3G入门教科书(8)

2018-12-25 22:47

利于多媒体通信系统的应用,比如可以在提供话音服务的同时提供数据服务,使得用户在通话时也可以接收寻呼信息。

----CDMA手机的备用时间更长。低平均功率、高效的超大规模集成电路设计和先进的锂电池的结合显示了CDMA在便携式电话应用中的突破。用户可以长时间地使用手机接收电话,也可以在不挂机的情况下接收短消息。

然而,宽带CDMA系统的应用也还面临着一些技术困难,多址干扰的降低和抵消是CDMA的基本课题,也是提高宽带CDMA系统容量,发挥宽带CDMA系统特长的重要课题。 2. CDMA的关键技术 (1)功率控制技术

功率控制技术是CDMA系统的核心技术。CDMA系统是一个自扰系统,所有移动用户都占用相同带宽和频率,CDMA功率控制的目的就是使系统即能维护高质量通信,又不对其他用户产生干扰。 (2)PN码技术

PN码的选择直接影响到CDMA系统的容量,抗干扰能力,接入和切换速度等性能。CDMA信道的区分是靠PN码来进行的,因而需求pn码自相关性要好,互相关性要弱,实现和编码方案简单等。目

前的CDMA系统就是采用一种基本的PN序列----m序列作为地址码,利用它的不同相位来区分不同用户。 (3)RAKE接收技术

移动通信信道是一种多径衰落信道,RAKE接收技术就是分别接收每一路的信号进行解调 ,然后叠加输出来增强接收效果,在CDMA系统中多径信号不再是一个不利因素,而且变成了一个可供利用的有利因素。

(4)声码器速率的自适应阈值技术

CDMA系统使用了确定声码器速率的自适应阈值,自适应阈值可以根据背景声学噪音电平的变化改变声码器的数据速率。这些阈值的使用压制了背景声学噪声,因而在噪声环境下也能提供清晰的话音。

二、TD-SCDMA技术

1. GSM移动通信在发展中遇到的问题

近几年来,中国GSM移动通信网发展势头强劲,移动用户数已超过1亿用户,且仍在高速增长。 GSM网继续高速发展,面临的第一个问题是频率资源问题,例如我们广东的大多数城市人口密集,因此频率资源是制约移动通信高速发展的重要因素之一。可以用900M/1800M双频组网的方式来解决频率资源不足的问题。但1800M

频率的衰减比900M差,因此,在城区1800M GSM的覆盖半径很小,不能完全与900M GSM基站同址建设,建设成本将增加。随着部分城区用户对高速移动数据业务需求的增长,单一用户所占频带宽度增加,中国加入WTO后,势必增加新的电信服务运营者,要将有限的频率资源分配给更多的运营者,这些都将进一步加剧移动通信频率资源紧张的矛盾。

GSM网高速发展面临的另一个问题是数据业务传输速率的问题。随着因特网的高速发展,手机上网也越来越成为一种时尚需求。而现在GSM网的用户数据传输速率只有9.6kb/s,将成为手机上网业务发展的瓶颈。拓宽GSM网的数据业务传输速率的迫切性已成为急待解决的现实问题,除此之外,进一步提高用户的数据传输速率,仍是需要等待解决的问题。 2. 中国3G不落后

近几年来,国家投入了数亿元从事第三代移动通讯的技术研究和开发。于去年11月5日有了重大突破,我国提出的第三代移动通信TD-SCDMA标准建议已被国际电联正式采纳,成为第三代移动通信标准(IMT-2000)系列中的重要标准之一。这是我国百年电信史上首次完整地提出自己的标准,并成为国际标准。这也标志着我国的通信技术的发展程度已经由单纯的跟踪转 到创新的阶段,是一个开创性的转变。

3. TD-SCDMA技术

TD-SCDMA特点是采用时分双工模式(TDD)的第三代移动通信系统,其主要的技术特点为: ----采用智能天线技术 ----采用上行同步方式 ----采用接力切换方式 ----采用低码片速率

TD-SCDMA是目前世界上唯一采用智能天线的第三代移动通信系统。在TD-SCDMA系统中,由于采用了TDD模式,上、下行链路采用同一频率,在同一时刻上下行链路的空间物理特性是完全相同的,因此,只要在基站端依据上行数据进行空间参数的估值,再根据这些估值对下行链路的数据进行数字赋形,就可以达到自适应波速赋形的目的,充分发挥智能天线的作用。

CDMA系统中多个用户的信号在时域和频域上是混叠的,接收时需要把各个用户的信号分离开来。理想情况下,利用扩频码的正交特性可以保证解调时能无偏差的解调出户数据。而实际系统中由于同步的不准确,空间信道的多径特性等造成的影响,导致各用户信号之间不能维持理想的正交特性,这时对某一特定用户而言,所有工作在同频段的其他用户的信号都是干扰信号,随着用户数目的增多,干扰

逐渐增大,系统用户数增加到一定数量时,干扰增大到无法将有用信号提取出来,因此,CDMA系统是个干扰受限的系统。

采用智能天线和上行同步技术后,可极大的降低多址干扰,只有来自主瓣方向和较大副瓣方向的多径才对有用信号带来干扰,因此,可有效地提高系统容量,从而明显提高了频谱利用率,智能天线的采用,也可有效的提高天线可以采用多个小功率的线性功率放大器来代替单一的大功率线性放大器,而单一大功率线性放大器的价格远高于多个小功率线性放大器的价格,所以智能天线可大大降低基站的成本。智能天线带来的另一好处是提高了设备的冗余度。

智能天线的采用可大致定位用户的方位和距离,因此,基站和基站控制器可采用接力发换方式,根据用户的方位,距离信息来判断手机用户现在是否移动到了应该切换给另一基站的监近区域,如果进入切换区,便可通过基站控制器通知另一基站做好切换的准备,达到接力切换的目的。接力切换可提高切换的成功率。

TD-SCDMA系统仅采用1.28Mb/s的码片速率,只需占用单一的1.6M频带宽度,就可传送2Mb/s的数据业务,而3G FDD的方案,要传送2Mb/s的数据业务,均需要2*5M的带宽,即需两个对称的5M带宽,分别作为上、下行频段,且上下行频段间需要有几十M的频率间隔作为保护。在目前资源十分紧张的情况下,要找到符合要求的对称频段非常困难,而TD-SCDMA系统可以“见缝插针”,只要


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