中国电信产品维护经理认证体系教材-无线通信..docx

产品维护经理认证体系教材--无线通信技术中国电信维护岗位认证教材编写小组编制第一章 数字移动通信关键技术1.1多址技术多址技术使众多的用户共用公共的通信线路。为使信号多路化而实现多址的方法 基本上有三种，它们分别采用频率、时间或代码分隔的多址连接方式，即人们通常所 称的频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）和码分多址（CDMA）三种接入方式。下述模型表示了这三种方法简单的一个概念。FDMA 是以不同的频率信道实现通信的，TDMA 是以不同的时隙实现通信的， CDMA是以不同的代码序列实现通信的。 1）频分多址频分，有时也称之为信道化，就是把整个可分配的频谱划分成许多单个无线电信 道（发射和接收载频对），每个信道可以传输一路话音或控制信息。在系统的控制下， 任何一个用户都可以接入这些信道中的任何一个。 模拟蜂窝系统是 FDMA 结构的一个典型例子，数字蜂窝系统中也同样可以采用 FDMA，只是不会采用纯频分的方式，比如GSM和CDMA系统就采用了FDMA。 2）时分多址时分多址是在一个带宽的无线载波上，按时间（或称为时隙）划分为若干时分信 道，每一用户占用一个时隙，只在这一指定的时隙内收（或发）信号，故称为时分多 址。此多址方式在数字蜂窝系统中采用，GSM系统也采用了此种方式。 TDMA 是一种较复杂的结构，最简单的情况是单路载频被划分成许多不同的时 隙，每个时隙传输一路猝发式信息。TDMA 中关键部分为用户部分，每一个用户分 配给一个时隙（在呼叫开始时分配），用户与基站之间进行同步通信，并对时隙进行 计数。当自己的时隙到来时，移动台就启动接收和解调电路，对基站发来的猝发式信 息进行解码。同样，当用户要发送信息时，首先将信息进行缓存，等到自己时隙的到 来。在时隙开始后，再将信息以加倍的速率发射出去，然后又开始积累下一次猝发式 传输。 TDMA 的一个变形是在一个单频信道上进行发射和接收，称之为时分双工 （TDD）。其最简单的结构就是利用两个时隙，一个发一个收。当移动台发射时基站 接收，基站发射时移动台接收，交替进行。TDD 具有TDMA结构的许多优点：猝发 式传输、不需要天线的收发共用装置等等。它的主要优点是可以在单一载频上实现发 射和接收，而不需要上行和下行两个载频，不需要频率切换，因而可以降低成本。TDD 的主要缺点是满足不了大规模系统的容量要求。 3）码分多址码分多址是一种利用扩频技术所形成的不同的码序列实现的多址方式。它不像 FDMA、TDMA 那样把用户的信息从频率和时间上进行分离，它可在一个信道上同 时传输多个用户的信息，也就是说，允许用户之间的相互干扰。其关键是信息在传输 以前要进行特殊的编码，编码后的信息混合后不会丢失原来的信息。有多少个互为正 交的码序列，就可以有多少个用户同时在一个载波上通信。每个发射机都有自己唯一 的代码（伪随机码），同时接收机也知道要接收的代码，用这个代码作为信号的滤波 器，接收机就能从所有其他信号的背景中恢复成原来的信息码（这个过程称为解扩）。 CDMA 按照获得带宽信号所采取的调制方式分为直接序列扩频（DS）、跳频 （FH）和跳时（TH），如下图所示：1.2 RAKE多径接收机RAKE接收机也称为多径接收机，即是指移动台中有多个RAKE接收机，由于无 线信号传播中存在多径效应，因此基站发出的信号会经过不同的路径到达移动台处， 经不同路径到达移动台处的信号的时间是不同的，如果两个信号到达移动台处的时间 差超过一个信号码元的宽度，RAKE 接收机就可将其分别成功解调，移动台将各个 RAKE接收机收到的信号进行矢量相加（即对不同时间到达移动台的信号进行不同的 时间延迟到达同相），每个接收机可单独接收一路多径信号，这样移动台就可以处理 几个多径分量，达到抗多径衰落的目的，提高移动台的接收性能。基站对每个移动台 信号的接收也是采用同样的道理，即也采用多个RAKE接收机。另外，在移动台进行 软切换的时候，也正是由于使用不同的 RAKE 接收机接收不同基站的信号才得以实 现。 1.3 多用户检测技术基于RAKE接收机原理的CDMA接收机将其它用户的信号视为干扰信号，但是 优化后接收机可以将检测所有信号或从指定的信号中减去其它信号的干扰。 当新的用户或干扰源进入网络时，其它用户的服务质量会下降，网络抗干扰能力 越强，可服务的用户就越多。干扰一个基站或移动台的多路接入干扰是小区内和小区 间干扰的总和。 多用户检测（MUD）也称为联合检测和干扰消除，它提供了降低多路接入干扰 的影响，因而增加系统容量。同时MUD显著降低了CDMA系统的远近效应。MUD 可以缓解系统对功率控制的需求。 1.4功率控制技术由于 CDMA 系统不同用户同一时间采用相同的频率，所以 CDMA 系统为自干 扰系统，如果系统采用的扩