CDMA - 问题和解答

1. 什么是 CDMA?

CDMA 代表 Code Division Mmultiple Access。 它是一种用于从高安全性和降噪性场所传输信号的无线技术。 扩频的原理用于与CDMA 一起工作。 扩展信号低于噪声电平，噪声对信号没有影响。 CDMA 不是特定于每个用户的频率，相反，每个频道都使用完整的可用频谱。 个人对话使用伪随机数字序列进行编码。 所有移动网络用户都会收到一个唯一代码，并允许连续访问网络，而不是间歇或定时访问。

2. 解释 CDMA 开发组 (CDG)。

CDG 由服务提供商、基础设施制造商、设备供应商、测试设备供应商、应用开发商和内容提供商组成。 其成员共同定义互补系统 CDMA2000 和 4G 的开发技术要求以及与其他新兴无线技术的互操作性，以提高无线产品和服务对全球消费者和企业的可用性。

3. CDMA 中的前向信道是什么?

前向信道 CDMA 是通信或移动到小区下行链路路径的方向。

4. CDMA 前向信道有多少个信道?

前向通道由四个信道组成，其中包括 −

• 试播信道，
• 同步信道，
• 寻呼信道，以及
• 前向流量信道。

5. 解释试播信道。

试播信道是使用移动终端获取时间的参考信道，并作为相干解调的相位参考。 它由每个基站在每个活动的 CDMA 频率上连续传输。 每个移动终端连续跟踪该信号。

6. 解释同步信道。

在CDMA系统中，同步信道承载单个重复消息并传输同步配置信息和移动终端的系统。

7. 解释寻呼信道。

寻呼信道的主要目的是向移动终端发送寻呼，即来电通知。 基站使用这些寻呼来传输系统开销信息和移动终端特定消息。

8. 解释前向流量信道。

前向流量信道是代码信道，用于将呼叫（通常是语音和信令业务）分配给各个用户。

9. CDMA 中的反向信道是什么?

反向 CDMA 信道是通信或上行链路路径的移动终端到小区的方向。

10. CDMA 反向信道有多少个信道?

反向信道由两个信道组成，其中包括 −

• 接入信道和
• 反向业务信道。

11. 解释接入信道。

移动终端使用接入信道与基站建立通信或应答寻呼信道消息。 接入信道用于短信令消息交换，例如呼叫、寻呼响应和注册。

12. 解释反向业务信道。

反向业务信道由各个用户在他们的实际呼叫中使用，以将业务从单个移动终端传输到一个或多个基站。

13. 解释 CDMA 容量。

决定容量的因素是 −

• 处理增益，
• 信噪比，
• 语音活跃度，以及
• 频率重用效率。

CDMA 中的容量是伸缩的，CDMA 在每个频率上都有所有用户，并且用户由代码分隔。 这意味着，CDMA 在存在噪声和干扰的情况下运行。 此外，相邻小区使用相同的频率，这意味着不会重复使用。 所以，CDMA容量计算应该很简单。 但这不是那么简单。 虽然不可使用的码道是64个，但可能无法一次性使用，因为CDMA频率是一样的。 灵活的能力意味着可以一次追踪所有的码道，但是以牺牲质量为代价。

14. 描述 CDMA 中的集中式方法。

• CDMA 中使用的频段为 824 MHz 至 894 MHz（50 MHz + 20 MHz 间隔）；
• 频率信道分为码道； 和
• 1.25 MHz的FDMA信道分为64个码道。

15. 解释 CDMA 中的处理增益。

P（增益）= 10log（W/R）

W 是传播率

R 是数据速率

对于 CDMA P（增益）= 10log (1228800/9600)

= 21dB

实际处理增益=P（增益）-SNR

= 21 – 7 = 14dB

CDMA 使用可变速率编码器

语音活动系数 0.4 被认为 = -4dB。

CDMA 具有 100% 的频率重用率。 在周围的小区中使用相同的频率会导致一些额外的干扰。

在 CDMA 中，频率复用效率为 0.67（70% 有效）= -1.73dB

16. 什么是 CDMA 标识?

网络身份 −

• SID（系统标识）
• NID（网络身份）

移动终端标识 −

• ESN（电子序列号）
• 置换后的 ESN
• IMSI（国际移动终端识别码）
• IMSI_S
• IMSI_11_12
• 移动终端类标志

17. 什么是 ESN（电子序列号）?

ESN 是一个 32 位二进制数，用于在 CDMA 蜂窝系统中唯一标识移动终端。

18. 什么是置换 ESN? 解释一下。

CDMA 是一种扩频技术，多个用户可以在同一小区的同一示例中访问系统，当然还可以使用相同的频率。 因此，区分反向链路上的用户（即从 MS 到基站的信息）。 它使用所有 CDMA 蜂窝系统中移动终端独有的代码来传播信息。 此代码有一个元素，即 ESN。 但它不使用相同格式的 ESN； 相反，它使用交换的 ESN。

19. 什么是国际移动终端识别码 (IMSI)?

• MCC：移动终端国家代码
• MNC：移动终端网络代码
• MSIN：移动终端标识
• NMSI：国家移动终端标识

20. IMSI的作用是什么?

移动终端由国际移动终端的身份 (IMSI) 标识。 IMSI 最多包含 10 - 15 个数字字符 (0-9)。 IMSI 的前三位数字是移动终端的国家代码（MCC），其余数字是国家 NMSI 移动终端标识。

NMSI 由移动网络代码 (MNC) 和移动终端标识号 (SIDS) 组成。 长度为 15 位的 IMSI 称为 0 类 IMSI（NMSI 是长度为 12 位）。IMSI，长度小于15位，属于一类称为IMSI（NMSI长度小于12位）。

对于 CDMA 操作，同一个 IMSI 可能会在多个移动终端中注册。 个别系统可能允许也可能不允许这些功能。 这些功能的管理是基站和系统运营商的功能。

21. 什么是 FDD，它使用的频率是多少?

Frequency Division Duplex是无线技术中的多址接入方式之一； 它使用以下频段 −

上行链路：1920 MHz - 1980 MHz 和

下行链路：2110 MHz - 2170 MHz。

22. 什么是 TDD，它使用的频率是多少?

TDD 是时分双工。 一种双工方法，上行链路和下行链路传输使用同步时间间隔在相同频率上进行。 尽管 3GPP (1.28 Mcps) 正在研究一种低芯片速率解决方案，但该载波使用 5 MHz 频段。 TDD 的可用频段为 1900-1920 MHz 和 2010-2025 MHz。

23. 什么是FDMA? 解释一下。

Frequency Division Mmultiple Aaccess (FDMA) 是最常见的模拟多路访问方法之一。频带被划分为带宽相等的信道，以便每个会话在不同的频率上进行。 保护带用于相邻信号频谱之间，以最大限度地减少通道之间的串扰。

24. FDMA有什么优势?

在 FDMA 中，当信道未被使用时，它是信道带宽，而其余的则相对较窄（30 KHz），称为系统窄带。 几乎不需要均衡。 对于广播，时间符号是合适的模拟链路。 紧密过滤流不需要 FDMA 帧或同步位。 要求将FDD的综合干扰降到最低。

25. FDMA 的缺点是什么?

• 它与模拟系统没有显着区别； 容量的提高取决于信号干扰比的降低，或信噪比 (SNR)。

• 每个通道的最大流量是固定的，而且很小。

• 保护频带会导致容量浪费。

• 硬件意味着窄带滤波器，无法在 VLSI 中实现，因此会增加成本。

26. 什么是 TDMA? 解释一下。

Ttime Division Mmultiple Access (TDMA) 是一项复杂的技术，因为它需要一个非常准确的发射机和接收机之间的同步。TDMA 用于数字移动无线电系统。 在一个时间间隔的持续时间内，周期性地为各个移动终端分配一个专用频率。

27. TDMA 的优点是什么?

• 它允许灵活的速率（即，可以为一个用户分配多个时隙，例如，每个时间间隔转换 32Kbps，一个用户每帧分配两个 64Kbps 时隙）。

• 它可以承受强风或可变比特率的流量。 分配给用户的时隙数可以逐帧更改（例如，帧 1 中的两个时隙，三个时隙中的帧 2，帧 3 中的一个时隙，帧 0 中的槽口 4，等等）

• 宽带系统无需保护频带。

• 宽带系统不需要窄带滤波器。

28.TDMA 的缺点是什么?

• 宽带系统的高数据传输率需要复杂的均衡。

• 由于突发模式，需要大量额外的位来进行同步和监督。

• 每个时隙都需要调用时间，以适应由于时钟不稳定导致的时间不准确。

• 以高比特率运行的电子设备会增加能耗。

• 需要进行复杂的信号处理才能在短时隙内进行同步。

29. 什么是 CDMA? 解释一下。

码分多址系统与时间和频率复用有很大不同。 在这个系统中，用户可以在整个持续时间内访问整个带宽。基本原理是使用不同的CDMA码来区分不同的用户。 通常使用的形式是直接序列扩频调制 (DS-CDMA)、跳频或混合 CDMA 检测 (JDCDMA)。在这里，生成了一个在宽带宽上延伸的信号。 一种称为扩展码的代码用于执行此操作。 使用一组彼此正交的代码，可以在存在许多具有不同正交代码的其他信号的情况下选择具有给定代码的信号。

30. CDMA 的优点是什么?

• CDMA 具有伸缩容量。 代码数量越多，用户数量越多。 然而，使用许多代码时，S/I 会下降，所有用户的 BER（误码率）都会增加。

• CDMA 需要严格的功率控制，因为它会受到远近效应的影响。 换句话说，靠近基站的用户发射的功率与稍后用户将淹没后者信号的功率相同。 所有信号在接收器处必须具有或多或少相等的功率。

• Rake 接收机可用于改善信号接收。 可以收集信号（多径信号）的延迟版本（一个码片或更晚）并用于在比特级做出决定。

• 可以使用灵活的传输。 移动基站可以在不改变运营商的情况下进行切换。 两个基站接收移动信号，手机接收来自两个基站的信号。

• 传输突发 - 减少干扰。

31.码分多址的缺点是什么?

• 代码长度必须谨慎选择。 较大的代码长度会引起延迟或可能造成干扰。

• 需要时间同步。

• 逐步转移会增加无线电资源的使用，并可能会降低容量。

• 由于从基站接收和传输的功率总和需要恒定的严格功率控制。 这可能导致多次切换。

32. CDMA 和 FDMA 有什么区别?

33. 什么是扩频技术?

扩频是无线通信的一种形式，其中传输信号的频率被有意地改变。 如果信号的频率没有变化，这将导致比信号的带宽大得多。 换句话说，传输的信号带宽大于成功传输信号所需的最小信息带宽。 信息本身以外的一些功能被用来确定最终的传输带宽。

34. CDMA 中使用了多少种扩频技术?

使用了以下两种类型的扩频技术 −

• 直接序列和
• 跳频。

35. 什么是跳频?

跳频是一种扩频，其中传播是通过在宽带上跳频来进行的。 发生中断的精确顺序由使用伪随机码序列生成的跳频表确定。

36. 扩频的优点是什么?

• 由于信号分布在很宽的频带上，功率谱密度变得很低，因此其他通信系统不会受到这种通信的影响。 但是，高斯噪声会增加。

• 可以约定多路径，因为可以生成大量的代码，允许大量的用户。

• 最大用户数没有限制频谱或资源，因为其他接入系统（如 FDMA）在这里只有有限的干扰。

• 安全 − 在不知道扩展码的情况下，几乎不可能恢复传输的数据。

• 由于系统使用大带宽，因此不易变形。

37.CDMA 中的PN序列是什么? 解释一下。

DS-CDMA系统使用两种扩频序列 − PN 序列和正交码。 PN 序列由伪随机噪声发生器生成，它只是一个二进制线性反馈移位寄存器，由异或门和移位寄存器组成。 该 PN 生成器能够为发射器和接收器创建相同的序列，同时保留噪声随机位序列的理想属性。

38.什么是多径衰落? 解释一下。

在无线通信中，衰落是影响某种传播介质的信号衰减的偏差。 衰落可能随时间、地理位置或无线电频率而变化，这通常被建模为随机过程。 衰落信道是经历衰落的通信信道。 在无线系统中，衰落可能是由多径引起的，称为多径衰落。

39. 什么是 Rake 接收器?

CDMA 系统使用信号快速码片速率来扩展频谱，并且具有很高的时间分辨率。 由于这个原因，CDMA 能够通过分解每条路径来识别具有时间差的到达路径。 由此，它分别接收不同路径的信号，通过稍后求和，可以防止信号衰减。 这称为 RAKE 接收器。

40. 什么是 Walsh(沃尔什) 码? 解释一下。

Walsh(沃尔什)码最常用于 CDMA 应用正交码。 这些代码对应于称为 Hadamard 矩阵的特殊方矩阵的行。 对于一组长度为N的沃尔什码，它由n行组成n × n沃尔什码的方阵。 IS-95 系统使用 64 Walsh 函数矩阵 64。该矩阵的第一行包含一个全为零的字符串，后面的每一行包含位 0 和 1 的不同组合。每行都是正交的，并且是二进制位的相等表示。 当使用 CDMA 系统实现时，每个移动用户使用矩阵中 64 行序列之一作为扩展码，从而在所有其他用户之间提供零互相关。

41. 什么是软切换?

蜂窝系统跟踪移动终端以维持它们的通信链路。 移动终端进入相邻小区，通信链路从当前小区切换到相邻小区，这称为软切换。

• 软切换是一种功能，其中一部手机在一次通话中同时连接到两部或更多部手机。

• 中继器覆盖重叠，使每台手机始终处于特定中继器的范围内。

• 不止一个中继器可以发送和接收信号，以向移动终端发送信号和从移动终端接收信号。

• 所有中继器都使用相同的频率信道用于每部手机。

• 几乎没有盲区，因此，连接很少中断或掉线。

42. 什么是硬切换? 解释一下。

在FDMA或TDMA蜂窝系统中，在进行切换的那一刻中断当前通信后建立新的通信。 MS 和 BS 之间的通信在切换频率或时隙时中断，这称为硬切换。

43. 什么是功率控制?

功率控制是通信系统中传输功率的智能选择，以实现系统内的最佳性能。 性能取决于上下文，并且有机会包括优化指标，如链路数据速率、网络容量、地理覆盖范围和范围。 较高的发射功率转化为接收器处较高的信号功率。

44. 什么是反向链路功率控制? 解释一下。

闭环控制的强大功能用于补偿 Rayleigh (瑞利)衰落。 这一次，移动发射功率由基站控制。 为此，基站持续监测反向链路信号质量。 如果连接质量差，则基站会增加功率。 同样，如果链路质量非常高，则移动基站控制器会降低功率。 这称为反向链路功率控制。

45.什么是前向链路功率控制? 说明

与反向链路功率控制类似，前向链路功率控制对于将前向链路质量维持在指定水平也是必要的。这一次，移动终端监控前向链路质量并指示基站打开或关闭，这种功率控制对远近问题没有影响，因为所有信号在到达时都模糊在一起，具有相同的功率水平 手机。 总之，前向链路不存在远近问题。

46. 解释功率控制的影响。

• 功率控制能够补偿衰落波动。
• 控制所有MS的接收功率相等。
• 远近问题已通过功率控制得到缓解。

47. 解释频率分配概念

在 FDMA 或 TDMA 中，分配无线电资源时不会在相邻小区之间产生干扰 −

• 相邻小区不能使用相同（相同）的频带（或时隙）。

• 左图显示了具有七个频段的简单小区分配。

• 在实际情况中，由于无线电传播复杂，小区分配不规则，要合理分配频率（或时隙）并不容易。

CDMA系统反对这一点，因为所有用户共享相同的频率，频率的安排不是问题。 这在系统设计上，会是一个非常大的优势。

48. CDMA 中的干扰是什么?

CDMA 中有四种主要干扰，如下所示 −

• 噪声源，
• 信号处理，
• 误帧率，以及
• 每个 Walsh (沃尔什)码的功率。

49. 解释 CMDA 干扰"误帧率"。

传输错误的数量，以帧错误率 (FER) 衡量。 它随着调用次数的增加而增加。 为了克服这个问题，微型小区和移动终端可以增加功率直到移动终端或微型小区站可以进一步加电以将FER降低到可接受的量。 此事件提供来自特定微型小区的软限制呼叫。