數(shù)字移動通信技術(shù)10

1、第第10 10章章 移動通信的展望移動通信的展望第第10 10章章 移動通信的展望移動通信的展望10.1 個人通信概述個人通信概述 10.2 關(guān)于個人通信的國際標(biāo)準(zhǔn)和研究進展關(guān)于個人通信的國際標(biāo)準(zhǔn)和研究進展 10.3 未來移動通信中的關(guān)鍵技術(shù)未來移動通信中的關(guān)鍵技術(shù) 思考題與習(xí)題思考題與習(xí)題第第10 10章章 移動通信的展望移動通信的展望縱觀移動通信的發(fā)展歷程， 當(dāng)代移動通信可分為四個階段： （1） 第一代移動通信以模擬調(diào)頻、 頻分多址為主體技術(shù)， 包括以蜂窩網(wǎng)系統(tǒng)為代表的公用移動通信系統(tǒng)、 以集群系統(tǒng)為代表的專用移動通信系統(tǒng)以及無繩電話, 主要向用戶提供模擬話音業(yè)務(wù)。(2) 第二代移動通信以

2、數(shù)字傳輸、時分多址或碼分多址為主體技術(shù)，簡稱數(shù)字移動通信，包括數(shù)字蜂窩系統(tǒng)、數(shù)字無繩電話系統(tǒng)和數(shù)字集群系統(tǒng)等，主要向用戶提供數(shù)字話音業(yè)務(wù)和低速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。10.1 個人通信概述個人通信概述第第10 10章章 移動通信的展望移動通信的展望(3) 第三代(3G)移動通信以CDMA為主要技術(shù)，向用戶提供2 Mb/s到10 Mb/s的多媒體業(yè)務(wù)。 (4) 超（后）三代（B3G）或第四代(4G)移動通信的研究和開發(fā)，采用OFDM和多天線等新技術(shù)，將向用戶提供100 Mb/s甚至1 Gb/s的數(shù)據(jù)速率。第第10 10章章 移動通信的展望移動通信的展望10.1.1 個人通信的概念個人通信的概念 長期以來， 人

3、們就有一種美好的愿望： 未來總有一天會做到無論任何人(Whoever)在任何時候(Whenever)和任何地點(Wherever)都能和另一個人(Whomever)進行任何方式(Whatever)的通信。以往，人們曾把這種愿望稱之為幻想， 然而隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展， 這種愿望已經(jīng)不是幻想， 而是可以實現(xiàn)的了。人們把這種向往中的通信稱為“個人通信”， 而把實現(xiàn)個人通信的網(wǎng)絡(luò)稱之為個人通信網(wǎng)(PCN)。第第10 10章章 移動通信的展望移動通信的展望個人通信的愿望雖然早已存在，但個人通信網(wǎng)的設(shè)想?yún)s是在1988年才正式提出來的。其后，PCN在世界范圍內(nèi)立即引起了巨大的反響和共鳴，一些通信發(fā)達的國家紛紛

4、開展了PCN的體系結(jié)構(gòu)和實現(xiàn)技術(shù)的研究， 提出了形形色色的設(shè)想和方案， 有關(guān)PCN的國際標(biāo)準(zhǔn)的制定也受到許多國際組織的重視。第第10 10章章 移動通信的展望移動通信的展望10.1.2 實現(xiàn)個人通信的途徑實現(xiàn)個人通信的途徑 個人通信的設(shè)想激發(fā)了人們的濃厚興趣。從1988年以來，人們對如何實現(xiàn)個人通信曾提出過各種各樣的方案， 也發(fā)生過一些爭論， 甚至相互非議。 一般來說， 實現(xiàn)個人通信的途徑有以下幾種。 (1) 規(guī)劃、 設(shè)計和開發(fā)一種覆蓋世界范圍的全新個人通信網(wǎng)。 這種方法可以按照個人通信的理想目標(biāo)， 自由地精選先進技術(shù)和優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)， 而不受現(xiàn)有通信設(shè)施和現(xiàn)用技術(shù)體制的影響和約束。 第第10

5、10章章 移動通信的展望移動通信的展望(2) 選擇現(xiàn)有的某一種移動通信網(wǎng)絡(luò)進行擴充和改造， 實現(xiàn)一個遍及全球、 功能齊全和適應(yīng)各種運行環(huán)境的個人通信網(wǎng)。 這種辦法對現(xiàn)有各種通信設(shè)備的開發(fā)者、 制造商和運營公司特別有吸引力。第第10 10章章 移動通信的展望移動通信的展望利用和改造某一種通信網(wǎng)絡(luò)向個人通信網(wǎng)發(fā)展的方案都帶有一定的局限性， 主要表現(xiàn)在以下幾個方面： 把蜂窩通信系統(tǒng)的小區(qū)分為宏小區(qū)、 微小區(qū)和微微小區(qū)， 混合配置， 以適應(yīng)城市和鄉(xiāng)村、 戶內(nèi)和戶外的不同需要和擴大個人通信的服務(wù)范圍。 把無繩電話系統(tǒng)由室內(nèi)應(yīng)用擴展到室外應(yīng)用， 通過Telepoint覆蓋整個服務(wù)地區(qū)， 并賦予雙向呼叫、

6、越區(qū)切換和漫游功能， 以提供個人通信業(yè)務(wù)。第第10 10章章 移動通信的展望移動通信的展望 利用中、 低軌道移動通信衛(wèi)星實現(xiàn)個人通信網(wǎng)絡(luò)。 因為移動衛(wèi)星通信在海上、 空中和地形復(fù)雜而人口稀疏的環(huán)境中應(yīng)用具有獨特的優(yōu)點， 不僅覆蓋范圍大， 而且不受地形的限制， 對于解決邊遠(yuǎn)地區(qū)的通信和形成陸?？章?lián)合的立體通信系統(tǒng)而言是最有效的辦法。第第10 10章章 移動通信的展望移動通信的展望(3) 綜合利用現(xiàn)有各種通信網(wǎng)絡(luò)， 發(fā)揮各自的優(yōu)點， 取長補短， 在統(tǒng)一要求和統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的條件下， 突破關(guān)鍵技術(shù)， 解決各種網(wǎng)絡(luò)之間的互連互通， 加強通信網(wǎng)絡(luò)的智能化管理功能， 以實現(xiàn)全球性的個人通信網(wǎng)。第第10 10章章

7、 移動通信的展望移動通信的展望10.2.1 第三代移動通信系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)制定的過程第三代移動通信系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)制定的過程第三代移動通信的主要發(fā)展目標(biāo)是：能提供高質(zhì)量業(yè)務(wù)，包括話音、低速和高速數(shù)據(jù)(從幾kbs到2 Mbs)， 并具有多媒體接口； 能支持面向電路和面向分組業(yè)務(wù)；能工作在各種通信環(huán)境，包括城市和鄉(xiāng)村、丘陵和山地、空中和海上以及室內(nèi)場所；具有更高的頻譜效率，能提供更大的通信容量； 能與固定網(wǎng)絡(luò)兼容， 和現(xiàn)有移動通信網(wǎng)互連互通并實現(xiàn)全球漫游；網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可配置成不同形式， 以適應(yīng)各種服務(wù)需要， 如公用、 專用、 商用和家用； 具有高級的移動性管理， 能保證大量用戶數(shù)據(jù)的存儲、 更新、 交換和實時處理等。

8、 10.2 關(guān)于個人通信的國際標(biāo)準(zhǔn)和研究進展關(guān)于個人通信的國際標(biāo)準(zhǔn)和研究進展第第10 10章章 移動通信的展望移動通信的展望關(guān)于第三代移動通信系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)， 開始主要是由國際電信聯(lián)盟(ITU)主導(dǎo)的， 最初提出時使用的系統(tǒng)名稱為“未來公共陸上移動通信系統(tǒng)”(FPLMTS)， 后改名為“國際移動通信2000”(IMT-2000)。 1998年12月， 世界各國已向ITU提交的無線傳輸技術(shù)(RTT)建議有： (1) 以TDMA為基礎(chǔ)的兩種： DECT， 來自ETSI計劃(EP)DECT。 UWC-136(Universal Wireless Communications)， 來自美國TIA TR45

9、.3。 第第10 10章章 移動通信的展望移動通信的展望(2) 以CDMA為基礎(chǔ)的八種： WINS W-CDMA(Wireless Multimedia and Messaging Service Wideband CDMA)， 來自美國TR46.1。 TD-SCDMA(TimeDivision Synchronous CDMA)， 來自中國電信技術(shù)研究院(CATT)。 W-CDMA(Wideband CDMA)， 來自日本ARIB。 CDMA(Asynchronous DS-CDMA)， 來自韓國TTA。 第第10 10章章 移動通信的展望移動通信的展望 UTRA(UMTS Terrestr

10、ial Radio Access)， 來自ESTI SMG2。 NA：W-CDMA(North American Wideband CDMA)， 來自美國TIPI-ATIS。 cdma2000(Wideband CDMA(IS-95)， 來自美國TIA TR45.5。 CDMA (Multiband Synchronous DS-CDMA)， 來自韓國TTA。 第第10 10章章 移動通信的展望移動通信的展望(3) 用于衛(wèi)星系統(tǒng)的五種： SAT-CDMA，軌道高度2000 km，軌道平面7個，總共49顆低軌道衛(wèi)星，來自韓國TTA。 SW-CDMA(Satellite Wideband CDMA

11、)， 來自ESA。 SW-CTDMA(Satellite Wideband Hybrid CDMATDMA)， 來自ESA。 ICO-RTT，軌道高度10 390 km， 軌道平面2個， 總共10顆中軌道衛(wèi)星，來自ICO Global Communication。 Horizons(Horizons Satellite System)， 來自Inmarsat。第第10 10章章 移動通信的展望移動通信的展望1999年11月赫爾辛基TG81會議通過了“IMT-2000無線接口技術(shù)規(guī)范”建議，該建議中最終確定下來的第三代移動通信系統(tǒng)無線傳輸技術(shù)分為CDMA和TDMA兩類， 具體包括： CDMA D

12、S： UTRA FDD(WCDMA)； CDMA MC： cdma2000 MC； CDMA TDD： UTRA TDD及TD-SCDMA； TDMA SC： UWC-136； TDMA MC： DECT。 第第10 10章章 移動通信的展望移動通信的展望 10.2.2 超（后）三代（超（后）三代（B3G）或第四代）或第四代(4G)移動通信的移動通信的研究和開發(fā)研究和開發(fā) 第三代移動通信已經(jīng)開始商用， 2003年底全球已發(fā)放120個IMT-2000的運行牌照。 僅以日本為例，第三代移動通信2001年10月開始商用（WCDMA技術(shù)），2004年3月已有300萬用戶， 網(wǎng)絡(luò)已覆蓋99%以上的地區(qū)。

13、 第第10 10章章 移動通信的展望移動通信的展望在第三代（3G）移動通信開始商用后， 大家就開始考慮今后該如何發(fā)展， 即開始了超（后）三代（B3G）或第四代(4G)移動通信的研究和開發(fā)。今后的發(fā)展分為兩個思路： 一是對現(xiàn)有3G標(biāo)準(zhǔn)的增強，以滿足未來用戶的需求； 二是研制全新的標(biāo)準(zhǔn)。 第一種思路可以稱為3G的演進， 如3GPP提出了高速下行分組接入（HSDPA），其數(shù)據(jù)率可以達到10.8 Mb/s； 3GPP2提出了1xEV-DV， 其速率可以達到5.4 Mb/s。 第第10 10章章 移動通信的展望移動通信的展望ITU-R對未來系統(tǒng)的發(fā)展的看法包括兩部分：一是IMT-2000的未來發(fā)展，二是

14、超IMT-2000的系統(tǒng)。 IMT-2000將繼續(xù)發(fā)展以支持新的應(yīng)用、產(chǎn)品和服務(wù)。 WWRF（Wireless World Research Forum）認(rèn)為未來的系統(tǒng)不可能僅用一個標(biāo)準(zhǔn)來滿足用戶的所有要求， 應(yīng)當(dāng)用一組標(biāo)準(zhǔn)來滿足完全不同的用戶需求； 應(yīng)當(dāng)利用多模終端， 在一組可選的空中接口中選擇一個最適合給定環(huán)境的空中接口； 此外， 還要滿足100 Mb/s或1 Gb/s的數(shù)據(jù)速率。第第10 10章章 移動通信的展望移動通信的展望IEEE 802下的多個工作組也在進行未來無線通信的標(biāo)準(zhǔn)化工作。 如IEEE 802.11n希望下一代WLAN的實際傳輸速率達到100 Mb/s， 完整的802.1

15、1n標(biāo)準(zhǔn)則預(yù)計在2006年年底至2007年年初之間問世； 2004年8月底有兩個組織提交了提案， TGn Sync組織的提案希望傳輸速率能夠達到640 Mb/s左右， 而WWiSE組織的提案最高速率為540 Mb/s； 它們都選擇使用了“多重輸入與多重輸出”(MIMO， Multiple Input and Multiple Output)技術(shù)作為規(guī)范的核心。 綜上所述， 我們可用圖10-1來概括移動和無線通信的發(fā)展進程。 它包括廣域覆蓋（Wide Area Coverage）的移動通信系統(tǒng)和局域覆蓋(Local Area Coverage)的無線局域網(wǎng)。 第第10 10章章 移動通信的展望移

16、動通信的展望圖10-1 移動通信的發(fā)展進程第第10 10章章 移動通信的展望移動通信的展望10.3 未來移動通信中的關(guān)鍵技術(shù)未來移動通信中的關(guān)鍵技術(shù)10.3.1 自適應(yīng)編碼調(diào)制技術(shù)自適應(yīng)編碼調(diào)制技術(shù) 1. 可變速率調(diào)制技術(shù)可變速率調(diào)制技術(shù) 未來移動通信系統(tǒng)不僅要傳輸不同速率和不同質(zhì)量要求的多種業(yè)務(wù)， 而且因為移動信道的傳播性能經(jīng)常會隨時間和傳播地點而隨機變化， 所以移動通信系統(tǒng)必須具有自適應(yīng)改變其傳輸速率的能力， 以便能靈活地為多種業(yè)務(wù)提供合適的傳輸速率，而且能在保證傳輸質(zhì)量的前提下， 根據(jù)傳播條件實時地調(diào)整其傳輸速率(信道條件好， 提高速率； 信道條件差， 降低速率)， 以充分發(fā)揮所用頻譜的

17、效率。 第第10 10章章 移動通信的展望移動通信的展望實現(xiàn)可變速率調(diào)制的方法有以下幾種： (1) 可變速率正交振幅調(diào)制(VR-QAM)。 QAM是一種振幅和相位聯(lián)合鍵控技術(shù)。 電平數(shù)越多， 每碼元攜帶的信息比特數(shù)就越多。 第第10 10章章 移動通信的展望移動通信的展望圖10-2 星型QAM的星座圖第第10 10章章 移動通信的展望移動通信的展望(2) 可變擴頻增益碼分多址(VSG-CDMA)。 這種技術(shù)靠動態(tài)改變擴頻增益和發(fā)射功率以實現(xiàn)不同業(yè)務(wù)速率的傳輸。 在傳輸高速業(yè)務(wù)時降低擴頻增益， 為保證傳輸質(zhì)量， 可相應(yīng)提高其發(fā)射功率； 在傳輸?shù)退贅I(yè)務(wù)時增大擴頻增益， 在保證業(yè)務(wù)質(zhì)量的條件下， 可

18、適當(dāng)降低其發(fā)射功率， 以減少多址干擾。第第10 10章章 移動通信的展望移動通信的展望(3) 多碼碼分多址(MC-CDMA)。 待傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流經(jīng)串并變換器后， 分成多個(1， 2， ， M)支路， 支路的數(shù)目隨業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的不同速率而變， 當(dāng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)速率小于等于1基本速率時， 串并變換器只輸出1個支路； 當(dāng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)速率大于基本速率而小于2倍基本速率時，串并變換器輸出2個支路； 依此類推， 最多可達M個支路， 即最大業(yè)務(wù)速率可達基本速率的M倍。 第第10 10章章 移動通信的展望移動通信的展望（4） 可變擴頻因子-正交頻分和碼分復(fù)用（VSF-OFCDM）。 可變擴頻因子-正交頻分和碼分復(fù)用（V

19、SF-OFCDM）是 OFDM和CDM（碼分復(fù)用）的結(jié)合， 它根據(jù)小區(qū)的干擾情況動態(tài)調(diào)整擴頻因子， 通過選用不同的子載波數(shù)和在時間或頻域上的擴展來實現(xiàn)不同速率的傳輸。第第10 10章章 移動通信的展望移動通信的展望2. 自適應(yīng)編碼調(diào)制自適應(yīng)編碼調(diào)制 自適應(yīng)編碼調(diào)制（AMC）將不同速率的編碼與不同的調(diào)制方式結(jié)合起來，系統(tǒng)根據(jù)收發(fā)信道的情況動態(tài)選擇最佳的編碼組合。 例如，我們可以采用QPSK、8PSK、16QAM、 64QAM等調(diào)制方式， 可以采用碼率為R=1/4、1/2、或3/4的Turbo碼。 可以有下列七種調(diào)制和碼率的組合：QPSK R=1/4, QPSK R=1/2, QPSK R=3/4

20、, 8PSK R=1/2, 16QAM R=1/2, 16QAM R=3/4和64QAM R=3/4，如表10-1所示。 在碼片速率為3.84 Mc/s， 采用20個碼字、64QAM、 R=3/4 時可以達到10.8 Mb/s的數(shù)據(jù)速率；如改用QPSK R=1/4， 則速率為1.2 Mb/s。第第10 10章章 移動通信的展望移動通信的展望表表10-1 不同調(diào)制編碼方案（不同調(diào)制編碼方案（MCS）提供的信息速率）提供的信息速率第第10 10章章 移動通信的展望移動通信的展望圖10-3 自適應(yīng)調(diào)制編碼的通過率第第10 10章章 移動通信的展望移動通信的展望NTT DoCoMo在4.635 GHz

21、頻段、 101.5 MHz帶寬內(nèi)利用自適應(yīng)調(diào)制編碼的方法，配合VSF-OFCDM調(diào)制可以達到的通過率如圖10-3所示。系統(tǒng)在時域的擴展因子為16， 頻域的擴展因子為1， 采用15個碼字， 6種調(diào)制編碼的方案（MCS）； 在每個天線測量到的接收SNR為6.0、 14.0、 22.0 dB時, 可以達到的通過量為100、 200和300 Mb/s。 從圖中可以看到， 通過采用自適應(yīng)調(diào)制編碼（AMC）， 系統(tǒng)可以達到每一種調(diào)制的最佳傳輸速率。 第第10 10章章 移動通信的展望移動通信的展望10.3.2 多輸入多輸出技術(shù)多輸入多輸出技術(shù)1. 智能天線智能天線 智能天線是一種自適應(yīng)陣列天線。 自適應(yīng)陣

22、列天線已經(jīng)經(jīng)歷了40年的發(fā)展歷史。 智能天線的理想目標(biāo)是能在發(fā)射機或接收機快速移動時， 以一個或多個高增益的窄波束分別對準(zhǔn)并跟蹤所需信號的方向， 同時以波束零點對準(zhǔn)并跟蹤干擾信號的方向， 此時通信系統(tǒng)中的許多用戶可以占用同一個信道工作而互不干擾， 這就實現(xiàn)了所謂的“空分多址(SDMA)”， 如圖10-4 所示。 系統(tǒng)可以為每一個新用戶增加一個新的波束。第第10 10章章 移動通信的展望移動通信的展望圖10-4 利用智能天線實現(xiàn)空分多址示意圖 第第10 10章章 移動通信的展望移動通信的展望 智能天線類似一個空間濾波器， 其突出的優(yōu)點是能夠減少或者濾除同道干擾和多址干擾， 因而能顯著提高通信系統(tǒng)

23、的通信容量。 目前， 移動臺要使用自適應(yīng)天線， 因受體積、 重量和造型等方面的限制， 尚有一定困難， 但基站使用自適應(yīng)天線已被證明是非常有效的。 第第10 10章章 移動通信的展望移動通信的展望圖10-5 自適應(yīng)波束形成示意圖第第10 10章章 移動通信的展望移動通信的展望 圖10-5是一種基于信號到達方向的(DOA)自適應(yīng)波束形成示意圖， 其中天線陣列由N個空間分布的天線陣元組成， 陣元排列可以是直線型、 環(huán)型或平面型， 陣元之間的距離一般為信號波長的一半， 即2； W是復(fù)加權(quán)因子。 這種自適應(yīng)陣列需要判別所有信號的到達方向， 然后根據(jù)信號的到達方向， 計算和選擇合適的復(fù)加權(quán)因子， 將方向圖

24、的主瓣指向所需信號， 而把凹陷對準(zhǔn)干擾信號， 從而提高有用信號的信干比。 這種做法在陣元數(shù)多于用戶數(shù)， 且不存在多徑傳播時比較有效。 第第10 10章章 移動通信的展望移動通信的展望 另一種辦法需要提供一種與所需信號密切相關(guān)而與噪聲和干擾無關(guān)的基準(zhǔn)信號，用此基準(zhǔn)信號和方向圖形成網(wǎng)絡(luò)的輸出信號相減，產(chǎn)生一誤差信號， 然后按照選定的算法準(zhǔn)則(如最小均方差(LMS)準(zhǔn)則、 遞歸最小平方(RLS)準(zhǔn)則等)， 對復(fù)加權(quán)因子W進行調(diào)整， 使形成網(wǎng)絡(luò)的輸出信號盡可能接近基準(zhǔn)信號， 并從輸出信號中消除與基準(zhǔn)信號不相關(guān)的噪聲和干擾信號。 圖10-6是基于基準(zhǔn)信號的陣列天線示意圖。第第10 10章章 移動通信的展

25、望移動通信的展望圖10-6 基于基準(zhǔn)信號的陣列天線示意圖第第10 10章章 移動通信的展望移動通信的展望無論采用哪一種自適應(yīng)算法， 都要在保證性能要求的前提下， 盡可能減少運算量， 縮短收斂時間， 以期能跟蹤移動通信環(huán)境的動態(tài)變化。 基準(zhǔn)信號的產(chǎn)生可以采用下列幾種辦法： (1) 利用發(fā)送同步信號的引導(dǎo)序列來產(chǎn)生參考信號。 因為各個用戶的同步引導(dǎo)序列通常不是獨特的， 所以這種方法不能區(qū)分所需信號和同道干擾。第第10 10章章 移動通信的展望移動通信的展望 (2) 為各個用戶發(fā)送專門的訓(xùn)練序列或引導(dǎo)序列， 用來產(chǎn)生參考信號。 顯然， 這種方法會增大信道的額外開銷。 (3) 在碼分多址移動通信系統(tǒng)中

26、， 因為接收端知道發(fā)送端所用的擴頻碼， 所以利用提取環(huán)路很容易獲得所需的參考信號。 第第10 10章章 移動通信的展望移動通信的展望2. 空時編碼空時編碼 空時編碼（Space Time Coding）是指對發(fā)送符號進行聯(lián)合編碼， 然后在多個天線上同時發(fā)送， 從而實現(xiàn)接收端的有效分集合并， 以提高系統(tǒng)的可靠性。 空時編碼分為兩類： 空時分組編碼(STBC)和空時格型編碼（STTC）。 一個簡單的空時分組編碼如圖10-7所示。 輸入的信息經(jīng)過調(diào)制（星座映射）后生成符號序列。 假定符號序列分為兩個符號一組， 每一組的符號為s0和s1，經(jīng)過編碼生成兩個新的碼組s0，-s*1和s1，s*0， 前一組在

27、天線0上發(fā)送， 后一組在天線1上發(fā)送， 其接收機的框圖如10-8所示。第第10 10章章 移動通信的展望移動通信的展望圖10-7 一個簡單的空時分組編碼第第10 10章章 移動通信的展望移動通信的展望圖10-8 空時分組編碼的單接收天線接收機第第10 10章章 移動通信的展望移動通信的展望00e)()(e)()(11110000jjhTththhTthth(10-1)在時間t的信道模型為： 發(fā)送天線0到接收天線的傳輸損耗函數(shù)為h0(t)， 發(fā)送天線1到接收天線的傳輸損耗函數(shù)為h1(t)。 假定衰落在兩個符號區(qū)間內(nèi)是恒定的， 即 式中， T表示符號周期。 接收信號可以表示為 r0=r(t)=h0

28、s0+h1s1+n0 r1=r(t+T)=-h0s*1+h1s*0+n1 (10-2) 第第10 10章章 移動通信的展望移動通信的展望1001111000rhrhsrhrhs(10-3) 圖10-8中的合路器生成以下兩個合并后的信號送往最大似然檢測器: 11101212011100021200)()(nhnhssnhnhss(10-4) 上式的合并與發(fā)端使用一個天線、收端使用兩個天線進行最大比合并的效果是相同的。合并后的信號送給最大似然檢測器進行解調(diào)判決。 將式(10-1)和式(10-2)代入式(10-3)， 有第第10 10章章 移動通信的展望移動通信的展望令 TTTTThhhhHsssn

29、nnssrsss011010101010,則 sHrsnsHrSsmmaxarg（10-5） （10-6） 第第10 10章章 移動通信的展望移動通信的展望 上述空時碼可以拓展到多個接收天線的情況， 此時式（10-5）就是每一個天線上信號的表達式， 即 mmmnsHr（10-7） M個接收天線的表達式為 21maxargsHrsmmMmSs（10-8） 第第10 10章章 移動通信的展望移動通信的展望01230123103210322301230132103210sssssssssssssssssssssssssssssssss （10-9） 上述例子中的空時編碼的速率為1， 我們也可以將其推廣到更多的發(fā)送天線，構(gòu)造不同碼率的空時分組編碼。 例如, 一個4發(fā)送天線且碼率為1/2的空時分組編碼矩陣如下， 矩陣中的每一行在一個天線上發(fā)送：第第10 10章章 移動通信的展望移動通信的展望圖10-9 2發(fā)送天線采用8PSK調(diào)制的8狀態(tài)空時編碼第第10 10章章 移動通信的展望移動通信的展望3. 多輸入多輸出（多輸入多輸出（MIMO）系統(tǒng)）系統(tǒng) 前面討論的多發(fā)送天線多接收天線系統(tǒng)(或稱為多輸入多輸出（MIMO）系統(tǒng))主要是為了提高系統(tǒng)的可靠性，增加分集增益。MIMO系統(tǒng)的另一個非常重要的用途是提高系統(tǒng)的傳輸容量。一個有N個發(fā)送天線和