WCDMA的关键技术及基本原理.ppt

WCDMA的关键技术及基本原理 1、编码技术 2、码分多址技术 3、扩频技术 4、RAKE接收技术 5、多用户检测技术 6、智能天线技术 1、编码技术 CDMA原理图 编码技术 信源编码 信源编码的目的是通过压缩编码来去掉信号源中的冗余成分，以达到压缩码率和带宽，实现信号的有效传输； 最常用的信源编码是PCM，它采用A律波形编码。分为取样、量化和编码三步；一路语音信号编码后的速率为64Kb/s; 移动通信中如果采用PCM编码技术，则传一路话音信号需要64K带宽，传8路话音需要512K带宽。对于1个频点只有200KHZ带宽的GSM系统来说，会造成频率资源的浪费，因此GSM系统中采用GMSK编码技术，编码后的速率为13Kb/s； 第三代移动通信系统中，不仅要支持语音通信，还要支持多媒体数据业务，因此必须采用更加先进的编码技术。在WCDMA中，采用了自适应多速率语音编码（AMR）技术。它支持8种编码速率：12.2、10.2、7.95、7.4、6.7、5.9、5.15和4.75Kb/s. 编码技术 AMR控制 用户数 AMR:允许系统根据无线接口资源动态调整语音的编码速率 负荷重时，降低AMR的语音速率，这样既减轻负载，又增加系统容量。 采用 4.75K时相对12.2K容量提高约40% 负载轻时，增加AMR语音速率，尽量提高QOS，增加满意度 对于上行覆盖受限的情况，降低AMR的语音速率可以有效扩大上行的覆盖范围 编码技术 信道编码目的：使接收机能够检测和纠正由于传输媒介带来的信号误差。同时在原数据流中加入冗余信息，提高数据传输速率。 无纠错编码： BER10-1 ~ 10-2 不能满足通信需要 卷积编码： BER10-3 满足语音通信需要 Turbo 码： BER10-6 满足数据通信需要 信道编码的特点 信道编码技术是通过给原数据添加冗余信息，从而获得纠错能力 目前使用较多的是卷积编码和Turbo编码（1/2，1/3） 使用编码增加了无效负荷和传输时间 适合纠正非连续的少量错误 编码技术 信道编码 床前明月光 春眠不觉晓 白发三千丈 红豆生南国 床床前前明明月月光光 春春眠眠不不觉觉晓晓 白白发发三三千千丈丈 红红豆豆生生南南国国 床？前前明明月月光光 春春眠眠？不觉觉晓晓 白白发发三三？千丈？ 红红豆豆生生南？国国 编码技术 卷积码 译码简单（Viterbi算法），时延较短，适用于实时业务和低速数据业务 ； 误码率较高（一般在10-3）。编码速率为1/2和1/3。 TURBO 码 译码复杂（LOG－MAP算法），时延较长； 误码率低（可以达到10－6 ）。编码速率为1/3 适合对误码率敏感，而对时延不敏感的非实时分组业务 编码技术 交织编码技术 到译码器 优点 交织技术是改变数据流的传输顺序，将突发的错误随机化。提高纠错编码的有效性。 缺点： 由于改变了数据流的传输顺序，必须要等整个数据块接收后才能纠错加大了处理延时，因此交织深度应根据不同的业务要求选择。 信道编码和交织技术的结合使用 WCDMA的关键技术及基本原理 1、编码技术 2、码分多址技术 3、扩频技术 4、RAKE接收技术 5、多用户检测技术 6、智能天线技术 2、码分多址技术 FDMA是采用频分的多址技术.业务信道在不同频段分配给不同的用户。 TDMA是采用时分的多址技术。业务信道在不同的时间片段分配给不同的用户。 CDMA是采用扩频的码分多址技术。所有用户在同一时间、同一频段上、根据不同的编码获得业务信道。 常见的多址技术 码分多址技术 WCDMA系统 PN码（扰码） GOLD序列 扰码每10ms重复一次，长度38400chips 上行物理信道，可用的扰码分为长扰码和短扰码，共有224-1个长扰码和224个短扰码 下行物理信道，可以产生218-1=262143个扰码，但只用了0-8191号的扰码 正交码（信道化码） OVSF码 定义：CCh,SF,k描述信道码，SF表示扩频因子 K为码号 PN扰码和正交码 共同使用 Frequency 码分多址技术 扩频包括两个操作 信道化操作，它使数据符号变为码片，并增加信号带宽，每符号的码片称为扩频因子（SF)，可以通过它与OVSF相乘得到 扰码操作，它作用在扩频信号上 3.84MChip/S 3.84MChip/S 码分多址技术 扩频码的产生（OVSF码树型结构图） 码分多址技术 分配码的前提： 要保证其到树根路径上和其子树上没有其它码被分配； 分配码的结果： 分配的OVSF码如果不合理，则会阻塞掉其子树上的所有低速扩频码和其到根路径上的高速扩频码； 红色代表已分配的码字； 兰色代表由于低