论述CDMA蜂窝系统能比TDMA蜂窝系统获得更大通信容量的原因和条件

论述CDMA蜂窝系统能比TDMA蜂窝系统获得更大通信

容量的原因和条件

通信工程201102班 龙婷

摘要

目前的数字移动通信网的主要多址方式是FDMA、TDMA系统(GSM，DAMPS)。在频谱效率上约是模拟系统的3倍，容量有限；在话音质量上13kbit/s编码也很难达到有线电话水平、FTDMA系统的业务综合能力较高，能进行数据和话音的综合，但终端接入速率有限(最高9.6kbit/s TDMA系统无软切换功能，因而容易掉话，影响服务质量z；TDMA系统的国际漫游协议还有待进一步的完善和开发。因而TDMA并不是现代蜂窝移动通信的最佳无线接入，而CDMA码分多址技术完全适合现代移动通信网所要求的大容量、高质量、综合业务、软切换、国际漫游.

CDMA系统具有以下主要特点：

(1)系统容量大，根据理论计算和实际测试表明，CDMA系统容量是模拟蜂窝系统的10～20倍，是TDMA系统的4倍。

(2)CDMA系统具有软容量特性。在FDMA和TDMA系统中，当所有频道或时隙被占满以后，再无法增加一个用户。此时若有新的用户呼叫，只能遇忙等待产生阻塞现象。而CDMA系统的全部用户共享一个无线信道，用户信号是靠伪随机码区分的，当系统负荷满载时，再增加少量用户只会引起话音质量的轻微下降，而不会产生阻塞现象。

CDMA系统的这一特性，使系统容量和用户数之间存在一种“软”关系。在业务高峰期间，可以通过稍微降低系统的误码性能，达到增多系统用户数目。系统软容量的另一种形式是小区呼吸功能。所谓小区呼吸功能是指各个小区的覆盖区域大小是动态的。当相邻的两个小区负荷一轻一重时，负荷重的小区通过减小导频发射功率，使本小区边缘的用户由于导频功率强度不够而切换到相邻小区，使重负荷小区的负荷得到分担，从而增加了系统的容量。 (3)CDMA系统具有软切换功能。所谓软切换是指当移动台需要切换时，先与新小区的基站连通，再与原来小区的基站切断联系。在切换过程中，原小区的基站和新小区的基站同时为过区的移动台服务。软切换功能可以使过区切换的可靠性提高。

(4)(4)CDMA系统具有话音激活功能。由于人类通话过程中话音是不连续的，占空比小于35%。CDMA系统采用可变速率声码器，在不讲话时传输速率降低，减小对小区其他用户的影响，从而增加系统的容量。

(5)CDMA系统以扩频技术为基础，因此具有抗干扰、抗多径衰落、保密性强等优点。

TDMA系统具有如下特性：

（1）每载频多路信道。TDMA系统形成频率时间矩阵，在每一频率上产生多个时隙，这个矩阵中的每一点都是一个信道，在基站控制分配下，可为任意一移动客户提供电话或非话业务。

（2）利用突发脉冲序列传输。移动台信号功率的发射是不连续的，只是在规定的时隙内发射脉冲序列。

（3）传输速率高，自适应均衡。每载频含有时隙多，则频率间隔宽，传输速率高，但数字传输带来了时间色散，使时延扩展加大，故必须采用自适应均衡技术。

（4）传输开销大。由于TDMA分成时隙传输，使得收信机在每一突发脉冲序列上都得重新获得同步。为了把一个时隙和另一个时隙分开，保护时间也是必须的。因此，TDMA系统通常比FDMA系统需要更多的开销。

（5）对于新技术是开放的。例如当话音编码算法的改进而降低比特速率时，TDMA系统的信道很容易重新配置以接纳新技术。

（6）共享设备的成本低。由于每个载频为多个客户提供服务，所以TDMA系统共享设备的每客户平均成本与FDMA系统相比是大大降低了。

（7）移动台设计较复杂。它比FDMA系统移动台完成更多的功能，需要复杂的数字信号处理。

参考文献：

[1] 张煦. 数字蜂窝通信的发展进程[J].现代通信, 2010，NO.3, 7-9.

[2]李建东等编著.《移动通信第四版》.西安电子科技大学出版社2006. [3]黎洪松编著.《数字通信原理》.西安电子科技大学出版社,2007