基于WCDMA的無線通信傳輸技術(shù)研究

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1、維普資訊http://www.cqvip.com第11卷第4期重慶電力高等?？茖W(xué)校學(xué)報2006年l2月Vb1．11NO．4JournalofChongqingElectricPowerCollegeDee．2006基于WCDMA的無線通信傳輸技術(shù)研究王森劉伯華。(1．重慶工學(xué)院計算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院，重慶400050；2．重慶發(fā)電廠，重慶400053)【蔫薹】介紹無線傳播的特性及無線傳輸中普遍遇到的問題，對基于WCDMA~無線通信傳輸技術(shù)進(jìn)行研究和討論。并對這些技術(shù)的優(yōu)缺點進(jìn)行比較分析。重點分析WCDMA~

2、的分集技術(shù)和各種功率控制技術(shù)對無線傳輸?shù)挠绊??！娟P(guān)健詞】WCDMA；分集技術(shù)：功率控制【中圈分類號】TN92【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A【文章編號】1008—8032(2006)04-0004—050引言蜂窩移動通信系統(tǒng)的發(fā)展可以追溯到上個世紀(jì)80年代。隨著多年的發(fā)展，3G新技術(shù)層出不窮，但是總的來說可以歸為三類主流技術(shù)；CDMA、TDMA和FDMA。其中CDMA是應(yīng)用最廣泛，技術(shù)最成熟的一種。CDMA技術(shù)又包括WCDMA、CDMA2000、TD—SCDMA技術(shù)。如今WCDMA受到業(yè)界廣泛的關(guān)注。WCDMA是一種直擴(kuò)

3、序列碼分多址技術(shù)(DS—CDMA)。它采用了多種技術(shù)保證OoS，支持同步／異步基站運行模式，采用上下行閉環(huán)加外環(huán)功率控制方式，同時使用開環(huán)和閉環(huán)發(fā)射分集方式，上下行采用QPSK調(diào)制，支持Turbo編碼及卷積碼，采用發(fā)射、接收分集技術(shù)，大大提高抗衰落效果，采用編碼增益高的信道編碼技術(shù)(卷積編譯碼和Turbo編譯碼)，基站之間不需同步，可適應(yīng)多種速率的傳輸，靈活地提供多種業(yè)務(wù)。1’無線傳播特性及難點分析l-1無線傳播特性在無線傳播中最主要的問題有4個。(1)干擾：蜂窩無線系統(tǒng)性能的主要限制因素是干擾，包括同頻

4、干擾、臨頻干擾和雜散干擾；(2)抖動：信號之間的時間差發(fā)生變化：(3)時延：信號從不同路徑到達(dá)接收點的到達(dá)時間不同，產(chǎn)生多徑：(4)衰落：路徑傳播損耗、慢衰落損耗、快衰落損耗，由多徑傳播引起快衰落損耗，一般遵從Rayleigh(瑞利)分布和Rician(萊斯)分布。另外，移動用戶在傳播路徑方向上的運動將使接收信號產(chǎn)生多普勒(Doppler)擴(kuò)展效應(yīng)，其結(jié)果是導(dǎo)致接收信號在頻域的擴(kuò)展，同時改變信號電平的變化率。1．2無毒l專輸?shù)碾y點1．2．1多徑效應(yīng)無線通信的實質(zhì)在于電磁波的傳播，傳播路徑可分為直射傳播和非

5、直射傳播。一般情況下，在基站和移動臺之間不存在直射信號，此時接收到的信號是發(fā)射信號經(jīng)過若干次反射、繞射或散射后的疊加。而在某些空曠地區(qū)或基站天線較高時可能存在直線傳播路徑。由于高大建筑物或遠(yuǎn)處高山等阻擋物的存在，常常會導(dǎo)致發(fā)射信號經(jīng)過不同的傳播路徑到達(dá)接收端，即所謂的多徑傳播效應(yīng)(MultipathPropagation)。各徑信號經(jīng)過不同的路徑到達(dá)接收端時，具有不同的時延和入射角，這將導(dǎo)致接收信號的時延擴(kuò)展(delayspread)和角度擴(kuò)展(anglespread)，如圖l所示。同時，多徑效應(yīng)還會直接

6、引起信號在傳播路徑上的小尺度衰落損耗。歸納起來，在傳播上會產(chǎn)生三收稿日期2006-09-07維普資訊http://www.cqvip.com第4期王森等：基于WcBMA的無線通信傳輸技術(shù)研究類不同的損耗。(1)路徑傳播損耗：又稱為衰耗，是指電磁波在宏觀大范圍(即公里級)空間傳播所產(chǎn)生的損耗，它反映了傳播在空間距離的接收信號電平的變化趨勢。(2)大尺度衰落損耗：它是由于在電波傳播路徑上受到建筑物及山丘等的阻擋所產(chǎn)生的陰影效應(yīng)而產(chǎn)生的損耗。它反映了中等范圍內(nèi)數(shù)百波長量級接收電頻的均值變化而產(chǎn)生的損耗，一般遵從

7、對數(shù)正態(tài)分布，其變化率較慢又稱為大尺度衰落。(3)小尺度衰落損耗：它主要是由于多徑傳播而產(chǎn)圖1多徑效應(yīng)生的衰落，它反映微觀小范圍內(nèi)數(shù)十波長量級接收電平的均值變化而產(chǎn)生的損耗，一般遵從Rayleigh或Rician分布，其變化率比慢衰耗快，所以稱為小尺度衰落。它又可以劃分為空間選擇性衰落、頻率選擇性衰落、時間選擇性衰落。選擇性是指在不同的空間、頻率、時間，其衰落特性是不一樣的。移動臺接收機(jī)接收多條傳播路徑來的信號，傳播路徑的長度不同，到來的時間就有先后，信號的相位就不同。根據(jù)同相疊加、反相抵消的干涉原理，在

8、移動路線中各處干涉的結(jié)果形成斑馬線狀的干涉條紋，即在移動過程中，Ms(uE)收到時強(qiáng)時弱的起伏信號。對于IMT-2000的2GHz~：作頻率來說，波長僅僅為15cm。因此在高速的移動時，每秒內(nèi)接收的信號強(qiáng)弱變化很多次，接收功率強(qiáng)弱相差最大可達(dá)40dB，折合1萬倍的功率差別。1．2．2遠(yuǎn)蚯應(yīng)兩個UE(UserEquipment)和基站之間的距離不同，信號就具有不同的衰耗。對于上行信號，如果兩個uE以相同的發(fā)射功率進(jìn)行發(fā)射，則基站