发信人: andyxiang()
整理人: 77blues(2001-03-11 12:47:53), 站内信件
|
【 在 cjlj (笨笨) 的大作中提到: 】
自从1987年模拟蜂窝系统开始面临容量的限制以来，大大推动了那些在容量上占
有明显优势的数字蜂窝系统的发展。在数字蜂窝系统中，有三种基本的多址方案
：频分多址（Frequency Division Multiple Access，简称FDMA）、时分多址（
Time Division Multiple
Access，简称TDMA）和码分多址（Code Division Multiple
Access，简称CDMA）。理论上，无论资源谱是被频率、或时隙、或码字划分都不
重要，这三种多址方案所能提供的容量是相同的。然而，在蜂窝系统中它们还是
有优劣之分的。推动CDMA方案发展的主要原因是基于容量上的考虑。自从1987年
模拟蜂窝系统开始面临容量限制，这大大促进了为
提高容量而发展的数字蜂窝系统。数字系统中有三种基本的多址方式：FDMA、TD
MA和CDMA，其中CDMA系统所能提供的无线容量最大。
简单地来说，CDMA之所以容量大，主要有两个原因[文献17、18]：
2 CDMA容量仅受干扰大小的限制，而TDMA和FDMA则主要受带宽限制，所以任何可
以削弱干扰的因素都会直接或线性地转换为容量的提高。而话音激活和空间隔离
都会大大地提高CDMA容量。
2 在陆地数字蜂窝通信系统上，CDMA比TDMA和FDMA表现出更大的优势，因为陆地
UHF传播损耗典型地随距离的四次方而增加，由此提供的小区之间的隔离度有利于
CDMA系统。
多址方案是如何提供资源、建立呼叫的问题，通常有五种基本的多址方
案：FDMA（不同频率）、TDMA（不同时隙）、CDMA（不同码序列）、PDMA（不同
极化方向）和SDMA（现场定向天线）。在小区系统中采用前三种多址方案。模拟
系统只能采用FDMA，RF接收的 与基带的
紧密相连，而基带 与话音质量有关；数字系统中，三种方案都可以使用，RF接收
的 与基带的 紧密相连：
式中， 是每比特能量； 是每Hz干扰功率； 是无线信道带宽； 是数据比特率。
在数字FDMA或TDMA中每一个呼叫被指定频道或时隙，基带上的 通常大于1，则 ，
即为正dB值。在CDMA中 个编码序列共享一个无线信道，因此 ， 常用 代替。在
一个无线信道中，任何一个码序列至少被
个其它码序列干扰，因此干扰能级通常大于信号能级， ，即为负dB值。CDMA这种
多址方案有许多利于蜂窝系统使用的特点[文献17]：
2
话音激活：CDMA的优点是适合人们谈话的特点。人们的话音激活约为35%，剩余时
间都是在听对方讲话。在CDMA中所有的用户共享一个无线信道，如果某一个用户
停止讲话，信道上其他同时通话的用户会由于干扰减少而受益。话音激活可以减
少65%的用户间干扰，提高信道容量3倍，例如在
（或 ）时，每小区可有40个信道。话音激活是人们谈话特有的自然现象，但是与
FDMA和TDMA相比，只有CDMA技术可以不需额外开销。
2 不需均衡器：在FDMA和TDMA中，如果传码率远大于10kb/s时，则需要用均衡器
来减少因时间延迟扩展而造成的码间干扰。在CDMA中，接收机用相关器解扩扩频
信号，取代了均衡器。把均衡器与相关器相比，相关器的结构较为简单。
2 一个小区可以只使用一套无线电设备，节约了设备空间，而且易于安装。
2 可采用软切换：如果每一个小区（扇区）使用的是同一个无线电频率，用户间
的区别仅仅是码序列的话，那么当移动台从一个小区（扇区）越区移动到另一个
小区（扇区）时，不需要两个频率的转换，即可采用软切换。
2 无保护时间：在TDMA中各个时隙之间需要保护时间，而使用保护时间会占用某
些比特的时间周期。在CDMA中不存在保护时间。
2 为容量提高而扇区化：在FDMA和TDMA中，小区实行扇区化主要是为了减少干扰
，但是同时带来的将是分割信道中继效率的降低。在CDMA中，由于扇区化，干扰
减少，将达到提高容量的目的。
2 移动通信无线传播环境下宽带信号的衰落较小，并且在市区使用宽带信号的优
势大于在郊区中使用。
2 在模拟系统和CDMA共存的情况下，CDMA使用10%的带宽（1.25MHz）就可以提供
FM全部带宽内的无线容量的2倍。在全部用户中一般只有约5%的重话务量用户（即
占用超过30%的总话务量的用户），可以把这部分用户从模拟单元转换到双模式（
模拟/CDMA），将30%容量转换成CDMA的容量。
2 不需频率管理和分配：在FDMA和TDMA中，频率管理通常是一个艰巨重大的任务
；在CDMA中，因为只有一个共用的无线电不需频率管理。同时在FDMA和TDMA中为
减少实时干扰需要采用动态频率，而所需的线性宽带功率放大器难于实现；CDMA
不需动态频率分配。
2 容量优势：若给定总带宽 ，CDMA无线信道 ，FM无线信道 ，TDMA三个时隙无线
信道 ，则
表1.2.3.1：三种多址方式的容量比较
多址方式 FM TDMA CDMA
信道总数 （每小区）13
小区复用率 （假定）
无线容量 在 加上话音激活、扇区化，
2
软容量：如前所述，在FDMA和TDMA中容量由带宽限制，资源的多寡决定容量的大
小。在资源给定的系统中容量是确定的，多余的用户将被系统拒绝接入。在CDMA
中容量仅受干扰的限制。用户数越多，用户间干扰越大，当载干比不足于提供所
要求的服务质量时，系统才考虑拒绝用户。因此任
何可以削弱干扰的因素都会直接或线性地转化为容量的提高。有两个因素会大大
提高CDMA容量，它们是话音激活和空间隔离技术。
2 兼容性：模拟系统和CDMA系统可以运行在两个不同谱中，仅需要10%的带宽却可
以提供200%的容量。两个系统间的干扰较小。
2 CDMA波形的特点决定了它不易受噪声和干扰的影响，故适合于在微小区和建筑
物内的系统采用
--
※ 来源:．月光软件站 http://www.moon-soft.com．[FROM: 203.93.112.93]
|
|