2021-4-9 | 通信技術(shù)
0引言
3G是英文3rdGeneration的縮寫(xiě),是指第三代移動(dòng)通信技術(shù)。即區(qū)別于傳統(tǒng)的模擬制式的新一代通信技術(shù);目前,中國(guó)最大的兩個(gè)3G網(wǎng)絡(luò)通信主要運(yùn)營(yíng)商是中國(guó)移動(dòng)和中國(guó)聯(lián)通,其中,中國(guó)移動(dòng)即采用中國(guó)自主研發(fā)的3G網(wǎng)絡(luò)通信標(biāo)準(zhǔn)(TD-SCDMA),向國(guó)際電信聯(lián)盟(ITU)提出申請(qǐng)[1]。而中國(guó)聯(lián)通即采用WidebandCDMA,簡(jiǎn)稱(chēng)為WCDMA。
1TD-SCDMA和WCDMA通信技術(shù)工作原理
1.1TD-SCDMA
TD的標(biāo)準(zhǔn)參考如表1所示。TD-SCDMA采用TDD雙工方式,區(qū)別于WCDMA的FDD方式,主要的優(yōu)點(diǎn):1)不需要對(duì)稱(chēng)的頻譜,目前在2GHz以下頻段已經(jīng)很難找到合適的對(duì)稱(chēng)頻段;可以利用FDD無(wú)法利用的不對(duì)稱(chēng)頻譜,其中載波頻段只需要有一個(gè)就可以使用。2)不需要對(duì)稱(chēng)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)個(gè)數(shù)。3)成本低:無(wú)收發(fā)隔離的要求,可以使用單片IC來(lái)實(shí)現(xiàn)RF收發(fā)信機(jī)。TD-SCDMA的關(guān)鍵技術(shù)如下。1)智能天線(xiàn)。有效降低多路徑、多地址的干擾。2)多用戶(hù)聯(lián)合檢測(cè)。基于訓(xùn)練序列的信道估值,同時(shí)處理多碼道的干擾抵消.多用戶(hù)的聯(lián)合檢測(cè)和智能天線(xiàn)技術(shù)相結(jié)合,理論上可以完全抵消MAI的影響,有效加強(qiáng)整個(gè)系統(tǒng)的抗干擾能力[2]。因此,在移動(dòng)通信系統(tǒng)中,智能天線(xiàn)必須和其他信號(hào)處理技術(shù)同時(shí)使用。3)動(dòng)態(tài)信道分配。在時(shí)域、頻域、碼域?qū)崿F(xiàn)以降低干擾,動(dòng)態(tài)信道分配就是動(dòng)態(tài)調(diào)整無(wú)線(xiàn)資源的分配,達(dá)到降低干擾,均衡負(fù)載,保障Qos的目的。這樣就使得TD可以在頻域,時(shí)域,碼域,空域這4個(gè)緯度內(nèi)進(jìn)行無(wú)線(xiàn)資源的動(dòng)態(tài)分配,為提高系統(tǒng)性能提供了更加靈活的方法。4)功率控制。功率控制的重要意義:明顯改善傳統(tǒng)的遠(yuǎn)近效應(yīng);對(duì)抗陰影衰落和快速衰落。功率控制的主要目的:保證鏈路質(zhì)量Qos要求;提高系統(tǒng)容量。5)功率控制類(lèi)型。開(kāi)環(huán)功控制伴隨著隨機(jī)接入過(guò)程對(duì)各個(gè)信道初始功率進(jìn)行設(shè)置。內(nèi)環(huán)功控通過(guò)對(duì)SIR測(cè)量值與SIRtarget值的比較調(diào)整UE端的發(fā)射功率,使NodeB接收到的SIR滿(mǎn)足通信要求。外環(huán)功控制則是根據(jù)BER/BLER與Qos要求的門(mén)限值相比較,并根據(jù)規(guī)定的外環(huán)功率控制算法給出既能確保通信質(zhì)量又能使整個(gè)系統(tǒng)容量最大化的SIR目標(biāo)值。
1.2WCDMA
WCDMA標(biāo)準(zhǔn)參考如表2所示。WCDMA的關(guān)鍵技術(shù)如下。1)Rake接收技術(shù)。RAKE接收技術(shù)是第三代CDMA移動(dòng)通信系統(tǒng)中的一項(xiàng)重要技術(shù)。在CDMA移動(dòng)通信系統(tǒng)中,由于信號(hào)帶寬較寬,存在著復(fù)雜的多徑無(wú)線(xiàn)電信號(hào),通信受到多徑衰落的影響。RAKE接收技術(shù)實(shí)際上是一種多徑分集接收技術(shù),可以在時(shí)間上分辨出細(xì)微的多徑信號(hào),對(duì)這些分辨出來(lái)的多徑信號(hào)分別進(jìn)行加權(quán)調(diào)整、使之復(fù)合成加強(qiáng)的信號(hào)。由于該接收機(jī)中橫向?yàn)V波器具有類(lèi)似于鋸齒狀的抽頭,就像耙子一樣,故稱(chēng)該接收機(jī)為RAKE接收機(jī),用來(lái)解決多路徑時(shí)信號(hào)之間的互相干擾[3]。2)分集技術(shù)。利用分射集收技術(shù)可以明顯改善衰落,補(bǔ)償信號(hào)通道的損耗,并提供傳送信號(hào)多個(gè)副本來(lái)提高接收信號(hào)正確判決率。無(wú)線(xiàn)信道是隨機(jī)時(shí)域變換信號(hào)通道,尤其是衰變特性會(huì)嚴(yán)重影響通信質(zhì)量。分射集收目前被認(rèn)為是非常經(jīng)濟(jì),效果比較明顯的抵抗衰變技術(shù)。分射集收天線(xiàn)工作原理就是分開(kāi)發(fā)射信號(hào)或接收信號(hào)時(shí)將性質(zhì)相同的信號(hào)合并一塊處理,從而起到抗衰變的作用。3)軟切換技術(shù)。軟切換技術(shù)是WCDMA核心技術(shù)之一。軟切換技術(shù)可以做到在信號(hào)通信終端如果重新開(kāi)始與某個(gè)新的通信基站連接時(shí),此時(shí)的連接并不會(huì)切斷與初始通信基站的通信,而是新的信道建立成功后再將初始信道進(jìn)行關(guān)閉,這樣可以保證用戶(hù)通信的連續(xù)性和穩(wěn)定性。不過(guò),這種切換只能用于具有相同頻率的WCDMA信道之間[4]。
1.3TD-SCDMA系統(tǒng)與WCDMA系統(tǒng)核心技術(shù)對(duì)比
TD-SCDMA系統(tǒng)與WCDMA系統(tǒng)核心技術(shù)對(duì)比如下。1)雙工方式。TDD:上傳數(shù)據(jù)頻率帶和下載數(shù)據(jù)頻率帶一致。FDD:上傳數(shù)據(jù)頻率帶和下載數(shù)據(jù)頻率帶分開(kāi)。2)天線(xiàn)。TD—SCDMA智能天線(xiàn):降低移動(dòng)終端在小區(qū)內(nèi)和小區(qū)間受到的干擾,提高系統(tǒng)容量;它能夠提高系統(tǒng)增益,增大覆蓋半徑。WCDMA普通天線(xiàn):移動(dòng)終端在小區(qū)內(nèi)收干擾較明顯。3)檢測(cè)技術(shù)[5]。TD—SCDMA聯(lián)合檢測(cè)技術(shù):最大處理16條多徑;能消除小區(qū)內(nèi)和小區(qū)間的干擾。WCDMARake接收技術(shù):最大處理4條多徑;對(duì)消除小區(qū)間干擾不大。4)切換方式[5]。TD-SCDMA接力切換:切換成功率較高;資源占用少;切換時(shí)延短;對(duì)容量的影響低;呼叫掉話(huà)率較低。WCDMA軟切換:切換成功率高;資源占用多;切換時(shí)延長(zhǎng);對(duì)容量的影響高;呼叫掉話(huà)率低。5)同步方式。TD—SCDMA:同步。WCDMA:同步或異步。
2結(jié)語(yǔ)
總之,3G技術(shù)的兩大標(biāo)準(zhǔn)各有自己的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì),3G市場(chǎng)的發(fā)展也可謂一波三折,中國(guó)在3G發(fā)展過(guò)程中應(yīng)該多向其他相似國(guó)家學(xué)習(xí)成功的經(jīng)驗(yàn)。雖然TD-SCDMA是中國(guó)獨(dú)自制定的3G標(biāo)準(zhǔn),但技術(shù)的發(fā)展需要循序漸進(jìn),實(shí)事求是,一步一個(gè)腳印穩(wěn)步發(fā)展。尤其需要技術(shù)的積累和制造業(yè)的發(fā)展,盲目地追隨國(guó)外技術(shù)潮流而不符合中國(guó)的國(guó)情,這樣就將失去現(xiàn)有的獨(dú)特優(yōu)勢(shì),放棄中國(guó)獨(dú)立自主的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。