UMTS 移动通信系统汇.ppt

UMTS 移动通信系统 * Wireless Technology Innovation Labs WTI 徐国鑫 北京邮电大学无线通信新技术研究室 Xuguoxin@bupt.edu.cn 分类： 频分多址 (FDMA)---按频道划分用户，频带独享，时间共享 时分多址 (TDMA)---按时隙划分用户，时隙独享，频率共享 码分多址 (CDMA)---按码型划分用户，时隙/频率共享 多址技术 频分多址（FDMA）技术 含义：每个用户占用一个频率 用户识别：频道号 特点： 简单，容易实现，适用于模拟和数字信号 以频率复用为基础，以频带划分各种小区 需要严格的频率规划，是频率受限和干扰受限系统 以频道区分用户地址，一个频道传输一路模拟/数字话路 对功控的要求不严，硬件设备取决于频率规划和频道设置 基站由多部不同载波频率的发射机同时工作 不适宜大容量系统使用 应用：模拟/数字蜂窝移动通信系统 Power Frequency Time FDMA 时分多址（TDMA）技术 含义：每个用户占用一个时隙 用户识别：时隙 特点： 以频率复用为基础，小区内以时隙区分用户 每个时隙传输一路数字信号，软件对时隙动态配置 系统要求严格的系统定时同步 对功控的要求不严 是时隙受限和干扰受限系统 TDD模式下，上下型信道信息可以共享 应用：GSM系统 Frequency Power Time FDMA/TDMA 码分多址（CDMA）技术 Frequency CDMA Power Time 含义：每个用户使用一个码型，频率/时间共享 用户识别：码型 特点： 每个基站只需一个射频系统 每个码传输一路数字信号 每个用户共享时间和频率 是一个多址干扰受限系统 需要严格的功率控制 需要定时同步 软容量、软切换，系统容量大 抗衰落、抗多径能力强 应用：IS-95 CDMA系统、cdma2000系统、WCDMA系统 CDMA扩频技术原理 扩频原理：以频带换取信噪比 香农理论：C=Bw log2 (1+S/N) 扩频系统的优点： 抗干扰能力强，可抗白噪声、人为干扰、多径干扰等 必威体育官网网址性好。扩频信号频谱近似白噪声，若不知PN序列生成方法就难以获取原始信息 隐蔽性好。扩频信号近似白噪声，难以检测，宽带扩频信号功率谱密度很低，难以监听 易于实现大容量多址通信 易于精确定时和测距 易于采用各种先进的分集技术，如RAKE接收、智能天线等 CDMA扩频和处理增益 CDMA直接序列扩频技术 Frequency Domain User #3 User #2 User #1 Synch Paging Pilot 1.2288 MHz freq Code Domain 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 32 40 63 User 1 User 3 User 2 Walsh Code Pilot Paging Synch IS-95系统：信号在频域和码域上的分布情况 Transmitter Receiver D R2 R3 R3 矢量图 D R1 R2 = 衰落! 多径影响 Transmitting antenna Receiving antenna 1 Receiving antenna 2 Receiving antenna3 Receiver RA1 Suppression RA2 Suppression RA3 Amplification 抗多径影响 — 空间分集 Transmitting antenna λ1, λ2, λ3 Receiving antenna D R2 R3 Receiver λ1, λ2, λ3 λ1 Suppression λ2 Suppression λ3 Amplification 抗多径影响 — 频率分集 ??1 ??2 t t |A2| |A1| |A3| 重叠的多径信号 经过匹配滤波器压缩后的信号 + ?A1* ?A2* ?A3* A1*S1(t)+A2*S2(t)+A3*S3(t) “Rake” receiver 抗多径影响 — 时间分集 抗多径影响 — RAKE接收机 S -P 30 ksps 30 ksps Pilot, Power Control and TFCI 18 kbps Time Multiplexer 60 kbps OVSF Code Gen 3840 kcps 3840 kcps I 3840 kcps Q 218 Complex Scramble Code Generator Q I + + + - 10 ms segment Spreading 42 kbps Qscramble Iscramble SF=128 Iscramble Add CRC Tail