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1、上海交通大学 硕士学位论文 LAS-CDMA技术的研究与应用 姓名：梁云 申请学位级别：硕士 专业：电子与通信工程 指导教师：黄佩伟;樊利 20070901 2 上海交通大学 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得 的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或 撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式 标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名：梁云 日期： 年 月 日 3 上海交通大学 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留
2、、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家 有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。 本人授权上海交 通大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、 缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 保密，在 年解密后适用本授权书。 本学位论文属于 不保密。 （请在以上方框内打“” ） 学位论文作者签名：梁云 指导教师签名：黄佩伟 日期： 年 月 日 日期： 年 月 日 4 L A S - C D M A技术的研究与应用 摘 要 自国际电联（I T U ）提出 3 G标准至今，以标准为核心的竞争十 分激烈。互联网技术的兴起和迅速推广应用，改变了 3
3、 G 的竞争格局， 明示了新一代移动通信的发展方向，正是在这一竞争格局的变化下， 给了我国移动通信技术与产业界一个参与竞争和发展的机遇。 在探索 和开拓中国移动通信技术之路上，大区域同步码分多址（L a r g e A r e a S y n c h r o n i z e d C D M A ）接入技术L A S - C D M A是我国具有自主知识产权的 新技术之一。 论文分析了 3 G通信系统的三种技术模式，研究了 L A S - C D M A的 核心技术 L A S 码，描述了 L A S - C D M A 的特性。在此基础上，又分析了 L A S - C D M A 技术与传统
4、C D M A 技术相比的特点和特性，其主要表现在： 系统容量更大、传输功率更小、用户间相互干扰更小、更大范围同步 等方面。 针对降低手机发射功率、实现“全I P ”系统以及如何建立空中接 口的初始化同步这几个关键技术， 论文在分析了传统C D M A 技术存在的 不足之处的基础上，提出了基于L A S - C D M A 技术的解决方案，并对解决 方案进行了深入的分析，阐述了理论基础，并用实际测试的结果和仿 真手段所得到的结果验证了方案的可行性。 最后，论文还探讨了L A S - C D M A 可能应用的领域及其商业价值。 关键词：L A S - C D M A 技术, L A S 编码，
5、L A S - 2 0 0 0 系统，L A S - 2 0 0 0 空中接口 技术，初始化同步技术 5 The Technology Researching and Implement Of LAS- CDMA ABSTRACT Since International Telecom Union (ITU) issued 3G Standard, the competition for standard is extremely fierce. The spring up and fast spreading of Internet technology not only changes t
6、he competition status of 3G, but also indicates the moving direction of new mobile communication. Thanks for the change of competition status, our mobile communication technology and mobile communication industry obtains an opportunity to participate in the competition and development. On the way of
7、 explore and develop China s mobile communication technology, LAS- CDMA (Large Area Synchronized CDMA) is one of Chinese self- owned intellectual property. This thesis will start from reviewing the three modes of 3G communication system. Then analyze LAS code, the key technology of LAS- CDMA and des
8、cribe the characteristic of LAS- CDMA. Thereon compare LAS- CDMA technology with traditional CDMA technology and summarize its characteristic, which is larger system capacity, smaller transmitting power, smaller interference between the users, wider range of synchronization and etc. After that, the
9、thesis will, from the view of reducing the transmitting power of mobile phone, how to realize the “ whole IP” system and how to establish the initialization synchronization of air interface, analyze the disadvantage of traditional CDMA technology in realizing these technologies, and then demonstrate
10、 the solutions based on LAS- CDMA technology. This thesis will have a detail analyse and illustrate it s 6 feasibility by the way of test and emulator. At last, the thesis lists several possible application way of LAS- CDMA technology and thus, get the conclusion that LAS- CDMA technology has a very
11、 wide application area and its commercial value is unmeasurable. Keywords: LAS- CDMA Technology, LAS Code, LAS- 2000 system, LAS- 2000 air interface, initialization synchronization technology 9 第一章 概述 1.1 概述 自国际电联（ITU）提出 3G 标准要求至今，由于各国对政治、经济利益的 考虑，以标准为核心舞台的竞争十分激烈，使 3G 仍是体制多立，难以统一。互 联网技术的兴起和迅速推广应用，改变
12、了 3G 的竞争格局，明示了新一代移动通 信的发展方向，促使 ITU不断调整 3G 的标准框架，推延了 3G 的实现时限。与 此同时，关于 4G 的讨论和探索又起新潮。 正是这一竞争格局的变化，给了我国移动通信技术与产业界一个参与竞争 和发展的机遇。1999 年 12 月，一家被风险投资孵化的中关村创业公司 连 宇通信公司（Link Air Communications）正式成立，旨在以我们对新一代移动通 信的思辨和拥有的自主知识产权技术LAS- CDMA，来探索和开拓中国移动 通信的创新跨越之路。 LAS- CDMA (Large Area Synchronized CDMA)，即大区域同步
13、码分多址接入 技术，是由北京邮电大学李道本教授经历十余年研制的成果，它改变了传统 CDMA 的技术发展路线，运用了一种创新的扩频编码理论，通过建立零干扰窗 口将传统的 CDMA 干扰减至理想的程度，使系统容量、频谱效率和传输速率大 为提高。LAS- CDMA 最突出的特点就是能加强现在所有 3G 技术，使其频谱效 率至少提高 3 倍。 其独特的编码技术还可以降低码间干扰以及由多路径干扰所带 来的容量损失，因此能实现更快捷的数据传输。 1.2 实现 3G 通信的技术模式 1.2.1 WCDMA 基于 GSM 网发展出来的 WCDMA，是欧洲提出的宽带 CDMA 技术，它与 日本提出的宽带 CDM
14、A 技术基本相同，目前正在进一步融合。从 GSM（2G） GPRSEdgeWCDMA(3G)是他们提出的走向 3G 的理想道路。 GPRS 是指通用无线分组交换(Genera Packet Radio Service)， 是从 GSM 过渡 到 WCDMA 的“两代半”技术。 目前， 日本在此方面发展得最快， 他们将是世界上第一个将 3G 商用的国家。 1.2.2 CDMA2000 CDMA2000 是由窄带 CDMA 技术发展而来的宽带技术，由美国主推，从 IS95(2G)CDMA2000 1xCDMA2000 3x (3G)是他们的理想模式。 CDMA2000认为自己是 CDMA网的 “平
15、滑过渡” 。 它的第一步是CDMA2000 1x，这与 GPRS 一样属于“两代半” 。 高通拥有与所有 CDMA 无线通信标准相关的关键专利权，全球制定标准机 10 构业已采纳或建议采纳上述标准。高通已经就其关键 CDMA 专利技术向全球 90 多个电信设备制造商发放了许可证。 WCDMA 与 CDMA2000 这两类宽带 CDMA 技术都属于 FDD（频分双工） 制式，大多数关键技术非常接近，性能上也基本没有太大差别。 以前的观点认为，从窄带 CDMA 系统过渡到 CDMA2000 1x，所定义的物 理层信道都得到保留，核心网络和接入网络均不必更换。CDMA2000 1x手机用 户不用更换手机；WCDMA 由 GSM 网络过渡而来，虽然可以保留 GSM 核心网 络，但必须重新建立一个 WCDMA 的接入网。 1.2.3 TD- SCDMA TD- SCDMA 是已得到国际电联（ITU）认可的三大标准之一，主要技术集 中在大唐公司手中，它采用 TDD（时分双工）制式，技术特点是可能利用上下 行链路对称，提高频谱利用率，这特别适合于非对称数据业务，并可以提高的系 统容量。怎样动态分配上下行信道，是至今未解决的世界性难题。TD- SCDMA 利用现有 GSM 网络，不经过“两代半
