利用寬帶CDMA技術增加蜂窩系統容量研究
2019-11-03 09:49:49
供稿：網友
利用寬帶CDMA技術增加蜂窩系統容量研究（崔立偉、蔣磊、湯漢屏）［摘要］本文介紹了寬帶CDMA技術的特點，分析了寬帶CDMA與GSM系統重疊覆蓋時的蜂窩系統容量，通過計算得出用寬帶CDMA系統與GSM系統進行頻帶共享，可以大大提高整個系統的容量的結論。［關鍵詞］移動通信；寬帶CDMA；GSM；容量1引言 目前，在移動通信系統中應用的多址技術有三類，它們是頻分多址（FDMA）、時分多址（TDMA）和碼分多址（CDMA）。其中，CDMA技術已經被公認為是性能最優越、最具有發展潛力的技術。這主要是因為CDMA有著其它兩種多址技術無法比擬的如下優點：固有的抗多徑衰落能力；可以運用話音激活技術增加系統的容量、減小傳輸功率；具有軟切換和軟容量的特性；系統容量大、保密性好、組網簡單；適合與窄帶系統共享頻帶等等。 在CDMA技術發展過程中，最先提出的窄帶CDMA系統發展迅猛，短短幾年就已經完成了從理論向商用產品轉變的全過程，而稍后提出的寬帶CDMA則更具有無限廣闊的發展前景。寬帶CDMA，由于更寬的帶寬，使其具有更大的抗衰落能力，這就意味著在相同的輸出功率下能提供范圍更廣泛的性能，或者在同樣的覆蓋范圍下可降低功率要求。寬帶CDMA的寬廣頻譜使它對于市區環境中的干擾和多徑傳播環境具有更高的抗干擾能力，在多蜂窩環境下能夠提供更大的容量和更高的話音質量。另外，附加的帶寬意味著有更大的能力支持更高帶寬業務和提供更靈活多樣的混合業務。 寬帶CDMA與窄帶CDMA的一個重要區別在于窄帶CDMA只能在固定的1.25MHz帶寬范圍內有效，而寬帶CDMA則可根據特定的應用需要使用不同的帶寬，而且可以更好地與現有的任何窄帶系統實現頻帶共享。這就為我們如何更充分地利用寶貴的頻譜資源提供了一種思路。本文就是根據這一思路，應用寬帶CDMA技術與現有的蜂窩移動通信系統進行頻率共享，以求達到提高頻譜利用率、增加整個蜂窩系統容量的目的。2寬帶CDMA與GSM系統頻帶共享 在我國，GSM已經成為主要的數字蜂窩系統，發展速度非常快，用戶數量連年增加，容量問題正逐漸暴露出來。如何在解決容量問題的同時，向大眾提供話音、傳真、電子函件、錄像等各種靈活多樣的業務，實現多媒體通信，已經成為擺在我們面前的重要課題。而寬帶CDMA技術的提出使得這些難題迎刃而解。下面我們將對在GSM系統頻帶上重疊覆蓋寬帶CDMA系統做一探討。 GSM系統的蜂窩小區大小與結構完全不變，寬帶CDMA系統的小區設置與GSM系統的相同，基站與GSM基站建于同一地點，但發射機由兩個系統分別單獨控制。3混合蜂窩容量分析3.1容百分析模型 在單一CDMA系統的情況下，系統容量主要取決于反向鏈路容量。然而在采用混合蜂窩結構時，反向鏈中移動臺自由分布，這樣基站受到來自其它移動臺的平均干擾要小得多，所以其載干比（C／I）要大于前向鏈路的C／I。CDMA系統與模擬蜂窩系統重疊覆蓋時，兩者的前向鏈路C／I均小于反向鏈路C／I的結論。TDMA只不過是在FDMA的基礎上將載頻再分成幾個時隙，可以預見當CDMA與TDMA進行頻帶共享時，兩者的前向鏈路C／I也是均小于反向鏈路C／I。所以混合蜂窩的容量是由GSM系統與CDMA系統的前向鏈路來決定的。 我們考慮最壞的情況，此時本地小區移動臺 下面我們將分別對GSM系統和寬帶CDMA系統的前向鏈路進行分析，分析是在以下幾個條件基礎之上進行的： （1）電波傳播遵循4次的傳播損耗規律，忽略陰影效應。 （2）兩個系統各自均具有良好的前向鏈路與反向鏈路功率控制。 （3）CDMA系統采用扇形化技術和話音激活技術，而GSM系統只采用扇形化技術。設扇形化對干擾的減少因子為γ，話音激活因子為μ。 （4）兩個系統的比特速率相同，GSM每載頻分為nG時隙，CDMA系統的處理增益G＝nGWc/WG。摘自《移動通信》
