移动通信中的若干关键技术(下).ppt

缺点 对定时和载波的频率稳定度要求比单载波系统要求严格 对前置放大器的线性要求提高。 2） 多载波系统应用情况 a) HDSL、ADSL高速数字环路、无线接入 b) 数字音频广播（欧洲的DBA标准OFDM) c) 高清晰度电视的地面广播系统 3） 多载波传输在移动通信系统中的应用 ——与码分多址结合 直扩序列（DS-SS） 多载波扩频（MC-SS） 跳时（TH）） 跳频（FH）） 混 合 图25 扩频系统的理想结构 IS-95 —— DS-SS （CDMA） TD-SCDMA——利用了时分多址的部分数据结构 MC-SS TH FH 尚待在新的移动通信体制中开发应用 b) 多载波与CDMA的结合方式分类 1993年开始研究，有两类： 频域扩频——MC-CDMA（OFDM-CDMA） 时域扩频——MC—DS-CDMA MT-CDMA a) 扩频系统的理想结构 N c——子载波数 MC-CDMA（多载波码分多址） 数据j ∑ f1 f2 fNC 图26 MC-CDMA发送框图 ——第j个用户使用的扩频码（片码） T j T --- ? 载波数GMC与扩频码位数相等 MC—DS—CDMA（多载波直扩码分多址） 数据 ∑ 图27 MC-CDMA发送框图 串/并变换 数据经相同的扩频码扩频后调制到 各子载波上 ? 对频率间隔有要求 MT——CDMA(多音频—码分多址 数据 ∑ 图28 MT-CDMA发送框图 串/并变换 c) 多载波CDMA的研究热点 自93年提出后研究火热： 系统结构（降低复杂度） 信号检测 信道估计 同步技术 降低峰值功率方法 干扰消除技术等 3.9 智能天线——空分多址 1）提出背景 在蜂窝移动通信中，采用将一个蜂房划分为三个扇区，可使一个小区内的用户容量提高3倍。 1 2 3 智能天线——将小区内固定式的扇区划分，改进为将波形束跟踪每一个（或一小群用户），形成产生动态的能跟踪用户的天线波束（实现空分多址） 2）智能天线的优点 减小或消除多用户干扰 增加移动通信系统的用户容量 提高频谱利用率 降低发射功率 增大天线的覆盖范围等。 3）当前研究状况 技术日趋成熟 尚未达到实用化阶段 4）智能天线的基本原理 a) 预置多波束智能天线（多用于接收） ——预先设计了N个不同入射角方向的窄波 束，根据手机发送来的电波的来波方向，从中 选择一个最适合的窄波束对准手机。 b) 自适应阵列自动跟踪式智能天线 图29 自适应跟踪式智能天线原理图（一个用户） 信号测量与处理 自适应算法 W1 Wn W2 ∑ A/D 或 D/A Xn (t) X2 (t) X1 (t) 天线阵 e(t) - 参考信号 Y(t) 波束形成网络 Sk(t) 来波入射角 … … … W1， W2， WN自适应权值系数 e(t)为误差信号 自适应算法是智能天线的技术关键 信号测量与处理计算来波的入射角 图中： 5）移动通信中的智能天线技术 ——拟在3G中应用 智能天线 ←军事技术中的自适应阵列天线（雷达、声纳、抑制敌方强干扰） a) 移动通信中智能天线的特点 天线跟踪的目标多 军≈10个 移≧20个 移动通信信道环境恶劣：衰落信道变参信道。 移动通信中干扰（多用户）为均匀分布（空间）,且干扰信号的强度与有用信号相比大体相当，无法用波束零点对付（而“军事”可用此方法）。 b)智能天线的研究进展 欧洲 1995年开始现场试验 美国 Array Com公司，采用四单元或十二单元环形阵列，在无线本地环路上实验。 结果：可使系统容量提高4倍。 日本 我国 加紧研究，目标在TD-SCDMA中采用。 评价：智能天线离实际应用（在移动通信中）已为期不远，它将大大改善移动通信系统的性能（加大容量，减小干扰，扩大服务区，提高可靠性。 四、 移动通信系统的运行状态 待机状态（广州用户在北京）： 广州用户A开机——待机手机每1~2秒向本地基站发送SIM卡中的信息——基站接收解码后送交换机——交换机分析号码（知为广州用户，并知属何HLR）经七号信令网询问广州HLR，确定为合法用户后，将该用户数据存入VLR，同时通知HLR标记——A用户在北京漫游，VLR中的数据随之更新。 被叫状态； 某用户呼叫A用户——询问A用户的归属HLR，——HLR指示A用户的当前位置VLR——呼叫经七号信令送达A当前的MSC——MSC经VLR查A用户