3G涉及的若干技術(shù).ppt

1、3G涉及的若干技術(shù),3G系統(tǒng)中引入了一些新技術(shù)，主要有：信道編碼和交織，智能天線，軟件無(wú)線電，多用戶檢測(cè)，動(dòng)態(tài)信道分配，高速下行分組接入等技術(shù)。,信道編碼和交織,信道編碼和交織依賴于信道特性和業(yè)務(wù)需求。不僅對(duì)于業(yè)務(wù)信道和控制信道應(yīng)采用不同的編碼和交織技術(shù)，而且對(duì)于同一信道的不同業(yè)務(wù)也應(yīng)采用不同的編碼和交織技術(shù)。在IMT2000中，在語(yǔ)音和低速率、對(duì)譯碼時(shí)延要求比較苛刻的數(shù)據(jù)鏈路中使用卷積碼。 卷積碼：把k個(gè)信息比特編成n個(gè)比特，k，n都很小，適宜以串行方式傳輸，而且延時(shí)也小，編碼后的n個(gè)碼元不但與本組k個(gè)信息碼元相關(guān)，還與前面（N1）組的信息碼元相關(guān)，其中N稱為約束長(zhǎng)度。卷積碼一般可表示成（n

2、，k，N）。卷積編碼的糾錯(cuò)能力隨N的增大而增大，而差錯(cuò)率隨N的增大成指數(shù)下降。卷積碼主要用于糾錯(cuò)，當(dāng)解調(diào)器采用最大似然估計(jì)方法時(shí)，可以產(chǎn)生十分有效的糾錯(cuò)結(jié)果。,智能天線,智能天線是一種安裝在基站現(xiàn)場(chǎng)的雙向天線，通過(guò)一組帶有可編程電子相位關(guān)系的固定天線單元獲取方向性，并可以同時(shí)獲取基站和移動(dòng)臺(tái)之間各個(gè)鏈路的方向特性。 智能天線的原理是將無(wú)線電的信號(hào)導(dǎo)向具體的方向，產(chǎn)生空間定向波束，使天線主波束對(duì)準(zhǔn)用戶信號(hào)到達(dá)方向DOA(Direction of Arrinal)，旁瓣或零陷對(duì)準(zhǔn)干擾信號(hào)到達(dá)方向，達(dá)到充分高效利用移動(dòng)用戶信號(hào)并刪除或抑制干擾信號(hào)的目的。,智能天線分類,智能天線分為：多波束智能天線與

3、自適應(yīng)陣智能天線。 多波束智能天線：每個(gè)波束的方向是固定的，并且其寬度隨著天線陣元數(shù)而變化。對(duì)于移動(dòng)用戶，基站選擇不同的對(duì)應(yīng)波束，使接收的信號(hào)強(qiáng)度最大。但用戶信號(hào)未必在固定波束中心，當(dāng)使用者是在波束邊緣，干擾信號(hào)在波束的中央，接收效果最差。因此，與自適應(yīng)天線陣比較，波束轉(zhuǎn)換天線不能實(shí)現(xiàn)最佳的信號(hào)接收。由于扇形失真，波束轉(zhuǎn)換天線增益在方位角上不均勻分布。但波束轉(zhuǎn)換天線有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和不需要判斷用戶信號(hào)方向(DOA) 的優(yōu)勢(shì)。主要用于模擬通信系統(tǒng)。,自適應(yīng)陣智能天線,通常采用4-16 天線陣元結(jié)構(gòu)，相鄰陣元間距一般取為接收信號(hào)中心頻率波長(zhǎng)的 1/2。陣元間距過(guò)大，降低接收信號(hào)相關(guān)度；陣元間距過(guò)小，將在

4、方向圖引起不必要的波瓣，因此陣元半波長(zhǎng)間距通常是優(yōu)選的。天線陣元配置方式包含直線的型，環(huán)型和平面的型，自適應(yīng)天線是智能天線的主要的型式 。自適應(yīng)天線完成用戶信號(hào)接收和發(fā)送可認(rèn)為是全向天線。它采用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)識(shí)別用戶信號(hào)的 DOA ，或者是主波束方向。根據(jù)不同空間用戶信號(hào)傳播方向，提供不同空間通道，有效克服對(duì)系統(tǒng)干擾。自適應(yīng)天線主要用于數(shù)字通信系統(tǒng)。,智能天線在移動(dòng)通信中的用途主要包括抗衰落、抗干擾、增加系統(tǒng)容量以及移動(dòng)臺(tái)的定位。 智能天線將在以下方面提高未來(lái)移動(dòng)通信系統(tǒng)的性能： （1）擴(kuò)大系統(tǒng)的覆蓋區(qū)域； （2）增加系統(tǒng)容量； （3）提高頻譜利用效率； （4）降低基站發(fā)射功率，節(jié)省系統(tǒng)成本

5、，減少信號(hào)間干擾與電磁環(huán)境污染。,軟件無(wú)線電,軟件無(wú)線電的基本思想是以一個(gè)通用、標(biāo)準(zhǔn)、模塊化的硬件平臺(tái)為依托，通過(guò)軟件編程來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)線電臺(tái)的各種功能，從基于硬件、面向用途的電臺(tái)設(shè)計(jì)方法中解放出來(lái)。功能的軟件化實(shí)現(xiàn)勢(shì)力要求減少功能單一、靈活性差的硬件電路，尤其是減少模擬環(huán)節(jié)，把數(shù)字化處理（A/D和D/A變換）盡量靠近天線。軟件無(wú)線電強(qiáng)調(diào)體系結(jié)構(gòu)的開放性和全面可編程性，通過(guò)軟件更新改變硬件配置結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)新的功能。軟件無(wú)線電采用標(biāo)準(zhǔn)的、高性能的開放式總線結(jié)構(gòu)，以利于硬件模塊的不斷升級(jí)和擴(kuò)展。,多用戶檢測(cè),多用戶檢測(cè)技術(shù)（MUD）是通過(guò)取消小區(qū)間干擾來(lái)改進(jìn)性能，增加系統(tǒng)容量。實(shí)際容量的增加取決于算法的有

6、效性、無(wú)線環(huán)境和系統(tǒng)負(fù)載。除了系統(tǒng)的改進(jìn)，還可以有效的緩解遠(yuǎn)近效應(yīng)。 特點(diǎn)： （1）提高CDMA的系統(tǒng)容量，增加用戶數(shù)。 （2）降低CDMA用戶設(shè)備（UE）的發(fā)射功率，提高UE的待機(jī)及通話時(shí)間。另一方面，表現(xiàn)為降低了UE射頻部分的成本及故障率。 （3）降低CDMA用戶設(shè)備（UE）的發(fā)射功率，提高UE的待機(jī)及通話時(shí)間。另一方面，表現(xiàn)為降低了UE射頻部分的成本及故障率。 （4）增加通信距離，增大基站的覆蓋面積，降低了基站綜合成本。,動(dòng)態(tài)信道分配,DCA是動(dòng)態(tài)信道分配的簡(jiǎn)稱，其作用是通過(guò)信道質(zhì)量準(zhǔn)則和業(yè)務(wù)量參數(shù)對(duì)信道資源進(jìn)行優(yōu)化配置。DCA的測(cè)量由UTRAN執(zhí)行，并由UE向UTRAN報(bào)告測(cè)量結(jié)果。

7、基于移動(dòng)無(wú)線系統(tǒng)的CDMA一般受到兩種系統(tǒng)自身干擾: 第一，小區(qū)內(nèi)干擾也稱之為多用戶接入干擾（MAI）作為典型的CDMA傳輸方案，它是由在一個(gè)小區(qū)內(nèi)的多用戶接入產(chǎn)生的。第二，是在小區(qū)復(fù)用過(guò)程中由周圍小區(qū)的相互間作用所產(chǎn)生的小區(qū)間干擾。,時(shí)域動(dòng)態(tài)信道分配：如果在目前使用的無(wú)線載波的原有的時(shí)隙中發(fā)生干擾，通過(guò)改變時(shí)隙可進(jìn)行時(shí)域的動(dòng)態(tài)信道分配。 頻域動(dòng)態(tài)信道分配：如果在目前使用的無(wú)線載波的所有時(shí)隙中發(fā)生干擾，通過(guò)改變無(wú)線載波可進(jìn)行頻域動(dòng)態(tài)信道分配。 空域動(dòng)態(tài)信道分配：通過(guò)選擇用戶間最有利的方向去耦，進(jìn)行空域動(dòng)態(tài)信道分配?？沼騽?dòng)態(tài)信道分配是通過(guò)智能天線的定向性來(lái)實(shí)現(xiàn)的。它的產(chǎn)生與時(shí)域和頻域動(dòng)態(tài)信道分配

8、有關(guān)。,通過(guò)合并時(shí)域、頻域和空域的動(dòng)態(tài)信道分配技術(shù)，TDSCDMA能夠自動(dòng)將系統(tǒng)自身的干擾最小化。這樣，TD-SCDMA先進(jìn)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)便可體現(xiàn)出其基本的TDMA/TDD方案的優(yōu)勢(shì)，從而，取得最佳的頻譜效率、業(yè)務(wù)質(zhì)量，并且也使運(yùn)營(yíng)商獲得最佳的經(jīng)濟(jì)效益。,高速下行分組接入,高速下行分組接入（High Speed Downlink Packet Access，HSDPA）是3GPP在Rel5協(xié)議中為了滿足上下行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)不對(duì)稱的需求提出來(lái)的，它可以使最高下行數(shù)據(jù)速率達(dá)10Mbps，從而大大提高用戶下行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)速率，而且不改變已經(jīng)建設(shè)的WCDMA系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。因此，該技術(shù)是WCDMA網(wǎng)絡(luò)建設(shè)后期提高下行容量和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)速率的一種重要技術(shù)。,HSDPA采用的關(guān)鍵技術(shù)為自適應(yīng)調(diào)制編碼（AMC）和混合自動(dòng)重復(fù)（HARQ）。AMC自適應(yīng)調(diào)制和編碼方式是根據(jù)信道的質(zhì)量情況，選擇最合適的調(diào)制和編碼方式。信道編碼采用R99 1