1 蜂窝技术简介
无线移动传输的传统方法是在覆盖区域的中心位置设置具有较高天线的大功率发射机将信号发射至整个区域。而通信的传输方法放弃了中心广播的方法,而是将整个区域划分成很多较小的区域,用许多小功率的发射机来覆盖每个小的区域,这样的区域叫蜂窝小区。
在服务区面积一定的情况下,正六边形的覆盖需要较小的小区,和较少的发射站。因为正六边形形同蜂窝,因此把小区形状为六边形的小区制移动通信网称为蜂窝网。一个特定小区的话务量增加时,需要分裂成更小的小区以增加信道。
蜂窝系统的典型系统结构如下:
BS为基站,MSC为移动交换中心。
蜂窝接入法如下:
FDMA:频分多址,所有用户共享整个时域,频域带宽按照频率信道安排给各个用户。
TDMA:时分多址,所有用户共享整个频域,时域带宽按照时隙安排给各个用户。
CDMA:码分多址,所有用户共享整个时域频域,给每个用户安排一个有很好自相关特性的随机码来区别用户。
2 什么是CDMA
CDMA即码分多址,使用不同的编码来区分用户。频分仍在使用,不过是在一个更大的带宽(1.25Mhz)内。在CDMA中,一个用户信道包含特定频率和唯一编码的组合。
相关码允许各用户在存在噪声的情况下工作。这如同是一个人数众多的鸡尾酒会。许多人同时在讲话,但你只能听清和理解一个人的讲话。因为你的大脑能进行语音甄别,把它与其他人的话音相区别。而其他人的讲话就是一种噪声干扰,当噪声干扰增大时,必须增大讲话者的发射功率(音量)才能让听话者听清。
3 CDMA与其他模拟或TDMA系统间的主要差别
(1) 同一频率上可以同时有多个用户
2 除了频率外,信道可用相关码定义
3 容量极限时软指标。逐渐增加用户仅仅是引起语音质量的逐渐下降
4 扩频通信和香农定理
香农定理:C=W*log2(1+S/N) 其中C是可得到的链路速度,W是链路的带宽,S是平均信号功率,N是平均噪声功率,信噪比(S/N)通常用分贝(dB)表示,分贝数=10×log10(S/N)
结论:给定的信道容量C,可以用不同的带宽和信噪比S/N组合来传输。
扩频通信:即在发送端,采用扩频编码调制,使信号传输占用的频带带宽,远大于信号带宽;而在收端使用解调技术恢复信号。用来增加抗干扰能力(在信噪比S/N降低的情况下,也能维持信道容量和信号质量)。
CDMA扩频通信系统图示如下: