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Freitag 12.11.1999Projektwoche WS 99/00 Projektthema: g Wideband Code Division Multiple Access W-CDMA.

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1 Freitag Projektwoche WS 99/00 Projektthema: g Wideband Code Division Multiple Access W-CDMA

2 Freitag Projektwoche WS 99/00 CDMA ist einen Spread Spectrum Technologie, das heißt alle Teilnehmer versenden das vergleichsweise schmalbandige Funksignal gleichzeitig in einem breiten Frequenzspektrum. Das gegebene Frequenzspektrum des Datensignals eines Benutzers wird mit Hilfe eines pseudo-zufälligen Codes (Pseudo Random Noise Code) gespreizt. Das bedeutet das die Bitrate des PN-Codes um einen Spreizungsfaktor höher ist als die Bitrate des Datensignals. W-CDMA

3 Freitag Projektwoche WS 99/00 Technisches Prinzip der CDMA-Übertragungstechnik W-CDMA

4 Freitag Projektwoche WS 99/00 Entwickelt von der Firma Qualcomm für die amerikanischen Streitkräfte a Seit dem ist dies ein bevorzugtes Verfahren für den digitalen Mobilfunk wie folgende Beispiele zeigen: a UMTS Mobilfunkstandard der dritten Generation Start 2001 in Japan und ca in Europa IS 95 Mobilfunkstandard in Nordamerika W-CDMA

5 Freitag Projektwoche WS 99/00 Versionen des CDMA-Verfahrens g Direkt Sequenz (DS)-CDMA moduliert zunächst das Basisband mit dem Träger. Das erhaltene Signal wird anschließend in einer Multiplexmodulation mit der Spreizsequenz moduliert. Bei Multicarrier (MC)-CDMA wird zunächst der Daten- strom entsprechend der Trägeranzahl N auf diese demultiplext. Je Trägerfrequenz schließt sich eine QPSK- Modulation an. Da jeder Nutzer mehrere logische Kanäle auf einem Träger belegt und mehrer Nutzer auf einem Kanal senden, wird mit einem Walsh-Code gespreizt. W-CDMA

6 Freitag Projektwoche WS 99/00 Vorteile: e Variable Datenrate durch variable Spreizung leicht an den notwendigen Bedarf anzupassen Hohe Netzkapazität und Reichweite bei optimaler Einstellung der Parameter (z.B. Fast Power Control) Einfacher Verbindungsaufbau, keine Suche nach freien Frequenzen und Zeitschlitzen, lediglich Codes müssen verwaltet und zugeteilt werden Keine Frequenzpläne ermöglicht Soft Handover und Reusefaktor = 1 W-CDMA

7 Freitag Projektwoche WS 99/00 Nachteile: h Addition der Rauschanteile mit jedem neu dazukommenden Teilnehmer Nutzsignal lässt sich nicht mehr vom Rauschen unterscheiden bei zu vielen Teilnehmern Fast Power Control erforderlich Signale müssen annähernd mit gleicher Sendeleistung an der Basisstation ankommen Soft Handover verschwenden Systemressourcen durch gleichzeitige Benutzung zweier Basisstationen. W-CDMA

8 Freitag Projektwoche WS 99/00 Schwerpunkt des Projektes g Erweiterung der bestehenden CDMA Simulation unter WinSimu von 8 auf 16 Kanäle Einarbeitung in die verschiedenen Codiermöglichkeiten wie Gold- und Walshcodes sowie Pseudozufallscodefolgen TDMA-Simulation mit 4 Kanälen Vergleich von CDMA mit TDMA wie es derzeit in bestehenden GSM-Mobilfunknetzen eingesetzt wird W-CDMA

9 Freitag Projektwoche WS 99/00 Blockschaltbild W-CDMA mit 16 Kanälen W-CDMA

10 Freitag Projektwoche WS 99/00 Walshcode Signal Walsh Function Code W-CDMA

11 Freitag Projektwoche WS 99/00 Ergebnisse: g Theoretisch waren schnell die nötigen Grundlagen geschaffen worden um die bestehende Simulation zu erweitern. Allerdings stießen wir immer wieder auf Grenzen des Simulationsprogramms WinSimu, die es nicht zuließen ohne Abänderung der Software den Versuch zu fahren. Die technischen Anforderungen, dass die Walsh-Code-Frequenz groß gegenüber der NF und die Trägerfrequenz groß gegenüber der Walsh-Code-Frequenz zu sein hat, ließen sich nicht in das Programm einarbeiten. W-CDMA

12 Freitag Projektwoche WS 99/00 Folgerung! Realisierung der vorhandenen 8 Kanal CDMA- Simulation und Vergleich der Ergebnisse dieses Versuchs mit einer von uns aufgebauten TDMA- Simulation. W-CDMA

13 Freitag Projektwoche WS 99/00 Blockschaltbild W-CDMA mit 8 Kanälen W-CDMA

14 Freitag Projektwoche WS 99/00 Technisches Prinzip der TDMA-Übertragungstechnik W-CDMA

15 Freitag Projektwoche WS 99/00 Blockschaltbild TDMA mit 4 Kanälen W-CDMA

16 Freitag Projektwoche WS 99/00 Vergleich Beide Verfahren finden Anwendung in der modernen Telekommunikation Für den Mobilfunk gesprochen, überwiegen die Vorteile für das CDMA-Verfahren (höhere Flexibilität in der Kapazität, Störunempfindlicher usw.) Das in der Praxis bewährte TDMA-Verfahren verschwindet nicht, vielmehr baut UMTS darauf auf! Perspektiven sind schwierig: Es ist zu erwarten, das in Zukunft Handys nicht nur Dualbandfähig sondern auch verschiedene Übertragungstechniken beherrschen müssen W-CDMA

17 Freitag Projektwoche WS 99/00 Danke für ihre Aufmerksamkeit j und eine schönes Wochenende j wünscht ihnen j das Projektteam 3 W-CDMA


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