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篇1

CharacteristicsandFunctionsforcdmaTechnology

Abstract：Thisissuemainlysetsforththecharacterandstrongpowerofthe3thgenerationmobiletelecommunicationtechnology-CDMA.Telecommunicationaltermshavetranseredfromnarrowservices,suchastelephone,sendingorreceivingmessages,tomultimediumofbroadband．PDSNisentrygateway，whitchlinkingwirelessnetandpackagenettogether．PDSNalsoservingforusers｀enteringpackagedatenet．AAAservercanprovideusers｀identificationbyprobingpre-registedlogininformation，thendecidewhetherpermittingmobileusersusingsomenetworkresourse，atthesametimeitcalculatingfee，audittin，allottingofcostoranalysisingoftrend．CDMAprovidingpowerfulguaranteefordevelopmentofmobilecommunication．

Keywords：CDMA；AAAserver；Internet；Intranet

1引言

CDMA（CodeDivisionMultipleAccess碼分多址）是近年來被應(yīng)用于商業(yè)的一種數(shù)字接口技術(shù)。他擁有頻率利用率高、手機(jī)功耗低等優(yōu)點(diǎn)。CDMA手機(jī)是指基于CDMA網(wǎng)絡(luò)的移動通信終端。目前，19家企業(yè)被批準(zhǔn)有資格生產(chǎn)CDMA終端產(chǎn)品。

CDMA手機(jī)除了能夠提供GSM手機(jī)的通話功能和信息服務(wù)外，還具有高速無線數(shù)據(jù)傳輸和多媒體功能。能提供的服務(wù)主要有：

（1）基本增值服務(wù)，如呼叫轉(zhuǎn)移、信息提示等。

（2）語音郵件服務(wù)，如郵件、傳真、新聞等語音信息。

（3）短信息服務(wù)，如天氣、交通、證券、廣告等。

（4）無線智能網(wǎng)服務(wù)，如虛擬網(wǎng)絡(luò)、個(gè)人號碼識別等。

（5）無線互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)，如網(wǎng)絡(luò)瀏覽、電子商務(wù)、電子郵箱、網(wǎng)絡(luò)游戲等。

2CDMA所具有的優(yōu)點(diǎn)

與GSM手機(jī)相比，CDMA手機(jī)具有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）CDMA手機(jī)發(fā)射功率?。?mw）。

（2）CDMA手機(jī)采用先進(jìn)的切換技術(shù)——軟切換技術(shù)（即切換是先接續(xù)好后再中斷），使得CDMA手機(jī)的通話可與固定電話媲美，而且不會有GSM手機(jī)的掉線現(xiàn)象。

（3）使用CDMA網(wǎng)絡(luò)，運(yùn)營商的投資相對減少，這就為CDMA手機(jī)資費(fèi)的下調(diào)預(yù)留了空間。

（4）因采用以拓頻通信為基礎(chǔ)的一種調(diào)制和多址通信方式，其容量比模擬技術(shù)高10倍，超過GSM網(wǎng)絡(luò)約4倍。

（5）基于寬帶技術(shù)的CDMA使得移動通信中視頻應(yīng)用成為可能，從而使手機(jī)從只能打電話和發(fā)送短信息等狹窄的服務(wù)中走向?qū)拵Ф嗝襟w應(yīng)用。

在第三代移動通信的無線接口國際提案中，WCDMA和CDMA2000都是極為重要的技術(shù)。這兩種寬帶CDMA方案，除了碼片速率、同步方式、導(dǎo)頻方式等有所不同外，其他如功率、軟切換等基本技術(shù)并無大的區(qū)別。

CDMAOne是基于IS-95標(biāo)準(zhǔn)的各種CDMA產(chǎn)品的總稱，即所有基于CDMAOne技術(shù)的產(chǎn)品，其核心技術(shù)均以IS-95作為標(biāo)準(zhǔn)。CDMA2000是美國向ITU提出的第三代移動通信空中接口標(biāo)準(zhǔn)的建議，是IS-95標(biāo)準(zhǔn)向第三代演進(jìn)的技術(shù)體制方案，這是一種寬帶CDMA技術(shù)。CDMA2000室內(nèi)最高數(shù)據(jù)速率為2Mb／s以上，步行環(huán)境時(shí)為384kb／s，車載環(huán)境時(shí)為144kb／s以上。

CDMA2000-1X原意是指CDMA2000的第一階段（速率高于IS-95,低于2Mb／s），可支持308kb／s的數(shù)據(jù)傳輸，網(wǎng)絡(luò)部分引入分組交換，可支持移動IP業(yè)務(wù)。

CDMA2000-1XEV是在CDMA2000-1X基礎(chǔ)上進(jìn)一步提高速率的增強(qiáng)體制，采用高速率數(shù)據(jù)（HDR）技術(shù)，能在1．25MHz（同CDMA2000-1X帶寬）內(nèi)提供2M／s以上的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，是CDMA2000-1X的邊緣技術(shù)。3GPP已開始制訂CDMA2000-1XEV的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，其中用高通公司技術(shù)的稱為HDR。

與CDMAOne相比，CDMA2000有下列技術(shù)特點(diǎn)：多種信道帶寬，前向鏈路上支持多載波和直擴(kuò)兩種方式；反向鏈路僅支持直擴(kuò)方式；可以更加有效地使用無線資源；可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)平滑過渡；核心網(wǎng)協(xié)議可使用IS-41,GSM-MAP以及IP骨干網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)；前向發(fā)送分集；快速前向功率控制；使用Turbo碼；輔助導(dǎo)頻信道；靈活幀長；反向鏈路相干解調(diào)；可選擇較長的交織器。CDMA2000－1X采用擴(kuò)頻速率為SR1，即指前向信道和反向信道均用碼片速率1．2288Mb／s的單載波直接序列擴(kuò)頻方式。因此他可以方便地與IS-95(A/B)后向兼容，實(shí)現(xiàn)平滑過渡。運(yùn)營商可在某些需求高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)而導(dǎo)致容量不夠的蜂窩上，用相同載波部署CDMA2000-1X系統(tǒng)，從而減少了用戶和運(yùn)營商的投資。由于CDMA2000-1X采用了反向相干解調(diào)、快速前向功控、發(fā)送分集、Turbo編碼等新技術(shù)，其容量比IS-95大為提高。在相同條件下，對普通話音業(yè)務(wù)而言，容量大致為IS-95系統(tǒng)的兩倍。

3CDMA關(guān)鍵技術(shù)所在

CDMA2000-1X關(guān)鍵技術(shù)包括以下幾個(gè)方面。

（1）前向快速功率控制技術(shù)CDMA2000采用快速功率控制方法。即移動臺測量收到業(yè)務(wù)信道的Eb／Nt，并與門限值比較，根據(jù)比較結(jié)果，向基站發(fā)出調(diào)整基站發(fā)射功率的指令，功率控制速率可以達(dá)到800b／s。由于使用快速功率控制，可以達(dá)到減少基站發(fā)射功率、減少總干擾電平，從而降低移動臺信噪比要求，最終可以增大系統(tǒng)容量。

（2）前向快速尋呼信道技術(shù)此技術(shù)有2個(gè)用途。一是尋呼或睡眠狀態(tài)的選擇。因基站使用快速尋呼信道向移動臺發(fā)出指令，決定移動臺是處于監(jiān)聽尋呼信道還是處于低功耗的睡眠狀態(tài)，這樣移動臺便不必長時(shí)間連續(xù)監(jiān)聽前向?qū)ず粜诺?，可減少移動臺激活時(shí)間和節(jié)省移動臺功耗。二是配置改變。通過前向快速尋呼信道，基地臺向移動臺發(fā)出最近幾分鐘內(nèi)的系統(tǒng)參數(shù)消息，使移動臺根據(jù)此新消息作相應(yīng)設(shè)置處理。

（3）前向鏈路發(fā)射分集技術(shù)CDMA2000-1X采用直接擴(kuò)頻發(fā)射分集技術(shù)，有2種方式：一種是正交發(fā)射分集方式，方法是先分離數(shù)據(jù)流再用不同的正交Walsh碼對2個(gè)數(shù)據(jù)流進(jìn)行擴(kuò)頻，并通過2個(gè)發(fā)射天線發(fā)射。另一種是空時(shí)擴(kuò)展分集方式，使用空間兩根分離天線發(fā)射已交織的數(shù)據(jù)，使用相同原始Walsh碼信道。使用前向鏈路發(fā)射分集技術(shù)可以減少發(fā)射功率，抗瑞利衰落，增大系統(tǒng)容量。

（4）反向相干解調(diào)基站利用反向?qū)ьl信道發(fā)出擴(kuò)頻信號捕獲移動臺的發(fā)射信號，再用梳狀（Rake）接收機(jī)實(shí)現(xiàn)相干解調(diào)，與IS-95采用非相干解調(diào)相比，提高了反向鏈路性能，降低了移動臺發(fā)射功率，提高了系統(tǒng)容量。

（5）連續(xù)的反向空中接口波形在反向鏈路中，數(shù)據(jù)采用連續(xù)導(dǎo)頻，使信道上數(shù)據(jù)波形連續(xù)，此措施可減少外界電磁干擾，改善搜索性能，支持前向功率快速控制以及反向功率控制連續(xù)監(jiān)控。

（6）Turbo碼使用Turbo碼具有優(yōu)異的糾錯性能，適于高速率對譯碼時(shí)延要求不高的數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)，并可降低對發(fā)射功率的要求、增加系統(tǒng)容量，在CDMA2000-1X中Turbo碼僅用于前向補(bǔ)充信道和反向補(bǔ)充信道。Turbo編碼器由2個(gè)RSC編碼器（卷積碼的一種）、交織器和刪除器組成。每個(gè)RSC編碼器有兩路校驗(yàn)位輸出，2個(gè)輸出經(jīng)刪除復(fù)用后形成Turbo碼。Turbo譯碼器由2個(gè)軟輸入、軟輸出的譯碼器、交織器、去交織器構(gòu)成，經(jīng)對輸入信號交替譯碼、軟輸出多輪譯碼、過零判決后得到譯碼輸出。轉(zhuǎn)（7）靈活的幀長與IS-95不同，CDMA2000-1X支持5ms，10ms，20ms，40ms，80ms和160ms多種幀長，不同類型信道分別支持不同幀長。前向基本信道、前向?qū)Ｓ每刂菩诺?、反向基本信道、反向?qū)Ｓ每刂菩诺啦捎?ms或20ms幀，前向補(bǔ)充信道、反向補(bǔ)充信道采用20ms，40ms或80ms幀，話音信道采用20ms幀。較短幀可以減少時(shí)延，但解調(diào)性能較低；較長幀可降低對發(fā)射功率的要求。

（8）增強(qiáng)的媒體接入控制功能媒體接入控制子層控制多種業(yè)務(wù)接入物理層，保證多媒體業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)。他實(shí)現(xiàn)話音、分組數(shù)據(jù)和電路數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)同時(shí)處理，提供發(fā)送、復(fù)用和Qos控制，提供接入程序。與IS-95相比，他可以滿足更高寬帶和更多業(yè)務(wù)的要求。CDMA1X網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵設(shè)備，分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點(diǎn)（PDSN）、鑒權(quán)、授權(quán)、計(jì)費(fèi)服務(wù)器（AAA）、本地（HA）是CDMA1X系統(tǒng)支持分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的關(guān)鍵設(shè)備，為此對他們進(jìn)行專門的介紹。PDSN是連接無線網(wǎng)絡(luò)和分組數(shù)據(jù)網(wǎng)的接入網(wǎng)關(guān)，為移動Internet／Intranet用戶提供分組數(shù)據(jù)接入服務(wù)。除了使點(diǎn)到點(diǎn)協(xié)議（PPP）封裝的IP包能在無線網(wǎng)絡(luò)和IP網(wǎng)絡(luò)間正確傳輸外，PDSN還與其他各種接入服務(wù)商的IP分組網(wǎng)絡(luò)連接，從而為終端用戶提供諸如互聯(lián)網(wǎng)接入、電子商務(wù)、WAP應(yīng)用等多種業(yè)務(wù)。PDSN同時(shí)還完成AAA服務(wù)器所需的合并的分組會話計(jì)費(fèi)數(shù)據(jù)和無線會話計(jì)費(fèi)數(shù)據(jù)搜集功能，并且支持移動IP的外部（FA）和用戶設(shè)備的85認(rèn)證功能，同時(shí)還能提供移動IP業(yè)務(wù)，滿足終端用戶豐富多彩的移動互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)需求。

AAA服務(wù)器完成的功能有：用戶注冊信息的認(rèn)證，即通過驗(yàn)證一些預(yù)先登記的信息來提供用戶身份認(rèn)證；數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的授權(quán)，即決定是否授權(quán)移動用戶訪問特定的網(wǎng)絡(luò)資源；計(jì)費(fèi)信息的處理，即搜集資源使用信息，用于進(jìn)行計(jì)費(fèi)、審計(jì)、成本分配或趨勢分析等。此外，他還須實(shí)現(xiàn)與PDSN，HA及其他AAA服務(wù)器的交互功能，向移動用戶提供分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。AAA服務(wù)器具有下列特征：使用RADIUS協(xié)議，支持大規(guī)模的外部和漫游業(yè)務(wù)，RADIUS能向外部的RADIUS服務(wù)器提供可靠的AAA功能；通過目錄支持功能和程序化的配置接口，完成配置、計(jì)費(fèi)和其他業(yè)務(wù)管理部件的集成，從而降低運(yùn)營成本和加快業(yè)務(wù)推出速度；通過支持集中化的IP地址分配和對跨多地理區(qū)域接入設(shè)備會話的限制，高效使用管理資源。

只有使用“移動IP”時(shí)才需要HA。作為一個(gè)獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)單元，HA用來完成對移動IP和移動IP用戶的移動性管理功能。HA通過移動終端登記來定位移動用戶，同時(shí)把分組數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到用戶當(dāng)前所登記的FA（位于PDSN內(nèi)）。HA同時(shí)支持動態(tài)的IP地址分配和反向隧道。HA具有冗余備份功能，可由一個(gè)HA替代另一個(gè)HA。這樣，新的HA可以用原有IP地址和轉(zhuǎn)換地址維護(hù)關(guān)聯(lián)表，保證移動關(guān)聯(lián)表處于同步狀態(tài)。此外，這種方式還能保證解決方案的可用性和可擴(kuò)展性。

近一段時(shí)間以來，聯(lián)通開始大舉推廣CDMA1X網(wǎng)絡(luò)，并明確宣稱將把重心放在無線互聯(lián)的移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)上。而目前，無線局域網(wǎng)成熟的標(biāo)準(zhǔn)可達(dá)到11Mb／s的速率，新的標(biāo)準(zhǔn)最高達(dá)54Mb／s的速率，這對移動用戶具有非常大的吸引力。

早在2003年4月的博鰲亞洲論壇首屆年會上，海南聯(lián)通在當(dāng)?shù)亟?個(gè)CDMA1X的基站，并向前來采訪年會的記者分發(fā)了近300張的無線上網(wǎng)卡，CDMA1X＋WLAN方案的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)更是引起了廣泛關(guān)注。按照設(shè)想，海南聯(lián)通甚至要為沿海漁民以及鉆井平臺上的工作人員提供包括天氣預(yù)報(bào)等在內(nèi)的移動數(shù)據(jù)服務(wù)。

WLAN這種早已被電信網(wǎng)通普遍采納的無線接入技術(shù)，一經(jīng)與CDMA1X融合，就顯示出其獨(dú)特的魅力。一般說來，雖然WLAN可以提供高速的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，但WLAN卻缺少對用戶進(jìn)行鑒權(quán)與計(jì)費(fèi)的成熟機(jī)制，而且無線局域網(wǎng)的覆蓋范圍較小，一般都在熱點(diǎn)地區(qū)，用戶使用時(shí)受到地點(diǎn)的限制。而CDMA1X網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過了幾十年的研究與實(shí)驗(yàn)，不僅有成熟鑒權(quán)與計(jì)費(fèi)機(jī)制，并且具有覆蓋廣的特點(diǎn)。CDMA1X網(wǎng)絡(luò)可以利用WLAN高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶攸c(diǎn)以彌補(bǔ)自己數(shù)據(jù)傳輸速率受限的不足，而無線局域網(wǎng)不僅充分利用了CDMA1X網(wǎng)絡(luò)完善的鑒權(quán)與計(jì)費(fèi)機(jī)制，而且可結(jié)合CDMA1X網(wǎng)絡(luò)覆蓋廣的特點(diǎn)，進(jìn)行多接入切換功能。這樣就可實(shí)現(xiàn)WLAN用戶與CDMA1X用戶統(tǒng)一的管理。

為了獲得無線局域網(wǎng)提供的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，終端必須處于無線局域網(wǎng)的信號覆蓋范圍內(nèi)，即首先要連接到AP。當(dāng)終端發(fā)起數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的呼叫時(shí)，先在APGW和PDSN之間建立RP連接，然后到PDSN進(jìn)行分組網(wǎng)絡(luò)的注冊，才可進(jìn)行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，其具體連接過程如下：

（1）終端在WLAN網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中檢測WLAN的信號，并連接到AP。

（2）當(dāng)終端有數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需求時(shí)，發(fā)起連接請求，在AP／APGW收到連接消息后，APGW向PDSN發(fā)送Au注冊請求消息。若注冊請求消息有效，則PDSN通過返回帶接收指示的Au注冊應(yīng)答消息接收該連接，PDSN和APGW均產(chǎn)生關(guān)于A10連接的綁定記錄。

（3）終端和PDSN建立PPP的連接，在建立PPP連接的過程中，如果是SimpleIP用戶，PDSN會分配給終端一個(gè)IP地址（對MobileIp用戶，還需進(jìn)行MIP的注冊）。

（4）PPP連接建立成功，終端可以通過GRE幀在A10連接上發(fā)送或接收數(shù)據(jù)。

（5）在Au注冊生存期超過前，APGW發(fā)送Au注冊請求消息以更新A10連接的注冊。Au注冊請求消息也用于向PDSN傳送與計(jì)費(fèi)相關(guān)的信息以及其他信息，這些信息在系統(tǒng)定義的觸發(fā)點(diǎn)上傳送。

（6）對于有效的注冊請求，PDSN返回帶接受指示和生存期值的A11注冊應(yīng)答消息。PDSN和APGW均更新A10連接的綁定記錄。PDSN在返回注冊應(yīng)答消息之前保存與計(jì)費(fèi)相關(guān)的信息（如果收到的話）用于進(jìn)一步處理。

（7）如果用戶或PDSN終止數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，則PDSN將終止和用戶PPP連接，并拆除與APGW的RP連接。

WLAN網(wǎng)絡(luò)，其中無線接入點(diǎn)（AccessPoint，AP）是無線終端接入固定電信網(wǎng)的連接設(shè)備，為用戶提供無線接入功能，可提供話音和數(shù)據(jù)的接入服務(wù)。AP完成簡單的對無線用戶的管理和對無線信道的動態(tài)分配，并完成802．11與802．3協(xié)議的轉(zhuǎn)換，經(jīng)過AP轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)包是以太網(wǎng)包。

接入點(diǎn)網(wǎng)關(guān)（AccessPointGateway，APGW）是將AP轉(zhuǎn)換出的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包封裝成IP包，并發(fā)送到PDSN的設(shè)備。一般PDSN設(shè)備放置的位置與無線網(wǎng)絡(luò)側(cè)設(shè)備AP、APGW離得比較遠(yuǎn)，要實(shí)現(xiàn)PDSN接入網(wǎng)關(guān)的作用經(jīng)常需要將AP轉(zhuǎn)換的二層數(shù)據(jù)包穿越三層網(wǎng)絡(luò)以到達(dá)PDSN。因此，APGW功能實(shí)體就是為了完成此功能的轉(zhuǎn)換設(shè)備。

參考文獻(xiàn)

［1］TeroOjanpera．寬帶CDMA：第三代移動通信技術(shù)［M］．北京：人民郵電出版社，2001．

［2］楊大成．CDMA2000技術(shù)［M］．北京：北京郵電大學(xué)出版社，2001．

篇2

 

多址干擾（MAI）是限制CDMA系統(tǒng)容量的一個(gè)關(guān)鍵因素。為了減小MAI的影響，多用戶檢測（Multi-User Detection，MUD）技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。其中一種重要的算法就是干擾刪除多用戶檢測算法，該算法是根據(jù)各個(gè)用戶已判決的信號再生多址干擾，并在總接收信號中將各類多址干擾相消。串行干擾刪除（Successive Interference Cancellation, SIC）利用已判決的用戶信號再生干擾然后相消以有利于其他未判決用戶的檢測。

（一） 串行干擾刪除多用戶檢測原理

步驟：

1、 按照用戶信號功率從大到小進(jìn)行排列，分別編號為用戶1、用戶2、用戶3……；

2、 用常規(guī)的解調(diào)方法（如：匹配濾波）將用戶1解調(diào)出來；

3、 從總的接收信號總減去用戶1重構(gòu)的最強(qiáng)用戶干擾，將用戶2解調(diào)出來；

4、 用戶3的信號減掉用戶1、用戶2的干擾，

……

按此順序下去恢復(fù)所有的用戶

【文獻(xiàn)1】其原理結(jié)構(gòu)圖如下

圖1：SICMUD基本原理圖

通過上述過程可以看出，

1）串行干擾消除按信號功率從大到小依次相消，其性能很大程度上取決于用戶接收信號的功率分布，用戶接收信號的功率分布差別越大，性能提高就越明顯。首先，信號最強(qiáng)的用戶解調(diào)得到的可靠性最高；其次，從總信號中將最強(qiáng)用戶信號先檢測出來，對其他用戶的收益最大，這是由CDMA系統(tǒng)的特性決定的。CDMA是自干擾系統(tǒng)，因此，把信號最強(qiáng)的用戶檢測出來的同時(shí)也減小了對其他用戶的干擾。這種算法的結(jié)構(gòu)導(dǎo)致最強(qiáng)用戶在抗多址干擾方面沒有得到任何改善，而對最弱的用戶來說，它在抗多址干擾方面獲得很大改善。同時(shí)這也導(dǎo)致SIC檢測有一個(gè)顯著的缺陷，就是它的性能在很大程度上取決于初始數(shù)據(jù)估計(jì)的可靠性。也就是說如果用戶1和用戶2功率差別不大，或者對用戶1的估計(jì)值與真實(shí)值差別比較大，則會使系統(tǒng)誤差較大。此外，每一級的檢測錯誤將會在以下各級中累加，它會嚴(yán)重影響整個(gè)系統(tǒng)的檢測性能。

2）在串行干擾刪除檢測器中，由于每解調(diào)一個(gè)用戶便會引入一定的處理時(shí)延，當(dāng)用戶較多時(shí)，時(shí)延將累積到系統(tǒng)難以忍受的地步。因此，在SIC方案中，每個(gè)分組的用戶不宜取太多，一般取4個(gè)用戶即可。SIC可用于同步CDMA，也可用于異步CDMA中。

3）串行干擾刪除需要對用戶的功率進(jìn)行排序。在無線衰落信道中，用戶信號功率是變化的，此時(shí)需要重新排序。因此，必須在信號功率排序的速度和能夠接收的運(yùn)算復(fù)雜度之間進(jìn)行權(quán)衡。

4）串行干擾刪除需要估計(jì)用戶信號的延時(shí)、幅度和相位。

5）串行干擾刪除結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)算復(fù)雜度與用戶數(shù)呈線性關(guān)系。

多用戶檢測中的干擾刪除算法充分利用了多個(gè)用戶的信息，并且工程實(shí)現(xiàn)相對簡單。存在的問題是：對干擾的估計(jì)要求相當(dāng)準(zhǔn)確，否則干擾刪除的效果會大大削弱甚至使系統(tǒng)惡化。

參考文獻(xiàn)：

【1】 牛凱等 編著. 移動通信原理.電子工業(yè)出版社，2006.

【2】 彭岳星. 寬帶CDMA移動通信中的聯(lián)合檢測技術(shù).東南大學(xué)博士論文，2004.

篇3

 

1．引言

在CDMA系統(tǒng)中，由于多個(gè)用戶的隨機(jī)接入，使用的擴(kuò)頻碼集一般不完全正交，非零互相關(guān)系數(shù)會引起各用戶間的多址干擾(MAI)，在異步傳輸信道以及多徑傳播環(huán)境中多址干擾將更為嚴(yán)重。隨著同時(shí)接入系統(tǒng)用戶數(shù)的增加，多址干擾的功率也在增加，致使誤碼性能下降，系統(tǒng)容量受限。

多址干擾的抑制，可以通過選擇相關(guān)性能好的擴(kuò)頻碼，結(jié)合功率控制、糾錯編碼等進(jìn)行。但功率控制的方法并沒有從接收信號中真正去除多址干擾，只能暫時(shí)緩解這種矛盾；另一方面，由于信號在移動通信信道中呈現(xiàn)瑞利衰落，功率控制系統(tǒng)無法補(bǔ)償由快衰落引起的信號功率變化，特別是當(dāng)移動臺速度很快時(shí)，功率控制技術(shù)會失效。而多用戶檢測是將造成多址干擾的所有用戶信號信息均看作有用信號信息，對單個(gè)期望信號解調(diào)，來降低多址干擾和遠(yuǎn)近效應(yīng)的影響，也降低了系統(tǒng)對功率控制控制精度的要求，可以有效地利用上行鏈路頻譜資源，進(jìn)而提高了通信系統(tǒng)的容量。論文格式。

但是，多用戶檢測也存在一些局限性，需要使用訓(xùn)練序列。而訓(xùn)練序列的不斷發(fā)送會造成頻譜資源的大量浪費(fèi)，因而人們轉(zhuǎn)去研究不需要訓(xùn)練序列的盲自適應(yīng)檢測。盲自適應(yīng)多用戶檢測可以不需要訓(xùn)練序列，在僅知道期望用戶地址PN碼及其定時(shí)信息條件下自適應(yīng)跟蹤信道中用戶地址PN碼的變化，更有效地抵消小區(qū)內(nèi)和小區(qū)間的多址干擾，很方便地應(yīng)用在上行和下行鏈路。論文格式。

目前已有多種盲多用戶檢測方案被提出。在類型上，這些算法大致可分為基于子空間的，基于統(tǒng)計(jì)的，基于恒模的，以及直接型的，此外還有基于高階累積量的算法、基于最大似然比的算法、基于卡爾曼濾波的算法以及基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的算法等等。由于結(jié)構(gòu)相對簡單，且可以自適應(yīng)實(shí)現(xiàn)，本文關(guān)注了盲自適應(yīng)多用戶檢測算法。

以下將簡單介紹幾種常用的盲自適應(yīng)多戶檢測算法。

2．系統(tǒng)模型

為了方便，我們只考慮一個(gè)具有K個(gè)用戶的同步CD MA系統(tǒng)，信道為A WGN信道，令比特持續(xù)時(shí)間為Tb，碼片持續(xù)時(shí)間為Tc ，N =Tb/Tc為擴(kuò)頻增益，K為用戶數(shù)。接收信號經(jīng)過采樣后可以表示成矩陣形式：

（1）

其中rT=[r1 … rN]是一個(gè)比特時(shí)間內(nèi)接收到的信號向量，S=[s1 …sk] 為用戶的歸一化擴(kuò)頻碼矩陣，sk是具有單位能量的第k個(gè)用戶的擴(kuò)頻碼，A=diag（A1，…，AK）為接收信號的幅度矩陣，bT =[b1 …bk]為用戶的信息向量，bk取值為｛-1，1｝，n 是E{ zzT}= 2I的高斯白噪聲。假設(shè)用戶1為期望用戶，那么線性接收器的輸出為

（2）

其中CT =[C1... CN]是延遲線的權(quán)系數(shù)。

3．幾種盲自適應(yīng)檢測算法

3．1最小輸出能量檢測算法(MOE)

最小輸出能量檢測算法(MOE)的基本原理是在保持期望用戶能量不變的情況下，使總的輸出能量最小。所以，可以將求解加權(quán)向量的問題轉(zhuǎn)化為如下最優(yōu)化問題:

（3）

式(3)中 R=E(rrT)，其最優(yōu)解為:

（4）

MOE的解與MMSE的解w= R-1s1相比，只相差一個(gè)常數(shù)，對性能無影響。但是直接計(jì)算最優(yōu)解需要計(jì)算矩陣逆運(yùn)算，計(jì)算量大，為O(N3)，一般都是通過自適應(yīng)的方法求得w。采用標(biāo)準(zhǔn)隨機(jī)梯度算法，具體迭代為:

（5）

其優(yōu)點(diǎn)是計(jì)算量小，為O(N)，缺點(diǎn)是收斂速度慢，不能保證收斂，而且在擴(kuò)頻碼不匹配的情況下性能較差。

3．2恒模算法(CMA)

CMA算法是一種被應(yīng)用于信道均衡的算法，消除信道引起的ISI。CMA的代價(jià)函數(shù)可以描述為:

（6）

在Godard算法中e定義為:

（7）

這里可以取一個(gè)正數(shù)。

我們采用標(biāo)準(zhǔn)隨機(jī)梯度算法，根據(jù)以上各式可以直接得出：

（8）

其中y( n-1)是濾波器n-1時(shí)刻的輸出，y(n-1) =wT（n-1）r。

恒模算法利用發(fā)送信號的權(quán)幅度統(tǒng)計(jì)特性調(diào)整系數(shù)，使輸出信號的幅度保持恒定。恒模算法的缺點(diǎn)是可能收斂到干擾信號上，而不是期望檢測的信號。

3．3基于MMSE準(zhǔn)則的盲自適應(yīng)多用戶檢測算法

基于MMSE準(zhǔn)則的多用戶檢測器，應(yīng)滿足使系統(tǒng)輸出的均方誤差(MSE)最小:

（9）

滿足該式的最優(yōu)解為w0=R-1·p1，其中p1= E｛b1·r｝。采用最優(yōu)權(quán)矢量最陡梯度法可以表示為：

（10）

假設(shè)接收信號滿足以下條件:①用戶發(fā)送的信息符號滿足E { bi}=0， E{ bi2}=1；②不同用戶之間的信號不相關(guān)，即E { bibj }=0, ij;③用戶信號與噪聲不相關(guān)即E { b；n}=0。實(shí)際系統(tǒng)中上述假設(shè)條件都較容易滿足，此時(shí)有

（11）

此時(shí)可以將（10）簡化為

（12）

其中，y( n-1)是濾波器n-1時(shí)刻的輸出，y(n-1) =rT（n-1）w（n-1），自相關(guān)矩陣

R=r（n）rT（n）。

該算法與LMS算法類似，因而具有LMS算法收斂速度慢的缺點(diǎn)?；谠撍惴ǖ亩嘤脩艚邮諜C(jī)的復(fù)雜度與傳統(tǒng)單用戶接收機(jī)相同，但其抗遠(yuǎn)近效應(yīng)的能力則明顯增強(qiáng)，其性能要優(yōu)于MOE盲多用戶檢測器。

4．仿真實(shí)驗(yàn)

4．1對基于CMA的多用戶檢測算法的性能進(jìn)行了仿真。

假設(shè)用戶數(shù)為6,其中用戶1為期望用戶，且信噪比SNR=20dB用戶1的信號功率為1,即A12=1,其他用戶的信號其中前4個(gè)干擾用戶的功率相等，且Ai2/A12=10dB, i=2, 3, 4 5；第5個(gè)干擾用戶的干擾功率為A62/ A12=20dB，權(quán)矢量初始化為w（ 0) =s1，圖1中給出了不同常數(shù)值e下的算法的性能比較結(jié)果。論文格式。

由圖(1)可知，e值不同，則CMA算法的性能也不一樣，e=1時(shí)算法的性能優(yōu)于e=0.1時(shí)的情況。

圖1不同值時(shí)CMA算法的性能比較

4．2對本文提到的盲算法進(jìn)行仿真比較

我們采用31位長的Gold碼作為擴(kuò)頻序列，干擾用戶數(shù)為4，信號功率分別為SNR=10dB, Ai2/A12=30dB，i=2, 3, 4 5，計(jì)算可得SIR=9.98dB，實(shí)驗(yàn)中我們用時(shí)間平均代替數(shù)學(xué)期望。

圖2盲算法收斂性能比較

首先設(shè)e= A12，，步長=1e-5，圖（2）給出了CMA算法、MOE算法、基于MMSE準(zhǔn)則的盲自適應(yīng)多用戶檢測算法的收斂過程。我們可以看到三種算法都收斂，其中CMA算法收斂速度最快，穩(wěn)態(tài)性最好；基于MMSE準(zhǔn)則的盲自適應(yīng)多用戶檢測算法收斂速度跟穩(wěn)態(tài)性能都次之；MOE算法的收斂速度最慢，穩(wěn)態(tài)性能最差。

5．結(jié)論

CDMA系統(tǒng)具有容量大、低功率、軟切換、抗干擾強(qiáng)等一系列優(yōu)點(diǎn)。但是，在CDMA系統(tǒng)也存在多址干擾，遠(yuǎn)近效應(yīng)等一系列問題，而多用戶檢測是CDMA系統(tǒng)中關(guān)鍵的抗干擾技術(shù)，能進(jìn)一步提高系統(tǒng)容量，改善系統(tǒng)性能。盲檢測由于不需要干擾用戶的信息而得到廣泛的關(guān)注。

本文重點(diǎn)研究了CMA算法、MOE算法、基于MMSE準(zhǔn)則的盲自適應(yīng)多用戶檢測算法，并且通過MATLAB仿真證明了CMA算法更為有效。

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篇4

1. 設(shè)計(jì)說明

1.1 微蜂窩位置介紹

在微蜂窩系統(tǒng)中，分為五個(gè)主要子系統(tǒng)：基帶數(shù)字子系統(tǒng)BDS、時(shí)頻子系統(tǒng)TFS、射頻子系統(tǒng)RFS、電源子系統(tǒng)和防雷子系統(tǒng)。

BSS在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲械奈恢檬窃谝苿咏粨Q中心MSC和移動臺MS之間，每個(gè)BBS是由一個(gè)BSC與多個(gè)BTS組成。BSC和MSC間對應(yīng)的接口為A接口，BTS和MS間對應(yīng)的接口為Um接口，BTS和BSC間對應(yīng)的接口為Abis接口。

1.2 微蜂窩的組網(wǎng)方式

微蜂窩按用途可以分為室內(nèi)和室外兩種，室外微蜂窩主要應(yīng)用于對容量要求不高的地區(qū)或一些盲區(qū)；室內(nèi)微蜂窩一般用在一些大型樓宇，既能較好解決容量問題，也能為保證室內(nèi)覆蓋。

1.3 天線的模式

微蜂窩系統(tǒng)應(yīng)用于室外覆蓋的時(shí)候一般是采用120度扇化天線分集方式或全向天線方式，因?yàn)镃DMA系統(tǒng)通常采用全頻復(fù)用，存在同信道干擾，扇化小區(qū)使用方向性天線可以有效減小同信道干擾從而增加系統(tǒng)容量。

2. 設(shè)計(jì)依據(jù)

網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和設(shè)計(jì)都需要進(jìn)行預(yù)測與分析，作為設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，首先要對系統(tǒng)容量分析和系統(tǒng)覆蓋分析。微蜂窩設(shè)備組件與基站設(shè)備組件基本相同，可以說微蜂窩系統(tǒng)是一個(gè)小型的基站子系統(tǒng)，在容量上比基站小，其他的大部分重要的功能與基站相一致。所以基站系統(tǒng)中的許多理論對于微蜂窩也同樣適用。

2.1 容量分析

CDMA系統(tǒng)中所有用戶都使用相同的載波，在經(jīng)過編碼后，每個(gè)信號相對其他信號而言都可以看成是噪聲（干擾）。所以，每個(gè)信號都包含在其他用戶所產(chǎn)生的寬帶背景噪聲中。只有通過控制每個(gè)信號的功率，保持呼叫完整性以及抑制干擾電平之間的平衡，才能保證信號以最小的信干比到達(dá)目的接收機(jī)。CDMA系統(tǒng)的容量受制于發(fā)送功率的大小以及系統(tǒng)自身的干擾，因此CDMA系統(tǒng)被稱為自擾系統(tǒng)。在通信孤島中，前向鏈路的容量受微蜂窩發(fā)射功率的限制，所以前向鏈路功率理論上可以是微蜂窩設(shè)備的最大功率；反向鏈路容量主要是受到接收功率和別的移動臺的干擾的限制，當(dāng)一個(gè)移動臺的功率較小，不足以克服來自別的移動臺的干擾時(shí)，系統(tǒng)的容量達(dá)到極限。

2.2 系統(tǒng)的覆蓋要求

2.2.1 業(yè)務(wù)容量

對于CDMA系統(tǒng)的覆蓋，容量是與干擾相互關(guān)聯(lián)的，業(yè)務(wù)信號必須達(dá)到足夠功率，才能在接收機(jī)端達(dá)到所需的信干比，所以，CDMA系統(tǒng)覆蓋范圍的大小取決于必須克服的干擾電平的大小。覆蓋面積的范圍同樣也依賴于接收機(jī)和干擾源之間的距離。

2.2.2 導(dǎo)頻覆蓋

導(dǎo)頻覆蓋參數(shù)是指接收導(dǎo)頻的最大接收Ec/Io，空載時(shí)該值需大于-10dB，導(dǎo)頻覆蓋可以通過調(diào)整天線方向，傾角，高度等方法進(jìn)行優(yōu)化。

在做優(yōu)化時(shí)，可以用適用于1km以內(nèi)的模型作微蜂窩仿真的依據(jù)，而且需要精度為5米的電子地圖，在實(shí)際的環(huán)境中，許多因素都會對覆蓋產(chǎn)生影響，這個(gè)影響會比環(huán)境對基站的影響大很多，所以在作微蜂窩覆蓋預(yù)測時(shí)，必須有詳細(xì)的街道及建筑物等數(shù)據(jù)，不能采用統(tǒng)計(jì)近似值，特別是做微蜂窩室內(nèi)分布系統(tǒng)，必須要有室內(nèi)結(jié)構(gòu)圖和了解每個(gè)區(qū)域的功能。

3. 干擾分析

從目前和對長遠(yuǎn)的分析看來，將有大部分的CDMA和GSM基站或微蜂窩共站，特別是對于室內(nèi)環(huán)境。就有可能發(fā)生CDMA基站對GSM基站形成射頻干擾的問題。這種系統(tǒng)間的干擾主要包括：GSM接收機(jī)過載、CDMA帶內(nèi)雜散和CDMA自身交調(diào)產(chǎn)物。

實(shí)踐表明，無論是接收機(jī)過載還是三階交調(diào)產(chǎn)物，都不是干擾的主要問題。我們需要重點(diǎn)考慮的主要是雜散發(fā)射。所以，需要增加發(fā)射端和接收端的隔離。

4. 隔離度測量

工程中，隔離的實(shí)現(xiàn)是影響室內(nèi)微蜂窩系統(tǒng)順利開通的最重要因素，但是，經(jīng)驗(yàn)估算往往會造成很大的誤差，導(dǎo)致系統(tǒng)不能按照規(guī)劃參數(shù)開通。只有直接測量才是最準(zhǔn)確的方法，雖然麻煩，但卻最有效。在規(guī)劃對室內(nèi)分布增益要求比較高的情況下，應(yīng)當(dāng)盡可能實(shí)際測量一下隔離度。

5. 網(wǎng)規(guī)流程

5.1 規(guī)劃資料收集與分析

網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)前的調(diào)查分析工作的重要性不容忽視，必須進(jìn)行盡可能詳細(xì)的調(diào)查分析工作，否則無法保證設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)達(dá)到運(yùn)營商的要求，或當(dāng)?shù)赝ㄐ怒h(huán)境及用戶發(fā)展的需求。設(shè)計(jì)人員必須充分了解運(yùn)營商需求，了解當(dāng)?shù)赝ㄐ虐l(fā)展情況，掌握地形、地貌和經(jīng)濟(jì)發(fā)展等因素。

在微蜂窩的設(shè)計(jì)規(guī)劃中，地形地物對設(shè)計(jì)起著非常重要的影響。在市區(qū)中微蜂窩站點(diǎn)的選址宜選低于該覆蓋區(qū)建筑物平均高度而且四周建筑物屏蔽較好的樓房。對于重點(diǎn)覆蓋區(qū)要特別了解；室內(nèi)安裝微蜂窩室內(nèi)分布系統(tǒng)需要對室內(nèi)環(huán)境進(jìn)行勘察，了解室內(nèi)環(huán)境的建筑結(jié)構(gòu)和每部分的功能。然后通過無線覆蓋規(guī)劃和分析，定出微蜂窩放置的位置，可以選有幾個(gè)符合要求的位置。

5.2 微蜂窩數(shù)據(jù)收集

1、微蜂窩經(jīng)緯度、高度、基站或微蜂窩的距離、天線朝向、高度信息、PN偏置。

2、微蜂窩服務(wù)區(qū)的頻譜掃描：確定使用的頻帶。

3、在規(guī)劃前必須對該服務(wù)區(qū)內(nèi)進(jìn)行測試。

5.3 覆蓋仿真

結(jié)合上面所收集與分析規(guī)劃的數(shù)據(jù)，就可以進(jìn)行仿真工作了。仿真主要輸出：前向業(yè)務(wù)覆蓋圖、反向業(yè)務(wù)覆蓋圖、切換狀態(tài)圖、導(dǎo)頻污染圖。

通過仿真，可以在規(guī)劃的初期就使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃具有科學(xué)性和對下一步的工作有指導(dǎo)作用。達(dá)到均衡話務(wù)量，提高容量，減少掉化率，提高覆蓋率的目的。在仿真中及時(shí)發(fā)現(xiàn)初步規(guī)劃存在的問題，通過調(diào)整天線的高度，增益，方向，放置，俯仰角；調(diào)整微蜂窩系統(tǒng)的功率控制參數(shù)和切換參數(shù)來進(jìn)行優(yōu)化，然后再進(jìn)行仿真，直到達(dá)到最佳的效果。（作者單位：南京信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院通信學(xué)院）



參考文獻(xiàn)

篇5

WCDMA和CDMA2000各有優(yōu)勢和缺點(diǎn)。WCDMA技術(shù)較成熟，能同廣泛使用的GSM系統(tǒng)兼容；相比第二代通信系統(tǒng)能提供更加靈活的服務(wù)；而且WCDMA能靈活處理不同速率的業(yè)務(wù)。其缺點(diǎn)是只能共用現(xiàn)有GSM系統(tǒng)的核心網(wǎng)部分，無線側(cè)設(shè)備可以共用的很少。

CDMA2000的優(yōu)勢是可以和窄帶CDMA的基站設(shè)備很好地兼容，能夠從窄帶CDMA系統(tǒng)平滑升級，只需增加新的信道單元，升級成本較低，核心網(wǎng)和大部分的無線設(shè)備都可用。容量也比IS-95A增加了兩倍，手機(jī)待機(jī)時(shí)間也增加了兩倍。缺點(diǎn)是CDMA2000系統(tǒng)無法和GSM系統(tǒng)兼容。

1.WCDMA與CDMA2000的物理層技術(shù)比較

WCDMA和CDMA2000物理層技術(shù)細(xì)節(jié)上有相似也有差異，由于考慮出發(fā)點(diǎn)不同，造成了不同的技術(shù)特點(diǎn)。WCDMA技術(shù)規(guī)范充分考慮了與第二代GSM移動通信系統(tǒng)的互操作性和對GSM核心網(wǎng)的兼容性；CDMA2000的開發(fā)策略是對以IS-95標(biāo)準(zhǔn)為藍(lán)本的窄帶CDMA的平滑升級。

（1）這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的物理層技術(shù)相似點(diǎn)可以歸納為以下幾點(diǎn)：

①內(nèi)環(huán)均采用快速功率控制。CDMA系統(tǒng)是干擾受限系統(tǒng)，因此為了提高系統(tǒng)容量，應(yīng)盡可能的降低系統(tǒng)的干擾。功率控制技術(shù)可以減少一系列的干擾，這意味著同一小區(qū)內(nèi)可容納更多的用戶數(shù)，即小區(qū)的容量增加。因此CDMA系統(tǒng)中引入功率控制技術(shù)是非常必要的。

②系統(tǒng)都支持開環(huán)發(fā)射分集，信道編碼采用卷積碼和Turbo碼。

③系統(tǒng)均采用軟切換技術(shù)。所謂軟切換是指移動臺需要切換時(shí)，先與新的基站連通再與原基站切斷聯(lián)系，而不是先切斷與原基站的聯(lián)系再與新的基站連通。軟切換只能在同一頻率的信道間進(jìn)行，因此模擬系統(tǒng)、TDMA系統(tǒng)不具有這種功能。軟切換可以有效地提高切換的可靠性，大大減少切換造成的掉話。

④WCDMA工作頻段：1900～2025MHz頻段分配給FDD上行鏈路使用，2110～2170MHz頻段分配給FDD下行鏈路使用，2110～2170MHz頻段分配給TDD雙工方式使用。其中WCDMA和CDMA2000利用1900～2025MHz頻段(上行)，2110～2170MHz(下行)。

（2）兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的物理層技術(shù)差異可以歸納為以下幾點(diǎn)：

①擴(kuò)頻碼片速率和射頻帶寬。WCDMA根據(jù)ITU關(guān)于5MHz信道基本帶寬的劃分規(guī)則，將基本碼片速率定為3.84Mcps。WCDMA使用帶寬和碼片速率是CDMA2000-1X的3倍以上，能提供更大的多路徑分集、更高的中繼增益和更小的信號開銷。CDMA2000分兩個(gè)方案，即CDMA2000-1X和CDMA2000-3X兩個(gè)階段。CDMA2000系統(tǒng)可支持話音、分組數(shù)據(jù)等業(yè)務(wù)，并且可實(shí)現(xiàn)QoS的協(xié)商。室內(nèi)最高數(shù)據(jù)速率達(dá)2Mbit/s，步行環(huán)境384kb/s，車載環(huán)境144kb/s。CDMA2000在前向和反向CDMA信道在單載波上采用碼片速率1.2288Mcps的直接序列擴(kuò)頻，射頻帶寬為1.25MHz。

②支持不同的核心網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。WCDMA要求實(shí)現(xiàn)與GSM網(wǎng)絡(luò)的兼容，所以它把GSMMAP協(xié)議作為上層核心網(wǎng)絡(luò)議；CDMA2000要求兼容窄帶CDMA，因此它把ANSI-41作為自己的核心網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。

③WCDMA進(jìn)行功率控制的速度是CDMA2000的2倍，能保證更好的信號質(zhì)量，并支持多用戶。

④為了使支持基于GSM的GPRS業(yè)務(wù)而部署的所有業(yè)務(wù)也支持WCDMA業(yè)務(wù)，為了完善新的數(shù)據(jù)話音網(wǎng)絡(luò)，CDMA2000-1x需要添加額外的網(wǎng)元或進(jìn)行功能升級。

2.WCDMA與CDMA2000網(wǎng)絡(luò)接口的比較

3G標(biāo)準(zhǔn)的基本目標(biāo)是能在車載、步行和靜止各種不同環(huán)境下為多個(gè)用戶分別提供最高為144kbit/s、384kbit/s和2048kbit/s的無線接入數(shù)據(jù)速率。為多個(gè)用戶提供可變的無線接入數(shù)率是3G標(biāo)準(zhǔn)的核心要求。CDMA2000可分別用于900MHZ和2GHZ兩個(gè)頻段CDMA2000的碼片速率與IS-95相同，兩系統(tǒng)可以兼容。WCDMA的碼片速率為3.84Mcps，顯然WCDMA系統(tǒng)中低速率用戶或語音用戶的移動臺成本會大幅上升，在CDMA2000系統(tǒng)中則不會如此。

WCDMA的接口標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、制定嚴(yán)謹(jǐn)、組織嚴(yán)密，而CDMA2000的接口標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)謹(jǐn)性有待加強(qiáng)。IS-95廠家設(shè)備難以互通，給運(yùn)營商設(shè)備選型帶來了較大問題；3G許諾的高速無線數(shù)據(jù)服務(wù)必須可以和話音一樣實(shí)現(xiàn)無縫的漫游，這是至關(guān)重要的。多媒體信息要漫游、視頻通話也要漫游，沒有這些基本要素，3G就不能稱其為3G。漫游涉及到的不僅僅是技術(shù)問題，更重要的是商業(yè)利益。在這方面WCDMA顯然更勝一籌，它支持全球漫游，全球移動用戶均有唯一標(biāo)識，而CDMA2000尚不能很好做到這一點(diǎn)。

3.WCDMA和CDMA2000網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的比較

（1）WCDMA的網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)技術(shù)

現(xiàn)有的GSM系統(tǒng)利用單一時(shí)隙可提供9.6kbit/s的數(shù)據(jù)服務(wù)。如果復(fù)用多個(gè)時(shí)隙就能升級為HSCSD（高速電路交換數(shù)據(jù)）方式；此后出現(xiàn)了GPRS（通用分組無線業(yè)務(wù)），首次在核心網(wǎng)中引入了分組交換的方式，可提供144kbit/s的數(shù)據(jù)速率。接著繼續(xù)升級采用8PSK調(diào)制，這樣傳輸速率可以上升至384kbit/s這就是EDGE；WCDMA的數(shù)據(jù)傳輸速率將高達(dá)2M/s。

（2）CDMA2000網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)技術(shù)

主要的CDMA2000運(yùn)營商將來自現(xiàn)在的窄帶CDMA運(yùn)營商。窄帶CDMA向CDMA2000過渡的方式為IS-95AIS95BIS-95CIMT2000。IS-95A的數(shù)據(jù)傳輸速率為14.4kbit/s，為了提供更高的速率，1999年部分廠商開始采用IS-95B標(biāo)準(zhǔn)，理論上支持115.2kbit/s的速率。IS-95C進(jìn)一步使容量加倍，最后升級為CDMA2000。

窄帶CDMA系統(tǒng)向CDMA2000系統(tǒng)的演進(jìn)分為空中接口、網(wǎng)絡(luò)接口及核心網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)等方面。

①目前窄帶CDMA系統(tǒng)的空中接口是基于IS295A，其支持的數(shù)據(jù)速率為14.4kbit/s，由IS295A升級到IS295B，可支持64kbit/s。

②窄帶CDMA網(wǎng)絡(luò)接口的演進(jìn)主要指窄帶CDMA系統(tǒng)A接口的升級和演進(jìn)。對于窄帶CDMA系統(tǒng)，以前其A接口不是規(guī)范接口(即不是開放接口)，窄帶CDMA和GSM的A接口的規(guī)范相比較，GSM是先有A接口標(biāo)準(zhǔn)，然后廠家依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)；窄帶CDMA是廠家各自開發(fā)，然后廣泛宣傳，最后憑借自身影響修改標(biāo)準(zhǔn)。

③窄帶CDMA的核心網(wǎng)在美國經(jīng)過多年發(fā)展后，從IS241A到IS241B到IS241C，我國CDMA試驗(yàn)網(wǎng)和紅皮書以IS241C為基礎(chǔ)，IS241D規(guī)范在1999年底，目前IS241E規(guī)范還未正式。

二、WCDMA和CDMA2000在我國的前景

對3G標(biāo)準(zhǔn)的選擇不僅要看其技術(shù)原理及成熟程度，還要結(jié)合本國國情、市場運(yùn)作狀況等因素進(jìn)行考慮。按目前的進(jìn)展來看，兩種標(biāo)準(zhǔn)最后不能融合成一種，但可以共存。

在我國，GSMMAP網(wǎng)絡(luò)已形成巨大的規(guī)模，歐洲標(biāo)準(zhǔn)的WCDMA在網(wǎng)絡(luò)上充分考慮到與第二代的GSM的兼容性，在技術(shù)上也考慮了與GSM的雙模切換兼容，向WCDMA體制的第三代系統(tǒng)演進(jìn)，從一開始就解決了全網(wǎng)覆蓋的問題。而且CDMA2000采用GPS系統(tǒng)，對GPS依賴較大；在小區(qū)站點(diǎn)同步方面，CDMA2000基站通過GPS實(shí)現(xiàn)同步，將造成室內(nèi)和城市小區(qū)部署的困難，而WCDMA設(shè)計(jì)可以使用異步基站，運(yùn)營者獨(dú)立性強(qiáng)；對于電信設(shè)備制造行業(yè)，我國在GSM蜂窩移動通信方面發(fā)展成熟，而窄帶CDMA系統(tǒng)尚未形成規(guī)模和產(chǎn)業(yè)。

WCDMA采用全新的CDMA多址技術(shù)，并且使用新的頻段及話音編碼技術(shù)等。因此GSM網(wǎng)絡(luò)雖然可采用一些臨時(shí)的替代方案提供中等速率的數(shù)據(jù)服務(wù)，卻不能提供一種相對平滑的路徑以過渡到WCDMA。而CDMA2000的設(shè)計(jì)是以IS-95系統(tǒng)的豐富經(jīng)驗(yàn)為依據(jù)的，因此窄帶CDMA向CDMA2000的演進(jìn)無論從無線還是網(wǎng)絡(luò)部分都更為平滑。在基站方面只需更新信道板，并將系統(tǒng)軟件升級，即可將IS-95基站升級為CDMA2000基站。

由此可見,WCDMA和CDMA2000還將長時(shí)間在我國共存，鹿死誰手？尚未分曉。

參考文獻(xiàn)：

［1］TeroOjanpera，RamjeePrasad.朱旭紅譯.寬帶CDMA：第三代移動通信技術(shù).北京：人民郵電出版社.

［2］楊大成.CDMA2000-1X移動通信系統(tǒng).北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2003.

篇6

一、引言

上世紀(jì)70年代末,誕生了被稱為第一代蜂窩移動通信系統(tǒng)的雙工FDMA模擬調(diào)頻系統(tǒng),但由于模擬系統(tǒng)固有的先天缺陷,在90年代初被以TDMA為基礎(chǔ)的第二代數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)所取代,相對FDMA系統(tǒng)有諸多優(yōu)點(diǎn),如頻譜利用率高,系統(tǒng)容量大、保密性好等。與此同時(shí)產(chǎn)生了以CDMA為基礎(chǔ)的數(shù)字蜂窩通信系統(tǒng),相比TDMA系統(tǒng)具有低發(fā)射功率、信道容量大、軟容量、軟切換、采用多種分集技術(shù)等優(yōu)點(diǎn)。

隨著網(wǎng)絡(luò)的廣泛普及,圖像、話音和數(shù)據(jù)相結(jié)合的多媒體和高速率數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)量大大增加,人們對通信業(yè)務(wù)多樣化的要求也與日俱增,而一代二代系統(tǒng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足用戶的這些需求,所以誕生了第三代移動通信技術(shù),它能夠處理圖像、音樂、視頻流等多種媒體形式,提供包括網(wǎng)頁瀏覽、電話會議、電子商務(wù)等多種信息服務(wù)。國際上承認(rèn)的3G標(biāo)準(zhǔn)有三個(gè):CDMA2000、WCDMA以及TD-SCDMA,這里主要從各個(gè)方面做WCDMA和CDMA2000的對比研究。

二、WCDMA和CDMA2000的綜合比較

由于WCDMA和CDMA2000這兩種技術(shù)都是將CDMA技術(shù)用于蜂窩系統(tǒng),許多的思想都是源于CDMA系統(tǒng),因此WCDMA和CDMA2000有許多相試之處:從雙工方式上看,WCDMA和CDMA2000屬于FDD模式。WCDMA和CDMA2000都滿足IMT-2000提出的技術(shù)要求,支持高速多媒體業(yè)務(wù)、分組數(shù)據(jù)和IP接入等。但它們在技術(shù)實(shí)現(xiàn)、規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)化、網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)等方面都存在較大差異。

WCDMA和CDMA2000各有優(yōu)勢和缺點(diǎn)。WCDMA技術(shù)較成熟,能同廣泛使用的GSM系統(tǒng)兼容;相比第二代通信系統(tǒng)能提供更加靈活的服務(wù);而且WCDMA能靈活處理不同速率的業(yè)務(wù)。其缺點(diǎn)是只能共用現(xiàn)有GSM系統(tǒng)的核心網(wǎng)部分,無線側(cè)設(shè)備可以共用的很少。

CDMA2000的優(yōu)勢是可以和窄帶CDMA的基站設(shè)備很好地兼容,能夠從窄帶CDMA系統(tǒng)平滑升級,只需增加新的信道單元,升級成本較低,核心網(wǎng)和大部分的無線設(shè)備都可用。容量也比IS-95A增加了兩倍,手機(jī)待機(jī)時(shí)間也增加了兩倍。缺點(diǎn)是CDMA2000系統(tǒng)無法和GSM系統(tǒng)兼容。

1.WCDMA與CDMA2000的物理層技術(shù)比較

WCDMA和CDMA2000物理層技術(shù)細(xì)節(jié)上有相似也有差異,由于考慮出發(fā)點(diǎn)不同,造成了不同的技術(shù)特點(diǎn)。WCDMA技術(shù)規(guī)范充分考慮了與第二代GSM移動通信系統(tǒng)的互操作性和對GSM核心網(wǎng)的兼容性;CDMA2000的開發(fā)策略是對以IS-95標(biāo)準(zhǔn)為藍(lán)本的窄帶CDMA的平滑升級。

(1)這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的物理層技術(shù)相似點(diǎn)可以歸納為以下幾點(diǎn):

①內(nèi)環(huán)均采用快速功率控制。CDMA系統(tǒng)是干擾受限系統(tǒng),因此為了提高系統(tǒng)容量,應(yīng)盡可能的降低系統(tǒng)的干擾。功率控制技術(shù)可以減少一系列的干擾,這意味著同一小區(qū)內(nèi)可容納更多的用戶數(shù),即小區(qū)的容量增加。因此CDMA系統(tǒng)中引入功率控制技術(shù)是非常必要的。

②系統(tǒng)都支持開環(huán)發(fā)射分集,信道編碼采用卷積碼和Turbo碼。

③系統(tǒng)均采用軟切換技術(shù)。所謂軟切換是指移動臺需要切換時(shí),先與新的基站連通再與原基站切斷聯(lián)系,而不是先切斷與原基站的聯(lián)系再與新的基站連通。軟切換只能在同一頻率的信道間進(jìn)行,因此模擬系統(tǒng)、TDMA系統(tǒng)不具有這種功能。軟切換可以有效地提高切換的可靠性,大大減少切換造成的掉話。

④WCDMA工作頻段:1900~2025MHz頻段分配給FDD上行鏈路使用,2110~2170MHz頻段分配給FDD下行鏈路使用,2110~2170MHz頻段分配給TDD雙工方式使用。其中WCDMA和CDMA2000利用1900~2025MHz頻段(上行),2110~2170MHz(下行)。

(2)兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的物理層技術(shù)差異可以歸納為以下幾點(diǎn):

①擴(kuò)頻碼片速率和射頻帶寬。WCDMA根據(jù)ITU關(guān)于5MHz信道基本帶寬的劃分規(guī)則,將基本碼片速率定為3.84Mcps。WCDMA使用帶寬和碼片速率是CDMA2000-1X的3倍以上,能提供更大的多路徑分集、更高的中繼增益和更小的信號開銷。CDMA2000分兩個(gè)方案,即CDMA2000-1X和CDMA2000-3X兩個(gè)階段。CDMA2000系統(tǒng)可支持話音、分組數(shù)據(jù)等業(yè)務(wù),并且可實(shí)現(xiàn)QoS的協(xié)商。室內(nèi)最高數(shù)據(jù)速率達(dá)2Mbit/s,步行環(huán)境384kb/s,車載環(huán)境144kb/s。CDMA2000在前向和反向CDMA信道在單載波上采用碼片速率1.2288Mcps的直接序列擴(kuò)頻,射頻帶寬為1.25MHz。

②支持不同的核心網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。WCDMA要求實(shí)現(xiàn)與GSM網(wǎng)絡(luò)的兼容,所以它把GSMMAP協(xié)議作為上層核心網(wǎng)絡(luò)議;CDMA2000要求兼容窄帶CDMA,因此它把ANSI-41作為自己的核心網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。

③WCDMA進(jìn)行功率控制的速度是CDMA2000的2倍,能保證更好的信號質(zhì)量,并支持多用戶。

④為了使支持基于GSM的GPRS業(yè)務(wù)而部署的所有業(yè)務(wù)也支持WCDMA業(yè)務(wù),為了完善新的數(shù)據(jù)話音網(wǎng)絡(luò),CDMA2000-1x需要添加額外的網(wǎng)元或進(jìn)行功能升級。

2.WCDMA與CDMA2000網(wǎng)絡(luò)接口的比較

3G標(biāo)準(zhǔn)的基本目標(biāo)是能在車載、步行和靜止各種不同環(huán)境下為多個(gè)用戶分別提供最高為144kbit/s、384kbit/s和2048kbit/s的無線接入數(shù)據(jù)速率。為多個(gè)用戶提供可變的無線接入數(shù)率是3G標(biāo)準(zhǔn)的核心要求。CDMA2000可分別用于900MHZ和2GHZ兩個(gè)頻段CDMA2000的碼片速率與IS-95相同,兩系統(tǒng)可以兼容。WCDMA的碼片速率為3.84Mcps,顯然WCDMA系統(tǒng)中低速率用戶或語音用戶的移動臺成本會大幅上升,在CDMA2000系統(tǒng)中則不會如此。

WCDMA的接口標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、制定嚴(yán)謹(jǐn)、組織嚴(yán)密,而CDMA2000的接口標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)謹(jǐn)性有待加強(qiáng)。IS-95廠家設(shè)備難以互通,給運(yùn)營商設(shè)備選型帶來了較大問題;3G許諾的高速無線數(shù)據(jù)服務(wù)必須可以和話音一樣實(shí)現(xiàn)無縫的漫游,這是至關(guān)重要的。多媒體信息要漫游、視頻通話也要漫游,沒有這些基本要素,3G就不能稱其為3G。漫游涉及到的不僅僅是技術(shù)問題,更重要的是商業(yè)利益。在這方面WCDMA顯然更勝一籌,它支持全球漫游,全球移動用戶均有唯一標(biāo)識,而CDMA2000尚不能很好做到這一點(diǎn)。

3.WCDMA和CDMA2000網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的比較

(1)WCDMA的網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)技術(shù)

現(xiàn)有的GSM系統(tǒng)利用單一時(shí)隙可提供9.6kbit/s的數(shù)據(jù)服務(wù)。如果復(fù)用多個(gè)時(shí)隙就能升級為HSCSD(高速電路交換數(shù)據(jù))方式;此后出現(xiàn)了GPRS(通用分組無線業(yè)務(wù)),首次在核心網(wǎng)中引入了分組交換的方式,可提供144kbit/s的數(shù)據(jù)速率。接著繼續(xù)升級采用8PSK調(diào)制,這樣傳輸速率可以上升至384kbit/s這就是EDGE;WCDMA的數(shù)據(jù)傳輸速率將高達(dá)2M/s。

(2)CDMA2000網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)技術(shù)

主要的CDMA2000運(yùn)營商將來自現(xiàn)在的窄帶CDMA運(yùn)營商。窄帶CDMA向CDMA2000過渡的方式為IS-95AIS95BIS-95CIMT2000。IS-95A的數(shù)據(jù)傳輸速率為14.4kbit/s,為了提供更高的速率,1999年部分廠商開始采用IS-95B標(biāo)準(zhǔn),理論上支持115.2kbit/s的速率。IS-95C進(jìn)一步使容量加倍,最后升級為CDMA2000。

窄帶CDMA系統(tǒng)向CDMA2000系統(tǒng)的演進(jìn)分為空中接口、網(wǎng)絡(luò)接口及核心網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)等方面。

①目前窄帶CDMA系統(tǒng)的空中接口是基于IS295A,其支持的數(shù)據(jù)速率為14.4kbit/s,由IS295A升級到IS295B,可支持64kbit/s。

②窄帶CDMA網(wǎng)絡(luò)接口的演進(jìn)主要指窄帶CDMA系統(tǒng)A接口的升級和演進(jìn)。對于窄帶CDMA系統(tǒng),以前其A接口不是規(guī)范接口(即不是開放接口),窄帶CDMA和GSM的A接口的規(guī)范相比較,GSM是先有A接口標(biāo)準(zhǔn),然后廠家依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)開發(fā);窄帶CDMA是廠家各自開發(fā),然后廣泛宣傳,最后憑借自身影響修改標(biāo)準(zhǔn)。

③窄帶CDMA的核心網(wǎng)在美國經(jīng)過多年發(fā)展后,從IS241A到IS241B到IS241C,我國CDMA試驗(yàn)網(wǎng)和紅皮書以IS241C為基礎(chǔ),IS241D規(guī)范在1999年底,目前IS241E規(guī)范還未正式。

三、WCDMA和CDMA2000在我國的前景

對3G標(biāo)準(zhǔn)的選擇不僅要看其技術(shù)原理及成熟程度,還要結(jié)合本國國情、市場運(yùn)作狀況等因素進(jìn)行考慮。按目前的進(jìn)展來看,兩種標(biāo)準(zhǔn)最后不能融合成一種,但可以共存。

在我國,GSMMAP網(wǎng)絡(luò)已形成巨大的規(guī)模,歐洲標(biāo)準(zhǔn)的WCDMA在網(wǎng)絡(luò)上充分考慮到與第二代的GSM的兼容性,在技術(shù)上也考慮了與GSM的雙模切換兼容,向WCDMA體制的第三代系統(tǒng)演進(jìn),從一開始就解決了全網(wǎng)覆蓋的問題。而且CDMA2000采用GPS系統(tǒng),對GPS依賴較大;在小區(qū)站點(diǎn)同步方面,CDMA2000基站通過GPS實(shí)現(xiàn)同步,將造成室內(nèi)和城市小區(qū)部署的困難,而WCDMA設(shè)計(jì)可以使用異步基站,運(yùn)營者獨(dú)立性強(qiáng);對于電信設(shè)備制造行業(yè),我國在GSM蜂窩移動通信方面發(fā)展成熟,而窄帶CDMA系統(tǒng)尚未形成規(guī)模和產(chǎn)業(yè)。

WCDMA采用全新的CDMA多址技術(shù),并且使用新的頻段及話音編碼技術(shù)等。因此GSM網(wǎng)絡(luò)雖然可采用一些臨時(shí)的替代方案提供中等速率的數(shù)據(jù)服務(wù),卻不能提供一種相對平滑的路徑以過渡到WCDMA。而CDMA2000的設(shè)計(jì)是以IS-95系統(tǒng)的豐富經(jīng)驗(yàn)為依據(jù)的,因此窄帶CDMA向CDMA2000的演進(jìn)無論從無線還是網(wǎng)絡(luò)部分都更為平滑。在基站方面只需更新信道板,并將系統(tǒng)軟件升級,即可將IS-95基站升級為CDMA2000基站。

由此可見,WCDMA和CDMA2000還將長時(shí)間在我國共存,鹿死誰手?尚未分曉。

參考文獻(xiàn):

篇7

 

RTK(Real Time Kinematics)是一種基于載波相位觀測值的實(shí)時(shí)動態(tài)定位技術(shù),它能夠?qū)崟r(shí)地提供測站點(diǎn)在指定坐標(biāo)系中的三維定位結(jié)果,并達(dá)到厘米級精度。論文格式，CORS。自20世紀(jì)90年代初，RTK技術(shù)一經(jīng)問世，就以其高精度、高效率的優(yōu)點(diǎn)，極大地拓展了GPS的使用空間，被廣泛應(yīng)用于控制測量、地形地籍測量、工程測量等領(lǐng)域。論文格式，CORS。

在RTK作業(yè)模式下,基準(zhǔn)站通過無線電數(shù)據(jù)鏈將其觀測值和測站坐標(biāo)信息一起傳送給流動站。流動站不僅接收來自基準(zhǔn)站的載波相位信息,還要接收來自于GPS衛(wèi)星的載波相位信息,并組成相位差分觀測值進(jìn)行實(shí)時(shí)定位。目前生產(chǎn)中常用的RTK作業(yè)模式由電臺模式、GPRS模式和CORS模式，下面就這三種常用作業(yè)模式的原理和優(yōu)缺點(diǎn)加以淺析。

1、常規(guī)（電臺）模式1.1、系統(tǒng)組成及原理常規(guī)RTK系統(tǒng)主要由一個(gè)參考站（基準(zhǔn)站）、若干個(gè)流動站及數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)（電臺）組成。在常規(guī)RTK作業(yè)模式下，一個(gè)臨時(shí)建立的基準(zhǔn)站對所有可見的GPS衛(wèi)星進(jìn)行連續(xù)觀測，并通過數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)將其觀測值和測站坐標(biāo)信息直接傳送給流動站，流動站采集GPS觀測數(shù)據(jù)的同時(shí)，通過數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)接收來自基準(zhǔn)站的信息，并組成差分觀測值進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，得到厘米級定位結(jié)果。

1.2、工作流程1)、基準(zhǔn)站獲得用戶輸入的測站坐標(biāo)信息，采集GPS觀測數(shù)據(jù)，并將二者通過數(shù)據(jù)鏈直接向流動站發(fā)送。

2)、流動站采集GPS觀測數(shù)據(jù)，同時(shí)接收基準(zhǔn)站發(fā)送的信息。

3)、流動站組成差分觀測值進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，得到厘米級定位結(jié)果。

1.3、作業(yè)方式常規(guī)RTK作業(yè)時(shí)利用2臺以上GPS接收機(jī)同時(shí)接收衛(wèi)星信號，其中一臺安置在視野開闊、已知坐標(biāo)且點(diǎn)位精度較高的控制點(diǎn)上作為基準(zhǔn)站，另外的GPS接收機(jī)用來測定未知點(diǎn)的坐標(biāo)（流動站）。基準(zhǔn)站將GPS觀測值和設(shè)站點(diǎn)的坐標(biāo)信息通過數(shù)據(jù)通訊鏈傳送給流動站，流動站根據(jù)所接收的信息和本身所采集的觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理得到未知點(diǎn)的坐標(biāo)。

1.4、作業(yè)優(yōu)缺點(diǎn)相比傳統(tǒng)測量技術(shù)，常規(guī)RTK技術(shù)存在以下優(yōu)點(diǎn)：

1)、觀測時(shí)間短，有效地提高了工作效率，縮短野外作業(yè)時(shí)間，大大減少了勞動強(qiáng)度。論文格式，CORS。

2)、定位精度高。只要滿足RTK的基本工作條件，在一定的作業(yè)半徑范圍內(nèi)（一般為8km），RTK的平面精度和高程精度都能達(dá)到厘米級，這是普通測量方法很難達(dá)到的精度。

3)、全天候作業(yè)。RTK測量不要求基準(zhǔn)站、移動站間光學(xué)通視，只要求滿足“電磁波”通視，因此和傳統(tǒng)測量相比，RTK測量受通視條件、能見度、氣候、季節(jié)等因素的影響和限制小，在傳統(tǒng)測量看來難于開展作業(yè)的地區(qū)，只要能滿足RTK的基本工作條件，它也能進(jìn)行快速高精度定位，有利于按時(shí)、高效地完成外業(yè)測量工作。

4)、RTK測量自動化、集成化程度高，數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)。RTK可進(jìn)行多種內(nèi)、外業(yè)測量工作。移動站利用自帶軟件，無需人工干預(yù)便可自動實(shí)現(xiàn)多種測繪功能，減少了輔助測量工作和人為誤差，保證了作業(yè)精度。但常規(guī)RTK技術(shù)本身也存在一定的局限性，使得其在應(yīng)用中受到限制，主要表現(xiàn)為：

1)、用戶需要架設(shè)本地的參考站；

2)、誤差隨距離增長，可靠性和可行性隨距離加大而降低；

3)、誤差增長使流動站和參考站距離受到限制。

4)、常規(guī)RTK數(shù)據(jù)通訊通常采用無線電技術(shù)（常規(guī)電臺），流動站和參考站距離受到基準(zhǔn)站電臺天線高低及障礙物影響限制較大。

2、GPRS模式2.1、工作原理及方式GPRS模式的系統(tǒng)組成、原理及工作方式和常規(guī)RTK類似，只是數(shù)據(jù)通訊方式的不同，這種作業(yè)方式使用GSM、GPRS／CDMA模塊或帶串口線的手機(jī)（具備藍(lán)牙功能的GPS主機(jī)可直接使用藍(lán)牙手機(jī)），參考站信號以GSM或GPRS／CDMA的方式通過移動通訊的發(fā)射基站實(shí)時(shí)播發(fā)，流動站以相應(yīng)方式接收差分?jǐn)?shù)據(jù)。

作業(yè)時(shí)通過GPS生產(chǎn)廠商或服務(wù)商提供用戶的服務(wù)器IP地址及端口號登陸，基站啟動后數(shù)據(jù)會自動通過服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)，移動站與其綁定即可獲得基站數(shù)據(jù)。論文格式，CORS。

2.2、作業(yè)優(yōu)缺點(diǎn)相比常規(guī)電臺通訊，由于減少了常規(guī)電臺及相關(guān)設(shè)備，故儀器配置簡單，攜帶方便，減輕了野外作業(yè)的勞動強(qiáng)度，且作業(yè)距離有較大改觀，特別是在城區(qū)，建筑物嚴(yán)重影響常規(guī)電臺作業(yè)距離，而GSM或GPRS／CDMA是借助于移動通訊的發(fā)射基站，能保證有手機(jī)信號的地方均能接收到來自基站的差分信息，測量范圍更加廣泛。此外，基準(zhǔn)站位置的選擇更加不受限制，無需架設(shè)在高點(diǎn)。但采用GSM或GPRS／CDMA通訊的穩(wěn)定性較差，容易受一些外部電磁信號干擾，作業(yè)范圍取決于移動通訊的網(wǎng)絡(luò)覆蓋度。一般來說，因地理區(qū)域不同穩(wěn)定性差異很大，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)信號穩(wěn)定較好，行政區(qū)域交界處移動通訊網(wǎng)際切換頻繁而導(dǎo)致穩(wěn)定性較差。對于需持續(xù)采集點(diǎn)位、穩(wěn)定性要求較高的作業(yè)如水下地形測量定位，受影響較大。采用GSM或GPRS／CDMA通訊還會產(chǎn)生費(fèi)用，尤其是以GSM通訊，按照移動通話的標(biāo)準(zhǔn)收費(fèi)，跨區(qū)域作業(yè)時(shí)還存在漫游費(fèi)。

3、CORS（網(wǎng)絡(luò)RTK）模式3.1、CORS系統(tǒng)組成及原理為了解決常規(guī)RTK技術(shù)存在的缺陷，實(shí)現(xiàn)大區(qū)域范圍內(nèi)厘米級、精度均勻的實(shí)時(shí)動態(tài)定位，網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。網(wǎng)絡(luò)RTK也稱多基準(zhǔn)站RTK，是近年來在常規(guī)RTK、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種實(shí)時(shí)動態(tài)定位新技術(shù)。論文格式，CORS。它由基準(zhǔn)站網(wǎng)、數(shù)據(jù)處理中心、數(shù)據(jù)通訊鏈路和用戶部分組成。論文格式，CORS。

3.2、作業(yè)方式采用CORS模式的作業(yè)方式非常簡單，只需一臺有GPRS模塊（或具有WAP上網(wǎng)功能的藍(lán)牙手機(jī)）的流動站主機(jī)、一個(gè)控制手簿、一根對中桿，登陸當(dāng)?shù)氐腃ORS系統(tǒng)就可以作業(yè)了。為此要做以下準(zhǔn)備：

1)、從當(dāng)?shù)谻ORS系統(tǒng)管理部門獲取IP地址、端口號、源列表、用戶名和密碼等信息；

2)、辦理一張手機(jī)卡，并開通GPRS net 流量，可以采用包月的方式，一般兩小時(shí)的GPRS 流量為一兆，可以根據(jù)每月的作業(yè)時(shí)間計(jì)算總流量，包月套餐。

3.3、CORS系統(tǒng)優(yōu)缺點(diǎn)CORS系統(tǒng)徹底改變了傳統(tǒng)RTK測量作業(yè)方式，其主要優(yōu)勢體現(xiàn)在：

1)、改進(jìn)了初始化時(shí)間、擴(kuò)大了有效工作的范圍；

2)、采用連續(xù)基站，用戶隨時(shí)可以觀測，使用方便，提高了工作效率；

3)、采用了多個(gè)參考站的聯(lián)合數(shù)據(jù)，可以有效地消除系統(tǒng)誤差和周跳，大大提高了可靠性；

4)、用戶不需架設(shè)參考站，真正實(shí)現(xiàn)單機(jī)作業(yè)，提高了儀器使用效率；

5)、使用固定可靠的數(shù)據(jù)鏈通訊方式，減少了噪聲干擾；

6)、提供遠(yuǎn)程INTERNET服務(wù)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的共享；

7)、擴(kuò)大了GPS在動態(tài)領(lǐng)域的應(yīng)用范圍，更有利于車輛、飛機(jī)和船舶的精密導(dǎo)航。

CORS模式除了具有GPRS模式的缺點(diǎn)外，還有以下不利之處：

1)、由于目前各種方法都不是十分成熟，技術(shù)上還沒有統(tǒng)一的國際標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；

2)、系統(tǒng)的首期投入較大，需要較多的啟動資金，而且日常維護(hù)費(fèi)用大。

篇8

移動通信網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)動態(tài)的多維系統(tǒng)，尤其是CDMA1X&EVDO網(wǎng)絡(luò)，它會隨著用戶數(shù)量、運(yùn)行環(huán)境變化、技術(shù)的更新等而不斷發(fā)生變化。這些變化都會影響到網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)的變化和網(wǎng)絡(luò)性能，因此必須持之以恒地對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行監(jiān)測和優(yōu)化。同時(shí)，為了充分利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備資源，最大限度地提高網(wǎng)絡(luò)的平均服務(wù)質(zhì)量、提高效益，也需要不斷地進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作。因此，網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作是非常重要的。

1 CDMA 1X&EVDO技術(shù)

1.1 CDMA技術(shù)優(yōu)勢

CDMA系統(tǒng)采用碼分多址的技術(shù)，利用擴(kuò)頻通信的原理，在系統(tǒng)中使用多種先進(jìn)的信號處理技術(shù)，使CDMA系統(tǒng)具有許多優(yōu)點(diǎn)。

（1）大容量

根據(jù)理論計(jì)算及現(xiàn)場試驗(yàn)表明，CDMA系統(tǒng)的信道容量是模擬系統(tǒng)的10--20倍，是TDMA系統(tǒng)的4倍。CDMA系統(tǒng)的高容量很大一部分因素是因?yàn)樗念l率復(fù)用系數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其它制式的蜂窩系統(tǒng)，同時(shí)CDMA使用了話音激活和扇區(qū)化，快速功率控制等技術(shù)。

（2）軟容量

在FDMA、TDMA系統(tǒng)中，當(dāng)小區(qū)服務(wù)的用戶數(shù)達(dá)到最大信道數(shù)，已滿載的系統(tǒng)再無法增添一個(gè)信號，此時(shí)若有新的呼叫，該用戶只能聽到忙音。而在CDMA系統(tǒng)中，用戶數(shù)目和服務(wù)質(zhì)量之間可以相互折中，靈活確定。例如系統(tǒng)運(yùn)營者可以在話務(wù)量高峰期將某些參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，例如可以將目標(biāo)誤幀率稍稍提高，從而增加可用信道數(shù)。同時(shí)，在相鄰小區(qū)的負(fù)荷較輕時(shí)，本小區(qū)受到的干擾較小，容量就可以適當(dāng)增加。

（3）軟切換

所謂軟切換是指移動臺需要切換時(shí)，先與新的基站連通再與原基站切斷聯(lián)系，而不是先切斷與原基站的聯(lián)系再與新的基站連通。軟切換只能在同一頻率的信道間進(jìn)行，因此，模擬系統(tǒng)、TDMA系統(tǒng)不具有這種功能。軟切換可以有效地提高切換的可靠性，大大減少切換造成的掉話，因?yàn)閾?jù)統(tǒng)計(jì)，模擬系統(tǒng)、TDMA系統(tǒng)無線信道上的掉話90%發(fā)生在切換中。

1.2 CDMA EVDO網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

無線接入網(wǎng)（Radio Access Network，RAN）主要包含接入網(wǎng)（Access Network，AN）、分組控制功能（Packet Ccontrol Function，PCF）和接入網(wǎng)鑒權(quán)/認(rèn)證/計(jì)費(fèi)服務(wù)器（AN-Authentication， Authorization and ccounting，AN-AAA）等功能實(shí)體。AN 完成基站收發(fā)及其控制器的功能。其中，PCF 完成A8 和A10 連接的建立以及分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)（Packet Data Service Node，PDSN）的選擇功能。AN-AAA 存儲接入鑒權(quán)的算法和參數(shù)，執(zhí)行接入鑒權(quán)功能。

2 CDMA 1X&EVDO優(yōu)化研究

2.1 無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化目的

CDMA系統(tǒng)是一個(gè)自干擾系統(tǒng)，某個(gè)用戶相對于其他用戶來說就是干擾，每個(gè)小區(qū)也會對其它小區(qū)構(gòu)成干擾，尤其是同載頻的鄰區(qū)。同時(shí)，小區(qū)具有呼吸功能，網(wǎng)絡(luò)負(fù)載越高，干擾越大，覆蓋范圍越小；反之網(wǎng)絡(luò)負(fù)載越小，干擾越小，覆蓋范圍越廣，網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍與容量都是隨時(shí)變化的，每個(gè)扇區(qū)的容量是一種軟容量。因此基于CDMA技術(shù)的網(wǎng)規(guī)網(wǎng)優(yōu)相比基于GSM技術(shù)的網(wǎng)規(guī)網(wǎng)優(yōu)要復(fù)雜的多，不是增加幾個(gè)基站就可以提高系統(tǒng)性能。因此，功率控制在CDMA網(wǎng)絡(luò)中顯得尤為重要，也是CDMA的核心，通過功控，有效地解決“遠(yuǎn)近效應(yīng)”。因此從另外一個(gè)概念來講，CDMA系統(tǒng)本身就是一個(gè)功率控制的系統(tǒng)，鏈路性能和系統(tǒng)容量取決于干擾功率的控制程度。但是由于各種因素相互制約，往往牽一發(fā)而動全身。比如軟切換，它雖然能夠降低用戶切換過程中的掉話率，但是當(dāng)某個(gè)用戶在進(jìn)行軟切換時(shí)，同時(shí)可以與激活集中的多個(gè)基站建立業(yè)務(wù)信道，這樣也就占用了多個(gè)基站的資源，即浪費(fèi)了網(wǎng)絡(luò)容量。

無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化分為兩個(gè)階段，一是工程優(yōu)化，即建網(wǎng)時(shí)的優(yōu)化，主要是網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期以及擴(kuò)容后的初期的優(yōu)化，它注重全網(wǎng)的整體性能；二是運(yùn)維優(yōu)化，是在網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的過程中的優(yōu)化，即日常優(yōu)化，通過整合OMC、現(xiàn)場測試、投訴等各方面的信息，綜合分析定位影響網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的各種問題和原因，著重于局部地區(qū)的故障排除和單站性能的提高。

2.2 系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)設(shè)定

（1）系統(tǒng)參數(shù)

系統(tǒng)參數(shù)是指用來分析的系統(tǒng)的參數(shù)，例如碼片速率、尋呼速率、載頻鄰區(qū)和鄰接小區(qū)、ROT（反向符合控制門限）、DRCSupervision Timer（DRC監(jiān)視定時(shí)器）、DRCChannelGain（DRC信道增益）等。

鄰區(qū)列表參數(shù)：20個(gè)

（2）移動臺參數(shù)

移動臺參數(shù)是指基于主要手機(jī)生產(chǎn)廠家設(shè)置的一些參數(shù)，如噪聲系數(shù)、前向鏈路Eb/No等。移動臺參數(shù)有：

最大發(fā)射功率：23dBrn（0.2 Watt）

移動臺設(shè)備噪音指標(biāo)：8dB

人體損耗：3dB

Eb/No：7dB

3 CDMA EVDO優(yōu)化策略設(shè)計(jì)

3.1 基礎(chǔ)優(yōu)化

網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)優(yōu)化主要是評估現(xiàn)網(wǎng)存在的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)性問題，主要包括無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋、信號空口質(zhì)量、鄰區(qū)配置、RSSI異常、設(shè)備狀態(tài)健康檢查、全網(wǎng)配置參數(shù)核查，定位原因并提出解決方案，實(shí)施方案并驗(yàn)證。EVDO網(wǎng)絡(luò)存在用戶接入失敗、掉線、速率慢、扇區(qū)吞吐效率低等性能差的問題，在做好站點(diǎn)優(yōu)化基礎(chǔ)工作上從端到端進(jìn)行深入分析，制定解決方案，實(shí)施方案并驗(yàn)證性能提升效果。同時(shí)協(xié)助處理因工程遺留問題引起或VIP用戶投訴的EVDO性能差問題。

3.2 無線環(huán)境優(yōu)化

無線環(huán)境包含前向鏈路和反向鏈路，優(yōu)化重點(diǎn)為前向覆蓋、覆蓋區(qū)域應(yīng)用層下載速率。反向鏈路是建立在前向鏈路的基礎(chǔ)之上，反向上傳到那個(gè)基站、上傳速率等都與基站距離（干擾和傳輸除外）有關(guān)。所以無線的優(yōu)化重點(diǎn)為前向鏈路和覆蓋的優(yōu)化。現(xiàn)網(wǎng)中主要反映現(xiàn)網(wǎng)的問題有導(dǎo)頻污染、弱覆蓋、越區(qū)覆蓋、路段C/I差等，根據(jù)實(shí)際的情況制定相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方案。

4 結(jié)語

CDMA EVDO網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作是一種持續(xù)性的工作，要不斷地對正在運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化。在網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行初期，由于用戶數(shù)較少，需要通過路測進(jìn)行優(yōu)化，這種過程一般需要重復(fù)多次。隨著用戶數(shù)的增多，可以通過網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中心記錄的數(shù)據(jù)對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化。

參考文獻(xiàn)：

篇9

隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，城市的室內(nèi)覆蓋已不存在問題，覆蓋的重點(diǎn)也逐漸向山區(qū)、高速公路等高難度覆蓋區(qū)域轉(zhuǎn)移。直放站以其靈活簡易的特點(diǎn)成為解決簡單問題的重要方式。本文通過對無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋問題的分析，討論了直放站在移動通信中的重要作用及應(yīng)用。

1直放站的定義

直放站（又叫中繼器）屬于同頻放大設(shè)備，是指在無線通信傳輸過程中起到信號增強(qiáng)的一種無線電發(fā)射中轉(zhuǎn)設(shè)備。無論是GSM直放站、CDMA直放站還是3G直放站，其原理是基本相同的。直放站的基本功能就是一個(gè)射頻信號功率增強(qiáng)器。

2直放站的分類

2.1從傳輸信號分有GSM直放站、CDMA直放站和3G直放站

2.1.1GSM移動通信直放站是為消除GSM900MHz/1800MHz頻段移動通信網(wǎng)的小范圍信號盲區(qū)或弱信號區(qū)而設(shè)計(jì)生產(chǎn)的通信設(shè)備。被廣泛應(yīng)用于地下商場、停車場、地鐵、隧道、高層建筑的辦公室等基站信號所無法到達(dá)的信號盲區(qū)，同時(shí)對于消除城市因受高樓大廈影響而產(chǎn)生的室外局部信號陰影區(qū)或邊遠(yuǎn)郊區(qū)個(gè)別村鎮(zhèn)的弱信號區(qū)也具有相當(dāng)好的覆蓋效果。

2.1.2CDMA直放站可以擴(kuò)大CDMA基站的覆蓋范圍，大大節(jié)省CDMA網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的投資(一個(gè)CDMA直放站的投資約為一個(gè)CDMA基站的十分之一)。特別是在高層樓宇、地下(如地鐵)、以及盲區(qū)等特殊環(huán)境下，CDMA直放站將充分發(fā)揮它的優(yōu)勢。由于各種地理環(huán)境和用戶的要求不同，所需的CDMA直放站的類型也不同。

2.1.3CDMA直放站是為了消除移動通信網(wǎng)覆蓋盲區(qū)或弱信號，延伸基站信號覆蓋的一種中繼設(shè)備，它能解決消除城市因受高樓大廈影響而產(chǎn)生的室外局部信號陰影區(qū)，地下停車場、地下隧道、商場、電梯等基地?zé)o法到達(dá)信號的盲區(qū)，提高了覆蓋范圍增強(qiáng)了信號覆蓋延伸。

2.1.4與傳統(tǒng)的2G無線通信系統(tǒng)相比，由于3G無線通信系統(tǒng)主要使用的頻段在2000MHz附近，根據(jù)電波傳播衰減規(guī)律，顯然3G的無線信號比2G的無線信號衰減得更快。這樣，在同等功率情況下的3G基站和直放站的覆蓋范圍都比2G的要小。所以在達(dá)到與2G網(wǎng)絡(luò)同等的覆蓋水平時(shí)，需要更多的直放站來完成網(wǎng)絡(luò)覆蓋。由此我們可以預(yù)期，在即將到來的3G無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中，直放站也必然仍將扮演著重要的角色。

2.2從傳輸帶寬來分有寬帶直放站和選頻（選信道）直放站

2.2.1GSM移動通信寬帶直放站的主要特點(diǎn)：

高的系統(tǒng)增益且增益連續(xù)可調(diào)；采用先進(jìn)的數(shù)字濾波技術(shù)，帶外抑制特別好；全雙工工作，很高的上/下行隔離度；兩端口標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，安裝極為方便；內(nèi)置電源且設(shè)計(jì)有電源保護(hù)系統(tǒng)和免維護(hù)備用電源接口；采用ALC技術(shù)，輸出電平連續(xù)可調(diào)，穩(wěn)定可靠；可選智能監(jiān)控，故障自動報(bào)警及遠(yuǎn)程維護(hù)；高線性功放，性能穩(wěn)定等。

2.2.2GSM移動通信頻帶選擇直放站的主要特點(diǎn)：

高的系統(tǒng)增益且增益連續(xù)可調(diào)；全雙工工作，很高的上/下行隔離度；中心頻率和帶寬任意可調(diào)，滿足不同客戶要求，帶外抑制好，不同營運(yùn)商之間的信號不會產(chǎn)生相互干擾；內(nèi)置電源且設(shè)計(jì)有電源保護(hù)系統(tǒng)和免維護(hù)備用電源接口；兩端口標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，安裝極為方便；采用PLL控制技術(shù)的選頻模塊，性能穩(wěn)定可靠，噪聲系數(shù)低等。

2.3從傳輸方式來分有無線直放站、光纖直放站和移頻傳輸直放站

2.3.1無線傳輸直放站

下行從基站接收信號，經(jīng)放大后向用戶方向覆蓋；上行從用戶接收信號，經(jīng)放大后發(fā)送給基站。為了限帶，加有帶通濾波器

2.3.2光纖傳輸直放站

將收到的信號，經(jīng)光電變換變成光信號，傳輸后又經(jīng)電光變換恢復(fù)電信號再發(fā)出。

2.3.3移頻傳輸直放站

將收到的頻率上變頻為微波，傳輸后再下變頻為原先收到的頻率，放大后發(fā)送出去。

3直放站的應(yīng)用

直放站可以擴(kuò)大服務(wù)范圍，消除覆蓋盲區(qū)，如高山，建筑物，樹林等阻擋物而形成的信號盲區(qū)；在郊區(qū)能夠增強(qiáng)場強(qiáng)，擴(kuò)大郊區(qū)站的覆蓋；沿高速公路架設(shè)，增強(qiáng)覆蓋效率；還可以解決室內(nèi)覆蓋，如大型建筑物內(nèi)信號衰減信號盲區(qū)、地下商城、遂道等衰減信號盲區(qū)；另外，將空閑基站的信號引到繁忙基站的覆蓋區(qū)內(nèi)，實(shí)現(xiàn)疏忙等。

3.1公路、郊區(qū)重點(diǎn)農(nóng)村的覆蓋

隨著社會的發(fā)展，高速公路逐漸增多，公路的覆蓋成為一個(gè)很大難題，為了有效節(jié)約資源，直放站在這里得到了廣泛應(yīng)用。，某條高速公路如果全部利用宏基站覆蓋，共計(jì)需要15個(gè)宏基站，采用宏基站帶直放站方式，只需要8個(gè)宏基站，在很大程度上節(jié)約了成本。

3.2“L”型覆蓋

某一風(fēng)景區(qū)位于山谷中，距離基站不到4公里，但由于被山脈阻擋，根本無網(wǎng)絡(luò)信號。在山脈的盡頭安裝一直放站，由于直放站接收信號的方向和發(fā)射信號的方向成一定的角度，相當(dāng)于基站的電波在直放站處轉(zhuǎn)了一個(gè)彎。依靠山體的阻擋，直放站的施主天線和服務(wù)天線分別放在山體的兩側(cè)，隔離度很大，直放站的性能可以充分發(fā)揮，很好地解決了該風(fēng)景區(qū)用戶的通信問題，還使該基站的通信距離向山谷里延伸了6公里。

3.3開闊地域的覆蓋

人口分布較少的開闊地域是使用直放站進(jìn)行覆蓋的典型場合。當(dāng)直放站采用全向天線時(shí)，只要有一定的鐵塔高度，在直放站工作正常的情況下，3公里內(nèi)可以明顯地感覺到直放站的增益作用。但距離超過5公里以后，直放站的增益作用就迅速消失，用手機(jī)進(jìn)行基站接收信號電平測試，無論直放站是否工作，接收電平都沒有明顯變化。這是因?yàn)樵谄皆_闊地區(qū)，房屋建筑和地形地貌造成的傳輸衰耗相對較小，而隨空間距離的增加，電波按32.45+20logf(MHz)+20logD(公里)的規(guī)律衰減；即距離每增加一倍，電波衰減6dB。

4直放站的優(yōu)點(diǎn)及不足

4.1直放站的優(yōu)點(diǎn)

4.1.1同等覆蓋面積時(shí)，使用直放站投資較低。在平原地區(qū)室外一個(gè)全向基站可以有10km覆蓋半徑；一個(gè)全向直放站可以有4km覆蓋半徑；就覆蓋面積而言，六個(gè)直放站約相當(dāng)于一個(gè)基站。六個(gè)直放站的設(shè)備價(jià)約為一個(gè)基站的80%。但考慮到機(jī)房租用和裝修、交直流電源、空調(diào)、傳輸系統(tǒng)和電路租金等費(fèi)用，六個(gè)直放站的費(fèi)用只相當(dāng)于于一個(gè)基站的50%，甚至更低。

4.1.2覆蓋更為靈活。一個(gè)基站基本上是圓形覆蓋，多個(gè)直放站可以組織成多種覆蓋形式。如“一”字型排開，可以覆蓋十幾至幾十公里的路段。也可以組織成“L”型、“N”型和“M”型覆蓋，特別適合于山區(qū)組網(wǎng)。

4.1.3在組網(wǎng)初期，由于用戶較少，投資效益較差，可以用一部分直放站代替基站。用戶發(fā)展起來后現(xiàn)更換為基站，替換下來的直放站再進(jìn)一步放置在更邊緣的地區(qū)，這樣一步步地滾動發(fā)展。

4.1.4由于不需要土建和傳輸電路的施工，建網(wǎng)迅速。

4.2直放站的不足

不能增加系統(tǒng)容量。

4.2.1引入直放站后，會給基站增加約3dB以上的噪音，使原基站工作環(huán)境惡化，覆蓋半徑減少。所以一個(gè)基站的一個(gè)扇區(qū)最好帶兩個(gè)以下的直放站工作。

4.2.2直放站只能頻分不能碼分，一個(gè)直放站往往將多個(gè)基站或多個(gè)扇區(qū)的信號加以放大。引入過多的直放站后，導(dǎo)致基站短碼相位混亂導(dǎo)頻污染嚴(yán)重，優(yōu)化工作困難，同時(shí)加大了不必要的軟切換。

篇10

 

1.引言在蜂窩移動通信網(wǎng)中，切換是保證移動用戶在移動狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)不間斷通信越區(qū)切換；切換也是為了在移動臺與網(wǎng)絡(luò)之間保持一個(gè)可以接受的通信質(zhì)量，防止通信中斷，這是適應(yīng)移動衰落信道特性的必不可少的措施。特別是由網(wǎng)絡(luò)發(fā)起的切換，其目的是為了平衡服務(wù)區(qū)內(nèi)各小區(qū)的業(yè)務(wù)量，降低高用戶小區(qū)的呼損率的有力措施。切換可以優(yōu)化無線資源（頻率、時(shí)隙、碼）的使用；還可以及時(shí)減小移動臺的功率消耗和對全局的干擾電平的限制。

2.越區(qū)切換的定義當(dāng)移動臺從一個(gè)小區(qū)（指基站或者基站的覆蓋范圍）移動到另一個(gè)小區(qū)時(shí)，為了保持移動用戶的不中斷通信需要進(jìn)行的信道切換稱為越區(qū)切換，

3.越區(qū)切換的分類從技術(shù)上分：當(dāng)一次切換被觸發(fā)后，一個(gè)新的信道將被建立，通信將轉(zhuǎn)接到新的鏈路，同時(shí)，原來的信道被釋放。切換處理過程可以根據(jù)新鏈路的建立途徑(舊鏈路的釋放是發(fā)生在新鏈路的建立之前、之中或之后)來分類。硬切換：新的連接建立前，先中斷舊的連接；軟切換：指既維持舊的連接，又同時(shí)建立新的連接。

硬切換：硬切換的特點(diǎn)是移動臺在硬切換情況下，同一時(shí)刻只越區(qū)切換占用一個(gè)無線信道，它必須在一個(gè)指定時(shí)間內(nèi)，先中斷與原基站的聯(lián)系，調(diào)諧到新的頻率上，再與新基站取得聯(lián)系，在切換過程中可能會發(fā)生通信短時(shí)中斷。硬切換主要是不同頻率的基站和扇區(qū)之間的切換。

軟切換：軟切換的特點(diǎn)是在軟切換過程中，兩條鏈路及相對應(yīng)的兩個(gè)數(shù)據(jù)流在一個(gè)相對較長的時(shí)間內(nèi)同時(shí)被激活，一直到進(jìn)入新基站并測量到新基站的傳輸質(zhì)量滿足指標(biāo)要求后，才斷開與原基站的連接。軟切換是同一頻率下不同基站之間的切換。

從小區(qū)的性質(zhì)上分：同一交換中心基站之間的越區(qū)切換；同一BSC之間的切換；不同BSC之間的切換；不同交換中心之間基站的越區(qū)切換；微小區(qū)與宏小區(qū)之間的切換；同基站內(nèi)不同扇區(qū)的切換；不同運(yùn)營商之間的切換。

4.三種體制下的越區(qū)切換WCDMA與CDMA2000均采用軟切換，TD-SCDMA采用接力切換。

WCDMA中的軟切換

它是采用移動臺發(fā)起的異步軟切換方式進(jìn)行的導(dǎo)頻切換，基站需要確定在什么時(shí)間、什么位置為移動臺啟動軟切換算法。論文大全。WCDMA的移動臺可在同一頻率下檢測到其他基站與本基站的信號，確定它們之間的時(shí)間差。檢測到的時(shí)間信息經(jīng)由本基站到達(dá)新的候選基站，候選基站調(diào)整它新的專用信道的發(fā)射時(shí)間，即在發(fā)送信息的時(shí)間上進(jìn)行調(diào)整，使不同基站在這個(gè)信息比特期間與下行碼道同步。無線鏈路增加和釋放過程：（1）小區(qū)2的導(dǎo)頻信號強(qiáng)度逐漸增強(qiáng)，當(dāng)小區(qū)2的導(dǎo)頻強(qiáng)度Ec/Io達(dá)到(最好導(dǎo)頻Ec/Io－(報(bào)告門限－增加滯后門限))并維持T時(shí)間，而此時(shí)候選集沒有滿，小區(qū)2此時(shí)被加入到候選集里。該項(xiàng)動作也稱為無線鏈路增加。（2）小區(qū)3的導(dǎo)頻信號強(qiáng)度逐漸增加并開始超過最早的小區(qū)1的導(dǎo)頻信號強(qiáng)度，在小區(qū)3的導(dǎo)頻（最好候選導(dǎo)頻）強(qiáng)度Ec/Io達(dá)到（最弱導(dǎo)頻Ec/Io+替換滯后門限）并維持T時(shí)間，而此時(shí)候選集的數(shù)目已滿（假設(shè)此時(shí)系統(tǒng)設(shè)置的候選集最大數(shù)目是兩個(gè)），小區(qū)3（候選集中最強(qiáng)的信號）此時(shí)替代小區(qū)2（候選集里最弱的信號）被加入到候選集里，小區(qū)1同時(shí)被移出候選集。該項(xiàng)動作也被稱為無線鏈路增加和釋放。論文大全。（3）此時(shí)候選集中小區(qū)3的導(dǎo)頻信號強(qiáng)度逐漸減弱，當(dāng)小區(qū)3的導(dǎo)頻強(qiáng)度Ec/Io弱到（最好導(dǎo)頻Ec/Io－（報(bào)告門限+刪除滯后門限））并維持T時(shí)間，小區(qū)3（候選集里最弱的信號）此時(shí)被移出候選集。該項(xiàng)動作也稱無線鏈路的釋放。

CDMA2000中的軟切換

它也是導(dǎo)頻切換，移動臺不斷地搜索著激活類、候選類、鄰近類、剩余類各個(gè)導(dǎo)頻的強(qiáng)度，并且根據(jù)導(dǎo)頻強(qiáng)度維護(hù)各個(gè)類，當(dāng)移動臺靠近切換區(qū)時(shí)，移動臺開始以下操作過程：（1）導(dǎo)頻p2強(qiáng)度超過了T_ADD，但尚未到達(dá)動態(tài)門限，移動臺將這個(gè)導(dǎo)頻移到候選集；（2）導(dǎo)頻p2強(qiáng)度超過了[(SOFT_SLOP/8)×10×log10(PS1)+ADD_INTERCEPT/2]，移動臺發(fā)送導(dǎo)頻強(qiáng)度測量消息；（3）移動臺收到擴(kuò)展切換指示消息DROP_INTERCEPT/2，將p2移入激活集，開始宏分集，而后發(fā)送切換完成消息；（4）導(dǎo)頻p1的強(qiáng)度下降低于動態(tài)門限[(SOFT_SLOPE/8)×10×log10(PS2)+DROP_INTERCEPT/2]移動臺開始啟動發(fā)送切換定時(shí)器；（5）切換下降定時(shí)器超時(shí)，移動臺發(fā)送導(dǎo)頻強(qiáng)度測量消息給基站；（6）移動臺收到切換指示消息，將p1移入候選類。而后發(fā)送切換完成消息；（7）導(dǎo)頻p1的強(qiáng)度下降低于T_DROP。移動臺開始啟動發(fā)送切換定時(shí)器；（8）切換下降定時(shí)器超時(shí)，移動臺將p1從候選類移到鄰近集。

TD-SCDMA中的接力切換

接力切換是一種基于智能天線的切換方案。它利用精確的定位技術(shù)，在對移動臺的距離和方位進(jìn)行定位的基礎(chǔ)上，根據(jù)移動臺方位和距離作為輔助信息，來判斷移動臺是否移動到了可進(jìn)行切換的相鄰基站臨近區(qū)域。實(shí)現(xiàn)接力切換的必要條件是：網(wǎng)絡(luò)要準(zhǔn)備獲得移動臺的位置信息，包括移動臺的信號到達(dá)方向(DOA)以及移動臺與基站的距離。在TD-SCDMA系統(tǒng)中，由于采用了智能天線和上行同步技術(shù)，系統(tǒng)較容易獲得移動臺的DOA，從而獲得移動臺的位置信息。具體過程是：利用智能天線和基帶數(shù)字信號處理技術(shù)，可以使天線根據(jù)每個(gè)移動臺的DOA為其進(jìn)行自適應(yīng)的波形賦形。對每個(gè)移動臺來講，仿佛始終都有一個(gè)高增益的天線在自動跟蹤它，基站根據(jù)智能天線的計(jì)算結(jié)果就能確定移動臺的DOA，從而獲得移動臺的方向信息；利用上行同步技術(shù)，系統(tǒng)可以獲得移動臺信號傳輸?shù)臅r(shí)間偏移，進(jìn)而計(jì)算得到移動臺與基站之間的距離；經(jīng)過前兩步之后，系統(tǒng)就可準(zhǔn)確獲得移動臺的位置信息。

通過比較WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA中的切換技術(shù)，可以得到下面的結(jié)論：

在測量過程中，軟切換和硬切換都是在不知道移動臺準(zhǔn)確位置的情況下進(jìn)行切換、測量的，因此需要對所有的鄰小區(qū)進(jìn)行測量，然后根據(jù)給定的切換算法和準(zhǔn)則進(jìn)行切換判斷和目標(biāo)小區(qū)的選擇。論文大全。

而接力切換是在知道移動臺精確位置的情況下進(jìn)行切換測量，所以它沒有必要對所有鄰小區(qū)進(jìn)行測量，只需對與移動臺移動方向一致的、靠近移動臺一側(cè)少數(shù)幾個(gè)小區(qū)進(jìn)行測量，然后根據(jù)給定的切換算法和準(zhǔn)則進(jìn)行切換判斷和目標(biāo)小區(qū)的選擇，就可以實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的越區(qū)切換。

5.越區(qū)切換的應(yīng)用越區(qū)切換作為通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，它可廣泛應(yīng)用于各種場合。例如，近年來地空數(shù)據(jù)通信的使用改變了對空作戰(zhàn)指揮模式，而實(shí)現(xiàn)指控系統(tǒng)對空中平臺遠(yuǎn)距離、大區(qū)域、不間斷地引導(dǎo)指揮，關(guān)鍵在于實(shí)現(xiàn)空中平臺的越區(qū)切換；GSM―R鐵路專用移動通信系統(tǒng)，為鐵路提速和客運(yùn)專線提供網(wǎng)絡(luò)化、智能化、綜合化的行車調(diào)度指揮系統(tǒng)，越區(qū)切換技術(shù)是GSM―R移動性管理中的關(guān)鍵技術(shù)；雙卡雙模手機(jī)中的應(yīng)用等。

參考文獻(xiàn)

[1]《GSM―R越區(qū)切換分析與優(yōu)化》，北京交通大學(xué)，電子信息工程學(xué)院麗聰、來尉