒有鄰近小區(qū)的干擾）而言，在前向

傳輸時，不加功率控制即可滿足；但是在反向傳輸時，各個移動臺向基站發(fā)送

的信號必須進行理想的功率控制才能滿足。

其次，應根據(jù)CDMA蜂窩通信系統(tǒng)的特征對這里得到的公式進行修正。

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間一般為40%。如果在話音

停頓時停止信號發(fā)射?，對CDMA系統(tǒng)而言，減少了對其它用戶的干擾，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，必須

增加額外的控制開銷，而且要實現(xiàn)信道的動態(tài)分配必然會帶來時間上的延

遲，而CDMA系統(tǒng)可以很容易地實現(xiàn)。

2）扇區(qū)化

CDMA小區(qū)扇區(qū)化有很好的容量擴充作用，其效果好于扇區(qū)化對FDMA和

TDMA系統(tǒng)的影響。小區(qū)一般劃分為三個扇區(qū)，天線波束寬度一般小于120

度，因為天線方向幅度寬而且經(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)化時小區(qū)頻

率復用并無改善。而對于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)內的移

動臺也工作在同一頻率上。因此，任一小區(qū)的移動臺都會受到相鄰小區(qū)基站

的干擾，任一小區(qū)的基站也都會受到相鄰小區(qū)移動臺的干擾。這些干擾的存

在必然會影響系統(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。

4）低的Eb/No

Eb/N。是數(shù)字調制和編碼技術藉以比較的標準。由于CDMA系統(tǒng)采用很寬

的信道帶寬，可以采用高冗余的強糾錯編碼技術，而窄帶數(shù)字系統(tǒng)由于信道

帶寬限制，只能采用低冗余的糾錯編碼，糾錯能力也較低。因此，CDMA

系統(tǒng)要求的Eb/N。比窄帶系統(tǒng)要低，降低干擾，擴大了容量。

考慮這些因素，CDMA的容量公式要進行修正，具體見第四章的容量估

算。

1.2.軟容量

在FDMA、TDMA系統(tǒng)中，當小區(qū)服務的用戶數(shù)達到最大信道數(shù)，已滿載的系

統(tǒng)再無法增添一個信號，此時若有新的呼叫，該用戶只能聽到忙音。而在

CDMA系統(tǒng)中，用戶數(shù)目和服務質量之間可以相互折中，靈活確定。例如系統(tǒng)

運營者可以在話務量高峰期將某些參數(shù)進行調整，例如可以將目標誤幀率稍稍

提高，從而增加可用信道數(shù)。同時，在相鄰小區(qū)的負荷較輕時，本小區(qū)受到的

干擾較小，容量就可以適當增加。

體現(xiàn)軟容量的另外一種形式是小區(qū)呼吸功能。所謂小區(qū)呼吸功能就是指各個小

區(qū)的覆蓋大小是動態(tài)的。當相鄰兩個小區(qū)負荷一輕一重時，負荷重的小區(qū)通過

減小導頻發(fā)射功率，使本小區(qū)的邊緣用戶由于導頻強度不夠，切換到相鄰的小

區(qū)，使負荷分擔，即相當于增加了容量。

這項功能可以避免在切換過程中由于信道短缺造成的掉話。在模擬系統(tǒng)和數(shù)字

TDMA系統(tǒng)中，如果沒有可用信道，呼叫必須重新被分配到另一條候選信道，

或者在切換時中斷。但是在CDMA中，建議可以適當提高用戶的可接受的誤比

特率直到另外一個呼叫結束。

1.3.軟切換

所謂軟切換是指移動臺需要切換時，先與新的基站連通再與原基站切斷聯(lián)系，

而不是先切斷與原基站的聯(lián)系再與新的基站連通。軟切換只能在同一頻率的信

道間進行，因此，模擬系統(tǒng)、TDMA系統(tǒng)不具有這種功能。軟切換可以有效地

提高切換的可靠性，大大減少切換造成的掉話，因為據(jù)統(tǒng)計，模擬系統(tǒng)、

TDMA系統(tǒng)無線信道上的掉話90%發(fā)生在切換中。

同時，軟切換還提供分集，在軟切換中，由于各個小區(qū)采用同一頻帶，因而移

動臺可同時與小區(qū)A和鄰近小區(qū)B同時進行通信。在反向信道，兩基站分別接

收來自移動臺的有用信號，以幀為單位譯碼分別傳給移動交換中心，移動交換

中心內的聲碼器/選擇器(Vocoder/Selector)也以幀為單位，通過對每一幀數(shù)據(jù)

后面的CRC校驗碼來分別校驗這兩幀的好壞，如果只有一幀為好幀，則聲碼器

就選擇這一好幀進行聲碼變換；如果兩幀都為好幀，則聲碼器就任選一幀進行

聲碼變換；如果兩幀都為壞幀，則聲碼器放棄當前幀，取出前面的一個好幀進

行聲碼變換。這樣就保證了基站最佳的接收結果。在前向信道，兩個小區(qū)的基

站同時向移動臺發(fā)射有用信號，移動臺把其中一個基站來的有用信號實際作為

多徑信號進行分集接收。這樣在軟切換中，由于采用了空間分集技術，大大提

高了移動臺在小區(qū)邊緣的通信質量，增加了系統(tǒng)的容量。從反向鏈路來說，移

動臺根據(jù)傳播狀況好的基站情況來調整發(fā)射功率（在第三章的反向功控中有詳

細的介紹），減少了反向鏈路的干擾，從而增加了反向鏈路的容量。

1.4.采用多種分集技術

分集技術是指系統(tǒng)能同時接收并有效利用兩個或更多個輸入信號，這些輸入信

號的衰落互不相關。系統(tǒng)分別解調這些信號然后將它們相加，這樣可以接收到

更多的有用信號，克服衰落。

移動通信信道是一種多徑衰落信道，發(fā)射的信號要經(jīng)過直射;反射;散射等多

條傳播路徑才能到達接收端，而且隨著移動臺的移動，各條傳播路徑上的信號

負擔、時延及相位隨時隨地發(fā)生變化，所以接收到的信號的電平是起伏的、不

穩(wěn)定的，這些不同相位的多徑信號相互迭加就形成衰落。迭加后的信號幅度變

化符合瑞利分布，因而又稱瑞利衰落。瑞利衰落隨時間急劇變化時，稱為“快

衰落”。而陰影衰落是由于地形的影響（例如建筑物的阻擋等）而造成的信號

中值的緩慢變化。

分集接收是克服多徑衰落的一個有效方法，采用這種方法，接收機可對多個攜

有相同信息且衰落特性相互獨立的接收信號在合并處理之后進行判決。由于衰

落具有頻率、時間和空間的選擇性，因此分集技術包括頻率分集、時間分集和

空間分集。

減弱慢衰落的影響可采用空間分集，即用幾個獨立天線或在不同的場地分別發(fā)

送和接收信號，以保證各信號之間的衰落獨立。由于這些信號在傳輸過程中的

地理環(huán)境不同，所以各信號的衰落各不相同。采用選擇性合成技術選擇較強的

一個輸出，降低了地形等因素對信號的影響。

根據(jù)衰落的頻率選擇性，當兩個頻率間隔大于信道的相關帶寬時，接收到的此

兩種頻率的衰落信號不相關。市區(qū)的相關帶寬一般為50kHz左右，郊區(qū)的相關

帶寬一般為250kHz左右。而碼分多址的一個信道帶寬為1.23MHz,無論在郊

區(qū)還是在市區(qū)都遠遠大于相關帶寬的要求，所以碼分多址的寬帶傳輸本身就是

頻率分集。

時間分集是利用基站和移動臺的Rake接收機來完成的。對于一個信道帶寬為

1.23MHz的碼分多址系統(tǒng)，當來自兩個不同路徑的信號的時延差為lus,也就

是這兩條路徑相差大約為0.3Km時-，Rake就可以將它們分別提取出來而不互相

混淆。CDMA系統(tǒng)對多徑的接收能力在基站和移動臺是不同的。在基站處，對

應與每一個反向信道，都有四個數(shù)字解調器，而每個數(shù)字數(shù)字解調器又包含兩

個搜索單元和一個解調單元。搜索單元的作用是在規(guī)定的窗口內迅速搜索多

徑，搜索到之后再交給數(shù)字解調單元。這樣對于一條反向業(yè)務信道，每個基站

都同時解調四個多徑信號，進行矢量合并，再進行數(shù)字判決恢復信號。如果移

動臺處在三方軟切換中，三個基站同時解調同一個反向業(yè)務信道（空間分

集），這樣最多時相當于12個解調器同時解調同一反向信道，這在TDMA中

是不可能實現(xiàn)的。而在移動臺里，一般只有三個數(shù)字解調單元，一個搜索單

元。搜索單元的作用也是迅速搜索可用的多徑。當只接收到一個基站的信號

時，移動臺可同時解調三個多徑信號進行矢量合并。如果移動臺處在三方軟切

換中，三個基站同時向該移動臺發(fā)送信號，移動臺最多也只能同時解調三個多

徑信號進行矢量合并，也就是說，在移動臺端，對從不同基站來的信號與從不

同基站來的多徑信號一起解調。但這里也有一定的規(guī)則，如果處在三方軟切換

中，即使從其中一個基站來的第二條路徑信號強度大于從另外兩個基站來的信

號的強度，移動臺也不解調這條多徑信號，而是盡量多地解調從不同基站來的

信號，以便獲得來自不同基站的功率控制比特，使自身發(fā)射功率總處于最低的

狀態(tài)，以減少對系統(tǒng)的干擾。這樣就加強了空間分集的作用。

CDMA系統(tǒng)中就這樣綜合利用了頻率分集、空間分集和時間分集來抵抗衰落對

信號的影響，從而獲得高質量的通信性能。

1.5.話音激活

典型的全雙工雙向通話中，每次的通話的占空比小于35%,在FDMA和TDMA

系統(tǒng)中，由于通話停頓等重新分配信道存在一定的時延，所以難以利用話音激

活因素。CDMA系統(tǒng)因為使用了可變速率聲碼器，在不講話時傳輸速率低，減

輕了對其它用戶的干擾，這即是CDMA系統(tǒng)的話音激活技術。

1.6.保密

CDMA系統(tǒng)的信號擾碼方式提供了高度的保密性，使這種數(shù)字蜂窩系統(tǒng)在防止

串話、盜用等方面具有其它系統(tǒng)不可比擬的優(yōu)點。

1.7.低發(fā)射功率

眾所周知，由于CDMA(IS-95)系統(tǒng)中采用快速的反向功率控制、軟切換、語

音激活等技術，以及IS-95規(guī)范對手機最大發(fā)射功率的限制，使CDMA手機在通

信過程中輻射功率很小而享有“綠色手機”的美譽，這是與GSM相比，CDMA的

重要優(yōu)點之一。

從手機發(fā)射功率限制的角度來比較：

目前普遍使用的GSM手機900MHz頻段最大發(fā)射功率為2W(33dBm),1800MHz

頻段最大發(fā)射功率為1W(30dBm),同時規(guī)范要求，對于GSM900和1800頻

段，通信過程中手機最小發(fā)射功率分別不能低于5dBm和OdBm。CDMAIS-95A規(guī)

范對手機最大發(fā)射功率要求為0.2W-1W(23dBm-30dBm),實際上目前網(wǎng)絡上

允許手機的最大發(fā)射功率為23dBm(0.2W),規(guī)范對CDMA手機最小發(fā)射功率沒

有要求。

在實際通信過程中，在某個時刻某個地點，手機的實際發(fā)射功率取決于環(huán)境，

系統(tǒng)對通信質量的要求,語音激活等諸多因素，實際上就是取決于系統(tǒng)的鏈路預

算。在通常的網(wǎng)絡設計和規(guī)劃中，對于基本相同的誤幀率要求，GSM系統(tǒng)要求

到達基站的手機信號的載干比通常為9dB左右，由于CDMA系統(tǒng)采用擴頻技術，

擴頻增益對全速率編碼的增益為21dB,(對其他低速率編碼的增益更大)，所以

對解擴前信號的等效載干比的要求為T4dB!(CDMA系統(tǒng)通常要解擴后信號的

4/N。值為7dB左右)。

從手機發(fā)射功率的初始值的取定及功率控制機制的角度來進行比較：

手機與系統(tǒng)的通信可分為兩個階段，一是接入階段，二是通話階段。對于GSM

系統(tǒng)，手機在隨機接入階段沒有進入專用模式以前，是沒有功率控制的，為保

證接入成功，手機以系統(tǒng)能允許的最大功率發(fā)射（通常是手機的最大發(fā)射功

率）。在分配專用信道（SDCCH或TCH）后，手機會根據(jù)基站的指令調整手機的

發(fā)射功率，調整的步長通常為2dB。調整的頻率為60ms一次。

對于CDMA系統(tǒng)，在隨機接入狀態(tài)下，手機會根據(jù)接收到的基站信號電平估計一

個較小的值作為手機的初始發(fā)射功率，發(fā)送第一個接入試探，如果在規(guī)定的時

間內沒有得到基站的應答信息，手機會加大發(fā)射功率，發(fā)送第二個接入試探，

如果在規(guī)定時間內還沒有得到基站的應答信息，手機會再加大發(fā)射功率。這個

過程重復下去，直到收到基站的應答或者到達設定的最多嘗試次數(shù)為止。在通

話狀態(tài)下，每1.25ms基站會向手機發(fā)送…個功率控制命令信息，命令手機增

大或減少發(fā)射功率，步長通常為IdB。

由上面的比較可以看出，總體而言,考慮到CDMA系統(tǒng)其他獨有的技術，如軟切

換，RAKE接收機對多徑的分集作用，強有力的前向糾錯算法對對上行鏈路預算

的改善，CDMA系統(tǒng)對手機的發(fā)射功率的要求比GSM系統(tǒng)對手機發(fā)射功的要求要

小得多.而且.GSM手機在接入過程中以最大的功率發(fā)射，在通話過程中功率控

制速度較慢，所以手機以大功率發(fā)射的機率較大；而CDMA手機獨特的隨機接入

機制和快速的反向功率控制，可以使手機平均發(fā)射功率維持在一個較低的水

平。

1.8.大覆蓋范圍

從第四章的鏈路預算表中我們可以看出，在CDMA的鏈路預算中包含以下的一

些因素：軟切換增益、分集增益等，這些都是CDMA技術本身帶來的，是

GSM中所沒有的。雖然CDMA在鏈路預算中還要考慮自干擾對覆蓋范圍的影

響（加入了干擾余量因子）以及CDMA手機最大發(fā)射功率低于GSM手機的最

大發(fā)射功率，但是從總體來說，CDMA的鏈路預算所得出的允許的最大路徑損

耗要比GSM大（一般是5-10dB）。這意味著，在相同的發(fā)射功率和相同的天

線高度條件下，CDMA有更大的覆蓋半徑，因此需要的基站也更少（對于覆蓋

受限的區(qū)域這一點意義重大）；另外的好處是，對于相同的覆蓋半徑，CDMA

所需要的發(fā)射功率更低。

下圖描述了當允許的最大的路徑損耗增大時對基站設置的影響。

PercentageofSiteReduction

-Percentageof

SiteReduction

IncreaseinAllowedPathLossindB

2.CDMA的信道

2.1.CDMA中使用的地址碼

地址碼的選擇直接影響到CDMA系統(tǒng)的容量、抗干擾能力、接入和切換鎖定等

性能。所選擇的地址碼應能夠提高足夠數(shù)量的相關函數(shù)特性尖銳的碼系列，保

證信號經(jīng)過地址碼解擴之后具有較高的信噪比。地址碼提供的碼序列應接近白

噪聲特性，同時編碼方案簡單，保證具有較快的同步建立速度。

偽隨機序列（或稱PN碼）具有類似于噪聲序列的性質，是一種貌似隨機但實

際上是有規(guī)律的周期性二進制序列。在采用碼分多址方式的通信技術中，地址

碼都是從偽隨機序列中選取的，但是不同的用途選用不同的偽隨機序列。

在所有的偽隨機序列中，m序列是最重要、最基本的偽隨機序列，在定時嚴格

的系統(tǒng)中，我們采用m序列作為地址碼，利用它的不同相位來區(qū)分不同的用

戶，目前的CDMA系統(tǒng)就是采用這種方法。

在CDMA系統(tǒng)中，用到兩個m序列，-個長度是201,一個長度是各

自的用處不同。

在前向信道中，長度為2424的m序列被用作對業(yè)務信道進行擾碼（注意不是

被用作擴頻，在前向信道中使用正交的Walsh函數(shù)進行擴頻）。長度為2凡1的

m序列被用于對前向信道進行正交調制，不同的基站采用不同相位的m序列進

行調制，其相位差至少為64個碼片，這樣最多可有512個不同的相位可用。

在反向CDMA信道中，長度為242/的m序列被用作直接擴頻，每個用戶被分

配一個m序列的相位，這個相位是由用戶的ESN計算出來的，這些相位是隨機

分別且不會重復的，這些用戶的反向信道之間基本是正交的。長度為2凡1的

PN碼也被用于對反向業(yè)務信道進行正交調制，但因為在反向因為信道上不需要

標識屬于哪個基站，所以對于所有移動臺而言都使用同…相位的m序列，其相

位偏置是0。

2.2.反向CDMA信道

反向CDMA信道由接入信道和反向業(yè)務信道組成。這些信道采用直接序列擴頻

的CDMA技術共用于同一CDMA頻率。在這一反向CDMA信道上，基站和用

戶使用不同的長碼掩碼區(qū)分每一個接入信道和反向業(yè)務信道。當長碼掩碼輸入

長碼發(fā)生器時，會產(chǎn)生唯一的用戶長碼序列，其長度為24勺。對于接入信道，

不同基站或同一基站的不同接入信道使用不同的長碼掩碼，而同一基站的同一

接入信道用戶使用的長碼掩碼則是一致的。進入業(yè)務信道以后，不同的用戶使

用不同的長碼掩碼，也就是不同的用戶使用不同的相位偏置。

反向CDMA信道的數(shù)據(jù)傳輸以20ms為一?幀，所有的數(shù)據(jù)在發(fā)送之前均要經(jīng)過

卷積編碼、塊交織、64階正交調制、直接序列擴頻以及基帶濾波。接入信道和

業(yè)務信道調制的區(qū)別在于：接入信道調制不經(jīng)過最初的“增加幀指示比特”和

“數(shù)據(jù)突發(fā)隨機化”這兩個步驟，也就是說，反向接入信道調制中沒有加CRC

校驗比特，而且接入信道的發(fā)送速率是固定的4800bit/s,而反向業(yè)務信道選擇

不同的速率發(fā)送。

反向業(yè)務信道支持9600、4800、2400、1200bit/s的可變數(shù)據(jù)速率。但是反向業(yè)

務信道只對9600bit/s和4800bit/s兩種速率使用CRC校驗。

2.2.1.接入信道

移動臺使用接入信道的功能包括：

?發(fā)起同基站的通信、

?響應基站發(fā)來的尋呼信道消息

?進行系統(tǒng)注冊

?在沒有業(yè)務時接入系統(tǒng)和對系統(tǒng)進行實時情況的回應

接入信道傳輸?shù)氖且粋€經(jīng)過編碼、交織以及調制的擴頻信號。接入信道由其共

用長碼掩碼唯一識別。

移動臺在接入信道上發(fā)送信息的速率固定為4800bit/so接入信道幀長度為

20mso僅當系統(tǒng)時間是20ms的整數(shù)倍時，接入信道幀才可能開始。一個尋呼

信道最多可對應32個反向CDMA接入信道，標號從0至31。對于每一個尋呼

信道，至少應有一個反向接入信道與之對應，每個接入信道都應與一個尋呼信

道相關聯(lián)。

在移動臺剛剛進入接入信道時，首先發(fā)送一個接入信道前綴，它的幀由96全零

組成，也是以4800bit/s的速率發(fā)射。發(fā)射接入信道前綴是為了幫助基站捕獲移

動臺的接入信道消息。

2.2.2.反向業(yè)務信道

反向業(yè)務信道是用來在建立呼叫期間傳輸用戶信息和信令信息。

移動臺在反向業(yè)務信道上以可變速率9600、4800、2400、1200bit/s的數(shù)據(jù)速率

發(fā)送信息。反向業(yè)務信道幀的長度為20ms。速率的選擇以一幀（即20ms）為

單位，即上一幀是9600bit/s,下一幀就可能是4800bit/s。

移動臺業(yè)務信道初始幀的時間偏置由尋呼信道的信道支配消息中的幀偏置參數(shù)

定義。反向業(yè)務信道的時間偏置與前向業(yè)務信道的時間偏置相同。僅當系統(tǒng)時

間是20ms的整數(shù)倍時，零偏置的反向業(yè)務信道幀才開始，幀偏置參數(shù)被指定為

FRAME_OFFSET的業(yè)務信道幀在比零片業(yè)務信道幀晚1.25XFRAMEJ3FFSET

毫秒時開始。

2.3.前向CDMA信道

前向CDMA信道由以下碼分信道組成：導頻信道、同步信道、尋呼信道（最多

可以有.7個）和若干個業(yè)務信道。每一個碼分信道都要經(jīng)過一個Walsh函數(shù)進

行正交擴頻，然后又由L2288Mchip/s速率的偽噪聲序列擴頻。在基站可按照頻

分多路方式使用多個前向CDMA信道（1.23MHz）。

前向碼分信道最多為64個，但前向碼分信道的配置并不是固定的，其中導頻信

道一定要有，其余的碼分信道可根據(jù)情況配置。例如可以用業(yè)務信道一對一地

取代尋呼信道和同步信道，這樣最多可以達到有一個導頻信道、0個尋呼信

道、0個同步信道和63個業(yè)務信道，這種情況只可能發(fā)生在基站擁有兩個以上

的CDMA信道（即帶寬大于2.5MHz）,其中一個為基站CDMA信道

（1.23MHz）,所有的移動臺都先集中在基本信道上工作，此時，若基本

CDMA業(yè)務信道忙，可由基站在基本CDMA信道的尋呼信道上發(fā)生信道支配

消息或其它相應的消息將某個移動臺指配到另一個CDMA信道（輔助CDMA

信道）上進行業(yè)務通信，這時這個輔助CDMA信道只需要一個導頻信道，而不

在需要同步信道和尋呼信道。

2.3.1.導頻信道

導頻信道在CDMA前向信道上是不停發(fā)射的。它的主要功能包括：

?移動臺用它來捕獲系統(tǒng)

?提供時間與相位跟蹤的參數(shù)

?用于使所有在基站覆蓋區(qū)中的移動臺進行同步和切換

?導頻相位的偏置用于扇區(qū)或基站的識別

基站利用導頻PN序列的時間偏置來標識每個前向CDMA信道。由于CDMA

系統(tǒng)的頻率復用系數(shù)為“1”，即相鄰小區(qū)可以使用相同的頻率，所以頻率規(guī)劃

變得簡單了，在某種程度上相當于相鄰小區(qū)導頻PN序列的時間偏置的規(guī)劃。

在CDMA蜂窩系統(tǒng)中，可以重復使用相同的時間偏置（只有使用相同時間偏置

的基站的間隔距離足夠大）。導頻信道用偏置指數(shù)（0-511）來區(qū)別。偏置指

數(shù)是指相當于0偏置導頻PN序列的偏置值。

雖然導頻PN序列的偏置值有2小個，但實際取值只能是512個值中的一個

（2I5/64=512）o一個導頻PN序列的偏置（用比特片表示）等于其偏置指數(shù)乘

以64。例如，若導頻PN序列偏置指數(shù)是4,則該導頻的PN序列偏置為

4X64=320chipso一個前向CDMA信道的所以碼分信道使用相同的導頻PN序

列。

2.3.2.同步信道

同步信道在發(fā)射前要經(jīng)過卷積編碼、碼符號重復、交織、擴頻可調制等步驟。

在基站覆蓋區(qū)中開機狀態(tài)的移動臺利用它來獲得初始的時間同步?；景l(fā)送的

同步信道消息包括以下信息：

?該同步信道對應的導頻信道的PN偏置

?系統(tǒng)時間

?長碼狀態(tài)

?系統(tǒng)標識

?網(wǎng)絡標識

?尋呼信道的比特率

同步信道的比特率是1200bit/s,其幀長為26.666ms。同步信道上使用的PN序

列偏置與同一前向信道的導頻信道使用的相同。

一旦移動臺捕獲到導頻信道，即與導頻PN序列同步，這時可認為移動臺在這

個前向信道也達到同步。這是因為同步信道和其它所以碼分信道是用相同的導

頻PN序列進行擴頻的，并且同一前向信道上的整和交織器定時也是用導頻PN

序列進行校準的。

2.3.3.尋呼信道

尋呼信道是經(jīng)過卷積編碼、碼符號重復、交織、擾碼、擴頻和調制的擴頻信

號。基站使用尋呼信道發(fā)送系統(tǒng)信息和對移動臺的尋呼消息。

基本訓信道是編號為1的尋呼信道。尋呼信道發(fā)送9600bit/s或4800bit/s固定數(shù)

據(jù)速率的信息。在一給定的系統(tǒng)中所有尋呼信道發(fā)送數(shù)據(jù)速率相同。尋呼信道

幀長為20mso尋呼信道使用的導頻序列偏置與同一前向CDMA信道上實體的

相同。尋呼信道分為許多尋呼信道時隙，每個為80ms長。

2.3.4.前向業(yè)務信道

前向業(yè)務信道是用于呼叫中，基站向移動臺發(fā)送用戶信息和信令信息的。一個

前向CDMA信道所能支持的最大前向業(yè)務信道數(shù)等于63減去尋呼信道和同步

信道數(shù)。

基站在前向業(yè)務信道上以9600、4800、2400、1200bit/s可變數(shù)據(jù)速率發(fā)送信

息。前向業(yè)務信道幀長是20ms,隨機速率的選擇是按幀進行的。

同一CDMA信道的不同前向業(yè)務信道所用的導頻偏置不同，幀偏置是由

FRAME_OFFSET參數(shù)決定的。前向業(yè)務信道的幀偏置和反向業(yè)務信道的幀偏

置相同。幀偏置為0的前向業(yè)務信道與基站發(fā)送時間（系統(tǒng)參考時間）的偶數(shù)

秒對準。幀偏置為FRAME_OFFSET的前向業(yè)務信道幀比0偏置的業(yè)務信道幀

滯后1.25XFRAME_OFFSETmSo

3.功率控制

3.1.介紹

進行功率控制是最大化系統(tǒng)容量的主要方法，同時也是CDMA移動通信系統(tǒng)能

夠正常工作的先決條件之一。移動臺的發(fā)射功率必須進行控制使其在盡量降低

對其它用戶干擾的前提下到達基站時有足夠的能量，以保證系統(tǒng)預定的通話質

量。在CDMA中，所有的基站共用同一個寬帶信道，因此由同一小區(qū)中的其它

用戶和周圍小區(qū)中的其它用戶所造成的自干擾成為限制系統(tǒng)容量的主要因素。

一般來說，當每一個用戶到達基站時的信噪比(SNR)是達到系統(tǒng)性能要求可

以接受的最小值時，系統(tǒng)容量達到最大。既然絕大部分噪聲是由其它用戶造成

的，因此各個用戶到達基站接收機時應該具有相同的能量。在移動傳播環(huán)境中

這需要移動臺和基站共同協(xié)調進行動態(tài)的功率控制才能夠實現(xiàn)。在功率控制中

需要考慮系統(tǒng)負載的變化、信道狀態(tài)的快速和慢速的變化以及信道的衰落。

在所有的移動通信系統(tǒng)中都存在遠近效應。因為移動臺在給定的小區(qū)中是移動

的，一些移動臺距離基站近，而另外一些移動臺距離基站遠，如果不進行功率

控制，距離基站近的移動臺到達基站時的信號比較強，因此在反向鏈路上會對

其它移動臺造成很大的干擾。在功率控制中，當移動臺的信噪比(SNR)超過

給定的門限時一，基站命令該移動臺降低發(fā)射功率，反之則要求其提高發(fā)射功

率。在前向鏈路，如果要使各個移動臺的話音質量相同，則在小區(qū)邊緣附近的

移動臺所需要的功率比距離基站近的移動臺要高。在移動臺的輔助下，基站調

整分配給每一個業(yè)務信道的功率以使每一個移動臺的SNR基本上相同。

3.2.前向功控

CDMA的前向信道功率要分配給導頻信道、同步信道、尋呼信道和各個業(yè)務信

道。基站需要調整分配給每一個業(yè)務信道的功率，使處于不同傳播環(huán)境下的各

個移動臺都得到足夠的信號能量。一般來說，該調整范圍很小，在標稱功率上

下浮動范圍建議是±3到±4dB(各個設備廠家可能不同)。

基站通過移動臺對前向鏈路誤幀率的報告來決定是增加發(fā)射功率還是減小發(fā)射

功率。移動臺的報告分為定期報告和門限報告。定期報告顧名思義就是隔一段

時間匯報一次，門限報告就是當FER（誤幀率）達到一定門限時才報告。這個

門限是由運營者根據(jù)對話音質量的不同要求設置的。這兩種報告可以同時存

在，也可以只要一種，可以根據(jù)運營者的具體要求來設定。

3.3.反向功控

反向功控設計到開環(huán)估計等概念，開環(huán)估計是指移動臺僅僅根據(jù)接收到的來自

基站的信號強度來粗略估計信道傳播環(huán)境，并相應調整自己的反向發(fā)射功率，

是單方面的調整。例如當移動臺檢測到所接收到的前向功率比較高時-，通常表

明它離基站較近，傳播環(huán)境較好，因此移動臺可以可以降低其平均發(fā)射功率。

當然，這樣就忽略了前向信道和反向信道并不相關的的事實，會導致在短時間

內出現(xiàn)較大的誤差，并且由于無線信道的快衰特性，開環(huán)功控還需要更快速更

準確的校準，這由閉環(huán)功控來完成。閉環(huán)校準是指在開環(huán)估計的基礎上，移動

臺根據(jù)在前向業(yè)務信道上收到的功率控制指令快速校正自己的發(fā)射功率（每秒

800次），其中的功率控制指令（升或降）是由基站根據(jù)它所接收的移動臺信

號的質量來決定的；由于功率控制指令由基站根據(jù)反向業(yè)務信道指令產(chǎn)生，再

通過前向信道發(fā)送移動臺調整反向發(fā)射功率，形成了控制環(huán)路，因此稱這種方

式為閉環(huán)校正。

閉環(huán)校正又分為內環(huán)和外環(huán)兩部分，內環(huán)指基站接收移動臺的信號后，將其強

度與一門限（下面稱為“閉環(huán)門限”）相比，如果高于該門限，向移動臺發(fā)送

“降低發(fā)射功率”的功率控制指令；否則發(fā)送“增加發(fā)射功率”的指令。外環(huán)

的作用是對內環(huán)門限進行調整，這種調整是根據(jù)基站所接收到的反向業(yè)務信道

的指令指標（誤幀率）的變化來進行的。通常FER都有一定的目標值，當實際

接收的FER高于目標值時，基站就需要提高內環(huán)門限，以增加移動臺的反向發(fā)

射功率；反之，當實際接收的FER低于目標值時，基站就適當降低內環(huán)門限，

以降低移動臺的反向發(fā)射功率。最后，在基站和移動臺的共同作用下，使基站

能夠在保證一定接收質量的前提下，讓移動臺以盡可能低的功率發(fā)射信號，以

減小對其它用戶的干擾，提高容量。

4.鏈路預算與容量估算

4.1.介紹

鏈路預算是進行通信資源分配的有效工具。鏈路預算從根本上來說是一個計算

無線覆蓋范圍的等式，該等式是一些影響無線鏈路的增益和損耗的代數(shù)和。對

于反向鏈路來說，該等式估計的是在不同的多址機制下和不同的傳播環(huán)境中移

動臺所能達到的最大覆蓋范圍。

在評估系統(tǒng)性能時，我們所關心的其中一個參數(shù)是信噪比(SNR)o這是因為

在進行基本的系統(tǒng)設計時我們所關心的是如何在可以接受的差錯概率下檢測信

號。然而對于數(shù)字接收機，信噪比一般是用每比特的能量與噪聲功率譜密度的

比值(Eb/Nt)來表示。

為了計算方便，我們需要區(qū)分達到一定的差錯概率所需要的劫/M和實際接收

到的E/MV3我們把前者記為少/，后者記為(Eb/Nt)r。對于反向鏈路來說

以分貝表示的二者之差即為容限參數(shù)：

M(dB)=(Eb/Nt)r-(Eb/Nt)req

如果用是正值，說明有一定的衰落和干擾容限。如果M是負值，說明該鏈路

不能正常工作。各個系統(tǒng)設計者的設計參數(shù)(瓦加V6也可能會不同，因為它們的

調制方式、編碼方案和分集方式不同。為了保持正的容限值，我們需要在各個

參數(shù)間進行折衷。

但是在系統(tǒng)設計中究竟需要多大的鏈路容限還依賴于鏈路預算中的各個參數(shù)。

如果各個參數(shù)都是按照最壞的情況選擇的，并且鏈路的參數(shù)中包含了大量的表

征衰落等的統(tǒng)計變量，所需要的鏈路容限是很小的。

4.2.CDMA鏈路分析舉例

覆蓋預測主要是對小區(qū)進行鏈路預算，求出允許的最大路徑損耗，套用適用于

本規(guī)劃區(qū)的傳播模型，即可得到小區(qū)的最大覆蓋范圍。在移動通信系統(tǒng)中，移

動臺由于條件的限制，發(fā)射功率不可能做得很高，因此，通常小區(qū)覆蓋受限于

反向鏈路。

項目前向反向

環(huán)境類型

、也務類型

(aO)每個業(yè)務信道平均發(fā)射功率dBmdBm

(a1)每個業(yè)務信道最大發(fā)射功率dBmdBm

(a2)發(fā)射機最大總發(fā)射功率dBmdBm

(b)發(fā)射端饋線、連接器與合并器等損耗2dBOdB

(c)發(fā)射天線增益13dBi車速OdBi

10dBi行人

2dBi室內

(d1)每個業(yè)務信道的有效發(fā)射功率=(a1-dBmdBm

b+c)

(d2)發(fā)射機有效發(fā)射的總功率=(a2-b+c)dBmdBm

(e)接收天線增益OdBi13dBi車速

10dBi行人

2dBi室內

⑴接收端電纜、連接器與合并器等損耗OdB2dB

(g)接收機噪聲系數(shù)5dB5dB

(h)熱噪聲密度-174dBm/Hz-174dBm/Hz

(H)(線性單位)3.98x10-18mW/Hz3.98x10-18mW/Hz

(i)干擾余量dBdB

(j)總有效噪聲加干擾密度=9+八川dBm/HzdBm/Hz

(k)信息速率(10log(Rb))dBHzdBHz

(I)Eb/(No+lo)dBdB

(m)接收機靈敏度=(j+k+l)

(n)軟切換增益dBdB

(o)分集增益dBdB

(o1)其它增益/損耗dBdB

(0")人體損耗dBdB

(p)對數(shù)正態(tài)衰落邊限dBdB

(q)最大路徑損耗dBdB

={d1-m+(e-f)+o+n+o,-p}

(r)最大范圍mm

表4-1鏈路預算表

下面是各參數(shù)的說明：

(aO)每信道的平均發(fā)射功率(dBm)

每信道的平均發(fā)射功率定義為以最大發(fā)射功率發(fā)射的整個發(fā)射周期上的總發(fā)射

功率的平均值。

(al)每業(yè)務信道的最大發(fā)射功率(dBm)

每業(yè)務信道發(fā)射功率定義為對于一個業(yè)務信道，發(fā)射機輸出的最大功率。

(a2)最大總發(fā)射功率(dBm)

最大總發(fā)射功率是發(fā)射機輸出的所有信道的功率集合的最大值。

(b)饋線、連接器和合并器等損耗(發(fā)射端)(dB)

發(fā)射端從發(fā)射機輸出到天線輸入這一段的損耗值。

(c)發(fā)射天線增益(dBi)

發(fā)射端天線的最大增益。

(dl)每業(yè)務信道的有效發(fā)射功率(dBm)

發(fā)射機輸出的每業(yè)務信道最大發(fā)射功率(dBm)、發(fā)射端系統(tǒng)損耗(-dB)、以及

發(fā)射天線增益的總和。

(d2)發(fā)射機總有效發(fā)射功率(dBm)

發(fā)射機輸出的最大總發(fā)射功率(dBm)、發(fā)射端系統(tǒng)損耗(-dB)、以及發(fā)射天線

增益的總和。

(e)接收天線增益(dBi)

接收天線的最大增益。

⑴電纜、連接器和合并器等損耗(接收端)(dB)

接收端從接收天線輸出到接收機輸入這一段的損耗值。

(g)接收機噪聲系數(shù)(dB)

接收系統(tǒng)在接收機處的噪聲系數(shù)。

(h),(H)熱噪聲密度(dBm/Hz)

熱噪聲密度,No,定義為接收機輸入端每Hz的噪聲功率。注意，(h)是對數(shù)表示

的單位，(H)是線性的單位。

(i)干擾余量(dB)

接收機不僅存在熱噪聲，還存在干擾，干擾余量是由于系統(tǒng)的帶內干擾引起的

有效噪聲的增加。假設系統(tǒng)負荷因子是0(前向鏈路的B定義為總發(fā)射功率與

最大發(fā)射功率之比，反向鏈路的B定義為l-No/(No+Io),N。是熱噪聲密度，Io

干擾密度)，那么，對于反向鏈路，干擾余量

⑴總有效噪聲加干擾密度(dBm/Hz)

總有效噪聲加干擾密度(dBm/Hz)是接收機噪聲系數(shù)、熱噪聲密度和干擾余量之

和，也就是上=8+11+1

(k)信息速率(lOLog(Rb))(dBHz)

信息速率是業(yè)務信道的比特速率。

(1)Eb/(No+Io)(dB)

每信息比特能量與總有效噪聲和干擾密度之比。Eb/(No+Io)必須滿足特定環(huán)境

下的質量要求。

(m)接收機靈敏度(j+k+1)(dBm)

為滿足要求的Eb/(No+I0)所需的接收機輸入端的信號功率。

(n)軟切換增益Hand-offGain/Loss(dB)

在小區(qū)邊界進行軟切換而獲得的增益。假設兩個小區(qū)的平均路徑損耗相同，軟

切換增益應按50%的陰影相關性計算出。

(o)分集增益(dB)

采用分集技術帶來的增益。分集增益可以根據(jù)接收路徑的相關性計算出來。注

意，分集增益不能計算兩次。例如：如果分集增益在Eb/(No+Io)的要求中已經(jīng)

包括了，那么這里就不能再加進來。

(O")人體損耗(dB)

人體損耗是因為人體本身導致的損耗。

(o')其它增益(dB)

附加的增益是為今后采用更先進的技術留下的。.

(p)對數(shù)正態(tài)陰影邊界(dB)

對數(shù)正態(tài)陰影邊界定義為獨立小區(qū)的小區(qū)邊限，它是為達到一定的覆蓋效率而

留的，由覆蓋效率和陰影衰落的標準差決定。

(q)最大路徑損耗(dB)

最大路徑損耗是小區(qū)邊界處允許的最大損耗。=dl-m+(e-f)+o+o」n-o--p

注意，實際計算中，還根據(jù)室內覆蓋或車內覆蓋減去相應的穿透損耗。

(r)最大范圍(km)

最大范圍根據(jù)最大路徑損耗計算出來。

4.3.容量估算

由于前向鏈路是一對多的通信，而反向鏈路是多對一的通信，同時，前向鏈路

的各個信道是同步的，而且還有公共導頻信道，所以前向鏈路的容量要大于反

向鏈路的容量。因此一般來說容量受限于反向鏈路。在下面的容量估算中對反

向鏈路進行的。

在CDMA中，基站對每一個移動臺的信號接收都受到了本小區(qū)其它移動臺以及

相鄰小區(qū)移動臺的干擾。

(1)同一小區(qū)移動臺的干擾Xi

在CDMA系統(tǒng)中，只有當每個用戶的Eb/Nt(每一個信息比特的能量與總噪聲

功率頻譜密度的比值)在達到滿足信道性能的條件下最小，系統(tǒng)才能達到最大

容量。由于Nt幾乎全部是由其它用戶干擾造成的，所以所有移動臺的信號在到

達基站的接收機時必須(或近似)是相同的功率電平。這是由反向功率控制完

成的，功率控制是減少反向鏈路干擾的最佳方法。

在CDMA系統(tǒng)的一個無線信道里，所有的用戶同時占用同一帶寬

(1.25MHz)o因此干擾源覆蓋整個區(qū)域并且小區(qū)間沒有保護頻帶。在計算反

向鏈路的干擾時，常常作以下的假設：

/總的干擾頻譜密度與用戶總數(shù)成正比，當用戶數(shù)很大時這樣假定是

成立的(中心極限定理)。

/所以小區(qū)用戶數(shù)是相同的，并且均勻分布。

/使用了功率控制所以基站接收到的每一個移動臺的功率是相同的。

我們可以看出，在反向鏈路上減少干擾的最好的方法是每一個業(yè)務信道信號到

達基站時都具有相同的功率電平。如果在一個小區(qū)里共有N個移動臺，每個移

動臺在基站處的接收功率是C瓦特，那么本小區(qū)中所有其它移動臺對其中一個

移動臺的干擾功率為：

X,=(2V-1)C/

其中了是平均話音激活因子。

(2)其它小區(qū)移動臺的干擾X2

在CDMA系統(tǒng)中，頻率復用效率E被定義為一個小區(qū)中移動臺的干擾與所有小

區(qū)移動臺總干擾的比值。典型情況，其它小區(qū)用戶的干擾占本小區(qū)用戶干擾的

66%(F=0.6)。

1—F

X2=—^NCy

小區(qū)負載被定義為激活的用戶數(shù)與最大允許的用戶數(shù)的比例。最大允許的用戶

數(shù)依賴于平均EMV3平均話音激活系數(shù)，頻率復用系數(shù)和處理增益W/&(W

是CDMA信道帶寬，&是數(shù)據(jù)速率)。

激活的用數(shù)M

￡=小區(qū)負載=

最大用數(shù)Mmax

由于CDMA系統(tǒng)的自干擾提高了接收機的噪聲基底，使接收機的靈敏度降低,

增加了接收機的最低接收門限。由于干擾而增加的接收機接收門限，以干擾余

量的方式體現(xiàn)。干擾余量定義為總干擾噪聲與熱噪聲的比值、表示了干擾使背

景噪聲提高的程度。

其中：

〃是干擾余量；

是干擾功率；

干擾余量與小區(qū)負載的關系由下式表示:

7=101og[l/(l-^)]

14

12

m

B

喇

張

器

卜

0?______I______I______I______I______I______I______I______i_

00.10.20.30.40.50.60.70.80.91

小區(qū)負荷

上行鏈路干擾余量與小區(qū)負載的函數(shù)關系

CCC垃_1

彳一NO+I1No+MpCQ+rTRw/Rb

其中

C：接收功率；

No：熱噪聲功率；

/,：其它干擾；

M：工作用戶數(shù)；

0：話音激活系數(shù)；

/：其它小區(qū)干擾與本小區(qū)干擾比；

忽略熱噪聲，得到用戶數(shù)用的上限，即得到最大用戶數(shù)

p(l+f)￡/N,Rh

當/=2/3,0=0.4,E〃Vo=6dB,&=9600bps時，Mmax=48-當小區(qū)反向負

載效率是50%時的反向容量是24o

5.呼叫處理

移動臺的呼叫處理包含下列狀態(tài)：

?移動臺初始化狀態(tài)：在該狀態(tài)移動臺選擇并捕獲系統(tǒng)。

?移動臺空閑狀態(tài)：在該狀態(tài)中，移動臺監(jiān)視尋呼信道上的消息。

?系統(tǒng)接入狀態(tài)：在該狀態(tài)時，移動臺在接入信道上向基站發(fā)送消息。

?移動臺控制在業(yè)務信道狀態(tài)：在該狀態(tài)時，移動臺通過前向和反向信道

與基站通信。

5.1.空閑狀態(tài)

尋呼信道被分為80ms的時隙，稱為尋呼信道時隙。工作在非分時隙模式的移動

臺在任何尋呼信道時隙上接收尋呼和控制消息，而工作在分時隙模式的移動臺

僅僅在某些分配的時隙上監(jiān)視尋呼信道。移動臺在不監(jiān)視尋呼信道的時隙里，

可以停止或減少其處理過程，以便節(jié)省電源。除了處于空閑狀態(tài)，移動臺在其

它狀態(tài)均不能工作于分時隙模式。

工作于分時隙模式的移動臺通常在每個時隙周期內監(jiān)視一個或兩個時隙的尋呼

信道。通過使用登記消息、始呼消息或尋呼響應消息的時隙周期指數(shù)

(SLOT_CYCLE」NDEX)字段，移動臺可以定義其所希望的時隙周期。時隙周

期的長度為T,以1.28s為單位，可由下式給出：

T=2'

其中i是所選的時隙周期指數(shù)。

5.2.接入狀態(tài)

移動臺在接入信道上采用隨機接入過程(RandomAccessProcedure)發(fā)送消

息。而隨機接入過程中的許多參數(shù)