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文档简介

1、第9章 挪动通信的展望 9.1 9.1 个人通信概述个人通信概述 9.2 9.2 关于个人通信的国际标准和研究进展关于个人通信的国际标准和研究进展 9.3 9.3 将来挪动通信中的关键技术将来挪动通信中的关键技术 考虑题与习题考虑题与习题 9.1 个人通信概述 挪动通信从产生到如今的历史并挪动通信从产生到如今的历史并不长,不长, 然而其开展速度却远远超出了人们的然而其开展速度却远远超出了人们的意料。意料。 尤其是最近十几年来,尤其是最近十几年来, 随着微电子技随着微电子技术、术、 计算机和软件工程的开展,计算机和软件工程的开展, 挪动通信设挪动通信设备在质量、备在质量、 使用方便和可靠性等方面

2、的开展使用方便和可靠性等方面的开展日新月异。日新月异。 纵观挪动通信的开展历程,纵观挪动通信的开展历程, 当当代挪动通信可分为四个阶段:代挪动通信可分为四个阶段: 1 1 第一代挪动通信以模拟调频、第一代挪动通信以模拟调频、 频分多址为主体技术,频分多址为主体技术, 包括以蜂窝网系统为包括以蜂窝网系统为代表的公用挪动通信系统、代表的公用挪动通信系统、 以集群系统为代以集群系统为代表的专用挪动通信系统以及无绳表的专用挪动通信系统以及无绳 , , 主要向主要向用户提供模拟话音业务。用户提供模拟话音业务。 2 2 第二代挪动通信以数字传第二代挪动通信以数字传输、输、 时分多址或码分多址为主体技术,时

3、分多址或码分多址为主体技术, 简称简称数字挪动通信,数字挪动通信, 包括数字蜂窝系统、包括数字蜂窝系统、 数字无数字无绳绳 系统和数字集群系统等,系统和数字集群系统等, 主要向用户提主要向用户提供数字话音业务和低速数据业务。供数字话音业务和低速数据业务。 3 3 第三代第三代3G3G挪动通信挪动通信以以CDMACDMA为主要技术,为主要技术, 向用户提供向用户提供2 Mb/s2 Mb/s到到10 10 Mb/sMb/s的多媒体业务。的多媒体业务。 4 4 超后三代超后三代B3GB3G或或第四代第四代4G4G挪动通信的研究和开发,挪动通信的研究和开发, 采用采用OFDMOFDM和多天线等新技术,

4、和多天线等新技术, 将向用户提供将向用户提供100 100 Mb/sMb/s甚至甚至1 Gb/s1 Gb/s的数据速率。的数据速率。 9.1.1 9.1.1 个人通信的概念个人通信的概念 长期以来,长期以来, 人们就有一种美妙的愿人们就有一种美妙的愿望:望: 将来总有一天会做到将来总有一天会做到无论任何人无论任何人WhoeverWhoever在任何时候在任何时候WheneverWhenever和和任何地点任何地点WhereverWherever都能和都能和另一个人另一个人WhomeverWhomever进展进展任何方式任何方式WhateverWhatever的通信。的通信。 以往,以往, 人们

5、曾把这种愿望人们曾把这种愿望称之为梦想,称之为梦想, 然而随着科学技术的开展,然而随着科学技术的开展, 这种愿这种愿望已经不是梦想,望已经不是梦想, 而是可以实现的了。而是可以实现的了。 人们把这人们把这种向往中的通信称为种向往中的通信称为“个人通信,个人通信, 而把实现个人而把实现个人通信的网络称之为个人通信网通信的网络称之为个人通信网PCNPCN。 个人通信的愿望虽然早已存在,个人通信的愿望虽然早已存在, 但个人通信网的设想却是在但个人通信网的设想却是在19881988年才正式提出年才正式提出来的。来的。 其后,其后, PCNPCN在世界范围内立即引起了在世界范围内立即引起了宏大的反响和共

6、鸣,宏大的反响和共鸣, 一些通信兴隆的国家纷一些通信兴隆的国家纷纷开展了纷开展了PCNPCN的体系构造和实现技术的研究,的体系构造和实现技术的研究, 提出了形形色色的设想和方案,提出了形形色色的设想和方案, 有关有关PCNPCN的国的国际标准的制定也受到许多国际组织的重视。际标准的制定也受到许多国际组织的重视。 9.1.2 9.1.2 实现个人通信的途径实现个人通信的途径 个人通信的设想激发了人们的浓个人通信的设想激发了人们的浓重兴趣。重兴趣。 从从19881988年以来,年以来, 人们对如何实现个人人们对如何实现个人通信曾提出过各种各样的方案,通信曾提出过各种各样的方案, 也发生过一些也发生

7、过一些争论,争论, 甚至互相非议。甚至互相非议。 一般来说,一般来说, 实现个人实现个人通信的途径有以下几种。通信的途径有以下几种。 1 1 规划、设计和开发一种覆盖世界范围的全规划、设计和开发一种覆盖世界范围的全新个人通信网。这种方法可以按照个人通信的理新个人通信网。这种方法可以按照个人通信的理想目的,想目的, 自由地精选先进技术和优化网络构造,自由地精选先进技术和优化网络构造,而不受现有通信设施和现用技术体制的影响和约而不受现有通信设施和现用技术体制的影响和约束。束。 2 2 选择现有的某一种挪动选择现有的某一种挪动通信网络进展扩大和改造,通信网络进展扩大和改造, 实现一个普及全实现一个普

8、及全球、球、 功能齐全和适应各种运行环境的个人通功能齐全和适应各种运行环境的个人通信网。信网。 这种方法对现有各种通信设备的开发这种方法对现有各种通信设备的开发者、者、 制造商和运营公司特别有吸引力。制造商和运营公司特别有吸引力。 利用和改造某一种通信网络向个人通利用和改造某一种通信网络向个人通信网开展的方案都带有一定的局限性,主要表如今信网开展的方案都带有一定的局限性,主要表如今以下几个方面:以下几个方面: 把蜂窝通信系统的小区分为宏小区、把蜂窝通信系统的小区分为宏小区、 微小区和微微小区,微小区和微微小区, 混合配置,混合配置, 以适应城市和乡以适应城市和乡村、村、 户内和户外的不同需要和

9、扩大个人通信的效劳户内和户外的不同需要和扩大个人通信的效劳范围。范围。 把无绳把无绳 系统由室内应用扩展到系统由室内应用扩展到室外应用,室外应用, 通过通过TelepointTelepoint覆盖整个效劳地区,覆盖整个效劳地区, 并并赋予双向呼叫、赋予双向呼叫、 越区切换和遨游功能,越区切换和遨游功能, 以提供个以提供个人通信业务。人通信业务。 利用中、利用中、 低轨道挪动通信卫低轨道挪动通信卫星实现个人通信网络。星实现个人通信网络。 因为挪动卫星通信在海因为挪动卫星通信在海上、上、 空中和地形复杂而人口稀疏的环境中应用空中和地形复杂而人口稀疏的环境中应用具有独特的优点,具有独特的优点, 不仅

10、覆盖范围大,不仅覆盖范围大, 而且不而且不受地形的限制,受地形的限制, 对于解决遥远地区的通信和形对于解决遥远地区的通信和形成陆海空结合的立体通信系统而言是最有效的成陆海空结合的立体通信系统而言是最有效的方法。方法。 3 3 综合利用现有各种通信网综合利用现有各种通信网络,络, 发挥各自的优点,发挥各自的优点, 取长补短,取长补短, 在统一在统一要求和统一标准的条件下,要求和统一标准的条件下, 打破关键技术,打破关键技术, 解决各种网络之间的互连互通,解决各种网络之间的互连互通, 加强通信网加强通信网络的智能化管理功能,络的智能化管理功能, 以实现全球性的个人以实现全球性的个人通信网。通信网。

11、 9.2 关于个人通信的国际标准和研究进展 9.2.1 9.2.1 第三代挪动通信系统标准制定的过程第三代挪动通信系统标准制定的过程 第三代挪动通信系统的理论研究、第三代挪动通信系统的理论研究、 技术开发和标准制定工作早在技术开发和标准制定工作早在2020世纪世纪8080年代中期就年代中期就已经开场了。已经开场了。 第三代挪动通信的主要开展目的是:第三代挪动通信的主要开展目的是: 能提供高质量业务,能提供高质量业务, 包括话音、包括话音、 低速和高速数据低速和高速数据从几从几kbkbs s到到2 Mb2 Mbs s, 并具有多媒体接口;并具有多媒体接口; 能支持面向电路和面向分组业务;能支持面

12、向电路和面向分组业务; 能工作在各种通信环境,能工作在各种通信环境, 包括城市和乡村、包括城市和乡村、 丘陵和山地、丘陵和山地、 空中和海上以及室内场所;空中和海上以及室内场所; 具有更具有更高的频谱效率,高的频谱效率, 能提供更大的通信容量;能提供更大的通信容量; 能与固能与固定网络兼容,定网络兼容, 和现有挪动通信网互连互通并实现全和现有挪动通信网互连互通并实现全球遨游;网络构造可配置成不同形式,球遨游;网络构造可配置成不同形式, 以适应各种以适应各种效劳需要,效劳需要, 如公用、如公用、 专用、专用、 商用和家用;商用和家用; 具有具有高级的挪动性管理,高级的挪动性管理, 能保证大量用户

13、数据的存储、能保证大量用户数据的存储、 更新、更新、 交换和实时处理等。交换和实时处理等。 关于第三代挪动通信系统的标准,关于第三代挪动通信系统的标准, 开场主要是由国际电信联盟开场主要是由国际电信联盟ITUITU主导的,主导的, 最最初提出时使用的系统名称为初提出时使用的系统名称为“将来公共陆上挪动将来公共陆上挪动通信系统通信系统FPLMTSFPLMTS, 后改名为后改名为“国际挪动通国际挪动通信信20002000IMT-2000IMT-2000。 19981998年年1212月,月, 世界各世界各国已向国已向ITUITU提交的无线传输技术提交的无线传输技术RTTRTT建议有:建议有: 1

14、1 以以TDMATDMA为根底的两种:为根底的两种: DECTDECT, 来自来自ETSIETSI方案方案EPEPDECTDECT。 UWC-136UWC-136Universal Wireless Universal Wireless CommunicationsCommunications , 来自美国来自美国TIA TR45.3TIA TR45.3。 2 2 以以CDMACDMA为根底的八种:为根底的八种: WINS W-CDMAWINS W-CDMAWireless Wireless Multimedia and Messaging Service Multimedia and Mes

15、saging Service Wideband CDMAWideband CDMA, 来自美国来自美国TR46.1TR46.1。 TD-SCDMATD-SCDMATimeTimeDivision Division Synchronous CDMASynchronous CDMA, 来自中国电信技术研来自中国电信技术研究院究院CATTCATT。 W-CDMAW-CDMAWideband CDMAWideband CDMA, 来自日本来自日本ARIBARIB。 CDMACDMAAsynchronous DS-Asynchronous DS-CDMACDMA, 来自韩国来自韩国TTATTA。 U T

16、 R A U T R A U M T S U M T S Terrestrial Radio AccessTerrestrial Radio Access, 来自来自ESTI SMG2ESTI SMG2。 NANA:W-CDMAW-CDMANorth North American Wideband CDMAAmerican Wideband CDMA, 来自美国来自美国TIPI-ATISTIPI-ATIS。 cdma2000cdma2000Wideband Wideband CDMACDMAIS-95IS-95, 来自美国来自美国TIA TIA TR45.5TR45.5。 CDMA CDMA

17、Multiband Multiband Synchronous DS-CDMASynchronous DS-CDMA, 来自韩国来自韩国TTATTA。 3 3 用于卫星系统的五种:用于卫星系统的五种: SAT-CDMASAT-CDMA, 轨道高度轨道高度2000 2000 kmkm, 轨道平面轨道平面7 7个,个, 总共总共4949颗低轨道卫星,颗低轨道卫星, 来自韩国来自韩国TTATTA。 SW-CDMASW-CDMASatellite Satellite Wideband CDMAWideband CDMA, 来自来自ESAESA。 SW-CTDMASW-CTDMASatellite Sa

18、tellite Wideband Hybrid CDMAWideband Hybrid CDMATDMATDMA, 来自来自ESAESA。 ICO-RTT ICO-RTT, 轨道高度轨道高度10390 km10390 km, 轨道平面轨道平面2 2个,个, 总共总共1010颗中轨道卫星,来自颗中轨道卫星,来自ICO ICO Global CommunicationGlobal Communication。 HorizonsHorizonsHorizons Horizons Satellite SystemSatellite System, 来自来自InmarsatInmarsat。 1999

19、1999年年1111月赫尔辛基月赫尔辛基TG8TG81 1会会议通过了议通过了“IMT-2000IMT-2000无线接口技术标准建无线接口技术标准建议,议, 该建议中最终确定下来的第三代挪动通该建议中最终确定下来的第三代挪动通信系统无线传输技术分为信系统无线传输技术分为CDMACDMA和和TDMATDMA两类,两类, 详细包括:详细包括: C D M A D S C D M A D S : U T R A F D DU T R A F D DWCDMAWCDMA; CDMA MCCDMA MC: cdma2000 MCcdma2000 MC; CDMA TDDCDMA TDD: UTRA TD

20、DUTRA TDD及及TD-TD-SCDMASCDMA; TDMA SCTDMA SC: UWC-136UWC-136; TDMA MCTDMA MC: DECTDECT。 9.2.2 9.2.2 超后三代超后三代B3GB3G或第四代或第四代4G4G挪动通信的研究和开发挪动通信的研究和开发 第三代挪动通信已经开场商用,第三代挪动通信已经开场商用, 20032003年底全球已发放年底全球已发放120120个个IMT-2000IMT-2000的运行牌照。的运行牌照。 仅以日本为例,仅以日本为例, 第三代挪动通信第三代挪动通信20012001年年1010月开场月开场商用商用WCDMAWCDMA技术,

21、技术, 20042004年年3 3月已有月已有300300万用户,万用户, 网络已覆盖网络已覆盖99%99%以上的地区。以上的地区。 在第三代在第三代3G3G挪动通信开场商挪动通信开场商用后,用后, 大家就开场考虑今后该如何开展,即开场大家就开场考虑今后该如何开展,即开场了超后三代了超后三代B3GB3G或第四代或第四代4G4G挪动通信挪动通信的研究和开发。的研究和开发。 今后的开展分为两个思路:今后的开展分为两个思路: 一一是对现有是对现有3G3G标准的增强,标准的增强, 以满足将来用户的需求;以满足将来用户的需求; 二是研制全新的标准。二是研制全新的标准。 第一种思路可以称为第一种思路可以称

22、为3G3G的的演进,演进, 如如3GPP3GPP提出了高速下行分组接入提出了高速下行分组接入HSDPAHSDPA, 其数据率可以到达其数据率可以到达10.8 Mb/s10.8 Mb/s; 3GPP23GPP2提出了提出了1xEV-DV1xEV-DV, 其速率可以到达其速率可以到达5.4 Mb/s5.4 Mb/s。 ITU-R ITU-R对将来系统的开展的看法对将来系统的开展的看法包括两部分:一包括两部分:一 是是IMT-2000IMT-2000的将来开展,的将来开展, 二是超二是超IMT-IMT-20002000的系统。的系统。 IMT-2000IMT-2000将继续开展以支持新将继续开展以支

23、持新的应用、的应用、 产品和效劳。产品和效劳。 WWRFWWRFWireless World Wireless World Research ForumResearch Forum认为将来的系统不可能仅认为将来的系统不可能仅用一个标准来满足用户的所有要求,用一个标准来满足用户的所有要求, 应当用应当用一组标准来满足完全不同的用户需求;一组标准来满足完全不同的用户需求; 应当应当利用多模终端,利用多模终端, 在一组可选的空中接口中选在一组可选的空中接口中选择一个最合适给定环境的空中接口;择一个最合适给定环境的空中接口; 此外,此外, 还要满足还要满足100 Mb/s100 Mb/s或或1 Gb/

24、s1 Gb/s的数据速率。的数据速率。 IEEE 802 IEEE 802下的多个工作组也在下的多个工作组也在进展将来无线通信的标准化工作。进展将来无线通信的标准化工作。 如如IEEE IEEE 802.11n802.11n希望下一代希望下一代WLANWLAN的实际传输速率到达的实际传输速率到达100 Mb/s100 Mb/s, 完好的完好的802.11n802.11n标准那么预计在标准那么预计在20062006年年底至年年底至20072007年年初之间问世;年年初之间问世; 20042004年年8 8月底有两个组织提交了提案,月底有两个组织提交了提案, TGn SyncTGn Sync组织组

25、织的提案希望传输速率可以到达的提案希望传输速率可以到达640 Mb/s640 Mb/s左右,左右, 而而WWiSEWWiSE组织的提案最高速率为组织的提案最高速率为540 Mb/s540 Mb/s; 它它们都选择使用了们都选择使用了“多重输入与多重输出多重输入与多重输出MIMOMIMO, Multiple Input and Multiple Multiple Input and Multiple OutputOutput技术作为标准的核心。技术作为标准的核心。 综上所述,综上所述, 我们可用图我们可用图9-19-1来概来概括挪动和无线通信的开展进程。括挪动和无线通信的开展进程。 它包括广域它

26、包括广域覆盖覆盖Wide Area CoverageWide Area Coverage的挪动通信系统的挪动通信系统和局域覆盖和局域覆盖Local Area CoverageLocal Area Coverage的无线的无线局域网。局域网。 图图9-1 9-1 挪动通信的开挪动通信的开展进程展进程 1.25 MHz54 Mb/s54 Mb/s15.2 kb/s30 kHzGSM(MAP)HSCSGPRSEDGETDMA(IS-41)CDPDWCDMAFDDcdma2000与HL2协调的IEEE 802.11a标准HiperLAN2IEEE 802.11aPDC/PDC-PCDMA(IS-41)

27、WLAN802.11b170 kb/s473 kb/s200 kHz43.2 kb/s14.4 kb/s76.8 kb/s本地覆盖11 Mb/s5 MHz2 Mb/s307.kb/s广域覆盖473 kb/s实时 IPEDGE Ph.2GERAN3 G的演进WCDMA TDDWCDMAHSPA2 Mb/s变速下行分组接入10 Mb/sT-SCDMA2.4 Mb/s5.4 Mb/s未来无线20002001200220032010以后1xEV DO阶段1xEV -DV阶段1X9.3 将来挪动通信中的关键技术 9.3.1 9.3.1 自适应编码调制技术自适应编码调制技术 1. 1. 可变速率调制技术可

28、变速率调制技术 将来挪动通信系统不仅要传输不同速将来挪动通信系统不仅要传输不同速率和不同质量要求的多种业务,而且因为挪动信道率和不同质量要求的多种业务,而且因为挪动信道的传播性能经常会随时间和传播地点而随机变化,的传播性能经常会随时间和传播地点而随机变化, 所以挪动通信系统必须具有自适应改变其传输速率所以挪动通信系统必须具有自适应改变其传输速率的才能,的才能, 以便能灵敏地为多种业务提供适宜的传输以便能灵敏地为多种业务提供适宜的传输速率,速率, 而且能在保证传输质量的前提下,而且能在保证传输质量的前提下, 根据传根据传播条件实时地调整其传输速率播条件实时地调整其传输速率信道条件好,信道条件好,

29、 进步速率;进步速率; 信道条件差,信道条件差, 降低速率降低速率, 以充以充分发挥所用频谱的效率。分发挥所用频谱的效率。 2. 2. 自适应编码调制自适应编码调制 自适应编码调制自适应编码调制AMCAMC将不同将不同速率的编码与不同的调制方式结合起来,速率的编码与不同的调制方式结合起来, 系系统根据收发信道的情况动态选择最正确的编码统根据收发信道的情况动态选择最正确的编码组合。组合。 例如,例如, 我们可以采用我们可以采用QPSKQPSK、 8PSK8PSK、 16QAM16QAM、 64QAM64QAM等调制方式,等调制方式, 可可以采用码率为以采用码率为R=1/4R=1/4、 1/21/

30、2、 或或3/43/4的的TurboTurbo码。码。 可以有以下七种调制和码率的可以有以下七种调制和码率的组合:组合: QPSK R=1/4, QPSK R=1/2, QPSK QPSK R=1/4, QPSK R=1/2, QPSK R=3/4, 8PSK R=1/2, 16QAM R=1/2, R=3/4, 8PSK R=1/2, 16QAM R=1/2, 16QAM R=3/416QAM R=3/4和和64QAM R=3/464QAM R=3/4,如表,如表10-110-1所示。所示。 在码片速率为在码片速率为3.84 Mc/s3.84 Mc/s, 采用采用2020个码字、个码字、 6

31、4QAM64QAM、 R=3/4R=3/4 时可以到达时可以到达10.8 Mb/s10.8 Mb/s的数据速率;如改用的数据速率;如改用QPSK R=1/4QPSK R=1/4,那 么 速 率 为那 么 速 率 为 1 . 2 M b / s1 . 2 M b / s 。 表表9-1 9-1 不同调制编码方案不同调制编码方案MCSMCS提提供的信息速率供的信息速率 9.3.2 9.3.2 多输入多输出技术多输入多输出技术 广义的多输入多输出广义的多输入多输出MIMOMIMO技技术包括:术包括: 智能天线技术、智能天线技术、 空时编码、空时编码、 用于进步用于进步系统容量的系统容量的MIMOMI

32、MO等技术。等技术。 1. 1. 智能天线智能天线 智能天线是一种自适应阵列天线。智能天线是一种自适应阵列天线。 自适应阵列天线已经经历了自适应阵列天线已经经历了4040年的开展历史。年的开展历史。 图图9-4 9-4 利用智能天线实现空分利用智能天线实现空分多址示意图多址示意图 新用户 智能天线的理想目的是能在发射机或接收智能天线的理想目的是能在发射机或接收机快速挪动时,机快速挪动时, 以一个或多个高增益的窄波束以一个或多个高增益的窄波束分别对准并跟踪所需信号的方向,分别对准并跟踪所需信号的方向, 同时以波束同时以波束零点对准并跟踪干扰信号的方向,零点对准并跟踪干扰信号的方向, 此时通信系此

33、时通信系统中的许多用户可以占用同一个信道工作而互不统中的许多用户可以占用同一个信道工作而互不干扰,干扰, 这就实现了所谓的这就实现了所谓的“空分多址空分多址SDMASDMA, 如图如图9-4 9-4 所示。所示。 系统可以为每一个新用户系统可以为每一个新用户增加一个新的波束。增加一个新的波束。 智能天线类似一个空间滤波器,智能天线类似一个空间滤波器, 其突出的优点是可以减少或者滤除同道干扰和其突出的优点是可以减少或者滤除同道干扰和多址干扰,多址干扰, 因此能显著进步通信系统的通信因此能显著进步通信系统的通信容量。容量。 目前,目前, 挪动台要使用自适应天线,挪动台要使用自适应天线, 因受体积、

34、因受体积、 重量和造型等方面的限制,重量和造型等方面的限制, 尚有尚有一定困难,一定困难, 但基站使用自适应天线已被证明但基站使用自适应天线已被证明是非常有效的。是非常有效的。 图图9-5 9-5 自适应波束形自适应波束形成示意图成示意图 aaa可变衰减可变相移Wd信号源波前 图图9-59-5是一种基于信号到达方是一种基于信号到达方向的向的DOADOA自适应波束形成示意图,自适应波束形成示意图, 其其中天线阵列由中天线阵列由N N个空间分布的天线阵元组成,个空间分布的天线阵元组成, 阵元排列可以是直线型、阵元排列可以是直线型、 环型或平面型,环型或平面型, 阵元之间的间隔阵元之间的间隔 一般为

35、信号波长一般为信号波长的一半,的一半, 即即2 2; W W是复加权因子。是复加权因子。 这种自适应这种自适应阵列需要判别所有信号的到达方向,阵列需要判别所有信号的到达方向, 然后然后根据信号的到达方向,根据信号的到达方向, 计算和选择适宜的计算和选择适宜的复加权因子,复加权因子, 将方向图的主瓣指向所需信将方向图的主瓣指向所需信号,号, 而把凹陷对准干扰信号,而把凹陷对准干扰信号, 从而进步从而进步有用信号的信干比。有用信号的信干比。 这种做法在阵元数多这种做法在阵元数多于用户数,于用户数, 且不存在多径传播时比较有效。且不存在多径传播时比较有效。 另一种方法需要提供一种与另一种方法需要提供

36、一种与所需信号亲密相关而与噪声和干扰无关的所需信号亲密相关而与噪声和干扰无关的基准信号,基准信号, 用此基准信号和方向图形成网用此基准信号和方向图形成网络的输出信号相减,络的输出信号相减, 产生一误差信号,产生一误差信号, 然后按照选定的算法准那么然后按照选定的算法准那么如最小均方如最小均方差差LMSLMS准那么、准那么、 递归最小平方递归最小平方RLSRLS准那么等准那么等, 对复加权因子对复加权因子W W进展调整,进展调整, 使形成网络的输出信号尽可能接近基准信使形成网络的输出信号尽可能接近基准信号,号, 并从输出信号中消除与基准信号不相并从输出信号中消除与基准信号不相关的噪声和干扰信号。

37、关的噪声和干扰信号。 图图9-69-6是基于基准是基于基准信号的阵列天线示意图。信号的阵列天线示意图。图图9-6 9-6 基于基准信号的阵列基于基准信号的阵列天线示意图天线示意图 x1(t)x2(t)xN(t)反馈控制W1W2WNs(t)r(t)阵输出基准信号误差信号(t) 无论采用哪一种自适应算法,无论采用哪一种自适应算法, 都都要在保证性能要求的前提下,要在保证性能要求的前提下, 尽可能减少运算量,尽可能减少运算量, 缩短收敛时间,缩短收敛时间, 以期能跟踪挪动通信环境的动态以期能跟踪挪动通信环境的动态变化。变化。 基准信号的产生可以采用以下几种方法:基准信号的产生可以采用以下几种方法:

38、1 1 利用发送同步信号的引导序利用发送同步信号的引导序列来产生参考信号。列来产生参考信号。 因为各个用户的同步引导序因为各个用户的同步引导序列通常不是独特的,列通常不是独特的, 所以这种方法不能区分所需所以这种方法不能区分所需信号和同道干扰。信号和同道干扰。 2 2 为各个用户发送专门的为各个用户发送专门的训练序列或引导序列,训练序列或引导序列, 用来产生参考信号。用来产生参考信号。 显然,显然, 这种方法会增大信道的额外开销。这种方法会增大信道的额外开销。 3 3 在码分多址挪动通信系在码分多址挪动通信系统中,统中, 因为接收端知道发送端所用的扩频码,因为接收端知道发送端所用的扩频码, 所

39、以利用提取环路很容易获得所需的参考信号。所以利用提取环路很容易获得所需的参考信号。 2. 2. 空时编码空时编码 空时编码空时编码Space Time CodingSpace Time Coding是指对发送符号进展结合编码,是指对发送符号进展结合编码, 然后在多个然后在多个天线上同时发送,天线上同时发送, 从而实现接收端的有效分从而实现接收端的有效分集合并,集合并, 以进步系统的可靠性。以进步系统的可靠性。 空时编码分空时编码分为两类:为两类: 空时分组编码空时分组编码STBCSTBC和空时格型和空时格型编码编码STTCSTTC。 3. 3. 多输入多输出多输入多输出MIMOMIMO系统系统 前面讨论的多发送天线多接收前面讨论的多发送天线多接收天线系统天线系统或称为多输入多输出或称为多输入多输出MIMOMIMO系系统统主要是为了进步系统的可靠性,主要是为了进步系统的可靠性, 增加分增加分集增益。集增益。 MIMOMIMO系统的另一个非常重要的用处系统的另一个非常重要的用处是进步系统的传输容量。是进步系统的传输

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