移动通信原理教学课件- 移动通信新技术展望

1、第八章移动通信新技术展望3G网络技术及其开展3rd Generation3G业务大致分为5大类可以将3G业务划分为5大类：通信类、消息类、交易类、娱乐类、效率应用类3G在中国的启动时机 关于IMT2000的10个建议截至1998年6月30日欧洲ETSIE-W CDMA日本ARIBJ-W CDMA韩国TTAK-W CDMA美国T11P1NA W CDMA美国TIAWINS W-CDMATR46美国TIACDMA 2000TR-45.5)韩国TTAK CDMA1中国邮科院TD-SCDMA美国TIAUWC-136TR45.3欧洲ETSIEP-DECT表7-4 三种第三代候选标准比较简表 表7-4 三

2、种第三代候选标准比较简表 3种主要建议的优缺点比较TDD方式，易于实现智能天线和联合检测，降低多用户干扰，提高容量；适于非对称高速数据业务 关键技术有待成熟; 不太适合人烟稀少的地区和高速移动的状态较为成熟，设备投资少现有设备利用率低；需要GPS可由GSM演进成W-CDMA，初期节约设备投资，易于平滑过渡；不需要GPS 异步小区，实现复杂度增加 TD-SCDMA CDMA2000 W-CDMA W-CDMA3G存在的问题3G系统尚有很多需要改进的地方，如：3G缺乏全球统一标准；3G所采用的语音交换架构仍承袭了第二代(2G)的电路交换，而不是纯IP方式；流媒体(视频)的应用不尽如人意 但3G系统

3、尚有很多需要改进的地方，如：3G缺乏全球统一标准；3G所采用的语音交换架构仍承袭了第二代(2G)的电路交换，而不是纯IP方式；流媒体(视频)的应用不尽如人意 移动通信未来技术特点无线和有线的综合。 (2) 固定网和移动网的融合。 (3) 陆地网和卫星网的连接。 (4) 多种终端集成。 (5) 多种业务的综合向无线宽带业务开展 第四代移动通信系统中的关键技术1. 新的调制技术 2. 软件无线电技术 3. 多用户检测技术 4. 网络技术 OFDM 技术正交频分复用OFDM： 正交子载波多路并行传输。OFDM信号形成子载波数目 时，承载的数据为 ，四个载波独立的波形和迭加后的信号 OFDM系统设计时

4、域OFDM系统设计频域多载波码分多址技术CDMA就是一种较理想的多用户的多址通信方式，它利用地址码来正交(或准正交)的区分用户；OFDM可以在多个载波上进行并行传送，既可以提高频谱利用效率，又可以实现较理想的频率分集的效果，提高抗衰落、抗干扰的能力。OFDM系统设计关键参数 ： 1、子载波的数目 2、保护时间 3、符号周期 4、载波间隔 5、载波的调制方式 6、前向纠错编码的选择 多载波码分多址技术MIMO空时处理技术什么是MIMO？ MIMO(Multiple-Input Multiple-Out-put)系统，该技术最早是由Marconi于1908年提出的，它利用多天线来抑制信道衰落。根据

5、收发两端天线数量，相对于普通的SISO(Single-Input Single-Output)系统，MIMO还可以包括SIMO(Single-Input Multi-ple-Output)系统和MISO(Multiple-Input Single-Output)系统。MIMO与智能天线的区别 MIMO系统信号模型为什么采用MIMO-OFDM？ OFDM是一个宽频系统，但与在整个信道连续扩展信号的CDMA不同，OFDM采用多个别离的低数据速率子信道。 MIMO可以与任何调制和接入技术一同使用。研究显示，执行过程非常简单，特别是对用于高数据速率的MIMO-OFDM而言更是如此。值得一提的是，MIM

6、O-OFDM信号能用相对直接的矩阵代数进行处理。 软件无线电 Software Radio 软件无线电是无线通信系统从模拟式到数字式再向前开展的新阶段技术，软件无线电的核心设想是在尽可能靠近天线的地方使用宽带A/D、A/D变换器并尽可能多地用软件来定义无线功能。目前，对软件无线电的一个正式称谓为软件定义的无线电-SDRSoftware Definition Radio。软件无线电将是未来实现个人通信PCS的重要手段 软件无线电应用 多用户检测技术多用户检测技术是引用信息论并通过严格的理论分析后提出的一种新型抗多址技术，通过这种方法，可以抗多址，也可以抗远近效应和多径干扰。多用户检测的主要优点1

7、、它是消除或减弱CDMA中多址干扰的有效手段，也是消除或减弱CDMA中多径干扰的有效手段。2、能够消除或减弱CDMA中远近效应，简化CDMA系统中的功率控制，降低功率控制的精度要求。3、弥补CDMA中由于正交扩频码互相关性不理想所带来的一系列消极影响，改善CDMA系统性能，提高系统容量、扩大小区覆盖范围。多用户检测的主要缺点大大增加CDMA系统的设备复杂度，增加CDMA 系统的处理时延，特别是对于采用自适应算法以及对于扩频码较长的系统更是如此。 串行干扰抵消(SIC)检测器串行干扰抵消检测器结构并行干扰抵消(PIC)检测器 ( )即大区域同步码分多址接入技术用于是一种增强技术，用于是一种突破技

8、术，即码，简称为。 CDMA码字选择传统CDMA PN+Walsh。受无线传播环境等因素影响，存在着严重的ISI、MAI 和 ACI。 成为干扰受限的系统，即其系统容量受限于干扰电平的大小 TD-LAS LA+LS。 LS序列具有零相关窗，极大地消除了ISI、MAI和 ACI。使得TD-LAS系统成为噪声受限的系统，从而有效地提高了系统容量和频谱效率。 CDMA干扰可归为：本地噪声：ISI，MAI，ACI降低CDMA系统干扰，可以提高系统容量。本地噪声难以减小ISI 多址码自相关函数的副峰MAI 多址码互相关函数的副峰ACI 不同小区多址码互相关函数的副峰LA 码LA 码主要用来减小ACI,

9、它是一种三进制的码, 也就是说LA 码的元素来自于集合- 1, 0, 1。LS码L S 码用作多址码, 主要用来减小IS I 和MA I。L S 码构造的思路是用有一定非周期相关特性的短序列级联来完成。 LAS-CDMA特点LAS-CDMA独特的编码特性，既能满足全IP及分组语音与数据在同一载波上同时传输，在显著扩大语音覆盖率和提供优良语音质量的同时，又能大大提高数据传输速率和容量。它既可与现有GSM、GPRS和所有3G系统后向兼容，又可与未来高速IP及分组数据业务前向兼容。目前它也被称为属于4G的技术标准 链路自适应技术克服慢时变与传输信道差异性的主要措施 最有效的措施是采用自适应传输技术自

10、适应传输的物理模型链路自适应内容1、功率自适应2、速率自适应移动通信的开展趋势与展望展望未来移动通信的开展是离不开其客观上应遵循的规律，这个规律主要决定于两方面的因素：第一是用户的需求，第二是实现时所受的环境和条件的限制。 第四代移动通信应该比第三代移动通信更接近个人通信； 在技术上应该比第三代有更高的台阶； 和终端的应用也更为广泛。总之，人们可以尽可能多地展望第四代移动通信的开展前景。 目前第四代移动通信的研发状况IMT-2000及超IMT-2000能力interconnectionIMT-2000低高1101001000峰值用户速率(Mb/s)EnhancedIMT-2000EnhancementIMT-2000移动性1101001000Area Wireless AccessEnhancedIMT-2000EnhancementDigital Broadcast SystemsNomadic / Local Area Access SystemsNew Nomadic / Local超3G超3G的新能力New Mobile Access各个阶段及预期的时间表20002003200