CDMA技術(shù)的特性
CDMA2000系統(tǒng)提供了與IS-95B的后向兼容,同時又能滿足ITU關(guān)于第三代移動通信基本性能的要求。后向兼容意味著CDMA2000系統(tǒng)可以支持IS-95B移動臺,CDMA2000移動臺可以工作于IS-95B系統(tǒng)。CDMA2000系統(tǒng)是在IS-95B系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的,因而在系統(tǒng)的許多方面,如同步方式、幀結(jié)構(gòu)、擴頻方式和碼片速率等都與IS-95B系統(tǒng)有許多類似之處。但為了靈活支持多種業(yè)務(wù),提供可靠的服務(wù)質(zhì)量和更高的系統(tǒng)容量,CDMA2000系統(tǒng)也采用了許多新技術(shù)和性能更優(yōu)異的信號處理方式,概括如下:
(1)多載波工作。CDMA2000系統(tǒng)的前向鏈路支持Nx1.2288 Mc/s(這里N=1,3,6,9,12)的碼片速率。N=1時的擴頻速率與IS-95B的擴頻速率完全相同,稱為擴頻速率1。多載波方式將要發(fā)送的調(diào)制符號分接到N個相隔1.25 MHz的載波上,每個載波的擴頻速率均為1.2288 Mc/s。反向鏈路的擴頻方式在N=1時與前向鏈路類似,但在N=3時采用碼片速率為3.6864 Mc/s的直接序列擴頻,而不使用多載波方式。
(2)反向鏈路連續(xù)發(fā)送。CDMA2000系統(tǒng)的反向鏈路對所有的數(shù)據(jù)速率提供連續(xù)波形,包括連續(xù)導(dǎo)頻和連續(xù)數(shù)據(jù)信道波形。連續(xù)波形可以使干擾最小化,可以在低傳輸速率時增加覆蓋范圍,同時連續(xù)波形也允許整幀交織,而不像突發(fā)情況那樣只能在發(fā)送的一段時間內(nèi)進行交織,這樣可以充分發(fā)揮交織的時間分集作用。
(3)反向鏈路獨立的導(dǎo)頻和數(shù)據(jù)信道。CDMA2000系統(tǒng)反向鏈路使用獨立的正交信道區(qū)分導(dǎo)頻和數(shù)據(jù)信道,因此導(dǎo)頻和物理數(shù)據(jù)信道的相對功率電平可以靈活調(diào)節(jié),而不會影響其幀結(jié)構(gòu)或在一幀中符號的功率電平。同時,在反向鏈路中還包括獨立的低速率、低功率、連續(xù)發(fā)送的正交專用控制信道,使得專用控制信息的傳輸不會影響導(dǎo)頻和數(shù)據(jù)信道的幀結(jié)構(gòu)。
(4)獨立的數(shù)據(jù)信道。CDMA2000系統(tǒng)在反向鏈路和前向鏈路中均提供稱為基本信道和補充信道的兩種物理數(shù)據(jù)信道,每種信道均可以獨立地編碼、交織,設(shè)置不同的發(fā)射功率電平和誤幀率要求以適應(yīng)特殊的業(yè)務(wù)需求?;拘诺篮脱a充信道的使用使得多業(yè)務(wù)并發(fā)時系統(tǒng)性能的優(yōu)化成為可能。
(5)前向鏈路的輔助導(dǎo)頻。在前向鏈路中采用波束成型天線和自適應(yīng)天線可以改善鏈路質(zhì)量,擴大系統(tǒng)覆蓋范圍或增加支持的數(shù)據(jù)速率以增強系統(tǒng)性能。CDMA2000系統(tǒng)規(guī)定了碼分復(fù)用輔助導(dǎo)頻的產(chǎn)生和使用方法,為自適應(yīng)天線的使用(每個天線波束產(chǎn)生一個獨立的輔助導(dǎo)頻)提供了可能。碼分輔助導(dǎo)頻可以使用準(zhǔn)正交函數(shù)產(chǎn)生方法。
(6)前向鏈路的發(fā)射分集。發(fā)射分集可以改進系統(tǒng)性能,降低對每信道發(fā)射功率的要求,因而可以增加容量。在CDMA2000系統(tǒng)中采用正交發(fā)射分集(OTD)。其實現(xiàn)方法為:編碼后的比特分成兩個數(shù)據(jù)流,通過相互正交的擴頻碼擴頻后,由獨立的天線發(fā)射出去。每個天線使用不同的正交碼進行擴頻,這樣保證了兩個輸出流之間的正交性,在平坦衰落時可以消除自干擾。導(dǎo)頻信道中采用OTD時,在一個天線上發(fā)射公共導(dǎo)頻信號,在另一個天線上發(fā)射正交的分集導(dǎo)頻信號,保證了在兩個天線上所發(fā)送信號的相干解調(diào)的實現(xiàn)。 CDMA2000系統(tǒng)支持通用多媒體業(yè)務(wù)模型,允許話音、分組數(shù)據(jù)、高速電路數(shù)據(jù)的并發(fā)業(yè)務(wù)的任意組合。CDMA2000也包括服務(wù)質(zhì)量(QoS)控制功能,可以平衡多個并發(fā)業(yè)務(wù)時變化的QoS需求。 與IS-95相比,CDMA2000主要的不同點在于:反向鏈路采用BPSK調(diào)制并連續(xù)傳輸,因此,發(fā)射功率峰值與平均值之比明顯降低。 在反向鏈路上增加了導(dǎo)頻,通過反向的相干解調(diào)可使信噪比增加2-3dB。 采用快速前向功率控制,改善了前向容量。在前向鏈路上采用了發(fā)射分集技術(shù),可以提高信道的抗衰落能力,改善前向信道的信號質(zhì)量。 業(yè)務(wù)信道可以采用Turbo碼,它比卷積碼高2dB的增益。 引入了快速尋呼信道,有效地減少了移動臺的電源消耗,從而延長了移動臺的待機時間。在軟切換方面也將原來的固定門限改變?yōu)橄鄬﹂T限,增加了靈活性。 為滿足不同的服務(wù)質(zhì)量(QoS),支持可變幀長度的幀結(jié)構(gòu)、可選的交織長度、先進的媒體接入控制(MAC)層支持分組操作和多媒體業(yè)務(wù)。