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1、 毕业设计（论文）设计（论文）题目利用宽带CDMA技术增加蜂窝系统容量研究学 院： 电子与信息工程学院 学生姓名： 黎浩标 专业班级： 08移动通信技术2班 学 号： 2008207232 指导教师： 闫云利 20 11 年 6月 6 日 毕业设计（论文）摘要 系统容量是衡量蜂窝移动通信系统性能的重要指标。本文介绍了蜂窝移动通信系统、宽带CDMA技术的特点及发展过程、几种多址方式的蜂窝移动通信系统容量比较，分析了宽带CDMA与GSM系统重叠覆盖时的蜂窝系统容量，通过计算得出用宽带CDMA系统与GSM系统进行频带共享，可以大大提高整个系统的容量的结论。 关键词 ：蜂窝系统；宽带CDMA；GSM；
2、容量Abstract system capacity is the measure cellular mobile communication system performance is an important index. This paper introduces the cellular mobile communication system, broadband CDMA technical characteristics and development process, several multi-access way of cellular mobile communicatio
3、n system capacity comparison and analysis the broadband CDMA and GSM system overlapping coverage of cellular system capacity, the calculations with broadband CDMA system and GSM system bandwidth sharing, can greatly improve the whole system capacity conclusion.Key words: cellular systems;Wideband CD
4、MA;GSM;capacity目 录摘要IAbstractII第一章 绪论1第二章 蜂窝移动通信系统22.1 蜂窝移动通信系统概念22.2 蜂窝移动通信系统的发展史22.2.1 第一代蜂窝移动通信系统32.2.2 第二代蜂窝移动通信系统42.2.3 第三代蜂窝移动通信系统5第三章 CDMA技术简介63.1 CDMA概念63.2 CDMA系统结构63.3 技术背景63.4 CDMA演进过程73.4.1 cdma200083.4.2 cdma2000-1X/EV8第四章 宽带技术124.1 宽带124.2 蜂窝宽带124.2.1 蜂窝宽带概述134.2.2 蜂窝宽带发展史13第五章 几种多址方式的
5、蜂窝移动通信系统容量比较155.1 蜂窝移动通信系统的容量度量方法155.2 频分多址(FDMA)的小区容量155.3 时分多址(TDMA)的小区容量165.4 码分多址(CDMA)的小区容量175.5 结论18第六章 宽带CDMA与GSM系统的蜂窝系统容量196.1 宽带 CDMA与 GSM系统频带共享196.2 混合蜂窝容量分析196.2.1 容量分析模型196.2.2 GSM前向链路分析216.2.3 CDMA前向链路分析226.3 容量计算结果23结束语25参考文献26致 谢27I第一章 绪论目前，在移动通信系统中应用的多址技术有三类，它们是频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)和
6、码分多址(CDMA)。其中，CDMA技术已经被公认为是性能最优越、最具有发展潜力的技术。这主要是因为CDMA有着其它两种多址技术无法比拟的如下优点：固有的抗多径衰落能力；可以运用话音激活技术增加系统的容量、减小传输功率；具有软切换和软容 量的特性；系统容量大、保密性好、组网简单；适合与窄带系统共享频带等等。 在CDMA技术发展过程中，最先提出的窄带CDMA系统发展迅猛，短短几年就已经完成了从理论向商用产品转变的全过程，而稍后提出的宽带CDMA则更具有无限广阔的发展前景。宽带CDMA，由于更宽的带宽，使其具有更大的抗衰落能力，这就意味着在相同的输出功率下能提供范围更广泛的性能，或者在同样的覆盖范
7、围下可降低功率要求，宽带CDMA的宽广频谱使它对于市区环境中的干扰和多径传播环境具有更高的抗干扰能力，在多蜂窝环境下能够提供更大的容量和更高的话音质量。另外，附加的带宽意味着有更大的能力支持更高带宽业务和提供更灵活多样的混合业务。 宽带CDMA与窄带CDMA的一个重要区别在于窄带CDMA只能在固定的125MHz带宽范围内有效，而宽带CDMA则可根据特定的应用需要使用不同的带宽，而且可以更好地与现有的任何窄带系统实现频带共享。这就为我们如何更充分地利用宝贵的频谱资源提供了一种思路。本文就是根据这一思路，应用宽带CDMA技术与现有的蜂窝移动通信系统进行频率共享，以求达到提高频谱利用率、增加整个蜂窝
8、系统容量的目的1。 第二章 蜂窝移动通信系统2.1 蜂窝移动通信系统概念蜂窝系统也叫“小区制”系统，是将所有要覆盖的地区划分为若干个小区，每个小区的半径可视用户的分布密度在110km左右。在每个小区设立一个基站为本小区范围内的用户服务，并可通过小区分裂进一步提高系统容量。这种系统由移动业务交换中心（MSC）、基站（BS）设备及移动台（MS）（用户设备）以及交换中心至基站的传输线组成。目前在我国运行的900MHz 第一代移动通信系统（TACS）模拟系统和第二代移动通信系统（GSM）数字系统都属于这一类。就是说移动台的移动交换中心与公共的电话交换网（就是我们平时所说的电话网PSTN）之间相连，移动
9、交换中心负责连接基站之间的通信，通话过程中，移动台（比如手机）与所属基站建立联系，由基站再与移动交换中心连接，最后接入到公共电话网 。蜂窝式公用陆地移动通信系统适用于全自动拨号、全双工工作、大容量公用移动陆地网组网，可与公用电话网中任何一级交换中心相连接，实现移动用户与本地电话网用户、长途电话网用户及国际电话网用户的通话接续。这种系统具有越区切换、自动或人工漫游、计费及业务量统计等功能。这些功能将在以后中陆续介绍。目前模拟蜂窝移动通信系统主要用于开放电话业务。随着GSM数字蜂窝移动网的建设和发展，已逐步开放数据、传真等多种非电话业务。特点：用户容量大，服务性能较好，频谱利用率较高，用户终端小巧
10、而且电池使用时间长，辐射小等等。新的问题：系统复杂、越区切换、漫游、位置登记、更新和管理、以及系统鉴权等等。2.2 蜂窝移动通信系统的发展史移动通信的发展历史可以追溯到19 世纪。1864 年麦克斯韦从理论上证明了电磁波的存在；1876 年赫兹用实验证实了电磁波的存在；1900 年马可尼等人利用电磁波进行远距离无线电通信取得了成功，从此世界进入了无线电通信的新时代。现代意义上的移动通信开始于20 世纪20 年代初期。1928 年，美国Purdue 大学学生发明了工作于2MHz 的超外差式无线电接收机，并很快在底特律的警察局投入使用，这是世界上第一种可以有效工作的移动通信系统；20 世纪30 年
11、代初，第一部调幅制式的双向移动通信系统在美国新泽西的警察局投入使用；20 世纪30 年代末，第一部调频制式的移动通信系统诞生，试验表明调频制式的移动通信系统比调幅制式的移动通信系统更加有效。在20 世纪40 年代，调频制式的移动通信系统逐渐占据主流地位，这个时期主要完成通信实验和电磁波传输的实验工作，在短波波段上实现了小容量专用移动通信系统。这种移动通信系统的工作频率较低、话音质量差、自动化程度低，难以与公众网络互通。在第二次世界大战期间，军事上的需求促使技术快速进步，同时导致移动通信的巨大发展。战后，军事移动通信技术逐渐被应用于民用领域，到20 世纪50 年代，美国和欧洲部分国家相继成功研制
12、了公用移动电话系统，在技术上实现了移动电话系统与公众电话网络的互通，并得到了广泛的使用。遗憾的是这种公用移动电话系统仍然采用人工接入方式，系统容量小。从20 世纪60 年代中期至70 年代中期，美国推出了改进型移动电话系统，它使用150MHz和450MHz 频段，采用大区制、中小容量，实现了无线频道自动选择及自动接入公用电话网。20 世纪70 年代中期，随着民用移动通信用户数量的增加，业务范围的扩大，有限的频谱供给与可用频道数要求递增之间的矛盾日益尖锐。为了更有效地利用有限的频谱资源，美国贝尔实验室提出了在移动通信发展史上具有里程碑意义的小区制、蜂窝组网的理论，它为移动通信系统在全球的广泛应用
13、开辟了道路。2.2.1 第一代蜂窝移动通信系统1978 年，美国贝尔实验室开发了先进移动电话业务（AMPS）系统，这是第一种真正意义上的具有随时随地通信能力的大容量的蜂窝移动通信系统。AMPS 采用频率复用技术，可以保证移动终端在整个服务覆盖区域内自动接入公用电话网，具有更大的容量和更好的语音质量，很好地解决了公用移动通信系统所面临的大容量要求与频谱资源限制的矛盾。20 世纪70 年代末，美国开始大规模部署AMPS 系统。AMPS 以优异的网络性能和服务质量获得了广大用户的一致好评。AMPS 在美国的迅速发展促进了在全球范围内对蜂窝移动通信技术的研究。到20 世纪80 年代中期，欧洲和日本也纷
14、纷建立了自己的蜂窝移动通信网络，主要包括英国的ETACS 系统、北欧的NMT-450 系统、日本的NTT/JTACS/NTACS 系统等。这些系统都是模拟制式的频分双工（Frequency Division Duplex，FDD）系统，亦被称为第一代蜂窝移动通信系统或1G 系统。2.2.2 第二代蜂窝移动通信系统900/1800MHz GSM第二代数字蜂窝移动通信(简称GSM移动通信)业务是指利用工作在900/1800MHz频段的GSM移动通信网络提供的话音和数据业务。GSM移动通信系统的无线接口采用TDMA技术，核心网移动性管理协议采用MAP协议。900/1800MHz GSM第二代数字蜂窝移动通信业务包括以下主要业务类型：端到端的双向话音业务。移动消息业务，利用GSM网络和消息平台提供的移动台发起、移动台接收的消息业务。移动承载业务及其上移动数据业务。移动补充业务，如主叫号码显示、呼叫前转业务等。经过GSM网络与智能网共同提供的移动智能网业务，如预付费业务等。国内漫游和国际漫游业务。900/1800MHz GSM 第二代数字蜂窝移动通信业务的经营者必须自己组建GSM移动通信网络，所提供的移动通信业务类型可以是一部分或全部。提供一次移动通信业务经过的网络可以是同一个运营者的网络，也可以由不同运营者的网络共同完成。提供移
