卫星移动通信系统与3g融合的关键技术分析new

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1、卫星移动通信系统与3G融合的关键技术分析万方数据韩威童丹空军装备研究院通信导航与指挥自动化研究所Ⅱ引言3G是一个全球无缝覆盖，包括卫星移动通信、陆地移动通信和无绳电话等蜂窝移动通信的大系统。它可以向公众提供前两代产品所不能提供的各种宽带信息业务。如高速数据、慢速图像与电视图像等，传输速率高达2Mbit／s，带宽在2MHz以上，是一种真正的“宽频多媒体全球数字移动电话技术”。卫星移动通信系统是实现无通信盲区，全面覆盖地域、空域、海域。达到全球无缝覆盖的关键手段。为了真正实现全球通信，卫星通信系统是3G不可替代

2、的重要组成部分。在卫星移动通信中主要采用CDMA多址接入方式，由于CDMA存在多址干扰(MAI)，这成为决定系统容量的关键因素。为了使卫星移动通信系统与3G有效地融合互联，需要找到消除MAI的有效方法，这对有限的卫星转发器频率资源相当重要。目卫星移动通信系统卫星移动通信系统是指提供卫星移动业务的通信系统。其典型特征是利用卫星作中继站向用户提供移动业务，因此卫星移动通信实际上是传统的固定卫星通信与移动通信结合的产物。从表现形式来看，它既是一个提供移动业务的卫星通信系统，又是一个采用卫星作中继站的移动通信系统。

3、在一个综合网络中，卫星移动通信系统的特有优势在于：·可以实现全球完整、连续的覆盖；·可以作为地面蜂窝网业务覆盖区域的扩展；·固有的动态信道分配技术可以解决突发的呼叫拥塞问题；·固有的抗毁性可以在地震洪水等特殊场合起到不可取代的应急通信作用；·系统的建立对于军民结合、平战结合、满足军事通信特殊需要等具有战略意义。卫星移动通信系统是3G的有效补充，在下～代移动通信系统中，移动卫星网作为一个分系统同样是不可缺少的。2．1多址访问方式卫星通信的一个基本特点是：处在一颗通信卫星波束覆盖区内的所有地球站都能从卫星接收信

4、号，也都能向卫星发射信号，即具有多址访问能力或者多点对多点的通信能力。多址访问能力是卫星通信的～个独特的优点，但如万方数据电信投求果对地球站访问卫星的能力不加任何限制，则可能会使优点变成缺点。多个地球站同时以相同方式访问卫星，会在卫星上发生信号碰撞，造成这些信号都不能被正确接收，因此必须控制地球站对卫星的访问。使不同地球站发射的信号不会在卫星上完全重叠(包括时间、空间、频率和编码等方面)，同时，又能让接收地球站从卫星转发来的所有信号中识别出发给本站的信号。不同的控制策略构成了不同的多址访问方式。卫星通信中的

5、多址方式类似于地面移动通信中的多址方式，主要有TDMA、FDMA、CDMA以及SDMA。2．2CDMA在卫星移动通信中的应用在通信系统中，CDMA应用主要有如下优点：·宽带传输，抗多径衰落性能好；·信号频谱的扩展和相关接收具有较好的信号隐蔽性和保护性，抗干扰能力强；·允许共覆盖的多系统／多卫星同频操作。无需系统间协调，能抗地面同频通信系统的干扰；·有扩频增益，允许相邻波束使用相同频率，频率复用能力强；·容量没有硬限制，增加用户会影响性能，但不会遭到拒绝；·能充分利用语音激活提高容量，具有软切换功能。由于CD

6、MA的独特优点，在移动通信中得到了日益广泛的应用。目系统之间融合互联的关键技术作为3G的接入方式，与FDMA和TDMA方式相比，CDMA更适合于通信容量小而又要求对多个地球站进行通信的系统(如军事应用、飞机和舰艇通信等)，且在抗干扰、保密性、隐蔽性、灵活性以及抗频率选择性衰落等方面具有独特的优点。卫星移动通信中可以使用CDMA的接入方式，在实际系统中，码间干扰(1SI)、同频道干扰(CCI)以及系统中强信号对弱信号的抑制(远近效应)成为cDMA系统必然存在的几类主要干扰。CCI制约着系统的容量。ISI制约着

7、通信的速率。对IS的抑制町以采用均衡或分集技术，而．I抑制CCI需采用多用户检测(Multi-UserDetection，MUD)技术。3．1MAI的抑制cCl的产生是由于用户之间的相互干扰，也称为MAI。MAI来源包括同小区外的移动台、相邻小区的同频基站或移动台、其他无线电通信系统等，其中主要的两种干扰是采用同一组频率的小区内信号之间的同频干扰和来自相邻小区信号的邻频干扰。CDMA系统的主要缺陷就是由MAI带来的容量限制。传统的检测方式如匹配滤波器采用单入单出检测方式，不能充分地利用用户信息，而将MAI看

8、作是高斯白噪声，大大降低了系统容量。传统的匹配滤波接收机或相关接收机存在的主要问题体现在以下方面。·干扰底限：由于干扰信号与期望信号不完全正交，所以期望用户的匹配滤波器输出中含有MAI，即使接收机热噪声电平趋于零，由于MAI的存在，匹配滤波接收机的错误概率也会表现出非零的下界，使得相关接收机很难达到低误码率。·远近问题：由于MAI的存在，如果干扰用户比期望用户距基站更近，干扰用户在基站的接收功率就会比期望用户大的