WCDMA的关键技术及基本原理.ppt

WCDMA的关键技术及基本原理
1、编码技术
2、码分多址技术
3、扩频技术
4、RAKE接收技术
5、多用户检测技术
6、智能天线技术
1、编码技术
CDMA原理图
编码技术
信源编码
信源编码的目的是通过压缩编码来去掉信号源中的冗余成分,以达到压缩码率和带宽,实现信号的有效传输;
最常用的信源编码是PCM,它采用A律波形编码。分为取样、量化和编码三步;一路语音信号编码后的速率为64Kb/s;
移动通信中如果采用PCM编码技术,则传一路话音信号需要64K带宽,传8路话音需要512K带宽。对于1个频点只有200KHZ带宽的GSM系统来说,会造成频率资源的浪费,因此GSM系统中采用GMSK编码技术,编码后的速率为13Kb/s;
第三代移动通信系统中,不仅要支持语音通信,还要支持多媒体数据业务,因此必须采用更加先进的编码技术。在WCDMA中,采用了自适应多速率语音编码(AMR)技术。它支持8种编码速率:、、、、、、.
编码技术
AMR控制
用户数
AMR:允许系统根据无线接口资源动态调整语音的编码速率
负荷重时,降低AMR的语音速率,这样既减轻负载,又增加系统容量。采用 %
负载轻时,增加AMR语音速率,尽量提高QOS,增加满意度
对于上行覆盖受限的情况,降低AMR的语音速率可以有效扩大上行的覆盖范围
编码技术
信道编码目的:使接收机能够检测和纠正由于传输媒介带来的信号误差。同时在原数据流中加入冗余信息,提高数据传输速率。
无纠错编码: BER<10-1 ~ 10-2
不能满足通信需要
卷积编码: BER<10-3
满足语音通信需要
Turbo 码: BER<10-6
满足数据通信需要
信道编码的特点
信道编码技术是通过给原数据添加冗余信息,从而获得纠错能力
目前使用较多的是卷积编码和Turbo编码(1/2,1/3)
使用编码增加了无效负荷和传输时间
适合纠正非连续的少量错误
编码技术
信道编码
床前明月光
春眠不觉晓
白发三千丈
红豆生南国
床床前前明明月月光光
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编码技术
卷积码
译码简单(Viterbi算法),时延较短,适用于实时业务和低速数据业务;
误码率较高(一般在10-3)。编码速率为1/2和1/3。
TURBO 码
译码复杂(LOG-MAP算法),时延较长;
误码率低(可以达到10-6 )。编码速率为1/3
适合对误码率敏感,而对时延不敏感的非实时分组业务
编码技术
交织编码技术
时间
幅度
到译码器
原始数据1 2 3 4 5 6 7 8 9
交织矩阵
1 2 34 5 67 8 9
发射机
交织后的数据1 4 7 2 5 8 3 6 9
射频传输信道
经过空中传输后的交织数据1 4 7 2 5 8 3 6 9
集中差错
De-Interleaving Matrix
1 2 34 5 67 8 9
解交织后的数据1 2 3 4 5 6 7 8 9
接收机
差错分配
优点
交织技术是改变数据流的传输顺序,将突发的错误随机化。提高纠错编码的有效性。
缺点:
由于改变了数据流的传输顺序,必须要等整个数据块接收后才能纠错加大了处理延时,因此交织深度应根据不同的业务要求选择。
信道编码和交织技术的结合使用
床前明月光
春眠不觉晓
白发三千丈
红豆生南国
床床前前明明月月光光
春春眠眠不不觉觉晓晓
白白发发三三千千丈丈
红红豆豆生生南南国国
床春白红床春白红
前眠发豆前眠发豆
明不三生明不三生
月觉千南月觉千南
光晓丈国光晓丈国
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明不三生明不三生
月觉千南月觉千南
光晓丈国光晓丈国
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春??眠不不觉觉晓晓
白??发三三千千丈丈
红??豆生生南南国国
编码
交织
去交织
解码
突发错误