移動(dòng)通信原理及WCDMA技術(shù)特點(diǎn)(無(wú)線部分)

移動(dòng)通信基礎(chǔ)知識(shí)及WCDMA技術(shù)特點(diǎn)內(nèi)容提要

第一章移動(dòng)通信基礎(chǔ)第二章智能天線第三章3G無(wú)線部分第一章移動(dòng)通信基礎(chǔ)1、移動(dòng)通信系統(tǒng)的發(fā)展2、無(wú)線接入原理1.1移動(dòng)通信系統(tǒng)的發(fā)展第一代模擬蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)歷史回顧：1978年，美國(guó)的貝爾實(shí)驗(yàn)室成功開發(fā)了AMPS（AdvanceMobilePhoneService）系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了真正意義上的可以隨時(shí)隨地通信的大容量的蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)。1987年，中國(guó)首個(gè)TACS制式模擬移動(dòng)電話系統(tǒng)建成商用，之后AMPS也曾被引入中國(guó)。主要標(biāo)準(zhǔn)：美國(guó)的AMPS、歐洲的TACS、英國(guó)的ETACS、歐洲的NMT-450和NMT-900、日本的NTT和JTACS/NTACS主要特點(diǎn)：用戶的接入方式采用頻分多址（FDMA），當(dāng)一個(gè)呼叫建立后，該用戶在其呼叫結(jié)束以前一直占用一個(gè)頻段調(diào)制方式：FM業(yè)務(wù)的種類單一，主要是話音業(yè)務(wù)系統(tǒng)的保密性較差頻譜效率較低，有限頻譜資源和無(wú)限用戶容量之間的矛盾十分突出第二代數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)-GSM歷史回顧：1992年，第一個(gè)數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)——?dú)W洲的GSM（GlobalSystemforMobileCommunication）網(wǎng)絡(luò)在歐洲開始鋪設(shè)，由于其優(yōu)越的性能，在全球范圍內(nèi)以驚人的速度得以擴(kuò)張，目前已是全球最大的蜂窩通信系統(tǒng)。1993年，中國(guó)的第一個(gè)全數(shù)字移動(dòng)電話GSM系統(tǒng)建成開通，之后中國(guó)電信和中國(guó)聯(lián)通都采用了GSM。主要特點(diǎn)：微蜂窩小區(qū)結(jié)構(gòu)數(shù)字化技術(shù)---語(yǔ)音信號(hào)數(shù)字化新的調(diào)制方式---GMSK、QPSK等FDMA/TDMA頻譜利用率高，系統(tǒng)容量大便于實(shí)現(xiàn)通信安全保密第三代數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)3G的主要特點(diǎn)：1、支持移動(dòng)多媒體業(yè)務(wù)2、寬帶CDMA技術(shù)3、高頻譜效率4、FDMA/TDMA/CDMA5、

從電路交換到分組交換6、

從媒體(media)到多媒體(Multi-media)7、

高保密性8、全球范圍無(wú)縫漫游系統(tǒng)9、微蜂窩結(jié)構(gòu)3G的主流技術(shù)：WCDMAcdma2000TD-SCDMA1.2無(wú)線接入原理1、無(wú)線電波的基本傳播機(jī)制2、無(wú)線電波傳輸?shù)奶攸c(diǎn)及存在問(wèn)題3、無(wú)線電波傳輸存在問(wèn)題的解決方法4、多址技術(shù)5、蜂窩移動(dòng)通信的基本概念1.2.1無(wú)線電波的基本傳撥機(jī)制無(wú)線電波的基本傳撥機(jī)制

1、反射2、繞射3、散射

反射波直射波地面散射波基站天線移動(dòng)臺(tái)天線反射、散射

基站天線繞射波山峰繞射1.2.2無(wú)線電波傳輸?shù)奶攸c(diǎn)及存在問(wèn)題無(wú)線電波傳輸?shù)膱?chǎng)強(qiáng)特性無(wú)線電波傳輸?shù)奶攸c(diǎn)及存在問(wèn)題：1、路徑損耗2、陰影效應(yīng)3、多徑衰落（瑞利衰落和時(shí)間色散）4、時(shí)間色散移動(dòng)環(huán)境的場(chǎng)強(qiáng)特性：移動(dòng)通信環(huán)境下場(chǎng)強(qiáng)變化劇烈場(chǎng)強(qiáng)變化的平均值隨距離增加而衰減場(chǎng)強(qiáng)特性曲線的中值呈慢速變化（慢衰落）場(chǎng)強(qiáng)特性曲線的瞬時(shí)值呈快速變化（快衰落）接收信道統(tǒng)計(jì)分析曲線多徑傳播導(dǎo)致瑞利衰落和時(shí)間色散采用分集接收技術(shù)和跳頻克服衰落010101010101時(shí)間色散1.2.3無(wú)線電波傳輸存在問(wèn)題的解決方法1、信道編碼2、交織3、天線分集（空間和極化分集）4、自適應(yīng)均衡5、跳頻

作用：克服無(wú)線信道中傳輸過(guò)程的誤碼?？梢约m正隨機(jī)性的差錯(cuò)由于在GSM系統(tǒng)中的無(wú)線信道為變參信道，傳輸時(shí)的誤碼較為嚴(yán)重，采用信道編碼能夠檢出和校正接收比特流中的差錯(cuò)，克服無(wú)線信道的高誤碼缺點(diǎn)。信道編碼的糾錯(cuò)和檢錯(cuò)原理可以從下面簡(jiǎn)單的例子看出：發(fā)添加比特接收比特00000001或1110糾一位錯(cuò)11110011或1100檢兩位錯(cuò)信道編碼

假定要發(fā)送的信息是一個(gè)“0”或是一個(gè)“1”。為了提高保護(hù)能力，以這樣簡(jiǎn)單的方式添加3個(gè)比特，對(duì)于每一個(gè)比特（0或1），只有一個(gè)有效的編碼組（0000或1111）。如果收到的不是0000或1111，就說(shuō)明傳輸期間出現(xiàn)了差錯(cuò)，差錯(cuò)的情況有三種，錯(cuò)一個(gè)比特、錯(cuò)二個(gè)比特和錯(cuò)三或四個(gè)比特。由圖例可見(jiàn)，錯(cuò)一個(gè)比特可以校正；錯(cuò)二個(gè)比特時(shí)不能夠校正，但能夠檢出；錯(cuò)三或四個(gè)比特才發(fā)生誤碼。所以，這個(gè)簡(jiǎn)單的編碼方式能夠校正一個(gè)差錯(cuò)和檢出二個(gè)差錯(cuò)。由此例可見(jiàn)信道編碼可以糾錯(cuò)和檢錯(cuò)。在實(shí)際應(yīng)用中，比特差錯(cuò)經(jīng)常成串發(fā)生。這是由于持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)的衰落谷點(diǎn)會(huì)影響到幾個(gè)連續(xù)的比特。而信道編碼僅在檢測(cè)和校正單個(gè)差錯(cuò)和不太長(zhǎng)的差錯(cuò)串時(shí)才是最有效的。采用交織技術(shù)，即是將碼流以非連續(xù)的方式發(fā)送出去，使成串的比特差錯(cuò)能夠被間隔開來(lái)，再由信道編碼進(jìn)行糾錯(cuò)和檢錯(cuò)。交織可以糾正突發(fā)性差錯(cuò)12341234112234111213242123343133344143444134××××消息分組交織后消息分組去交織消息分組交織

空間分集主要改善慢衰落。

GSM中的實(shí)現(xiàn)分集的方法是使用兩個(gè)接收天線，它們受到的衰落影響是不相關(guān)的。它們兩者在某一時(shí)該經(jīng)受某很深衰落點(diǎn)影響的可能性很小。利用兩付接收天線來(lái)接收信號(hào)，它們獨(dú)立接收同一信號(hào)，并因此受到衰落包絡(luò)的不同影響，兩路信號(hào)進(jìn)入接收機(jī)中，接收機(jī)對(duì)它們進(jìn)行選擇性丟棄。在900MHz頻段，天線間距5米~6米，可得到6dB左右的增益。在1800MHz頻段，由于波長(zhǎng)較短，所以天線間距可以縮短?！臻g分集可以減輕衰落現(xiàn)象。天線（空間）分集接收極化分極：*極化天線增益<=空間分集增益（有極化損耗，在室內(nèi)和車內(nèi)差不多）*在干擾限制的環(huán)境下，雙極化分集比空間分集優(yōu)越（相關(guān)性?。?+/-45度的極化比垂直極化天線要有1.5dB的額外損耗*雙極化天線的隔離度為30dB雙極化天線：用于消除時(shí)間色散，當(dāng)出現(xiàn)反射信號(hào)時(shí)，移動(dòng)臺(tái)收到的可能是直射信號(hào)和反射信號(hào)，按一比特1.1公里計(jì)算，兩種信號(hào)的路徑差距是1.1公里時(shí)，移動(dòng)臺(tái)收到的可能是兩個(gè)比特，如0和1，這時(shí)移動(dòng)臺(tái)無(wú)法取舍。假設(shè)基站的發(fā)信序列為A（t），無(wú)線信道的規(guī)律為G（t），移動(dòng)臺(tái)的接收到的序列為B（t）。如果我們知道了無(wú)線信道的規(guī)律G（t），并且知道移動(dòng)臺(tái)的接收序列B（t），那么可以計(jì)算出基站的發(fā)信序列A（t）。基站的發(fā)信序列A經(jīng)無(wú)線信道的傳輸后到達(dá)移動(dòng)臺(tái)，移動(dòng)臺(tái)所接收的序列為B，B序列中的26個(gè)訓(xùn)練比特被提出來(lái)后經(jīng)相關(guān)器的計(jì)算形成信道模型的控制參數(shù)去控制信道模型，使道模型與實(shí)際的無(wú)線信道相似，然后碼發(fā)生器產(chǎn)生可能出現(xiàn)的基站發(fā)信序列經(jīng)信道模型后與接收到的實(shí)際接收序列相比較，經(jīng)比較后，差值最小的碼發(fā)生器所產(chǎn)生的序列作為接收到的數(shù)據(jù)輸出。均衡器無(wú)線信道A(t)G(t)B(t)傳播模型最小值原則接收碼輸出信道模型相關(guān)器357126313？126？31比較57RBS基站發(fā)信序列

M移動(dòng)臺(tái)接收序列

N移動(dòng)臺(tái)碼發(fā)生器瑞利衰落的衰落圖形是與頻率相關(guān)的，即衰落谷點(diǎn)將因頻率不同而發(fā)生在不同的地點(diǎn)。這樣如果在呼叫期間，讓載波頻率在幾個(gè)頻率點(diǎn)上變化，并假定只在一個(gè)頻率上有一衰落谷點(diǎn)，那么僅會(huì)損失呼叫的一小部分，而采用復(fù)雜的信號(hào)處理過(guò)程能重新恢復(fù)全部信息內(nèi)容。這種方法稱為跳頻。跳頻主要改善上下行快衰落。在呼叫期間，載波頻率在幾個(gè)頻率上變化，以克服瑞利衰落。因瑞利衰落谷點(diǎn)只是對(duì)某一個(gè)頻點(diǎn)有效，對(duì)另一個(gè)頻點(diǎn)無(wú)效。結(jié)論

從用戶角度來(lái)看，跳頻改善了話音質(zhì)量，從運(yùn)營(yíng)者角度看，跳頻提供以下好處：1、提供一個(gè)可靠的可預(yù)測(cè)的無(wú)線環(huán)境2、向用戶提供更穩(wěn)定的話音質(zhì)量3、減少小區(qū)范圍，采用更緊湊的頻率復(fù)用方案增加容量。跳頻的作用：1）克服衰落2）干擾平均跳頻1.2.4多址技術(shù)分類：

頻分多址(FDMA)---按頻道劃分用戶，頻帶獨(dú)享，時(shí)間共享 時(shí)分多址(TDMA)---按時(shí)隙劃分用戶，時(shí)隙獨(dú)享，頻率共享 碼分多址(CDMA)---按碼型劃分用戶，時(shí)隙/頻率共享 空分多址(SDMA)---按空間角度劃分用戶，頻率/時(shí)隙/碼型共享含義：每個(gè)用戶占用一個(gè)頻率用戶識(shí)別：頻道號(hào)特點(diǎn)：1、簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)，適用于模擬和數(shù)字信號(hào)。2、以頻率復(fù)用為基礎(chǔ)，以頻帶劃分各種小區(qū)。3、需要嚴(yán)格的頻率規(guī)劃，是頻率受限和干擾受限系統(tǒng)。4、以頻道區(qū)分用戶地址，一個(gè)頻道傳輸一路模擬/數(shù)字話路。 5、對(duì)功控的要求不嚴(yán)，硬件設(shè)備取決于頻率規(guī)劃和頻道設(shè)置。6、基站由多部不同載波頻率的發(fā)射機(jī)同時(shí)工作。7、不適宜大容量系統(tǒng)使用應(yīng)用：模擬/數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)。PowerFrequencyTimeFDMA頻分多址（FDMA）技術(shù)

含義：每個(gè)用戶占用一個(gè)時(shí)隙用戶識(shí)別：時(shí)隙特點(diǎn)：1、以頻率復(fù)用為基礎(chǔ)，小區(qū)內(nèi)以時(shí)隙區(qū)分用戶。2、每個(gè)時(shí)隙傳輸一路數(shù)字信號(hào)，軟件對(duì)時(shí)隙動(dòng)態(tài)配置。3、 系統(tǒng)要求嚴(yán)格的系統(tǒng)定時(shí)同步 4、對(duì)功控的要求不嚴(yán)。5、是時(shí)隙受限和干擾受限系統(tǒng)。6、TDD模式下，上下型信道信息可以共享應(yīng)用：GSM系統(tǒng)FrequencyPowerTimeFDMA/TDMA時(shí)分多址（TDMA）技術(shù)含義：每個(gè)用戶使用一個(gè)碼型，頻率/時(shí)間共享用戶識(shí)別：碼型特點(diǎn)：1、每個(gè)基站只需一個(gè)射頻系統(tǒng)。2、 每個(gè)碼傳輸一路數(shù)字信號(hào)。 3、每個(gè)用戶共享時(shí)間和頻率。4、是一個(gè)多址干擾受限系統(tǒng)。 5、需要嚴(yán)格的功率控制。6、需要定時(shí)同步。 7、軟容量、軟切換，系統(tǒng)容量大。8、抗衰落、抗多徑能力強(qiáng)。應(yīng)用：IS-95CDMA系統(tǒng)、cdma2000系統(tǒng)、WCDMA系統(tǒng)FrequencyCDMAPowerTime碼分多址（CDMA）技術(shù)依靠智能天線實(shí)現(xiàn)空分多址（SDMA）技術(shù)1.2.5蜂窩移動(dòng)通信的基本概念蜂窩系統(tǒng)---“小區(qū)制”系統(tǒng)-將所要覆蓋的地區(qū)劃分為若干個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)的半徑可視用戶的分布密度在1-10km左右,在每個(gè)小區(qū)設(shè)立一個(gè)基站為本小區(qū)范圍內(nèi)的用戶服務(wù)。-“頻率復(fù)用”的概念-特點(diǎn)：用戶容量大，服務(wù)性能較好，頻譜利用率較高，用戶終端小巧且電池使用時(shí)間長(zhǎng)，輻射小等-問(wèn)題：系統(tǒng)復(fù)雜，越區(qū)切換，漫游，位置登記；更新和管理以及系統(tǒng)鑒權(quán)等

蜂窩分類-宏蜂窩(Macro-cell)2-20km-微蜂窩(Micro-cell)0.4－2km-微微蜂窩(Pico-cell)<400m-分層蜂窩(由多種蜂窩組成)第二章智能天線天線的基本知識(shí)智能天線介紹2.1天線的基本知識(shí)1、天線的概念2、振子3、帶寬4、極化5、隔離6、定向7、饋線1、把從導(dǎo)線上傳下來(lái)的電信號(hào)做為無(wú)線電波發(fā)射到空間2、收集無(wú)線電波并產(chǎn)生電信號(hào)將傳輸線中的高頻電磁能轉(zhuǎn)成為自由空間的電磁波，或反之將自由空間中的電磁波轉(zhuǎn)化為傳輸線中的高頻電磁能。天線的概念：導(dǎo)線載有交變電流時(shí)，就可以形成電磁波的輻射，輻射的能力與導(dǎo)線的長(zhǎng)短和形狀有關(guān).如果導(dǎo)線位置如由于兩導(dǎo)線的距離很近，且兩導(dǎo)線所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)幾乎可以抵消，因而輻射很微弱。如果將兩導(dǎo)線張開，這時(shí)由于兩導(dǎo)線的電流方向相同，由兩導(dǎo)線所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向相同，因而輻射較強(qiáng)。當(dāng)導(dǎo)線的長(zhǎng)度ｌ遠(yuǎn)小于波長(zhǎng)時(shí)，導(dǎo)線的電流很小，輻射很微弱.當(dāng)導(dǎo)線的長(zhǎng)度增大到可與波長(zhǎng)相比擬時(shí)，導(dǎo)線上的電流就大大增加，因而就能形成較強(qiáng)的輻射。通常將上述能產(chǎn)生顯著輻射的直導(dǎo)線稱為振子。天線的工作頻率范圍(帶寬)：無(wú)論是發(fā)射天線還是接收天線，它們總是在一定的頻率范圍內(nèi)工作的。通常，工作在中心頻率時(shí)天線所能輸送的功率最大，偏離中心頻率時(shí)它所輸送的功率都將減小，據(jù)此可定義天線的頻率帶寬。在移動(dòng)通信系統(tǒng)中，指在規(guī)定的駐波比下天線的工作頻帶寬度。具體的說(shuō)，就是當(dāng)天線的輸入駐波比≤1.5時(shí)，天線的工作帶寬。當(dāng)天線的工作波長(zhǎng)不是最佳時(shí)天線性能要下降，在天線工作頻帶內(nèi),天線性能下降不多,仍然是可以接受的。無(wú)線電波在空間傳播時(shí)，其電場(chǎng)方向是按一定的規(guī)律而變化的，這種現(xiàn)象稱為無(wú)線電波的極化。無(wú)線電波的電場(chǎng)方向稱為電波的極化方向。如果電波的電場(chǎng)方向垂直于地面，我們就稱它為垂直極化波。如果電波的電場(chǎng)方向與地面平行，則稱它為水平極化波。如果電波在傳播過(guò)程中電場(chǎng)的方向是旋轉(zhuǎn)的，就叫作橢圓極化波。旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，如果電場(chǎng)的幅度，即大小保持不變，我們就叫它為圓極化波。向傳播方向看去順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)的叫右旋圓極化波，反時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)的叫做左旋圓極化波。垂直極化波要用具有垂直極化特性的天線來(lái)接收；水平極化波要用具有水平極化特性的天線來(lái)接收；右旋圓極化波要用具有右旋圓極化特性的天線來(lái)接收；而左旋圓極化波要用具有左旋圓極化特性的天線來(lái)接收。當(dāng)來(lái)波的極化方向與接收天線的極化方向不一致時(shí)，在接收過(guò)程中通常都要產(chǎn)生極化損失，例如：當(dāng)用圓極化天線接收任一線極化波，或用線極化天線接收任一圓極化波時(shí)，都要產(chǎn)生３分貝的極化損失，即只能接收到來(lái)波的一半能量；當(dāng)來(lái)波的極化方向與接收天線的極化方向不一致時(shí)，在接收過(guò)程中通常都要產(chǎn)生極化損失，例如：當(dāng)用圓極化天線接收任一線極化波，或用線極化天線接收任一圓極化波時(shí)，都要產(chǎn)生３分貝的極化損失，即只能接收到來(lái)波的一半能量；當(dāng)接收天線的極化方向（例如水平或右旋圓極化）與來(lái)波的極化方向（相應(yīng)為垂直或左旋圓極化）完全正交時(shí)，接收天線也就完全接收不到來(lái)波的能量，這時(shí)稱來(lái)波與接收天線極化是隔離的。形成定向輻射的原理：反射面放在陣列的一邊構(gòu)成扇形覆蓋天線。

“全向陣”

例如在接收機(jī)中為4mW功率(頂視)天線“扇形覆蓋天線”

將在接收機(jī)中有8mW功率

連接天線和發(fā)射（或接收）機(jī)輸出（或輸入）端的導(dǎo)線稱為傳輸線或饋線。傳輸線的主要任務(wù)是有效地傳輸信號(hào)能量。因此它應(yīng)能將天線接收的信號(hào)以最小的損耗傳送到接收機(jī)輸入端，或?qū)l(fā)射機(jī)發(fā)出的信號(hào)以最小的損耗傳送到發(fā)射天線的輸入端，同時(shí)它本身不應(yīng)拾取或產(chǎn)生雜散干擾信號(hào)。這樣，就要求傳輸線必須屏蔽或平衡。

2.2智能天線介紹智能天線原名自適應(yīng)天線陣列（AdaptiveAntennaArray）最初應(yīng)用于雷達(dá)、聲納、軍事方面，主要用來(lái)完成空間濾波和定位，相控陣?yán)走_(dá)就是一種較簡(jiǎn)單的自適應(yīng)天線陣。移動(dòng)通信研究者給應(yīng)用于移動(dòng)通信的自適應(yīng)天線陣起了一個(gè)較吸引人的名字：智能天線，英文名為smartantenna或intelligentantenna。智能天線的概念

由多個(gè)天線單元組成，每一個(gè)天線后接一個(gè)加權(quán)器（即乘以某一個(gè)系數(shù)，這個(gè)系數(shù)通常是復(fù)數(shù)，既調(diào)節(jié)幅度又調(diào)節(jié)相位，），最后用相加器進(jìn)行合并。這種結(jié)構(gòu)的智能天線只能完成空域處理，同時(shí)具有空域、時(shí)域處理能力的智能天線在結(jié)構(gòu)上相對(duì)復(fù)雜些，每個(gè)天線后接的是一個(gè)延時(shí)抽頭加權(quán)網(wǎng)（結(jié)構(gòu)上與時(shí)域FIR均衡器相同）。自適應(yīng)或智能的主要含義是指這些加權(quán)系數(shù)可以恰當(dāng)改變、自適應(yīng)調(diào)整。智能天線的基本結(jié)構(gòu)智能天線。1）不僅能同時(shí)形成多個(gè)窄波束。2）每個(gè)波束可以自動(dòng)跟蹤每個(gè)用戶。3）對(duì)于干擾信號(hào)天線自動(dòng)形成零陷點(diǎn)，使干擾信號(hào)、不能被天線所接收。4）每個(gè)獨(dú)立波束相互不相干，彼此正交?？臻g譜就是指信號(hào)的空間來(lái)向角，智能天線具有空間譜管理功能。空間譜管理的含義：對(duì)空間譜進(jìn)行濾波，對(duì)某些來(lái)向角的信號(hào)進(jìn)行加強(qiáng)，而對(duì)某些來(lái)向角的信號(hào)進(jìn)行抑制θ1.

SMARTantenna能夠更有效地利用頻率資源。移動(dòng)通信目前急待解決的問(wèn)題：①

用戶數(shù)量的急增。②業(yè)務(wù)內(nèi)容的擴(kuò)充，解決此問(wèn)題的辦法：①

開發(fā)新的頻率資源②

提高現(xiàn)用頻率的利用效率蜂窩狀小區(qū)結(jié)構(gòu)解決空間頻率復(fù)用

TD、CD、FD也都是為解決提高頻率利用效率的措施，現(xiàn)在再加上一個(gè)SD技術(shù)。①.

SD技術(shù)對(duì)FDMA系統(tǒng)就是為每個(gè)載頻提供一個(gè)波束；②.SD技術(shù)對(duì)TDMA系統(tǒng)就是為每個(gè)時(shí)隙提供一個(gè)波束：③.

SD技術(shù)對(duì)CDMA系統(tǒng)就是為每個(gè)碼道提供一個(gè)波束。

據(jù)初步估計(jì)，SD技術(shù)可使網(wǎng)絡(luò)容量提高4～6倍。智能天線的特點(diǎn)2.

改善通信信號(hào)質(zhì)量，降低整個(gè)移動(dòng)通信系統(tǒng)的成本。①

改善了信干比，改善了通信質(zhì)量。②

降低了收、發(fā)功率。③

減少了總臺(tái)服務(wù)當(dāng)中基站的數(shù)目?；谏鲜鲆蛩兀瑖?guó)際電聯(lián)確定SD技術(shù)為第三代移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)中的可選技術(shù)。第三章3G無(wú)線部分1、3G概述2、WCDMA無(wú)線部分的關(guān)鍵技術(shù)3、WCDMA無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃3.13G概述頻道的劃分我國(guó)3G頻道的劃分：主要工作頻段：FDD方式：1920~1980MHZ/2110~2170MHZTDD方式：1880~1920MHZ/2010~2025MHZ補(bǔ)充工作頻段：FDD方式：1755~1785MHZ/1850~1880MHZTDD方式：2300~2400MHZ3G的主流技術(shù)WCDMACDMA2000TD-SCDMAWCDMA的優(yōu)點(diǎn)WCDMA的優(yōu)點(diǎn)：1、規(guī)模效應(yīng)大，獲得3G牌照的大多數(shù)運(yùn)營(yíng)商選擇了WCDMA。2、WCDMA核心網(wǎng)部分已有R4軟交換的商用產(chǎn)品，向全I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的路線明確。3、WCDMA可以采用異步或同步方式，風(fēng)險(xiǎn)小。3.2WCDMA無(wú)線部分的關(guān)鍵技術(shù)1、多址技術(shù)2、調(diào)制、糾錯(cuò)編碼技術(shù)3、功率控制技術(shù)4、軟切換技術(shù)5、RAKE接受機(jī)6、智能天線7、軟件無(wú)線電多址技術(shù)3G技術(shù)方案已基本統(tǒng)一到CDMA技術(shù)上。在CDMA系統(tǒng)中，移動(dòng)臺(tái)和基站之間采用碼分多址方式進(jìn)行連接。完全區(qū)別于傳統(tǒng)的信號(hào)調(diào)制方式，信號(hào)可以在頻率、時(shí)間和空間上互相疊加。3G用碼字區(qū)分信道，碼字長(zhǎng)度不同，信道提供的速率就不同，所需的功率也不同。WCDMA的蜂窩結(jié)構(gòu)WCDMA碼分復(fù)用11111111113626221457WCDMA頻率復(fù)用調(diào)制、糾錯(cuò)編碼技術(shù)大容量和高質(zhì)量是無(wú)線通信的兩個(gè)主要目標(biāo)，選用的調(diào)制制度和信道編碼方法非常重要。WCDMA中采用LGMSK調(diào)制技術(shù)。WCDMA中采用Turbo編碼進(jìn)行卷積。Turbo碼是一種比較新的信道編碼技術(shù)，這種編碼方式具有接近理論極限的優(yōu)越性能。Turbo編碼具有優(yōu)越的糾錯(cuò)性能，對(duì)發(fā)射功率的要求不高，增加系統(tǒng)的容量。功率控制基站的覆蓋范圍隨著用戶的變化而變化。Mpole

Pathloss語(yǔ)音業(yè)務(wù)高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)WCDMA支持從64Kb/s到384Kb/s不同速率的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，不同速率的連接需要消耗不同的大小的功率，這就導(dǎo)致了系統(tǒng)中不同速率業(yè)務(wù)的覆蓋范圍是不一樣的。一般來(lái)講，速率越大，其覆蓋范圍越小，速率越小，覆蓋范圍越大。低速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)目的：為了克服WCDMA系統(tǒng)的遠(yuǎn)近效應(yīng)，需要?jiǎng)討B(tài)范圍很高dB的功率控制?；驹瓌t：在可接受的信號(hào)質(zhì)量下，功率控制到最小。上行鏈路功率控制方式分為開環(huán)和閉環(huán)兩種。開環(huán)功率控制主要用于克服距離衰減。閉環(huán)功率控制主要用于克服多普勒效應(yīng)產(chǎn)生的衰減，以保證基站接受到的移動(dòng)臺(tái)信號(hào)具有相同的功率。下行鏈路主要采用插入功率子信道實(shí)現(xiàn)前向的閉環(huán)功控。開環(huán)功控：從信道中測(cè)量干擾條件并調(diào)整發(fā)射功率，以達(dá)到期望的誤幀率。當(dāng)手機(jī)首次接入網(wǎng)絡(luò)時(shí)，需要估計(jì)一個(gè)初始發(fā)射功率。通過(guò)比較受到的CPICH功率和從BCH信道解碼后得到的數(shù)值，手機(jī)就可以計(jì)算出路徑損耗，從而得到估計(jì)發(fā)射電平。CPICH：公共導(dǎo)頻信道。BCH：廣播信道。RACH/FACH：接入信道。閉環(huán)功控-內(nèi)環(huán)：目的是調(diào)整UE的發(fā)射功率，使基站接受到的上行鏈路的SIR值保持在一個(gè)給定的目標(biāo)值SIR附近。內(nèi)環(huán)功率控制的具體過(guò)程是基站對(duì)上行鏈路進(jìn)行測(cè)量，得到信噪比估計(jì)值SIRest，然后根據(jù)以下規(guī)則產(chǎn)生TPC命令：如果SIRest大于SIRtarget，則要求增加發(fā)射功率；反之，要求降低發(fā)射功率。閉環(huán)功控-外環(huán)：由于實(shí)際的環(huán)境在不斷變化，能滿足鏈路質(zhì)量要求的最低SIR門限會(huì)在一定范圍內(nèi)不斷變化，因此需要加入外環(huán)功控來(lái)自適應(yīng)地調(diào)整SIR門限值。RNC外環(huán)功率控制IFquality〈target增加SIR目標(biāo)值快速功率控制IFSIR〈SIR目標(biāo)值發(fā)射“功率上升”命令切換硬切換：移動(dòng)臺(tái)在不同頻率或不同系統(tǒng)間的切換。先斷后連。軟切換：移動(dòng)臺(tái)在同一頻率不同基站間的切換。先連后斷。更軟切換：移動(dòng)臺(tái)在同一基站不同小區(qū)間的切換。更軟切換軟切換在無(wú)線系統(tǒng)中，系統(tǒng)的性能和容量很大程度上取決所使用的接受機(jī)算法。RAKE接受機(jī)是CDMA系統(tǒng)設(shè)計(jì)的分集相干擴(kuò)頻接受器?？蓪?duì)多個(gè)攜帶相同信息且衰落特性相互獨(dú)立的單經(jīng)信號(hào)進(jìn)行相位校正并進(jìn)行最大比合并處理，從而達(dá)到克服多經(jīng)衰落，提高接受信號(hào)與干擾比的目的。實(shí)際的CDMA系統(tǒng)中的信道估計(jì)是根據(jù)發(fā)射信號(hào)中攜帶的導(dǎo)頻符號(hào)完成的。通過(guò)接受帶有確知信息的導(dǎo)頻信號(hào)，可以對(duì)多經(jīng)信號(hào)的幅度和相位進(jìn)行估計(jì)，從而使多經(jīng)分析和相干接受成為可能。智能天線配合功率控制技術(shù)，可大大提高網(wǎng)絡(luò)容量和減少系統(tǒng)的遠(yuǎn)近效應(yīng)。軟件無(wú)線電的核心思想是盡可能靠近天線的地方使用寬帶的A/D和D/A變換器，盡可能多地用軟件來(lái)定義無(wú)線功能，各種信號(hào)處理功能都盡可能用軟件實(shí)現(xiàn)。由于第三代移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)難以統(tǒng)一，軟件無(wú)線電是實(shí)現(xiàn)個(gè)人全球漫游的最有前景的解決手段。3.3WCDMA無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃1、WCDMA與GSM網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的差異。2、WCDMA無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃指導(dǎo)原則。3、WCDMA無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。WCDMA與GSM網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的差異WCDMA與GSM網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的差異。

1、WCDMA是多業(yè)務(wù)環(huán)境，與GSM完全不同。2、WCDMA規(guī)劃中，容量、覆蓋、干擾相關(guān)聯(lián)，追求三者的平衡。3、WCDMA特有的問(wèn)題：