02 WCDMA系统原理概述要点.pptVIP

WCDMA系统原理概述 课程目标 了解CDMA技术的基本原理 了解CDMA技术相比其它多址技术的优点 了解WCDMA系统采用的关键技术 课程内容 双工技术： 时分双工：TDD 频分双工：FDD 多址技术： 频分多址：FDMA 时分多址：TDMA 码分多址：CDMA 多址技术比较 FDMA TDMA CDMA 容量 1 4～6 10～20 载干比(C/I) 18dB 9dB -8 ～-6dB 实现难度 易 中 难 码分多址（CDMA）的技术特点 优点 抗干扰能力强，频率复用度高，频谱利用率大大提高 CDMA系统的用户容量是软容量，具备一定的话务自适应能力（小区呼吸） 必威体育官网网址性强：扩频后的信号近似白噪声 缺点 占用带宽较大 CDMA系统是自干扰系统－系统内用户互相干扰 技术实现难度大：功率控制技术、负载控制技术等 课程内容 CDMA通信模型 常用术语 比特（Bit），符号(Symbol) ，码片 (Chip) 经过信源编码的含有信息的数据称为“比特” 经过信道编码和交织后的数据称为“符号” 经过最终扩频得到的数据称为“码片” 处理增益 最终扩频速率和比特速率的比 在WCDMA系统中，根据提供业务的不同，处理增益是可变的 CDMA通信模型 考虑和原有各种系统的语音编码器的兼容，WCDMA系统采用AMR（Adaptive Multi-Rate)语音编码，属于线性预测编码 CDMA通信模型 信道编码的作用：增加比特间的相关性，以便在受到干扰的情况下恢复信号 编码类型及编码率 语音业务：卷积码（1/2、1/3），约束长度为9，加8个尾比特 数据业务：Turbo码（1/3），两个8状态的并行级联卷积码（PCCC）构成，加6个尾比特 交织的作用：打乱符号间的相关性，减小信道快衰落和干扰带来的影响 CDMA通信模型 相关性 正交函数 正交函数具有0相关性。如果两个二进制序列的异或结果具有相同个数的0和1，那么，这两个序列不相关 码字的自相关和互相关 不同用户采用不同的扩频码字x1(t)，x2(t)… 互相关函数 V(τ)=x1(t)，x2(t+τ) 互相关特性决定了多址干扰特性 自相关函数 R(τ)=x1(t)，x1(t+τ) 其自相关特性决定了多径干扰特性，比较难找！ OVSFWalsh CDMA过程中的频谱变化 扩频因子与业务速率 符号速率＝（业务速率＋校验码）×信道编码×重复或打孔率 码片速率＝符号速率×扩频因子 如WCDMA 业务速率＝384Kbps，信道编码＝1/3Turbo码，符号速率＝960Kbps 扩频因子＝4，码片速率＝3.84MHz 如cdma2000-1x 业务速率9.6Kbps，信道编码＝1/3卷积码，符号速率＝19.2Kbps 扩频因子＝64，码片速率＝1.2288MHz CDMA通信模型 Gold序列 WCDMA系统中，扩频之后加扰所采用的扰码为Gold序列。 Gold序列的随机性好，符合伪随机序列的特性，0和1发生的相对频率各为1/2，连续出现0或1的概率小，可以用于加扰。 不同的Gold序列之间互相关性很小，可以用于区分用户，进行多址。 自相关函数近似δ函数，可以减轻多径干扰。 Gold序列特性 自相关函数近似δ函数，如下图所示，可以减轻多径干扰 CDMA通信模型 WCDMA的调制方式：QPSK HSDPA（R5）调制方式：16QAM 课程内容 第三章 WCDMA 关键技术 多径环境 衰落 衰落 信号衰落 快衰落 由多径效应引起。其场强服从瑞利分布，又称为瑞利衰落。衰落的振幅、相位、角度随机。 慢衰落 又称为阴影衰落，由阴影效应引起。其场强中值服从对数正态分布，随地理改变变化缓慢，故称为慢衰落。 路径损耗 描述由于UE与基站之间相对距离产生变化而引起的传播损耗变化的一个值。 空间选择性衰落 在不同地点（空间）衰落特性不一样 一般是由于物体反射形成 时间选择性衰落 在不同时间衰落特性不一样 主要是快速移动用户引起的多普勒频移造成 频率选择性衰落 在不同频率衰落特性不一样 主要由宽带信号的时间色散引起 第三章 WCDMA 关键技术 空间选择性衰落 空间分集：分集天线水平距离大于10倍波长 极化分集：两接收天线极化方向正交 发射分集：克服大尺度衰落（由于周围环境地段和地物的差别而导致的阴影区引起） 时间选择性衰落 时间分集－信道交织 RAKE接收机 频率选择性衰落 频率分集－跳频、扩频 前向链路容量是当前CDMA蜂窝系统容量的瓶颈，WCDMA标准对发射分集上的应用上进行了深入的研究，提出了新的发射分集方案，提高前向链路容量； 开环发射分集 基于时空块编码的发射天线分集（STTD） S