通信技术概论.doc

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1、2摩萨万季《通信技术概论》课程读书报告学院：电子工程学院年级：2010级专业：电子信息工程姓名：刘一男学号：201059322013年6月25日模拟蜂窝系统通常被称为第一代移动通信系统，现今正在使用的数字系统，例如GSM、PDC、cdmaOne(IS-95)和US-TDMA(IS-136),则都是第二代系统。这系统已经在众多主要市场中使语音通信无线化，而且消费者也日益认识到诸如文消息传送、数据网的接入等正在迅速成长的其他业务的价值所在。第三代系统是为多媒体通信而设计的：通过该系统提供的高质量图像和视频，使人与人之间

2、的通信能力进一步增强；而第三代系统所带来的更新更灵活的通信能力和更高的数速率使得公用网和专用网上的信息与业务的接入能力大大增强。所有这一切，连同第二代系统向第三代系统的平滑连续过渡，不仅为设备制造商、运营商，同时为使用这些网络的内容和应用提供商创造新的商机。正文WCDMA是一•个宽带直扩码分多址(DS-CDMA)系统，即通过用户数据与由CDMA扩频码得来的伪随机比特(称为码片)相乘，从而把用户信息比特扩展到宽的带宽上去。为支持高的比特速率(最高可达2Mbit/s),采用了可变扩频因子和多码连接。表示了这样安排的例子

3、。使用3.84Mchip/s的码片速率需要大约5MHz的载波带宽。带宽约为1加z的DSCDMA系统，例如IS-95,通常称为窄带CDMA系统。WCDMA所固有的较宽的载波带宽使其能支持高的用户数据速率并且也具有某些性能方面的优势，例如增加了多径分集。网络运营商可以遵照其运营执照，以分等级的小区分层的形式，使用多个这样的5MHz载波来增加容量。实际的载波间距要根据载波间的干扰情况，以200kHz为一个基本单位在大约4.4MHz和5MHz之间选择。WCDMA支持各种可变的用户数据速率，换句话说，就是它能很好地支持带宽需

4、求的概念。给每个用户都分配一些10ms的帧，在每个10ms期间，用户数据速率是恒定的。然而在这些用户之间的数据容量从帧到帧是可变的。图3-1也表示了这一特点。这种快速的无线容量分配一般是由网络来控制，以达到分组数据业务的最佳吞吐量。WCDMA支持两种基本的工作模式：频分双工(FDD)和时分双工（TDD）。在FDD模式下，上行链路和下行链路分别使用两个独立的5MHz的载波，在TDD模式只使用一个5MHz载波，在上下行链路之间分时共享。上行链路是移动台到基站的连接，下行链路是基站到移动台的连接°TDD模式在很大程度上是

5、基于FDD模式的概念和思想，加入它是了弥补基本WCDMA系统的不足，也是为了能使用1TU为IMT-2000分配的那些不成对频谱。WCDMA支持异步基站操作，这样就不用像同步的IS-95系统那样需要使用一个全局时间参考量，比如GPS。因为不需要接收GPS信号，室内小区和微小区基站的布站就变得简单了。WCDMA在上行链路和下行链路中采用基于导频符号或公共导频的相干检测。虽然IS-95在下行链路中使用了相干检测，但是在公众CDMA系统中上行链路使用相干检测是一种新技术，这将全面地增加上行链路的覆盖和容量。WCDMA空中接

6、口中包括一些先进的CDMA接收机理念，例如多用户检测和自适应智能天线，运营商可以开发和使用这些先进技术作为提高系统容量和/或覆盖的选择方案。在大多数第二代系统中，并没有提出这些先进的接收机理念，结果，它们要么根本不可能应用，要么就是只能在一些苛刻的条件下才能应用，而且在性能方面的提高很有限。WCDMA能与GSM协同工作。因此，WCDMA支持与GSM之间的切换，这样就能够在引入WCDMA后达到增加GSM覆盖的目的。WCDMA的扩频和解扩假定用户数据是二进制移相键控（BPSK）调制的速率为7?的比特序列，用户数据比特取

7、±1值。在本例中，扩频操作就是将每一个用户数据比特与一个包括8个比特的码序列（称为码片）相乘。我们假定对BPSK扩频调制也是如此。可以看出，最后得到的扩展后的数据速率为并且与扩频码有相同的随机（类似伪噪声）特性。这种情况下，我们说其扩频因子为8。扩频后得到的宽带信号将通过无线信道传送到接收端。在解扩时，把扩展的用户数据/码片序列以一比特间隔乘以与在扩频这些比特时所用的相同的8个比特的码片。如图3-2所示，只要我们能在扩展后的用户信号和扩频码（解扩码）之间取得很好的同步，就能很好地恢复出原始的用户比特序列。信号速率增

8、加8倍，相当于扩展的用户数据信号的占有带宽扩展了8倍。由于有这个效果，CDMA系统普遍被称为扩频系统。解扩将信号带宽按比例地恢复到Q值。可以看出，用户自己的信号幅度比其他干扰系统的用户信号幅度平均增大了8倍，也就是说，相关检测以扩频因子的值（这里为8）为倍数把需要的用户信号从存在干扰的CDMA系统中增强了。这种效果被称为“处理增益”，它是所有CDMA系统的基