關(guān)鍵技術(shù)ppt課件

1、WCDMAWCDMA移動(dòng)通信接入網(wǎng)運(yùn)行維護(hù)移動(dòng)通信接入網(wǎng)運(yùn)行維護(hù) 2.1 2.1 關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)主講人：許鵬飛WCDMAWCDMA移動(dòng)通信接入網(wǎng)運(yùn)行維護(hù)移動(dòng)通信接入網(wǎng)運(yùn)行維護(hù) 2.1.3 2.1.3 分集接收分集接收分集接納的意義：分集接納的意義： 無線信道是隨機(jī)時(shí)變信道，其中的衰落特性會(huì)降低通訊系統(tǒng)的性能。為了對(duì)抗衰落，可以采用多種措施，比如信道編解碼技術(shù)，抗衰落接納技術(shù)或者擴(kuò)頻技術(shù)。分集接納技術(shù)被以為是明顯有效而且經(jīng)濟(jì)的抗衰落技術(shù)。WCDMAWCDMA移動(dòng)通信接入網(wǎng)運(yùn)行維護(hù)移動(dòng)通信接入網(wǎng)運(yùn)行維護(hù) 2.1.3 2.1.3 分集接收分集接收學(xué)習(xí)目的學(xué)習(xí)目的學(xué)習(xí)完本節(jié)，您將會(huì)：了解分集接納的概

2、念。了解每種分集技術(shù)的原理。掌握幾種常見的分集接納合并方式。WCDMAWCDMA移動(dòng)通信接入網(wǎng)運(yùn)行維護(hù)移動(dòng)通信接入網(wǎng)運(yùn)行維護(hù) 2.1.3 2.1.3 分集接收分集接收內(nèi)容內(nèi)容根本概念分集類型分集接納技術(shù)WCDMAWCDMA移動(dòng)通信接入網(wǎng)運(yùn)行維護(hù)移動(dòng)通信接入網(wǎng)運(yùn)行維護(hù) 2.1.3 2.1.3 分集接收分集接收分集接納分集接納根本概念分集接納定義為在接納端同時(shí)接納二路或二路以上的發(fā)送信號(hào)的一種技術(shù)，以對(duì)抗由多徑效應(yīng)引起的平坦衰落的影響。WCDMAWCDMA移動(dòng)通信接入網(wǎng)運(yùn)行維護(hù)移動(dòng)通信接入網(wǎng)運(yùn)行維護(hù) 2.1.3 2.1.3 分集接收分集接收 分集技術(shù)有兩重含義：分集技術(shù)有兩重含義：一是分散傳輸，使

3、接納端能獲得多個(gè)統(tǒng)計(jì)獨(dú)立的、攜帶同一信一是分散傳輸，使接納端能獲得多個(gè)統(tǒng)計(jì)獨(dú)立的、攜帶同一信息的衰落信號(hào)；息的衰落信號(hào)；二是集中處置，即接納機(jī)把收到的多個(gè)統(tǒng)計(jì)獨(dú)立的衰落信號(hào)進(jìn)二是集中處置，即接納機(jī)把收到的多個(gè)統(tǒng)計(jì)獨(dú)立的衰落信號(hào)進(jìn)展合并展合并( (包括選擇與組合包括選擇與組合) )以降低衰落的影響。以降低衰落的影響。因此，要獲得分集效果最重要的條件是各個(gè)信號(hào)之間應(yīng)該是因此，要獲得分集效果最重要的條件是各個(gè)信號(hào)之間應(yīng)該是“不相關(guān)的。不相關(guān)的。1、什么是分集接納？WCDMAWCDMA移動(dòng)通信接入網(wǎng)運(yùn)行維護(hù)移動(dòng)通信接入網(wǎng)運(yùn)行維護(hù) 2.1.3 2.1.3 分集接收分集接收內(nèi)容內(nèi)容根本概念分集類型分集接納

4、技術(shù)WCDMAWCDMA移動(dòng)通信接入網(wǎng)運(yùn)行維護(hù)移動(dòng)通信接入網(wǎng)運(yùn)行維護(hù) 2.1.3 2.1.3 分集接收分集接收頻率分集 頻率分集是將待發(fā)送的信息分別調(diào)制到不同的載波頻率上發(fā)送，只需載波頻率之間的間隔大到一定程度，那么接納端所接納到信號(hào)的衰落是相互獨(dú)立的。在實(shí)踐中，當(dāng)載波頻率間隔大于相關(guān)帶寬時(shí)，那么可以為接納到信號(hào)的衰落是相互獨(dú)立的。WCDMAWCDMA移動(dòng)通信接入網(wǎng)運(yùn)行維護(hù)移動(dòng)通信接入網(wǎng)運(yùn)行維護(hù) 2.1.3 2.1.3 分集接收分集接收時(shí)間分集時(shí)間分集對(duì)于一個(gè)隨機(jī)衰落的信號(hào)，假設(shè)對(duì)其振幅進(jìn)展順序取樣，對(duì)時(shí)間間隔大于相關(guān)時(shí)間的兩個(gè)樣點(diǎn)是互不相關(guān)的。這一技術(shù)是指以超越信道相關(guān)時(shí)間的時(shí)間間隔反復(fù)發(fā)送

5、信號(hào)，以便讓再次收到的信號(hào)有獨(dú)立的衰落環(huán)境，從而產(chǎn)生分集效果。 分集類型WCDMAWCDMA移動(dòng)通信接入網(wǎng)運(yùn)行維護(hù)移動(dòng)通信接入網(wǎng)運(yùn)行維護(hù) 2.1.3 2.1.3 分集接收分集接收時(shí)間分集 時(shí)間分集是將同一信號(hào)在不同的時(shí)間區(qū)間多次重發(fā)， 只需各次發(fā)送的時(shí)間間隔足夠大，那么各次發(fā)送信號(hào)所出現(xiàn)的衰落將是相互獨(dú)立的。時(shí)間分集主要用于在衰落信道中傳輸數(shù)字信號(hào)。WCDMAWCDMA移動(dòng)通信接入網(wǎng)運(yùn)行維護(hù)移動(dòng)通信接入網(wǎng)運(yùn)行維護(hù) 2.1.3 2.1.3 分集接收分集接收 空間分集是接納端在不同的位置上接納同一個(gè)信號(hào)，只需空間分集是接納端在不同的位置上接納同一個(gè)信號(hào)，只需各位置間的間隔大到一定程度，那么所收到信

6、號(hào)的衰落是相互各位置間的間隔大到一定程度，那么所收到信號(hào)的衰落是相互獨(dú)立的。因此，空間分集的接納機(jī)至少需求兩副間隔一定間隔獨(dú)立的。因此，空間分集的接納機(jī)至少需求兩副間隔一定間隔的天線，其根本構(gòu)造如以下圖所示。圖中，發(fā)送端用一副天線的天線，其根本構(gòu)造如以下圖所示。圖中，發(fā)送端用一副天線發(fā)射，接納端用發(fā)射，接納端用N N副天線接納。副天線接納。發(fā)送端分集接收接收端輸出空間分集空間分集WCDMAWCDMA移動(dòng)通信接入網(wǎng)運(yùn)行維護(hù)移動(dòng)通信接入網(wǎng)運(yùn)行維護(hù) 2.1.3 2.1.3 分集接收分集接收極化分集極化分集分集類型當(dāng)接納信號(hào)的極化方式與接納天線一致時(shí)，傳送的信號(hào)能量最大。在極化分集中，運(yùn)用雙極化天線來

7、增大獲取最大傳送信號(hào)能量的幾率從天線從天線A到天線到天線B的功率傳送的功率傳送極化間隔極化間隔自在空間環(huán)境自在空間環(huán)境惡劣的多徑環(huán)境惡劣的多徑環(huán)境AB程度極化程度極化AB垂直極化垂直極化WCDMAWCDMA移動(dòng)通信接入網(wǎng)運(yùn)行維護(hù)移動(dòng)通信接入網(wǎng)運(yùn)行維護(hù) 2.1.3 2.1.3 分集接收分集接收內(nèi)容內(nèi)容根本概念分集類型分集接納合并技術(shù)WCDMAWCDMA移動(dòng)通信接入網(wǎng)運(yùn)行維護(hù)移動(dòng)通信接入網(wǎng)運(yùn)行維護(hù) 2.1.3 2.1.3 分集接收分集接收分集接納合并技術(shù)分集接納合并技術(shù)分集合并的方式有以下幾種:選擇性合并 (SC)等增益合并 (EGC)最大比合并 (MRC)分集合并性能與設(shè)備復(fù)雜度間的取舍 性能越

8、好，那么設(shè)備越復(fù)雜分集接納技術(shù)WCDMAWCDMA移動(dòng)通信接入網(wǎng)運(yùn)行維護(hù)移動(dòng)通信接入網(wǎng)運(yùn)行維護(hù) 2.1.3 2.1.3 分集接收分集接收 選擇式合并是指檢測(cè)一切分集支路的信號(hào)，以選擇其中選擇式合并是指檢測(cè)一切分集支路的信號(hào)，以選擇其中信噪比最高的那一個(gè)支路的信號(hào)作為合并器的輸出。由上式信噪比最高的那一個(gè)支路的信號(hào)作為合并器的輸出。由上式可見，在選擇式合并器中，加權(quán)系數(shù)只需一項(xiàng)為可見，在選擇式合并器中，加權(quán)系數(shù)只需一項(xiàng)為1，其他均，其他均為為0。如以下圖所示。如以下圖所示。 選擇式合并WCDMAWCDMA移動(dòng)通信接入網(wǎng)運(yùn)行維護(hù)移動(dòng)通信接入網(wǎng)運(yùn)行維護(hù) 2.1.3 2.1.3 分集接收分集接收分集接

9、納合并技術(shù)分集接納合并技術(shù) 選擇性合并選擇性合并 運(yùn)用M個(gè) 接納機(jī)支路, 對(duì)各路信號(hào)進(jìn)展比較并選擇最正確的一個(gè)支路。性能略優(yōu)于切換合并系統(tǒng)造價(jià)昂貴其準(zhǔn)確性會(huì)遭到各支路間干擾的影響RxRSSISelection LogicRxRSSIRxRSSIDetector 分集接納技術(shù)WCDMAWCDMA移動(dòng)通信接入網(wǎng)運(yùn)行維護(hù)移動(dòng)通信接入網(wǎng)運(yùn)行維護(hù) 2.1.3 2.1.3 分集接收分集接收 在等增益合并方式下, 各支路無論其承載的信號(hào)幅度如何，都用一樣的因子來加權(quán)。 對(duì)各支路信號(hào)進(jìn)展相位對(duì)齊是必要的，以防止信號(hào)間的相互抵消。Co-phasing & SummingDetector 111分集接納合

10、并技術(shù)分集接納合并技術(shù) 等增益合并等增益合并分集接納技術(shù)WCDMAWCDMA移動(dòng)通信接入網(wǎng)運(yùn)行維護(hù)移動(dòng)通信接入網(wǎng)運(yùn)行維護(hù) 2.1.3 2.1.3 分集接收分集接收最大比值合并最大比值合并 最大比值合并原理是各條支路加權(quán)系數(shù)與該支路信噪比成正比。信噪比越大，加權(quán)系數(shù)越大，對(duì)合并后信號(hào)奉獻(xiàn)也越大。原理圖同等增益合并。發(fā)送端相加接納端輸出可變?cè)鲆婕訖?quán)k1可變?cè)鲆婕訖?quán)k2可變?cè)鲆婕訖?quán)kNWCDMAWCDMA移動(dòng)通信接入網(wǎng)運(yùn)行維護(hù)移動(dòng)通信接入網(wǎng)運(yùn)行維護(hù) 2.1.3 2.1.3 分集接收分集接收分集接納合并技術(shù)分集接納合并技術(shù) 最大比合并最大比合并 在最大比合并方式下， 每個(gè)信號(hào)支路與一個(gè)加權(quán)因子相乘，

11、加權(quán)因子與該支路信號(hào)的幅度成正比。 承載強(qiáng)信號(hào)的支路得到進(jìn)一步的加強(qiáng)，而承載弱信號(hào)的支路被減弱。 合并性能比等增益合并略有改善，但設(shè)備復(fù)雜度添加。Co-phasing & SummingDetector a1a2aM分集接納技術(shù)WCDMAWCDMA移動(dòng)通信接入網(wǎng)運(yùn)行維護(hù)移動(dòng)通信接入網(wǎng)運(yùn)行維護(hù) 2.1.3 2.1.3 分集接收分集接收等增益合并等增益合并當(dāng)加權(quán)系數(shù)k1=k2=kN 時(shí)，即為等增益合并。發(fā)送端相加接納端輸出可變?cè)鲆婕訖?quán)k1可變?cè)鲆婕訖?quán)k2可變?cè)鲆婕訖?quán)kNWCDMAWCDMA移動(dòng)通信接入網(wǎng)運(yùn)行維護(hù)移動(dòng)通信接入網(wǎng)運(yùn)行維護(hù) 2.1.3 2.1.3 分集接收分集接收12345678910246810log2SNR合并SNR支路N (分集支路數(shù))a 為最大比值合并b 為等增益合并c 為選擇式合并abc三種分集合并的性能比較三種分集合并的性能比較WCDMAWCDMA移動(dòng)通信接入網(wǎng)運(yùn)行維護(hù)移動(dòng)通信接入網(wǎng)運(yùn)行維護(hù) 2.1.3 2.1.3 分集接收分集接收 分集接納技術(shù)是一種重要的對(duì)抗多徑衰落的技術(shù)。運(yùn)用分集接納技術(shù)的前提是系統(tǒng)的多徑分量的衰落相互獨(dú)立。同一通訊系統(tǒng)中，可以同時(shí)采用多種分集方式以減小誤碼率。 RAKE接納技術(shù)實(shí)踐上是一種多徑分集接納技術(shù)，可以在時(shí)間上分辨出細(xì)微的多徑信號(hào)，對(duì)這些分辨出來的多徑信號(hào)分