82 WCDMA系统第8章移动通信新技术 - 淮海工学院凌风数字化网络.PPT

第8章 移动通信新技术 8.1 移动通信发展 纵观移动通信的发展历程，当代移动通信可分为四个阶段： （1）第一代移动通信以模拟调频、频分多址为主体技术， 包括以蜂窝网系统为代表的公用移动通信系统、以集群系统为代表的专用移动通信系统以及无绳电话,主要向用户提供模拟话音业务。 (2)第二代移动通信以数字传输、时分多址或码分多址为主体技术，简称数字移动通信，包括数字蜂窝系统、数字无绳电话系统和数字集群系统等，主要向用户提供数字话音业务和低速数据业务。 (3)第三代(3G)移动通信以CDMA为主要技术，向用户提供2 Mb/s到10 Mb/s的多媒体业务。 (4)超（后）三代（B3G）或第四代(4G)移动通信的研究和开发，采用OFDM和多天线等新技术，将向用户提供100 Mb/s甚至1 Gb/s的数据速率。 8.5 未来移动通信中的关键技术 思考题与习题 1. 3G的有几个标准？它们的码片速率各是多少？ 2. WCDMA系统主要接口有那些？包含几个版本？每个版本 的特点是什么？ 3.TD-SCDMA相对于另外两种3G主流技术的特点? 4. B3G或4G的主要特征是什么？将采用那些关健技术？ 5.未来移动通信中的将会采用关键技术？他们的定义是什 么？ 图8.9 WATM无线协议模型 WATM无线接入子系统包括4个主要部分PHY、MAC、DLC和无线控制四个部分。 其中无线ATM物理层的典型比特率定在25Mbps范围内。可应用正交相移键控／高斯最小频移键控(QPSK／GklSK)、正交振幅调制(QAM)、多载波调制(正交频分复用(OFDM)和宽带CDMA)等的调制方法； MAC层用于支持多个WATM用户共享无线信道，MAC层还需支持如UBR、ABR、VBR和CBR业务等具有QoS控制功能的各种标准ATM业务。 数据链路层用于减轻信元被释放进入ATM网络层之前无线信道中的误码影响。主要是要在WATM无线接入区段需采取足够强的差错控制方法如检错／重传协议和前向纠错方法(FEC)； 无线控制子层用于移动终端在建立连接和切换管理时的无线资源分配。 在WATM技术中， MAC协议的选择、路由选择和移动性管理是其面临的主要问题。无线ATM技术是解决宽带无线接入的主要方式之一，通过对其各协议层的详细设计，使其满足未来无线接入的各种需求。 图8.10 无线ATM信元和控制分组格式 WATM数据信元及用于DLC确认和无线链路管理有关的无线控制分组格式如图8.10所示。WATM信元与标准ATM信元相比附加了1字节的信元序号和2字节的循环冗余校验码(CRC)（主要用于DLC差错控制）。 8.5.5 软件无线电 软件无线电是指：采用数字信号处理技术，构造一个通用的、可重复编程的硬件平台使其工作频段、调制解调方式、业务种类、数据速率与格式、控制协议等都可以进行重构和控制。同时，利用软件来定义来实现无线电台的各部分功能(包括前端接收、中频处理以及信号的基带处理等等)，因此，选用不同的软件模块就可以实现不同类型和功能的无线电台。 其核心思想是在尽可能靠近天线的地方，使用宽带A/D 和D/A变换器，尽早地完成信号的数字化，并利用软件来定义和实现无线功能。综上，软件无线电是随着数字信号处理器( DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)等可编程数字器件的快速发展而产生的一种崭新的无线通信体系结构。其原理如图8.11 图8.11 软件无线电原理图 可编程性、灵活性和开放性是软件无线电的主要特点。 可编程性是指软件无线电可以在通用硬件平台上，采用不同的软件来实现不同的功能； 灵活性是指软件无线电可以通过增加软件模块来增加新的功能，同时，通过修改软件来改变信号的接入方式、调制方式等； 开放性是指软件无线电由于采用了标准化、模块化的结构，其硬件可以随着器件和技术的发展而更新或扩展，软件也可以随需要而不断升级，实现体制、电台的兼容。 软件无线电解决了传统的基于专用集成电路(ASIC) 的无线通信系统只能工作于单一频段、单一调制方式，不同体系结构的通信系统难以相互沟通的问题，特别是在多频段、多用户、多模式兼容及互联系统中，有着广泛的应用前景。 在民用领域，软件无线电可以应用于多频段多模式移动通用手机；多频段多模式移动通用基站；无线局域网及无线用户环的通用网关等方面。 软件无线电在军事通信系统中的典