无线通信原理与应用-第九章 宽带CDMA移动通信系统

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1、9.4 cdma2000系统的无线传输技术系统的无线传输技术9.3 TD-SCDMA系统的无线传输技术系统的无线传输技术9.2 WCDMA系统的无线传输技术系统的无线传输技术 9.1 概述概述9.9.1 1 概述概述实现一种能够提供更高比特率的数据业务和更好实现一种能够提供更高比特率的数据业务和更好的频谱利用率的频谱利用率, ,使终端能够在全世界不同的网络间无使终端能够在全世界不同的网络间无缝漫游的系统以取代第一、二代移动通信系统，是缝漫游的系统以取代第一、二代移动通信系统，是推动宽带推动宽带CDMACDMA移动通信系统发展的主要动力。移动通信系统发展的主要动力。19961996年，由于预期该

2、系统在年，由于预期该系统在20002000年左右投入使用年左右投入使用，一期主频段位于，一期主频段位于2GHz2GHz附近，最高数据速率为附近，最高数据速率为2Mbit/s2Mbit/s，ITUITU正式将其命名为正式将其命名为IMT-2000IMT-2000，即第三代，即第三代移动通信系统（移动通信系统（3G3G）。表）。表9-19-1所示为所示为ITUITU对对IMT-2000IMT-2000业务的最低性能要求。业务的最低性能要求。 表表9-9-1 1 IMT-2000IMT-2000业务的最低性能要求业务的最低性能要求实时（固定延迟）非实时（可变延迟）应用环境峰值比特率BER/最大传输时

3、延峰值比特率BER/最大传输时延卫星（终端相对地面速度可以达到1000km/h）最少9.6kbit/s（最好更高）最大传输时延400msBER=103107最少9.6kbit/s（最好更高）最大传输时延1300msBER=105108农村室外（终端相对地面速度可以达到500km/h）最少144kbit/s（最好384kbit/s）最大传输时延2030msBER=103107最少144kbit/s（最好384kbit/s）最大传输时延150msBER=105108城市/郊区室外（终端相对地面速度可以达到130km/h）最少384kbit/s（最好512kbit/s）最大传输时延2030msBER

4、=103107最少384kbit/s（最好512kbit/s）最大传输时延150msBER=105108室内/小范围室外（终端相对地面速度可以达到10km/h）最少2048kbit/s最大传输时延2030msBER=103107最少2048kbit/s最大传输时延150msBER=105108IMT-2000IMT-2000空中接口的主要目标如下：空中接口的主要目标如下： 全球同一频段、统一标准、无缝隙覆盖、全球全球同一频段、统一标准、无缝隙覆盖、全球漫游；漫游； 提供多媒体业务：提供多媒体业务： 车速环境车速环境144kbit/s144kbit/s； 步行环境步行环境384kbit/s384

5、kbit/s； 室内环境室内环境2Mbit/s2Mbit/s； 便于过渡、演进：由于第三代移动通信引入时便于过渡、演进：由于第三代移动通信引入时，第二代网络已具有相当规模，所以第三代网络，第二代网络已具有相当规模，所以第三代网络一定要能在第二代网络的基础上逐步灵活演进而成一定要能在第二代网络的基础上逐步灵活演进而成，并应与固定网兼容；，并应与固定网兼容； 高服务质量；高服务质量； 高频谱利用率；高频谱利用率； 低成本：袖珍手机，价格低；低成本：袖珍手机，价格低； 高保密性能。高保密性能。相比于相比于2G2G的的IS-95IS-95，3G CDMA3G CDMA标准采用了较宽的标准采用了较宽的带

6、宽（如带宽（如WCDMAWCDMA最小带宽为最小带宽为5MHz5MHz），故称为宽带），故称为宽带CDMACDMA系统。选择这一带宽的原因系统。选择这一带宽的原因 ：1 1）对于第三代系统，）对于第三代系统，5MHz5MHz带宽可以获得带宽可以获得144kbit/s144kbit/s和和384kbit/s384kbit/s的数据速率，并且可以提供合理的容的数据速率，并且可以提供合理的容量，即使量，即使2Mbit/s2Mbit/s的峰值速率也可以在有限的条件的峰值速率也可以在有限的条件下提供；下提供；2 2）较宽的）较宽的5MHz5MHz带宽比较窄的带宽更能解决多径问带宽比较窄的带宽更能解决多径

7、问题，从而增加分集，改进性能。题，从而增加分集，改进性能。IMT-2000IMT-2000系统的构成如图系统的构成如图9-19-1所示，它主要由三个所示，它主要由三个功能子系统：即核心网（功能子系统：即核心网（CNCN）、无线接入网（）、无线接入网（RANRAN）、用户设备（）、用户设备（UEUE）构成，）构成，图图9-1 IMT-2000的功能模型及接口的功能模型及接口三种主流第三代移动通信系统标准的主要技术性能三种主流第三代移动通信系统标准的主要技术性能比较如表比较如表9-29-2所示。所示。表表9-2三种主流第三代移动通信系统标准主要技术性能比较三种主流第三代移动通信系统标准主要技术性能

8、比较WCDMATD-SCDMAcdma2000基本带宽基本带宽/MHz51.61.25/3.75码片速率码片速率/（Mchip/s）3.841.281.228 8/3.686 4多址方式多址方式DS-CDMATD-CDMADS-CDMA和和MC-CDMA帧长帧长/ms1010（子帧（子帧5ms）采用技术类型采用技术类型直接序列扩频直接序列扩频DSTC多载波多载波MC双工方式双工方式FDDTDDFDD信道编码信道编码卷积码、卷积码、Turbo码码卷积码、卷积码、Turbo码码卷积码、卷积码、Turbo码码扩频方式扩频方式QPSKQPSKQPSK交织交织卷积码：帧内交织卷积码：帧内交织Turbo码

9、：帧内交织码：帧内交织卷积码：帧内交织卷积码：帧内交织Turbo码：帧内交织码：帧内交织块交织块交织数据调制数据调制QPSK（上行链路）（上行链路）BPSK（上行链路）（上行链路）QPSK和和8PSK（高速率）（高速率）QPSK（上行链路）（上行链路）BPSK（上行链路）（上行链路）语音编码语音编码固定速率固定速率固定速率固定速率可变速率可变速率前向扩频前向扩频Walsh（信道化码）（信道化码） + Glod码码218（区分小区）（区分小区）Walsh（信道化码）（信道化码） + PN码码（区分小区）（区分小区）Walsh（信道化码）（信道化码） + M序列序列215（区分小区）（区分小区）反

10、向扩频反向扩频Walsh（信道化码）（信道化码） + Glod码码225（区分用户）（区分用户）Walsh（信道化码）（信道化码） + PN码码（区分用户）（区分用户）Walsh（信道化码）（信道化码） + m序列序列2421（区分用户，不同用户相移（区分用户，不同用户相移不同）不同）相干解调相干解调前向：专用信道采用导频符号与前向：专用信道采用导频符号与业务码时间复用（业务码时间复用（TM），并采），并采用公共连续导频（用公共连续导频（CM）反向：专用导频信道（反向：专用导频信道（TM）前向和反向都采用专用导频信道（前向和反向都采用专用导频信道（TM）前向：采用独立连续导频复用（前向：采用独

11、立连续导频复用（CM）反向：专用导频信道（反向：专用导频信道（CM）功率控制功率控制开环开环 + 快速闭环功控（快速闭环功控（1.5kHz）控制步长：用户设备控制步长：用户设备1dB、2dB或或3dB；基站；基站0.5或或15dB开环开环 + 快速闭环功控（快速闭环功控（200Hz）控制步长控制步长1dB、2dB或或3dB开环开环 + 快速闭环功控（快速闭环功控（800Hz）控制步长控制步长1dB（可选（可选0.5/0.25dB）核心网核心网GSM-MAPGSM-MAPASNI-41基站间同步基站间同步异步、同步（可选）异步、同步（可选）同步（同步（GPS）同步（同步（GPS或其他方式）或其他