移动通信的展望.ppt

图10-2星型QAM的星座图可变扩频增益码分多址(VSG-CDMA)。这种技术靠动态改变扩频增益和发射功率以实现不同业务速率的传输。在传输高速业务时降低扩频增益，为保证传输质量，可相应提高其发射功率；在传输低速业务时增大扩频增益，在保证业务质量的条件下，可适当降低其发射功率，以减少多址干扰。多码码分多址(MC-CDMA)。待传输的业务数据流经串／并变换器后，分成多个(1，2，…，M)支路，支路的数目随业务数据流的不同速率而变，当业务数据速率小于等于1基本速率时，串／并变换器只输出1个支路；当业务数据速率大于基本速率而小于2倍基本速率时，串／并变换器输出2个支路；依此类推，最多可达M个支路，即最大业务速率可达基本速率的M倍。可变扩频因子-正交频分和码分复用（VSF-OFCDM）。可变扩频因子-正交频分和码分复用（VSF-OFCDM）是OFDM和CDM（码分复用）的结合，它根据小区的干扰情况动态调整扩频因子，通过选用不同的子载波数和在时间或频域上的扩展来实现不同速率的传输。自适应编码调制01自适应编码调制（AMC）将不同速率的编码与不同的调制方式结合起来，系统根据收发信道的情况动态选择最佳的编码组合。02例如，我们可以采用QPSK、8PSK、16QAM、64QAM等调制方式，可以采用码率为R=1/4、1/2、或3/4的Turbo码。可以有下列七种调制和码率的组合：QPSKR=1/4,QPSKR=1/2,QPSKR=3/4,8PSKR=1/2,16QAMR=1/2,16QAMR=3/4和64QAMR=3/4，如表10-1所示。在码片速率为3.84Mc/s，采用20个码字、64QAM、R=3/4时可以达到10.8Mb/s的数据速率；如改用QPSKR=1/4，则速率为1.2Mb/s。表10-1不同调制编码方案（MCS）提供的信息速率图10-3自适应调制编码的通过率NTTDoCoMo在4.635GHz频段、101.5MHz带宽内利用自适应调制编码的方法，配合VSF-OFCDM调制可以达到的通过率如图10-3所示。系统在时域的扩展因子为16，频域的扩展因子为1，采用15个码字，6种调制编码的方案（MCS）；在每个天线测量到的接收SNR为6.0、14.0、22.0dB时,可以达到的通过量为100、200和300Mb/s。从图中可以看到，通过采用自适应调制编码（AMC），系统可以达到每一种调制的最佳传输速率。3.2多输入多输出技术广义的多输入多输出（MIMO）技术包括：智能天线技术、空时编码、用于提高系统容量的MIMO等技术。智能天线智能天线是一种自适应阵列天线。自适应阵列天线已经经历了40年的发展历史。图10-4利用智能天线实现空分多址示意图智能天线的理想目标是能在发射机或接收机快速移动时，以一个或多个高增益的窄波束分别对准并跟踪所需信号的方向，同时以波束零点对准并跟踪干扰信号的方向，此时通信系统中的许多用户可以占用同一个信道工作而互不干扰，这就实现了所谓的“空分多址(SDMA)”，如图10-4所示。系统可以为每一个新用户增加一个新的波束。智能天线类似一个空间滤波器，其突出的优点是能够减少或者滤除同道干扰和多址干扰，因而能显著提高通信系统的通信容量。目前，移动台要使用自适应天线，因受体积、重量和造型等方面的限制，尚有一定困难，但基站使用自适应天线已被证明是非常有效的。图10-5自适应波束形成示意图图10-5是一种基于信号到达方向的(DOA)自适应波束形成示意图，其中天线阵列由N个空间分布的天线阵元组成，阵元排列可以是直线型、环型或平面型，阵元之间的距离一般为信号波长λ的一半，即λ／2；W是复加权因子。这种自适应阵列需要判别所有信号的到达方向，然后根据信号的到达方向，计算和选择合适的复加权因子，将方向图的主瓣指向所需信号，而把凹陷对准干扰信号，从而提高有用信号的信干比。这种做法在阵元数多于用户数，且不存在多径传播时比较有效。另一种办法需要提供一种与所需信号密切相关而与噪声和干扰无关的基准信号，用此基准信号和方向图形成网络的输出信号相减，产生一误差信号，然后按照选定的算法准则(如最小均方差(LMS)准则、递归最小平方(RLS)准则等)，对复加权因子W进行调整，使形成网络的输出信号尽可能接近基准信号，并从输出信号中消除与基准信号不相关的噪声和干扰信号。图10-6是基于基准信号的阵列天线示意图。图10-6基于基准信号的阵列