11多址技术12扩频通信原理.ppt

1 教学目标 了解三大制式的特点掌握常见的三种多址技术的概念理解扩频通信基本概念 原理掌握扩频通信的特点 2 教学重点 掌握常见的三种多址技术的概念掌握扩频通信的特点 3 教学难点 理解扩频通信基本概念 原理 4 一 3G移动通信概述二 多址技术三 扩频通信原理 5 一 3G移动通信概述 发展历程3G的目标3G频率划分WCDMA系统中的频率分配WCDMA业务类型WCDMA标准演进 6 第一代移动通信1980s 第二代移动通信1990s 第三代移动通信现在 3G为运营商提供了完善的解决方案 一 3G移动通信概述 发展历程 7 一 3G移动通信概述 全球统一频段 统一标准 全球无缝覆盖高效的频谱效率更高的服务质量 保密性和可靠性易于从2G系统平滑演进与过渡 并反向兼容2G系统能提供多种业务 数据业务速率最高可达2Mbps车速环境 144kbps步行环境 384kbps室内环境 2Mbps 3G的目标 8 一 3G移动通信概述 3G频率划分 9 Page9 中国3G频谱分配 2002年11月 一 主要工作频段 频分双工 FDD 方式 1920 1980MHz 2110 2170MHz时分双工 TDD 方式 1880 1920MHz 2010 2025MHz 二 补充工作频率 频分双工 FDD 方式 1755 1785MHz 1850 1880MHz时分双工 TDD 方式 2300 2400MHz 与无线电定位业务共用 均为主要业务 共用标准另行制定 三 卫星移动通信系统工作频段 1980 2010MHz 2170 2200MHz 一 3G移动通信概述 10 中国频谱分配 中国的WCDMA FDD主频段 上行1920 1980MHz下行2110 2170MHz中国联通的频段 上行1940 1955MHz 下行2130 2145MHz 11 一 3G移动通信概述 WCDMA系统中的频率分配 主要工作频段 1920 1980MHz 2110 2170MHz WCDMA频点计算公式 频点号 频率 5上行中心频点号 9612 9888下行中心频点号 10562 10838 12 WCDMA业务类型 根据QoS的不同 WCDMA可以支持不同种类的业务 也可以支持不同种类业务的组合 13 WCDMA标准发展 WCDMA标准规划清晰 制定严谨WCDMA支持HSDPA技术 顺应未来高速无线数据业务的需求WCDMA将分阶段引入IP 目标是实现全网的IP化 标准比较完善WCDMA2001 06及以后发布的协议能够保持前向兼容 14 WCDMAR6和后期网络特点 R6网络的主要特性引入MBMS业务上行采用HSUPA 速率提高到5 76MbpsR7网络的主要特性采用HSPA 在上下行引入高阶调制 MIMO下行速率提到到28Mbps 上行速率提高到11MbpsR8网络的主要特性WCDMAR8 也就是WCDMALTE Longtermevolution 空口的接入技术由原来的CDMA改为OFDM上 下行速率达到50Mbps 100Mbps 而带宽是20MHz减少回路时延 提高Qos 15 二 多址技术 多址的概念信道的含义码分多址 自从电话技术和无线电技术问世以来 人们就在试图通过单条电路传送尽可能多的业务 多址技术的概念 传输介质类型举例 双绞线同轴电缆光缆空中接口 无线电信号 二 多址技术 17 信道的含义 物理传输介质是一种可以根据所采用的不同技术进一步划分为单个信道的资源 CDMA码分多址 CDMA频点与信道 19 三 扩频通信原理 扩频通信的定义CDMA扩频原理扩频通信的理论基础扩频通信的特点和分类 20 扩频通信技术 在发端采用扩频码调制 使信号所占的频带宽度远大于所传信息必须的带宽 在收端采用相同的扩频码进行相关解调来解扩以恢复所传信息数据 扩展频谱 SS SpreadSpectrum 通信简称扩频通信 扩频通信 扩频通信的定义 三 扩频通信原理 CDMA扩频原理1 发端数据流与一扩频序列结合到一起在终接端 只要具备正确的定时和扩频序列 合成信号可以被压缩并恢复出原始数据压缩频谱后 恢复出的原始数据流仍然保持完整 22 发送端以正交函数为扩频码进行扩频 CDMA核心技术 1 0 0 1 1 0110 0110 0110 0110 0110 1001 0110 0110 1001 1001 用户输入信息 正交扩频序列 正交函数 扩频后的发送数据 1 1 1 1 CDMA扩频原理2 23 在接收端的信号恢复 1 0 0 1 1 1 1 接收数据 1001 0110 0110 1001 1001 0110 0110 0110 0110 0110 1111 0000 0000 1111 1111 相关扩频序列 接收数据 1001 0110 0110 1001 1001 0101 0101 0101 0101 0101 1100 0011 0011 1100 1100 不相关扩频序列 CDMA核心技术 CDMA扩频原理3 24 不同用户使用不同的扩频码 CDMA扩频原理4 25 扩频通信的理论基础 产品粮仓市场 结论 在信道容量C不变的情况下 信号频带宽度B与信噪比S N完全可以互相交换 即可以通过增大传输系统的带宽以在较低信噪比的条件下获得比较满意的传输质量 26 隐蔽性和保密性好多个用户可以同时占用相同频带 实现多址抗衰落 抗多径干扰抗干扰能力强 特点 扩频通信的特点和分类 分类 直接序列扩展频谱