移动通信发展和研究前瞻ppt课件

1、2020/7/18,讲稿,1,移动通信发展和 研究前瞻,2020/7/18,讲稿,2,前言 一、移动通信的特点 发展最快 应用最广 最前沿 二、最终目标 实现任何人可以在任何地点、任何时间与其他任何人进行任何方式的通信（五个任何）。,2020/7/18,讲稿,3,第三代移动通信系统方案 WCDMA (日本DoDoMo公司 ) cdma2000 (美国郎讯和摩托罗拉 ) TD-CDMA (欧洲西门子和阿尔卡特 ) TD-SCDMA (我国提出的拥有自主知识产权),2020/7/18,讲稿,4,第三代移动通信系统存在的问题 因为不同业务之间用户的相互干扰太多，利用CDMA技术的系统把数据速率提高到

2、100M/s很困难。 不能实现现有各种无线网络（各种无线局域网、卫星网络、公用无线蜂窝网络等）之间的无缝漫游。 不适应互联网非对称传输的要求。,2020/7/18,讲稿,5,下一代无线通信系统（4G）研究前瞻 基本特征 能融合现有技术的通用结构； 频谱利用率高，即在给定的为数不多的频带内传输高速数据流； 扩充性强，即具有不同的单元模快（如热点(hot spot)、移动自组织网(Ad hoc)等），并能覆盖不同的业务范围； 自适应性和重构性强，能支持不同的标准和技术； 成本低，市场准入快；适合于未来的新技术发展需要。,2020/7/18,讲稿,6,4G的接入方案 最有希望的宽带无线接入方案 MI

3、MO-OFDM （1）高频谱利用率、低复杂度 （2）链接便利灵活 （3）适合于在多径衰落信道中高速传输数据 （4）易与其它多种接入方法相结合 （5）充分满足业界对下一代网络的各种需求 OFDM 系统模型,2020/7/18,讲稿,7,OFDM系统等效基带模型,2020/7/18,讲稿,8,优点 一、通过串/并变换，将一个频率选择性信道转换为一组平行的频率非选择性子信道，从而降低了接收的复杂度； 二、子载波在时域上相互正交，频域上相互重叠，频谱利用率高； 三、各个子信道中的正交调制和解调通过快速傅里叶变换（FFT）实现，方便简捷； 四、容易通过不同数量的子信道来实现无线数据业务的非对称传输；,2

4、020/7/18,讲稿,9,五、可以通过动态比特分配和动态子信道分配的方法，充分利用信噪比较高的子信道，从而提高系统的性能。 六、可以很容易地与其它多种接入方法相结合，构成OFDMA系统。 缺点 一、峰值平均功率比较高 二、对信号的频率偏移十分敏感,2020/7/18,讲稿,10,MIMO 在发端和收端同时用多个天线，就构成了MIMO系统。 特点 提供分集；改善系统的容量及其性能。 采纳 MIMO 的标准 利用MIMO实现的高速下行链路分组接入（HSDPA）信道（全球移动通信系统(UM TS)标准的一部分）,2020/7/18,讲稿,11,研究现状 （1）新成立的下一代无线组正在定义MIMO层

5、 （2）预计MIMO层将位于构造无线局域网（WLAN）的IEEE802.11标准中,2020/7/18,讲稿,12,3.5 MIMO-OFDM MIMO可以提高系统的容量。但要，当传输高速数据时，环境的多径使MIMO的信道成为频率选择性信道。 OFDM可以将频率选择性信道转换为一组平行的频率非选择性MIMO信道，从而降低接收机的复杂度。,2020/7/18,讲稿,13,这两种强有力技术相结合构成MIMO- OFD M （1）前景非常有吸引力 （2）最有希望的宽带无线接入方案 （3）满足4G要求的候选技术 MIMO-OFDM系统模型,2020/7/18,讲稿,14,MIMO-OFDM发送机原理图

6、,2020/7/18,讲稿,15,MIMO-OFDM接收机原理图,2020/7/18,讲稿,16,MIMO-OFDM系统中的关键技术 （1）发送分集 （2）空间复用 （3）接收分集 （4）软译码 （5）同步 （6）自适应调制和编码 （7）信道估计和信号检测,2020/7/18,讲稿,17,研究热点 一、MIMO-OFDM系统信道估计 （1）面临的问题 1）不同天线的不同信号同时发送 2）接收信号是不同天线信号的叠加,2020/7/18,讲稿,18,（2）MIMO-OFDM系统信道估计算法 1）使用循环前缀或导频符号的算法 按照循环前缀、导频诱导的冗余、周期平稳、有限字符等发送和接收信号的统计和确定性特征构造而成。 不足：循环前缀和导频符号会增加发射功率、降低带宽利用率,2020/7/18,讲稿,19,2）盲算法。 根据信号的统计特征，利用最小均方、最大后验概率等准则等构造。 不足：复杂度较高,2020/7/18,讲稿,20,二、MIMO-OFDM系统信号检测 （1）面临的问题 接收信号是受到加性噪声恶化后的数据符号的线性组合 （2）MIMO-OFDM系统信号检测器 1）最优检测器 按照平均差错概率最小的原则检测数据符号 不足：计算复杂度随天线数呈指数增加，不利于实时实现,202