下面是由希賽小編整理的初級通信工程師知識點精講之N-CDMA（IS-95）簡介，希望能幫助學友們。具體內容如下：

       N-CDMA（IS-95）簡介

       我國電信運營商目前除了有GSM公用移動通信網為用戶提供數字移動業務外，同時運營著窄帶數字移動公用網（N-CDMA）。窄帶數字移動系統也屬于移動通信的第二代，與GSM的根本區別在于采用了不同的多址技術，GSM采用TDMA,而N-CDMA采用CDMA.因此，N-CDMA與GSM的空中接U（Um）不同，它采用IS-95標準。IS-95系統可以提供語音和速率為14.4kbit/s的數據業務。

       1.IS-95標準

       IS-95是美國電信工業協會（TIA）于1993年公布的窄帶碼分多址（N-CDMA）移動通信的空中接口技術標準，IS-95標準的主要參數如下。

       使用頻段：825-849MHz（上行）或1850-1:910MHz（上行）

       870-894MHz（下行）或1930-1990MHz（下行）

       CDMA碼分多址技術，是網絡給每一用戶分配一個碼序列（擴頻碼），并用它對承載信息的信號進行編碼。知道該碼序列用戶的接收機對收到的信號進行解碼，并恢復出原始數據，這是因為該用戶碼序列與其他用戶碼序列的互相關是很小的。由于碼序列的帶寬遠大于所承載信息的信號的帶寬，編碼過程擴展了信號的頻譜，所以也稱為擴頻調制，所產生的信號也稱為擴頻信號。CDMA按照其采用的擴頻調制方式的不同，可以分為直接序列擴頻（DS）、跳頻擴頻（FH）、跳時擴頻（TH）和復合式擴頻。其中，被廣泛采用于CDMA移動通信網的是直接擴頻技術。

       直接擴頻就是在發端待傳的數字信號直接用擴頻碼（隨機序列）進行擴頻調制（見圖9-9）。在收端，將已擴的碼片解擴，恢復數字信號。擴頻碼比被擴數字信號的速率高很多，經過擴頻后的碼片能量譜比原數字信號占帶寬得多，因此其抗干擾的性能大大增強。在多用戶共享射頻信道時，每個用戶的信號被不同的擴頻碼調制，不同用戶的擴頻碼必須相互正交，這樣在接收端才能在眾多的信號中選出并解調恢復欲接收的數字信號，所以，稱之為碼分多址。

       采用了CDMA技術的移動網有很多的優越性，比如，因為CDMA網絡的抗干擾性能很強，所以瞬時發射功率比較小；CDMA網絡中的用戶可以以相同的頻率同時通信（分配的碼不同），這樣相鄰的基站可以使用相同的頻率，可見頻率利用率非常高，且在組網規劃上不用像TDMA和FDMA系統那樣做復雜的射頻配置規劃。另外，CDMA移動通信網的容量大，通話質量好，頻率規劃簡單，手機電池壽命長，能夠實現多種形式的分集（時間分集、空間分集和頻率分集）和軟切換等。

       2.IS-95系統的無線鏈路

       在FDMA和TDMA蜂窩系統的組網中，小區和扇區都是靠頻率來劃分的，即每個小區或扇區都有自己的頻點。而CDMA蜂窩系統每個載頻占用的頻段為1.25MHz帶寬，不同的CDMA蜂窩系統可采用不同的載頻區分。而對同一個CDMA蜂窩系統的某個載頻，則是采用碼分選擇站址的，即對不同的小區和扇區基站分R不同的碼型。

       在IS-95系統中，這些不同的碼型是由一個PN碼序列生成的，PN序列周期為215=32768個碼片（Chip），并將此周期序列每隔64碼片移位序列作為一個碼，共可得到32768/64=512個碼。這就是說，在1.25MHz帶寬的CDMA蜂窩系統中，可區分多達512個基站（或扇區站）。

       在一個小區（或扇區）內，基站與移動臺之間的信道，是在PN序列上再采用正交序列進行碼分的信道。一般將基站到移動臺方向的鏈路稱作前向鏈路（下行），將移動臺到基站方向的鏈路稱為反向鏈路（上行）。前向鏈路和反向鏈路均是由碼分物理信道構成的。利用碼分物理信道可以傳送不同功能的信息，依據所傳送的信息功能不同而分類的信道，稱為邏輯信道。

       （1）前向鏈路

       前向鏈路中的邏輯信道由導頻信道、同步信道、尋呼信道、前向業務信道等組成。

       前向邏輯信道及其功能如下。

       導頻信道：基站在此信道發送導頻信號（其信號功率比其他信道高20dB）供移動臺識別基站并引導移動臺入網。

       同步信道：基站在此信道發送同步信息供移動臺建立與系統的定時和同步。

       尋呼信道：基站在此信道尋呼移動臺，發送有關尋呼、指令及業務信道指配信息。

       前向業務信道：供基站到移動臺之間通信，用于傳送用戶業務數據；同時也傳送信令信息，傳送這種信令信息的信道被稱為隨路信令信道，例如功率控制信令信息就是在隨路信令信道中傳送的。

       （2）反向鏈路

       反向鏈路中的邏輯信道由接入信道和反向業務信道等組成。

       接入信道：是一個隨機接入的信道，網內移動臺可隨機占用此信道發起呼叫及傳送應答信息。

       反向業務信道：供移動臺到基站之間通信，它與前向業務信道一樣，用于傳送用戶業務數據，同時也傳送信令信息，如功率控制信道。

       在IS-95中，反向鏈路的碼分物理信道是用周期為2負42平方-1的長PN序列（長碼）構成的。長碼PNa和PNT分別為反向接入邏輯信道和反向務邏輯信道提供碼分物理信道，最多可設置的接入信道數n=32,對應的物理信道為PNt1-PNan,最多可設置的反向業務信道數w=64,對應的物理信道為PNti-PNt。

       3.CDMA系統的同步與定時

       在CDMA通信系統中，系統的同步與定時也是十分重要的。除數字通信本身的同步定時外，CDMA系統還需要建立同步。

       每個基站的標準時鐘與CDMA系統的時鐘對準，它驅動導頻信道的PN序列和幀，以及Walsh函數的定時。當CDMA系統的外部時鐘丟失時，系統應能使基站發射定時誤差保持在容限之內。全部基站應在CDMA系統時鐘的±10嘩內發送導引PN序列，基站發送的所有CDMA信道相互定時誤差應在±10網之內。定時校正的改變率每200ms應不超過1/8PNchip（即101.725ns）。導頻PN序列與Walsh函數（W0）序列間的時間誤差應小于±50ns,導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超過0.05rad.CDMA系統的公共時鐘基準是CDMA系統時間，它是采用GPS（全球定位系統）時間標尺，GPS時間標尺跟蹤并同步于UTC（世界協調時間〉。

       4.CDMA系統的功率控制

       CDMA功率控制的目的有兩個：一個是克服反向鏈路的遠近效應：另一個是在保證接收機的解調性能情況下，盡量降低發射功率，減少對其他用戶的干擾，增加系統容量。

       IS-95系統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每個移動臺傳送的信號質景信息（誤幀率消息）來調節基站業務信道發射功率的過程，其目的是使所有移動臺在保征通信質量的條件下，基站發射功率為最小。因為前向鏈路的功率控制將影響眾多的移動用戶通信，所以每次的功率調節量很小，調節范圍有限，調節速度也比較低。

       （2）反向功率控制

       反向功率控制是指對移動臺發設功率的控制，包括開環、閉環等功率控制。

       移動臺的開環功率控制是指移動臺根據接收的基站信號強度來調節移動臺發射功率的過程。系統內的每個移動臺，根據其接收到的前向鏈路信號強度來判斷傳播路徑衰耗，并調節移動臺的發射功率。接收的信號越強，移動臺的發射功率應越小。其目的是使所有移動臺到達基站的信號功率相等，以免”遠近效應“影響CDMA系統對碼分信號的接收。

       需要指出的是，在開環功率控制中，移動臺的發射功率的調節是基于前向信道的信號強度，信號強時，發射功率調小；信號弱時，發射功率增大。但是，當前向信道和反向信道的衰落特性不相關時，基于前向信道的信號測量是不能反映反向信道傳播特性的。因此，開環功率控制僅是一種對移動臺平均發射功率的調節。為了能準確估算出反向信道的衰落，對移動臺發射功率要進行準確的調節，還需要采用閉環功率控制的方法。

       閉環功率控制是指移動臺根據基站發送的功率控制指令來調節移動臺的發射功率的過程。基站測量所接收到的每一個移動臺的信噪比，并與一個門限相比較，決定發給移動臺的功率控制指令是增大還是減少它的發射功率。移動臺將接收到的功率控制指令與移動臺的開環估算相結合，來確定移動臺應發射的功率值。在功率控制的閉環調節中，基站起主導作用。

       5.CDMA系統的切換和漫游

       在CDMA蜂窩系統中，像FDMA蜂窩系統和TDMA蜂窩系統一樣，存在移動用戶越區切換及漫游。不同的是，在CDMA蜂窩系統中的信道切換可分為硬切換及軟切換兩大類。

       硬切換是指在載波頻率指配不同的基站覆蓋小區之間的信道切換。這種硬切換將包括載波頻率和導頻信道PN序列偏移的轉換。在切換過程中，移動用戶與基站的通信鏈路有一個很短的中斷時間。

       軟切換是指在導頻信道的載波頻率相同時小區之間的信道切換。這種軟切換只是導頻信道PN序列偏移的轉換，而載波頻率不發生變化。在切換過程中，移動用戶與原基站和新基站都保持著通信鏈路，可同時與兩個（或多個）基站通信，然后才斷開與原基站的鏈路，而保持與新基站的通信鏈路。因此，軟切換沒有通信中斷的現象，從而提高了通信質量。

       軟切換還可細分為更軟切換和軟/硬軟切換。更軟切換是指在同一個小區內的扇區之間的信道切換。因為這種切換只需通過小區基站便可完成，不需通過移動交換中心的處理，所以稱之為更軟切換。軟/硬軟切換是指在一個小區內的扇區與另小區或另一小區的扇區之間的信道切換。

       在CDMA系統中，為了區分和管理，將一個系統的覆蓋分成若干個網絡，而網絡又分成區域，區域由若干個基站組成。不同的系統用系統識別碼（SID）標記，不同的網絡用網絡識別碼（NID）標記，CDMA的系統和網絡劃分可由SID與NID決定，如圖9-10所示

       如果移動臺的歸屬（SID,NID）與當前所在覆蓋區（SID,NID）對應相同時，只存在切換的可能，而不發生漫游。如果移動臺的歸屬與當前所在覆蓋區不相同，則說明該移動臺用戶是漫游用戶。

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