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扩频因子在3G标准(TD、WCDMA、CDMA2000)中比较和研究
2008年5月17日 21:59  中国联通网站  

    If的产生原因与扩频解调的原理有关,除了利用智能天线技术外否则无法消除。CDMA接收机会收到多个同频码分信道收信号Pr,其中除去需接收信号外,其余均为干扰收信号Pri,这些Pri经解扩频后均变为强度正比于Pri的加性高斯白噪声Ni,成为收信中的自干扰,使下降,误比特率(BER)上升,其中Nt=N0+∑Ni,N0为噪声功率谱密度。Nt的影响折合到接收机输入端时,也会使下降,此处C为收载波功率。一般而言,当覆盖半径r上升,码分信道数增加,SF值下降,基站BS和多个移动台MS之间的距离差上升时,在下行链路中距BS越近的MS受干扰越大。

    在CDMA系统中带有极强的功率控制,其目的就是减少Ni的影响。在上行链路中,功控将努力使基站BS收到的各移动台MS的载波功率C相等。此时,收各MS信号的相等,应有C·SFEb。若SF相等,则收各MS信号的相等,取要求值时,收信号BER可用。系统是It最小的最佳系统,系统总容量最大。设系统中有2个MS,SF不同时,收SF较小MS1信号要求的将成倍增长,此时,MS1对MS2的自干扰增大,使收MS2要求的C上升。此时,各MS的发送功率均需增加,系统成为非It最小的最佳系统,使系统总容量下降。显然,SF不易用于MS的上行速率调整。

    在下行链路中,BS的发送功率PT将在各MS间分配,功率控制将使各MS的收信相等,在SF相等时,系统总容量最大,此时,离BS最近的MS的Nt最大。若MS1的SF1较小时,则MS1要求的上升,给MS1分配的发送功率增大,使其它MS的Nte增大,将导致其它MS要求分配的发送功率增大,使系统总容量下降。SF下降时∑Ni的影响会成倍增长,距BS近处的MS收小SF值信号时,可能无法正常工作。这说明SF也不易用于提高下行速率。

    三、在TDMA系统中用SF调整Rb

    在TDMA系统中不存在自干扰,可使用SF调整用户Rb,并保持码片速率的恒定。在下行链路中,BS可用最大恒定发送功率PT发送信号,在传播条件比较好时,随着发信距离的下降,传播衰落减小时,MS的收信上升,此时,可使用较小的SF使Rb上升;而当传播衰落增大时,则可使用较大的SF,使满足收信要求,此时Rb下降。相对CDMA系统而言,在TDMA系统中用SF来调整用户Rb的方法产生的问题比较少,可行度比较大。而在TDMA系统中除用SF外还可利用时隙捆绑、8PSK、16QAM调制等方法提高用户Rb,这些方法是在只用于数据传输的cdma20001xEV-DO(Evolution-Data Only)下行链路中使用的基本方法,该标准的上行链路采用和cdma 2000 1x上行链路RC3基本相同的无线配置,而在下行链路中采用TDMA方式区分多个用户,使最大速率可达2.4 Mbit/s。cdma 2000 1x EV-DO网络的开通从实践上证明了上述标准比较方法的合理性。其后出现的可用于数据和语音传输的cdma 2000 1x EV-DV(Evolution Data& Voice)网络也使用TDMA方式传送高速数据。

    四、扩频因子与移动台(MS)发送功率的关系

    3G系统可依靠调整扩频因子(SF)、RECC、码分多址信道捆绑和时隙捆绑参数,改变无线调制方式和多载波等方式提高系统的传输速率。为增加Rb而改变上述参数时,一般多会使要求的移动台发送功率成倍上升。移动台(MS)发送功率是移动通信标准选择中必须关注的一个问题,MS发送功率过大将导致MS待机和连续使用时间的下降。此处还应注意到发送功率对人体安全的影响。3G工作频段为2GHz,是微波频段,对人体健康的影响比2G的900MHz频段大得多。而且2GHz频段的电波传播衰落比900MHz频段大6.94dB,只考虑这一点,2GHz频段的MS发送功率需增加至900MHz频段的5倍。因此,在比较各标准时应注意从发送功率的角度来比较。

编 辑:卢晓慧
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