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CDMA容量计算公式

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CDMA容量计算公式_第1页
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CDMA 容量计算公式容量计算公式 确定 CDMA 基站容量的主要参数有:处理增益、 Eb/No、话音激活因子、频率复用系数,以及基站天线扇区数等 对于单扇区单载频的基站最大配置可为41 个信道,目前工程上一般建议负载取57%,信道取值为全向 23 个,定向 20 个,具体的计算公式如下: Npole= Gp/[VAF(1+Beta)*(Eb/No)]+1 =41(全向) =35(单扇区/三扇区型) 其中:Npole 为反向链路,单载频单扇区极限用户数量 Gp 为处理增益,即 W/R; 在本计算中 W=1.2288*103KHz, R=9600*10-3Kbit, VAF 为语音激活系数,常取 0.4 Beta 为其它扇区对本扇区的干扰因子,此值通过计算 机仿真得出,在系 统负载为 57%的情况下:全向=0.6; 扇区型=0.85 Eb/No 为能噪比,是决定基站反向容量的主要因素;是指一个基站为了实现良好话音质量和误帧率(FER),而采用的平均 Eb/No,常取 5.01(7dB) 建议系统负载=57%,可得反向链路容量:全向 23channels,20channels/sector。

CDMA 容量表容量表 GOS=2% GOS=5% 信道数(个) 话务量( Erl) 用户数(个) 信道数(个) 话务量(Erl) 用户数(个) O1 23 15.76 631 23 18.08 724 O2 46 36.53 1462 46 40.55 1622 1/1/1 20/20/20 39.54 1582 20/20/20 45.75 1830 2/2/2 40/40/40 93.00 3720 40/40/40 103.8 4152 注:1/1/1 站型指的是各扇区只用了一个 CDMA 载频 2/2/2 站型指的是各扇区用了两个 CDMA 载频 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 GSM 容量表容量表 GOS=2% GOS=5% 信道数(个) 话务量(Erl) 用户数(个) 信道数(个) 话务量(Erl) 用户数(个) O1 7 2.94 98 7 3.74 150 O2 14 8.20 274 14 9.73 390 O3 22 14.90 497 22 17.13 686 1/1/1 7/7/7 8.82 294 7/7/7 11.22 449 2/2/2 14/14/14 24.60 820 14/14/14 29.19 1168 3/3/2 22/22/14 38.00 1267 22/22/14 43.99 1760 附件:各公司容量计算公式 一、北电 Npole=[W/R*(1/(Eb/No))*(1/VAF)+1]*f*G =[(1.2288*10^6/9600)*(1/106.5/10)*(1/0.4)+1]*0.65*0.85 =40.1 W:CDMA 带宽,为 1.2288MHz R:数据速率,为 9600bit/s VAF: 语音激活系数,为 0.4 f: 频率复用因子,为 0.65 G: 扇区化因子,为 0.85 建议系统负载=50%,可得反向链路容量 20channels/sector 二、摩托罗拉 Npole=[W/R*(1/(Eb/(No+Io)adjusted)*(1/VAF)]*(1/(1+beta))*G =[(1.2288*10^6/9600)*(1/106.5/10)*(1/0.4)]*(1/(1+0.7)*0.8 =36(全向) =29(单扇区/三扇区型) W:CDMA 带宽,为 1.2288MHz R:数据速率,为 9600bit/s VAF: 语音激活系数,为 0.4 beta: 外部基站对内部基站的干扰,为 0.7 G: 扇区化因子,为 0.80 建议系统负载=75%,可得反向链路容量:全向 27channels,21channels/sector。

PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 CDMA 的语音编码与信道编码的语音编码与信道编码 摘 要:随着 3G 移动通信技术的逐步实现以及移动通信与互联网的融合,全球正迅速步入移动信息时代CDMA 已被广泛接纳为第三代移动通信的核心技术之一,它具有优越的性能本文主要介绍 CDMA 中常用的语音编码技术与信道技术 关键词:语音 编码 信道编码 受激励线性编码 码激励线性预测编码 矢量和激励线性预测编码 编码器 解码器 卷积码 1 CDMA 中的语音编码技术中的语音编码技术 语音编码为信源编码,是将模拟信号转变为数字信号,然后在信道中传输在数字移动通信中,语音编码技术具有相当关键的作用,高质量低速率的话音编码技术与高效率数字调制技术相结合,可以为数 字移动网提供高于模拟移动网的系统容量目前, 国际上语音编码技术的研究方向有两个:降低话音编码速率和提高话音质 1.1 语音编码技术的分类 语音编码技术有三种类型:波形编码、参量编码和混合编码 l 波形编码:是在时域上对模拟话音的电压波形按一定的速率抽样,再将幅度量化,对每个量化点用代码表示。

解码是相反过程,将接收的数字序列经解码和滤波后恢复成模拟信号波形编码能提供很好的话音质量,但编码信号的速率较高,一般应用在信号带宽要求不高的通信中脉冲编码调制(PCM)和增量调制(ΔM)常见的波形编码,其编码速率在 16kbit/s-64kbit/s l 参量编码:又称声源编码,是以发音模型作基础,从模拟话音提取各个特征参量并进行量化编码,可实现低速率语音编码,达到 2kbit/s-4.8kbit/s但话音质量只能达到中等 l 混合编码:是将波形编码和参量编码结合起来,既有波形编码的高质量优点又有参量编码的低速率优点其压缩比达到 4kbit/s-16kbit/s泛欧 GSM 系统的规则脉冲激励――长期预测编码(RPE-LTP)就是混合PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 编码方案 1.2 CDMA 的语音编码 CDMA 系统如同其它数位式行动系统,它也采用语音编码技术来降低语音的资料速率CDMA 系统的语音编码主要有从线性预测编码技术发展而来的激励线性预测编码 QCELP 和增强型可变速率编码 EVRC目前 13bit/s celp语音编码已达到有线长途的音质水平, 我国已正式将 CELP 编码列入 CDMA 标准中, 总之,CDMA 系统中所使用的编码技术是对现有编码技术的有机组合和高效利用。

(1) QCELP 受激线性预测编码 QCELP,即QualComm Code Excited Linear Predictive(QualComm 受激线性预测编码) 美国 Qualcomm 通信公司的专利语音编码算法,是北美第二代数字移动( CDMA)的语音 编码标准 (IS95)这种算法不仅可工作于 4/4.8/8/9.6kbit/s 等固定速率上,而且可变速率地工作于 800bit/s~9600bit/s 之间Q4401、Q4413 单片语音编码器就是基于这种编码算法QCELP 算法被认为是到目前为止效率效率最高的一种算法,它的主要特点之一,是使用适当的门限值来决定所需速率I‘1 限值懈景噪声电平变化而变化,这样就抑制了背景噪声,使得即使在喧闹的环境中,也能得到良好的话音质量,CDMA8Kbit/s 的话音近似 GSM 13Mbit/s 的话音CDMA 采用 QCELP 编码等一系列技术,具有话音清晰、背景噪声小等优势,其性能明显 优于其他无线移动通信系统,语音质量可以与有线媲美 无线辐射低 (2) CELP 码激励线性预测编码 CELP 码激励线性预测编码是 Code Excited Linear Prediction 的缩写。

CELP是近 10 年来最成功的语音编码算法CELP 语音编码算法用线性预测提取声道参数,用一个包含许多典型的激励矢量的码本作为激励参数,每次编码时都在这个码本中搜索一个最佳的激励矢量, 这个激励矢量的编码值就是这个序列的码本中的序号CELP 已经被许多语音编码标准所采用,美国联邦标准 FS1016 就是采用 CELP 的编码 方法,主要用于 高质量的 窄带语音 保密 通信 CELP (Code- Excited Linear Prediction) 这是一个简化的 LPC 算法,以其低比特率著称 (4800- 9600Kbps),具有很清晰的语音品质和很高的背景噪音免疫性 CELP 是一种在中低速率上广泛使用的语音压缩编码方案它综合使用了线PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 性预测、矢量量化、感觉加权、A-B-S(综合分析法)等技术,在 4~16kb/s 的速率上,是宽带语音编码得到很高的编码质量编码器的基本原理框图如图1.2-1 所示与 LPC 模型类似,CELP 模型中也有激励信号和声到滤波器,但它的激励信号不再是 LPC 模型中的二元激励信号。

在目前常用的 CELP 模型中,激励信号来自两个方面:长时基音预测器(又称自适应码本)和随机码本自适应码本被用来描述语音信号的周期性(基音信息) 固定的随机码本则被用来逼近语音信号经过短时和长时预测后的线性预测余量信号 从自适应码本和随机码本中搜索出的最佳激励矢量乘以各自的最佳增益后相加,便可得到激励 e(n)它一方面被用来更新自适应码本,另一方面则被输入到合成滤波器 H(z)以得到合成语音^s(n)^s(n)与原始语音 s(n)的误差通过感觉加权滤波器 W(z)后可得到感觉加权误差信号 e(n)使 e(n)均方误差为最小的激励矢量就是最佳激励矢量 L S(n) + I + e(n) 图 1.2-1 CELP 编码其原理框图 CELP 的解码过程已经包含在编码过程中在解码时,根据编码传输过来的信息从自适应码本和随机码本中找出最佳码矢量,分别乘以各自的最佳增益并相加,可以得到激励信号 e(n),将 e(n)输入到合成滤波器 H(z),便可得到合成语音 s(n)可以看出,搜索最佳激励矢量是通过综合出重建语音信号进行的这种通过综合来分析语音编码参数的优化方法称为综合分析法,即 A-B-S方法。

采用这种方法明显提高了合成语音的质量, 但也使编码运算量增加不少固定码本采用不同的结构形式,就构成不同类型的 CELP例如采用代数码本、多脉冲码本、矢量和码本的 CELP 分别称为 ACELP、MP-CE:P 和 VSELP 编码 CELP 算法简介: 线性预测: ∑ =−−=p1ii)in(ya)n(y ˆ自适应码本 随机码本 合成滤波器 H(Z) 感觉加权 滤 波器 W(Z) 均方误差最小估计 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 y(n) y(n- p) y(n- 1) P个点 CELP 语音合成示意图: 从语音产生的机理出发,对人发音模型的有关参数进行编码,即分析- 合成编码,可获得较好音质的同时有效降低编码率,其中最具代表性的是线性预测编码(Linear Prediction Code- LPC)和码 激励线性预测 编码 (Code Excited Linear Prediction Code- CELP) LPC 的基本原理是根据人发声特点来建立语音产生的 数学模型人发声时有清音和浊音之分,清音无基音,呈现与白噪声类似的平坦频谱,所以可用白噪声作为清音的激励;。

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