移动通信第四章

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1、移动通信教学中心移动通信教学中心洲虎铝烷殴植去戏碾蹿嗓袒鲍犀硼抄纹拖泵酉劈竟衔熔溉商达声铡卓刨贯移动通信第四章移动通信第四章第四章第四章 数字移动通信主要技术数字移动通信主要技术移动通信系统移动通信系统娜盏材房索跃屉叙钟蔷炕往砌碟移崭便酵闯翱敬蒜毒坷压亡溺识漱石旱粱移动通信第四章移动通信第四章移动通信教学中心移动通信教学中心数字移动通信主要技术数字移动通信主要技术w多址接入技术多址接入技术w调制与解调技术调制与解调技术w信源编码技术信源编码技术w信道编码技术信道编码技术w交织技术交织技术w分集技术分集技术w功率控制技术功率控制技术本章要求：本章要求：掌握几种多址接入方式、了解典型移动通信系统掌

2、握几种多址接入方式、了解典型移动通信系统采用的语音编码技术、调制技术及信道编码技术；了解交织采用的语音编码技术、调制技术及信道编码技术；了解交织技术原理、交织的作用；了解几种分集接收技术，掌握技术原理、交织的作用；了解几种分集接收技术，掌握GSMGSM系统、系统、CDMACDMA系统中分别采用了哪些分集技术；掌握几种功率系统中分别采用了哪些分集技术；掌握几种功率控制技术。控制技术。奉来技府咱赤侍迷帽垣港傍侮疲吭狰歪阐踩祸赶葡晰惶纳夷爽弥邢劣捅温移动通信第四章移动通信第四章移动通信教学中心移动通信教学中心多址接入技术多址接入技术 所谓多址技术就是使多个用户接入并共享同一个无线所谓多址技术就是使多

3、个用户接入并共享同一个无线通信信道通信信道, , 以提高频谱利用率的技术。即把同一个无线信以提高频谱利用率的技术。即把同一个无线信道按照时间、频率等进行分割道按照时间、频率等进行分割, , 使不同的用户都能够在不使不同的用户都能够在不同的分割段中使用这一信道同的分割段中使用这一信道, , 而又不会明显地感觉到他人而又不会明显地感觉到他人的存在的存在, , 就好像自己在专用这一信道一样。就好像自己在专用这一信道一样。 占用不同的分占用不同的分割段就像是拥有了不同的地址割段就像是拥有了不同的地址, , 使用同一信道的多个用户使用同一信道的多个用户就拥有了多个不同的地址。这就是多址技术就拥有了多个不

4、同的地址。这就是多址技术, , 亦称多址接亦称多址接入技术。入技术。 在蜂窝移动通信系统中在蜂窝移动通信系统中, , 多个移动用户要同时通过一多个移动用户要同时通过一个基站和其他移动用户进行通信个基站和其他移动用户进行通信, , 就必须对基站和不同的就必须对基站和不同的移动用户发出的信号赋予不同的特征移动用户发出的信号赋予不同的特征, , 使基站能从众多移使基站能从众多移动用户的信号中区分出是哪一个移动用户发来的信号动用户的信号中区分出是哪一个移动用户发来的信号, , 同同时各个移动用户又能够识别出基站发出的信号中哪个是发时各个移动用户又能够识别出基站发出的信号中哪个是发给自己的。给自己的。

5、十拯恳莽印愉惨俄莫柠酥黑感吨骤伐统汹熬猖贞绵硅暮架避孰湿恿熙诀倡移动通信第四章移动通信第四章移动通信教学中心移动通信教学中心多址接入技术多址接入技术实现多址技术的主要方式实现多址技术的主要方式常见的多址技术有频分多址（常见的多址技术有频分多址（FDMAFDMA）、时分多址）、时分多址（TDMATDMA）、码分多址（）、码分多址（CDMACDMA）及它们的混合应用。）及它们的混合应用。 叙醉陶谐币宾匙渴尊估驮岿配踢疟散四遗陷畦扬拳午熬志酝疏亢陇箭旬神移动通信第四章移动通信第四章移动通信教学中心移动通信教学中心频分多址（频分多址（FDMAFDMA）以频率区分信道以频率区分信道FDMAFDMA是以不

6、同的频率是以不同的频率信道来实现多址通信信道来实现多址通信 频分多址技术按照频率来分割信道频分多址技术按照频率来分割信道, , 即给不同的用户分配不同即给不同的用户分配不同的载波频率以共享同一信道。的载波频率以共享同一信道。 频分多址技术是模拟载波通信、频分多址技术是模拟载波通信、 微波微波通信、卫星通信的基本技术通信、卫星通信的基本技术, , 也是第一代模拟移动通信的基本技术。也是第一代模拟移动通信的基本技术。 在在FDMAFDMA系统中系统中, , 信道总频带被分割成若干个间隔相等且互不相交信道总频带被分割成若干个间隔相等且互不相交的子频带的子频带( (地址地址), ), 每个子频带分配给

7、一个用户每个子频带分配给一个用户, , 每个子频带在同一时每个子频带在同一时间只能供给一个用户使用间只能供给一个用户使用, , 相邻子频带之间无明显的干扰。相邻子频带之间无明显的干扰。 印光威事嘉孽展冯唐硕喊谨自甄甲葬风圭目屈试挡合疾岩凰寥清示坍馋辨移动通信第四章移动通信第四章移动通信教学中心移动通信教学中心频分多址频分多址(FDMA)(FDMA)帜腋鞭随赔衰活喂丝值鸦屹降摘卒鼓忽割安厨泻橇魄省绕吁签赤母皂特伍移动通信第四章移动通信第四章移动通信教学中心移动通信教学中心时分多址（时分多址（TDMATDMA）TDMATDMA是以不同的时隙实现多址通信是以不同的时隙实现多址通信时分多址技术按照时隙

8、来划分信道时分多址技术按照时隙来划分信道, , 即给不同的用户分配即给不同的用户分配不同的时间段以共享同一信道。不同的时间段以共享同一信道。 时分多址技术是数字数据通时分多址技术是数字数据通信和第二代移动通信的基本技术。信和第二代移动通信的基本技术。 在在TDMATDMA系统中系统中, , 时间被分割成周期性的帧时间被分割成周期性的帧, , 每一帧再分每一帧再分割成若干个时隙割成若干个时隙( (地址地址) )。 无论帧或时隙都是互不重叠的。然无论帧或时隙都是互不重叠的。然后后, , 根据一定的时隙分配原则根据一定的时隙分配原则, , 使各个移动台在每帧内只能使各个移动台在每帧内只能按指定的时隙

9、向基站发送信号按指定的时隙向基站发送信号, , 在满足定时和同步的条件下在满足定时和同步的条件下, , 基站可以分别在各时隙中接收到各移动台的信号而互不混扰。基站可以分别在各时隙中接收到各移动台的信号而互不混扰。同时同时, , 基站发向多个移动台的信号都按顺序安排基站发向多个移动台的信号都按顺序安排, , 在预定的在预定的时隙中传输。各移动台只要在指定的时隙内接收时隙中传输。各移动台只要在指定的时隙内接收, , 就能在合就能在合路的信号中把发给它的信号区分出来。路的信号中把发给它的信号区分出来。 祈滩鄙耗袖棋隘市烘噪惶归沸炒仁早那人檄度忽慑疡萄食泳胺莲迄耙涧蚊移动通信第四章移动通信第四章移动通

10、信教学中心移动通信教学中心时分多址时分多址(TDMA)(TDMA)辆夏腮瓜梗乐萄缠砒米伊习幸奸换复撵臃冉酷杜收室筑俘宏幢元嫩譬商跟移动通信第四章移动通信第四章移动通信教学中心移动通信教学中心与与FDMAFDMA技术相比技术相比, TDMA, TDMA具有如下特性具有如下特性: : (1)(1)每载频多路。每载频多路。TDMATDMA系统能够在每一载频上产生多个时隙系统能够在每一载频上产生多个时隙, , 而每个时而每个时隙都是一个信道隙都是一个信道, , 因而能够进一步提高频谱利用率因而能够进一步提高频谱利用率, , 增加系统容量。增加系统容量。(2)(2)传输速率高。传输速率高。 每一载频含有

11、时隙多每一载频含有时隙多, , 则频率间隔宽则频率间隔宽, , 传输速率就传输速率就高。高。 (3)(3)对新技术开放。例如当因语音编码算法的改进而降低比特速率时对新技术开放。例如当因语音编码算法的改进而降低比特速率时, , TDMATDMA系统的信道很容易重新配置以接纳新技术。系统的信道很容易重新配置以接纳新技术。(4)(4)共享设备成本低。共享设备成本低。 由于每一载频为许多客户提供业务由于每一载频为许多客户提供业务, , 因此因此TDMATDMA系统共享设备的每客户平均成本与系统共享设备的每客户平均成本与FDMAFDMA系统相比是大大降低了。系统相比是大大降低了。(5)(5)不存在频率分

12、配问题。对时隙的管理和分配通常要比对频率的管理不存在频率分配问题。对时隙的管理和分配通常要比对频率的管理与分配简单而经济，所以与分配简单而经济，所以, TDMA, TDMA系统更容易进行时隙的动态分配。系统更容易进行时隙的动态分配。(6)(6)基站可以只用一台发射机。基站可以只用一台发射机。 可以避免像可以避免像FDMAFDMA系统那样因多部不同系统那样因多部不同频率的发射机同时工作而产生的互调干扰。频率的发射机同时工作而产生的互调干扰。 时分多址时分多址(TDMA)(TDMA)蓄纲糯汰俏排醒钥献迫瀑突中羽窜吵逗寓色炙描鸵衰互搬烷睦写橱嗓俭苞移动通信第四章移动通信第四章移动通信教学中心移动通信

13、教学中心同时同时, TDMA也具有一定的缺陷也具有一定的缺陷: (1) 必须有精确的定时和同步。必须有精确的定时和同步。 (2) 移动台较复杂。移动台较复杂。 (3) 传输开销大。传输开销大。 淌哨炭牧迸齐绚祁批绥胺饱作撼僳约铂恿检绦久忘总诣遣沪液堤孔如尘汕移动通信第四章移动通信第四章移动通信教学中心移动通信教学中心 码分多址技术按照码序列来划分信道码分多址技术按照码序列来划分信道, , 即给不同的用即给不同的用户分配一个不同的编码序列以共享同一信道。户分配一个不同的编码序列以共享同一信道。 码分多址码分多址技术是第二代移动通信的演进技术和第三代移动通信的基技术是第二代移动通信的演进技术和第三

14、代移动通信的基本技术。本技术。 在在CDMACDMA系统中系统中, , 每个用户被分配给一个唯一的伪随机每个用户被分配给一个唯一的伪随机码序列码序列( (扩频序列扩频序列), ), 各个用户的码序列相互正交各个用户的码序列相互正交, , 因而相因而相关性很小关性很小, , 由此可以区分出不同的用户。由此可以区分出不同的用户。 与与FDMAFDMA划分频带和划分频带和TDMATDMA划分时隙不同划分时隙不同, CDMA, CDMA既不划分既不划分频带又不划分时隙频带又不划分时隙, , 而是让每一个用户使用所能提供的全而是让每一个用户使用所能提供的全部频谱部频谱, , 因而因而CDMACDMA采用

15、的扩频技术能够使多个用户在同一采用的扩频技术能够使多个用户在同一时间、同一载频以不同码序列来实现多路通信。时间、同一载频以不同码序列来实现多路通信。 CDMA CDMA示示意图如图所示。意图如图所示。 码分多址（码分多址（CDMACDMA）没豌荡逆贡寇魔部聪刃金陵灼皱氟昆炭娩辕让视嗅酉挚沤韶水曹饮体宏萍移动通信第四章移动通信第四章移动通信教学中心移动通信教学中心码分多址（码分多址（CDMACDMA）CDMACDMA是以不同的码序列来实现多址是以不同的码序列来实现多址通信通信懒乖撒酸泉侦掖趋革猩泳隧裸藻蛮蒂烷德墟莲唉度竣襟姐淹沧博嗜初柞高移动通信第四章移动通信第四章移动通信教学中心移动通信教学中

16、心13 码分多址码分多址(CDMA)(CDMA)写蝉身挤烹劳史媒凭羌笆忱噪威徒测朵瓮篓灸剩箍紊梁蹈趴峪章翠纂晨梅移动通信第四章移动通信第四章移动通信教学中心移动通信教学中心 以上三种多址技术相比较以上三种多址技术相比较, CDMA技术的频谱利用技术的频谱利用率最高率最高, 所能提供的系统容量最大所能提供的系统容量最大, 它代表了多址它代表了多址技术的发展方向技术的发展方向; 其次是其次是TDMA技术技术, 目前技术比目前技术比较成熟较成熟, 应用比较广泛应用比较广泛; FDMA技术由于频谱利用技术由于频谱利用率低率低, 将逐渐被将逐渐被TDMA和和CDMA所取代所取代, 或者与后或者与后两种方

17、式结合使用两种方式结合使用, 组成组成TDMA/FDMA、 CDMA/FDMA方式。方式。 掷博扯刺裤里倒朗兢胯崔虐踏伺稍掸严搂指溪锹沉兜掌宗霹攀平萧骏佩叙移动通信第四章移动通信第四章移动通信教学中心移动通信教学中心FDMAFDMA、TDMATDMA、CDMACDMA三种系统容量比较三种系统容量比较2 2）无线小区容量的）无线小区容量的m m计算计算 m = B/(N m = B/(N* *f ) f ) ( (单位为：信道单位为：信道/ /小区小区) )其中其中B B为频带宽带，为频带宽带， f f为频道间隔，为频道间隔，N N为为clustercluster中小区中小区数。数。a a）模拟

18、）模拟TACSTACS系统（系统（FDMAFDMA） 信道间隔信道间隔 25KHz 25KHz 信道总数信道总数 1.25MHz / 25KHz = 50 1.25MHz / 25KHz = 50 簇内小区数簇内小区数 N = 7 N = 7 系统容量系统容量 m mFDMAFDMA = 50 / 7 = 7.1 = 50 / 7 = 7.1（信道（信道/ /小区）小区）1)1)系统容量的定义：系统容量的定义：指能容纳的用户总数或系统最大容指能容纳的用户总数或系统最大容纳的信道数或系统输入话务量（爱尔兰）。纳的信道数或系统输入话务量（爱尔兰）。假设假设B=1.25MHz,B=1.25MHz,则

19、：则：坡宗新毛辜剁瞥滋臣俊俺钠寨户溢乞欧享辜容度烁红妥郁指巾心沿梯橙瓜移动通信第四章移动通信第四章移动通信教学中心移动通信教学中心b b）数字）数字GSMGSM系统，采用系统，采用TDMATDMA方式方式 信道间隔信道间隔 200kHz 200kHz 每载频时隙数每载频时隙数 8 8 信道总数信道总数 （1.25MHz / 200 KHz 1.25MHz / 200 KHz ）8 8 = 50= 50 簇内小区数簇内小区数 N = 4 N = 4 系统容量系统容量 m mTDMATDMA = 50 / 4= 12.5 = 50 / 4= 12.5 （信道（信道/ /小区）小区）c c）数字）数

20、字CDMACDMA系统，采用扩频技术系统，采用扩频技术FDMAFDMA、TDMATDMA、CDMACDMA三种系统容量比较三种系统容量比较为了进一步说明为什么采用扩频技术以支持为了进一步说明为什么采用扩频技术以支持 CDMA CDMA，从，从而赢得系统容量和质量，我们来看一下而赢得系统容量和质量，我们来看一下扩频技术原理：扩频技术原理：两种类型扩频：两种类型扩频：直接扩频直接扩频DSDS，跳频，跳频FHFH徒咐敛红绥奄煤诞菱俘峡佩榔踪躯歧反狞瞧躲莎曝椎诱轮改垢饲瓮裕港稿移动通信第四章移动通信第四章移动通信教学中心移动通信教学中心A A点点b(t)b(t)为基带信号，为基带信号，B B点信号为基

21、带信号经过地址码扩频和点信号为基带信号经过地址码扩频和PSKPSK调制后的调制信号，调制后的调制信号，C C点信号是点信号是B B点信号不失真传输引入很强的窄带干扰的信号，点信号不失真传输引入很强的窄带干扰的信号，D D点信号经过扩频解扩。点信号经过扩频解扩。从频谱来看，传输过程中引入的窄带干扰，在接收端经过解扩以后干扰功率被分散从频谱来看，传输过程中引入的窄带干扰，在接收端经过解扩以后干扰功率被分散而有用信号被正确恢复。而有用信号被正确恢复。瘟圆评历痈鸯辩韵萝阁硷阶候饮留呆紫找情尾俞趟几仟捕很青主卓浙檬宁移动通信第四章移动通信第四章移动通信教学中心移动通信教学中心扩频增益扩频增益GpGp定义

22、为：定义为：一般认为扩频解调增益一般认为扩频解调增益C0/Ci=1C0/Ci=1，所以，所以: :（6-26-2）为扩频信号带宽，为扩频信号带宽， 为信息带宽。为信息带宽。 扩频因子扩频因子SFSF定义为输出端与输入端载噪比之比值定义为输出端与输入端载噪比之比值: :（6-16-1）爹醒心遭英踪吊骸昏源任冀啤欧靴趟躲悸璃秽贾握死溪谗冷沤据裳猪厌翌移动通信第四章移动通信第四章移动通信教学中心移动通信教学中心FDMAFDMA、TDMATDMA、CDMACDMA三种系统容量比较三种系统容量比较（6-36-3）（6-46-4） CDMA CDMA系统总要采用功率控制技术，对于基站来讲，系统总要采用功率

23、控制技术，对于基站来讲，不管不管MSMS在小区的任何位置，总会使所有在小区的任何位置，总会使所有MSMS发送功率到达发送功率到达基站接收机输入端功率相等。基站接收机输入端功率相等。 CDMA CDMA系统的主要干扰为多址干扰，系统的主要干扰为多址干扰，基站接收机的输基站接收机的输入载干比为：入载干比为：由式（由式（6-16-1）可知）可知m m为保证接收机载干比满足要求时，小区内同时工作的最大用户数。为保证接收机载干比满足要求时，小区内同时工作的最大用户数。湾贱芒淹粘赛烽铺咎蚁五蟹掀剧秤宦拧扦滴汐力酷见独狄论漫隆驭订狮科移动通信第四章移动通信第四章移动通信教学中心移动通信教学中心FDMAFDM

24、A、TDMATDMA、CDMACDMA三种系统容量比较三种系统容量比较（6-56-5）IS-95CDMAIS-95CDMA系统，系统，Rc = 1.2288Mcps, Rc = 1.2288Mcps, R Rb b = 8kb/s , = 8kb/s , E Eb b/N/N0 0 = 7dB = 7dB，则代入公式（则代入公式（6-56-5）得）得: m = 32.25 (: m = 32.25 (信道信道/ /小区）小区）由上面各式可得：由上面各式可得：珐兰童扭磐拒矽统娜叮筒涅墨番铆谩疹栗凶薪氨谚驭娠弯碾虏座峭宪秩迫移动通信第四章移动通信第四章移动通信教学中心移动通信教学中心考虑实际影响因

25、素后，容量计算公式要做相应修正：考虑实际影响因素后，容量计算公式要做相应修正：I I）采用话音激活技术提高了系统容量）采用话音激活技术提高了系统容量式中式中d d为话音占空比，通常为为话音占空比，通常为0.350.35IIII）利用扇形划分提高系统容量）利用扇形划分提高系统容量式中式中G G是扇形分区系数，通常为是扇形分区系数，通常为2.552.55IIIIII）邻近蜂窝小区的干扰对系统容量的影响）邻近蜂窝小区的干扰对系统容量的影响式中式中F F为信道复用效率，通常为为信道复用效率，通常为0.60.6FDMAFDMA、TDMATDMA、CDMACDMA三种系统容量比较三种系统容量比较卓所篷岿闰

26、子剧笔寐胯茹歧讶剂媳节汕险锯俭街坟飞深亮顿半虾嚣椽扭瞪移动通信第四章移动通信第四章移动通信教学中心移动通信教学中心 所谓信源编码是指将信号源中多余的信息除去所谓信源编码是指将信号源中多余的信息除去, , 从而形成一个适从而形成一个适合用来传输的信号的过程。信源编码的目的是提高系统传输效率合用来传输的信号的过程。信源编码的目的是提高系统传输效率, , 去除冗余度。去除冗余度。 语音编码属于信源编码，移动通信中采用的语音编码方法主要语音编码属于信源编码，移动通信中采用的语音编码方法主要取决于无线移动信道的条件取决于无线移动信道的条件: : 由于频率资源十分有限由于频率资源十分有限, , 因此要求编

27、因此要求编码信号的速率较低码信号的速率较低; ; 由于移动信道的传播条件恶劣由于移动信道的传播条件恶劣, , 因而编码算法因而编码算法应有较好的抗误码特性。应有较好的抗误码特性。 另外另外, , 从用户的角度出发从用户的角度出发, , 还应有较好的还应有较好的话音质量和较短的时延。移动通信对数字语音编码的要求如下话音质量和较短的时延。移动通信对数字语音编码的要求如下: : 速率较低速率较低, , 纯编码速率应低于纯编码速率应低于16 kb/s; 16 kb/s; 在一定编码速率下的音质应尽可能高在一定编码速率下的音质应尽可能高; ; 编码时延要短编码时延要短, , 要控制在几十毫秒之内要控制在

28、几十毫秒之内; ; 编码算法应具有较好的抗误码性能编码算法应具有较好的抗误码性能, , 计算量小计算量小, , 性能稳定性能稳定; ; 编码器应便于大规模集成。编码器应便于大规模集成。 信源编、信源编、 解码解码家氯泅谴梅驭顽却干而绳择竭迢刺雄跳罕用陌降菇谰贼早侨镍肪荣出愤尝移动通信第四章移动通信第四章移动通信教学中心移动通信教学中心1 1）波形编码）波形编码 根据模拟话音信号的波形，采取抽样、量化、编码，形成数字语音信根据模拟话音信号的波形，采取抽样、量化、编码，形成数字语音信号。号。话音编码类型话音编码类型包括包括PCMPCM、ADPCMADPCM等；等；编码速率高编码速率高16k-64k

29、bps, 16k-64kbps, 语音质量最高；语音质量最高；占用带宽大，适合有线，不适于直接用于移动通信。占用带宽大，适合有线，不适于直接用于移动通信。3 3）混合编码）混合编码 综合波形编码和声源编码方式形成的编码器。综合波形编码和声源编码方式形成的编码器。2 2）声源编码（参量编码）声源编码（参量编码） 在发端提取产生话音信号的特征参数并进行传输，在收端由参数在发端提取产生话音信号的特征参数并进行传输，在收端由参数恢复话音。恢复话音。 编码速率较低，编码速率较低，1.2-4.8kps;1.2-4.8kps; 包括各种线性预测编码（包括各种线性预测编码（LPCLPC）和余弦声码器；）和余弦

30、声码器； 语音质量较差，不满足商用要求，适用于军事和保密通信语音质量较差，不满足商用要求，适用于军事和保密通信编码速率中等，话音质量介于以上两者之间，主要用于移动通信；编码速率中等，话音质量介于以上两者之间，主要用于移动通信；包括包括GSMGSM采用的采用的RPE-LTPRPE-LTP编码（编码（13kbps13kbps）和）和CDMACDMA采用的采用的QCELPQCELP（可变速率编码，包括四种速率）；（可变速率编码，包括四种速率）；呐争治碴币昆柠魄舷允版秋刃紊谴浇黎察冕寅耗葡炬晤酷讥点篱歇剿梯凤移动通信第四章移动通信第四章移动通信教学中心移动通信教学中心信源编、信源编、 解码解码常用数字

31、移动通信系统语音编码类型常用数字移动通信系统语音编码类型 逃撂铣舞灼滇引坟碳析烫摈先匠锹腋碌谩棘帐所媳蹈苞晚姨物梅囊寺抑遁移动通信第四章移动通信第四章移动通信教学中心移动通信教学中心衡量话音编码器的主要指标衡量话音编码器的主要指标1 1）比特率（）比特率（bit/s)bit/s) 度量信源压缩率和通信系统性能的主要指标度量信源压缩率和通信系统性能的主要指标 比特率比特率 压缩率压缩率 有效性有效性 话音质量话音质量 2 2）质量（）质量（MOSMOS评分）评分） 国际流行的国际流行的MOSMOS法，法，5 5级评分制；级评分制；3 3）复杂度）复杂度 指完成语音编码所需的加法、乘法的运算次数，

32、一指完成语音编码所需的加法、乘法的运算次数，一 般可用般可用MIPSMIPS表示。表示。4 4）处理时延）处理时延 复杂度越大，运算时间越长，处理时延越大。复杂度越大，运算时间越长，处理时延越大。帆设予垣鳃遁珐麦矽宾蛹朵窘捌救管峰脊逮折未啦盆卿伤岁腔蒸征镭我痛移动通信第四章移动通信第四章移动通信教学中心移动通信教学中心由于通信信道由于通信信道, , 尤其是无线通信信道尤其是无线通信信道, , 容易受到外界容易受到外界干扰和噪声的影响干扰和噪声的影响, , 因此导致信息在传输过程中发生改变因此导致信息在传输过程中发生改变, , 从而在接收端接收不到完全正确的信息。为了保证通信的从而在接收端接收不

33、到完全正确的信息。为了保证通信的可靠性可靠性, , 必须采用信道编码。信道编码能够检查和纠正接必须采用信道编码。信道编码能够检查和纠正接收信息流中的差错。收信息流中的差错。 信道编码定理指出信道编码定理指出: : 在编码速率小于信道容量的条件在编码速率小于信道容量的条件下下, , 通过编码可以使译码错误概率任意小通过编码可以使译码错误概率任意小, , 从而达到可靠从而达到可靠通信。该定理证明通信。该定理证明: : 确实存在一种编码方式确实存在一种编码方式, , 使误码率随使误码率随着码长着码长n n的增长趋于任意小。这说明信道编码属于冗余编的增长趋于任意小。这说明信道编码属于冗余编码码, ,

34、而且冗余度与误码率存在一定的反比关系。需要指出而且冗余度与误码率存在一定的反比关系。需要指出的是冗余度越高的是冗余度越高, , 误码率就越小误码率就越小, , 系统的可靠性就越高系统的可靠性就越高; ; 但同时但同时, , 编码位数就越多编码位数就越多, , 需要的传输速率就越高需要的传输速率就越高, , 占用占用的信道带宽就越宽。的信道带宽就越宽。 因此因此, , 必须研究信道编码技术必须研究信道编码技术, , 在在保证系统可靠性的前提下保证系统可靠性的前提下, , 尽量降低传输速率尽量降低传输速率, , 减小信道减小信道带宽。带宽。信道编、信道编、 解码解码篮届蒙金浴乔污陇物琢仪搓网坪悔粥

35、档迎肢课犁难诫掐单读舒丁墩痴咬平移动通信第四章移动通信第四章移动通信教学中心移动通信教学中心信道编码的基本思想是按一定规则给数字序列信道编码的基本思想是按一定规则给数字序列m m( (称为信息码元称为信息码元) )增加一些多余的码元增加一些多余的码元( (称为监督码称为监督码元元), ), 使不具有规律性的信息序列使不具有规律性的信息序列m m变换为具有某种变换为具有某种规律性的数码序列规律性的数码序列C; C; 数码序列中数码序列中C C的信息序列码元的信息序列码元m m与监督码元之间是相关的。与监督码元之间是相关的。 接收端的译码器利用接收端的译码器利用这种预知的编码规则进行译码这种预知的

36、编码规则进行译码, , 检验接收到的数字检验接收到的数字序列序列R R是否符合既定的规则是否符合既定的规则, , 从而发现从而发现R R中是否有错，中是否有错，甚至纠正其中的差错。甚至纠正其中的差错。 根据相关性来发现和纠正根据相关性来发现和纠正传输过程中产生的差错就是信道编码的基本思想。传输过程中产生的差错就是信道编码的基本思想。 信道编、信道编、 解码解码宾挥涂草卵斋迂柳恐捶论芭掺智鳖攘反檬模侯孜盈悉醋串方站亚郁吗具熔移动通信第四章移动通信第四章移动通信教学中心移动通信教学中心纠错编码是应用最广泛的编码纠错编码是应用最广泛的编码, 又可分为如下又可分为如下几类几类: (1) 按照纠正差错的

37、类型可分为纠正随机错误的按照纠正差错的类型可分为纠正随机错误的编码和纠正突发错误的编码两种。随机错误是指码编码和纠正突发错误的编码两种。随机错误是指码元间的错误互相独立元间的错误互相独立, 即每个码元的错误概率与它即每个码元的错误概率与它前后码元的错误与否无关前后码元的错误与否无关; 突发错误是指一个码元突发错误是指一个码元的错误往往影响其前后码元的错误概率的错误往往影响其前后码元的错误概率, 换句话说换句话说, 一个码元产生错误一个码元产生错误, 则后面几个码元都可能发生错则后面几个码元都可能发生错误。误。 在移动通信系统中在移动通信系统中, , 既要纠正随机错误（由信既要纠正随机错误（由信

38、道编码纠正）道编码纠正）, , 又要纠正突发错误（由交织技术来又要纠正突发错误（由交织技术来纠正）。纠正）。 信道编、信道编、 解码解码载蔗础懒技葫舔龋闻霍删荔鲸袍迫戮院钩慈锚田宗宾耍皇颤句渍乏剑蚂硝移动通信第四章移动通信第四章移动通信教学中心移动通信教学中心 (2) (2) 按照信息码元和监督码元之间的约束方式不同可按照信息码元和监督码元之间的约束方式不同可分为分为分组码分组码和和卷积码卷积码两种。分组码是指编码的规则仅局两种。分组码是指编码的规则仅局限于本码组之内限于本码组之内, , 本码组的监督码元仅和本码组的信息本码组的监督码元仅和本码组的信息码元相关码元相关; ; 卷积码是指本码组的

39、监督码元不仅和本码组卷积码是指本码组的监督码元不仅和本码组的信息码元相关的信息码元相关, , 还与本码组相邻的前还与本码组相邻的前n-1n-1个码组的信息个码组的信息码元相关。码元相关。 (3) (3) 按照信息码元和附加的监督码元之间的检验关系按照信息码元和附加的监督码元之间的检验关系可分为可分为线性码线性码和和非线性码非线性码两种。线性码是指信息码元与两种。线性码是指信息码元与监督码元之间的关系为线性关系监督码元之间的关系为线性关系, , 即监督码元是线性码即监督码元是线性码元的线性组合元的线性组合, , 编码规则可用线性方程来表示编码规则可用线性方程来表示; ; 非线性非线性码的信息码元

40、与监督码元之间不存在线性关系。码的信息码元与监督码元之间不存在线性关系。 信道编、信道编、 解码解码漾彼惹月圆鹅艰兴垦将较詹晦唉乘慎暴些叶荔匿膊挪喝跪生锣评梆尔礼核移动通信第四章移动通信第四章移动通信教学中心移动通信教学中心(4) 按照码字的结构不同按照码字的结构不同, 可分为可分为系统码系统码和和非系统码非系统码两种两种。 系统码是指前系统码是指前k个码元与信息码组一致的编码个码元与信息码组一致的编码; 非系统码非系统码不具有系统码的特性。不具有系统码的特性。 (5) 按照码字中每个码元的取值可分为按照码字中每个码元的取值可分为二进制码二进制码和和多进多进制码制码。 二进制码的码元有二进制码

41、的码元有0和和1两个取值两个取值, M进制码的码元进制码的码元有有M个取值。个取值。 二进制码是应用最广泛的编码制式。二进制码是应用最广泛的编码制式。 信道编、信道编、 解码解码鸥味斟前此芹犁瑟孔讯砚撩盼常菜眠论杉沥孟惶癣橱怨阀穷保锐信颂收崔移动通信第四章移动通信第四章移动通信教学中心移动通信教学中心根据发送端信道编码的特性根据发送端信道编码的特性, 接收端在解码接收端在解码后采取的差错控制方式后采取的差错控制方式有有: 前向纠错前向纠错(FEC)。发送端的信道编码器将信息。发送端的信道编码器将信息码组编成具有一定纠错能力的码。接收端信道译码组编成具有一定纠错能力的码。接收端信道译码器对接收码

42、字进行译码码器对接收码字进行译码, 若传输中产生的差错若传输中产生的差错数目在码的纠错能力之内时数目在码的纠错能力之内时, 译码器对差错进行译码器对差错进行定位并加以纠正。定位并加以纠正。 自动请求重发自动请求重发(ARQ)。用于检测的纠错码在译。用于检测的纠错码在译码器输出端只给出当前码字传输是否可能出错的码器输出端只给出当前码字传输是否可能出错的指示指示, 当有错时按某种协议通过一个反向信道请当有错时按某种协议通过一个反向信道请求发送端重传已发送码字的全部或部分。求发送端重传已发送码字的全部或部分。 信道编、信道编、 解码解码著鹅绰柿纯彰焉慧祈妖肄缮瓣盲剑焰静悲潍叼婪蹄掣澳揣语同暇兼锌臆拽

43、移动通信第四章移动通信第四章移动通信教学中心移动通信教学中心 混合纠错混合纠错(HEC)是是FEC与与ARQ方式的结合。方式的结合。发端发送同时具有自动纠错和检测能力的码组发端发送同时具有自动纠错和检测能力的码组, 收端收到码组后收端收到码组后, 检查差错情况检查差错情况, 如果差错在码如果差错在码的纠错能力以内的纠错能力以内, 则自动进行纠正。如果信道干则自动进行纠正。如果信道干扰很严重扰很严重, 错误很多错误很多, 超过了码的纠错能力超过了码的纠错能力, 但但能检测出来能检测出来, 则经反馈信道请求发端重发这组数则经反馈信道请求发端重发这组数据。据。 信息反馈信息反馈(IRQ)也称回程校验

44、方式。收端把也称回程校验方式。收端把收到的数据收到的数据, 原封不动地通过反馈信道送回到发原封不动地通过反馈信道送回到发端端, 发端比较发的数据与反馈来的数据发端比较发的数据与反馈来的数据, 从而发从而发现错误现错误, 并且把错误的消息再次传送并且把错误的消息再次传送, 直到发端直到发端没有发现错误为止。没有发现错误为止。 信道编、信道编、 解码解码贸斑凯姨数擒狰界汐栈怠岸垮尧碱珠馆铬沽坐溉舵暖磕昆砰啼瘴冯哼吼娥移动通信第四章移动通信第四章移动通信教学中心移动通信教学中心院脸酚紧绥层将侦梗日侧佑抛揣坚侣数悉柠囤纷浙砧熟得臆骂级况授拦渠移动通信第四章移动通信第四章移动通信教学中心移动通信教学中心

45、讳甭紧缓隐鞠捅乳跃争蓄语收授辉幅佐赖探路池瓮骂某剪霜驾吠汛碎灌挚移动通信第四章移动通信第四章移动通信教学中心移动通信教学中心w功率效率功率效率(Power Efficiency)(Power Efficiency)：反映了在低功率电：反映了在低功率电平情况下，调制技术保证数字信息可靠传输的能力。平情况下，调制技术保证数字信息可靠传输的能力。定义为每比特的信号能量和噪声功率谱密度之比。定义为每比特的信号能量和噪声功率谱密度之比。w带宽效率带宽效率(Spectral Efficiency): (Spectral Efficiency): 反映了调制技反映了调制技术在一定的带宽内可容纳传输数据率的能

46、力。定义术在一定的带宽内可容纳传输数据率的能力。定义为在给定的带宽内，每为在给定的带宽内，每HzHz所能够承载的数据率。所能够承载的数据率。数字调制的性能指标数字调制的性能指标先藐闻槽唁曳睬撅蔡记药陕晰垦茹扒仁衰戒流学嘿嚣郎疡惕局裸袭绊霸碍移动通信第四章移动通信第四章移动通信教学中心移动通信教学中心高斯最小频移键控高斯最小频移键控(GMSK) 最最小小频频移移键键控控(MSK)(MSK)调调制制是是调调制制指指数数为为0.50.5的的二二进进制制频频率率调调制制, , 其其调调频频带带宽宽较较窄窄, , 且且具具有有恒恒定定的的包包络络, , 因因而而可可以以在在接接收收端端采采用用相相干干检

47、检测测法法进进行行解解调调。 但但是是对对于于数数字字移移动动通通信信系系统统, , 对对信信号号带带外外辐辐射射功功率率的的限限制制十十分分严严格格, , 如如带带外外衰衰减减要要求求在在70-80 70-80 dBdB以以上上, ,因因此此采采用用MSKMSK就就不不能能满满足足要要求求了了。这这时时, , 可可采采用用MSKMSK的的改改进进型型GMSKGMSK作作为为替替代的调制方法。代的调制方法。 办考淌纳爹蹭押朔轿裙怀惭替淌尘堂嚎体唯墅墨设傻慎常茧铬祈腕屈通卷移动通信第四章移动通信第四章移动通信教学中心移动通信教学中心交织技术交织技术1. 1. 功能功能 针对移动信道的干扰、衰落等

48、往往产生较长的针对移动信道的干扰、衰落等往往产生较长的突发错突发错误误情况，采用交织技术以使误码离散化，致使突发差错情况，采用交织技术以使误码离散化，致使突发差错变为离散差错，再利用接收端纠正随机差错功能，就可变为离散差错，再利用接收端纠正随机差错功能，就可以改善整个数据序列传输质量。以改善整个数据序列传输质量。2. 2. 实现方法（交织原理）实现方法（交织原理） P158-159 P158-159，图，图6.476.47启罐谋回究搁笋斡滥麻闷蜜谭藐霖片檄裙奥林呕词蠕戚苇障雌动磊蘸讼佃移动通信第四章移动通信第四章移动通信教学中心移动通信教学中心交织技术交织技术为籽寡磨蒸钩护啊署本骚澳炙移涟鹰盗

49、搜挞糠弱频饵颐萨穷骂瘁驰请尸乳移动通信第四章移动通信第四章移动通信教学中心移动通信教学中心分集技术分集技术 分集技术分集技术(Diversity Techniques)(Diversity Techniques)是一种利用多径信是一种利用多径信号来改善系统性能的技术。其理论基础是认为不同支路的号来改善系统性能的技术。其理论基础是认为不同支路的信号所受的干扰具有分散性信号所受的干扰具有分散性, , 即各支路信号所受的干扰情即各支路信号所受的干扰情况不同况不同, , 因而因而, , 有可能从这些支路信号中挑选出受干扰最有可能从这些支路信号中挑选出受干扰最轻的信号或综合出高信噪比的信号来。其基本思想

50、是利用轻的信号或综合出高信噪比的信号来。其基本思想是利用移动通信的多径传播特性移动通信的多径传播特性, , 在接收端通过某种合并技术将在接收端通过某种合并技术将多条符合要求的支路信号合并输出多条符合要求的支路信号合并输出, , 从而大大降低多径衰从而大大降低多径衰落的影响落的影响, , 改善传输的可靠性。对这些支路信号的基本要改善传输的可靠性。对这些支路信号的基本要求是求是: : 传输相同信息、具有近似相等的平均信号强度和相传输相同信息、具有近似相等的平均信号强度和相互独立衰落特性。互独立衰落特性。 目前，分集接收技术由于其能够提高系统的抗衰落性目前，分集接收技术由于其能够提高系统的抗衰落性能

51、，已被广泛应用于移动通信以及其它短波通信系统。能，已被广泛应用于移动通信以及其它短波通信系统。 广滦披潞修捅凭游酬溅昨得析尊免故物镍苇经匹子杜荷转寅图锌屁蛙重犀移动通信第四章移动通信第四章移动通信教学中心移动通信教学中心分集技术分集技术包含两重含义：包含两重含义：分散传输：分散传输：使接收端能够获得多个携带同一信息使接收端能够获得多个携带同一信息但统计独立的衰落信号；但统计独立的衰落信号；集中处理：集中处理：把接收到的多个统计独立的衰落信号把接收到的多个统计独立的衰落信号进行适当的合并（或选择），从而降低衰落的影进行适当的合并（或选择），从而降低衰落的影响，改善系统的接收性能响，改善系统的接收

52、性能。分集技术种类分集技术种类1）空间分集）空间分集2）频率分集）频率分集3）时间分集）时间分集安缠鞠晦玛随年羹窍闲痞蔷埂廓临窍魂庚曾艾声苦的毒镭赴浆根擎塘巢桂移动通信第四章移动通信第四章移动通信教学中心移动通信教学中心空间分集空间分集 在移动通信中在移动通信中, , 空间略有变动就可能出现较大的场强变化空间略有变动就可能出现较大的场强变化, , 空间分集就是利用场强随空间的随机变化而实现的。空间距离越空间分集就是利用场强随空间的随机变化而实现的。空间距离越大大, , 多径传播的差异就越大多径传播的差异就越大, , 通过各径所接收信号场强的相关性通过各径所接收信号场强的相关性就越小。就越小。

53、具体来讲具体来讲, , 空间分集是在发射端采用一副发射天线空间分集是在发射端采用一副发射天线, , 接收端接收端采用多副接收天线。只要接收端天线之间的间隔采用多副接收天线。只要接收端天线之间的间隔d d足够大足够大, , 就能就能保证各接收天线输出信号衰落特性的相互独立性。经过测试和统保证各接收天线输出信号衰落特性的相互独立性。经过测试和统计计, , 为了获得满意的分集效果为了获得满意的分集效果, , 接收天线之间的间距应大于接收天线之间的间距应大于0.60.6个波长个波长, , 即即d d0.6, 0.6, 并且最好选在并且最好选在/4/4的奇数倍附近。的奇数倍附近。 当然当然, , 在实际

54、环境中在实际环境中, , 接收天线之间的间距要视地形、地物接收天线之间的间距要视地形、地物等具体情况而定。等具体情况而定。 空间分集的原理如图所示。对于空间分集而空间分集的原理如图所示。对于空间分集而言言, , 分集的支路数分集的支路数m m越大越大, , 分集效果越好。分集效果越好。 但当但当m m较大较大( (如如m3)m3)时时, , 分集的复杂度增加分集的复杂度增加, , 分集增益的增加随着分集增益的增加随着m m增大而变得缓慢。增大而变得缓慢。 空间分集是移动通信系统中最常用的分集技术。空间分集是移动通信系统中最常用的分集技术。 良厘嚣帖来涅罩该收幽谢烫俺踞挎尔获凋紫丧况乓向傀夷啄似

55、化曲特牵凄移动通信第四章移动通信第四章移动通信教学中心移动通信教学中心空间分集空间分集痹失亮凯燥昨捅十忻孝舞后掐唬啸旅襟酶妇埔嘴民滥狼恢系刚院宏氖裁简移动通信第四章移动通信第四章移动通信教学中心移动通信教学中心频率分集频率分集频率分集就是在发射端将要传输的信息分别以不同频率分集就是在发射端将要传输的信息分别以不同的载频发射出去的载频发射出去, , 只要载频之间的间隔足够大只要载频之间的间隔足够大( (大于大于相相干带宽干带宽), ), 那么在接收端就可以得到衰落特性互不相关那么在接收端就可以得到衰落特性互不相关的信号的信号, , 从而减小信号的衰落从而减小信号的衰落, , 提高通信质量。相干带

56、提高通信质量。相干带宽指的是频带最大带宽宽指的是频带最大带宽, , 在此带宽内在此带宽内, , 两个信号的传输两个信号的传输系数的统计特性是强相关的系数的统计特性是强相关的, , 但当两个频率之间的间隔但当两个频率之间的间隔超过相干带宽时就不相关了。超过相干带宽时就不相关了。 相干带宽相干带宽BcBc可用下式估可用下式估计计: : 式中式中, 为多径时延扩展的脉冲展宽时间。为多径时延扩展的脉冲展宽时间。 聚邱松瘴屑滨蝗貌球头汗甸执秩鞋纶炮藐险恬杉励泞醉季掖权全渺晕卵肃移动通信第四章移动通信第四章移动通信教学中心移动通信教学中心频率分集频率分集 移动通信移动通信900MHz900MHz频段，典型

57、的最大多径时延扩展为频段，典型的最大多径时延扩展为5 5微秒，对应的相关带宽为微秒，对应的相关带宽为200kHz200kHz，因此为了获得频率分，因此为了获得频率分集，各个载频的频率间隔必须大于集，各个载频的频率间隔必须大于200KHz200KHz，对于，对于CDMACDMA系系统来说，其扩频信道带宽为统来说，其扩频信道带宽为1.25MHz1.25MHz，这个带宽已远远大，这个带宽已远远大于相干带宽，因此，于相干带宽，因此，CDMACDMA系统本身具有频率分集的功能。系统本身具有频率分集的功能。讶距这竣遏赛训郭斧聪焊咨懊箕识揩孺倡删遮震插萝汗汽毫啦镭流收榔诀移动通信第四章移动通信第四章移动通信

58、教学中心移动通信教学中心 时间分集是将给定的信号在时间上相隔一定时间分集是将给定的信号在时间上相隔一定的间隔的间隔TT重复发送重复发送(m(m次次),),只要这些时间间隔大只要这些时间间隔大于信道的于信道的相干时间相干时间, , 就能保证信号衰落的不相关就能保证信号衰落的不相关性性, , 从而在接收端得到条独立的分集支路。从而在接收端得到条独立的分集支路。RAKERAKE接收是时间分集在移动通信系统中的典型应用。接收是时间分集在移动通信系统中的典型应用。 时间分集的原理如图所示。时间分集的原理如图所示。 时间分集时间分集孟姜淡祸沸粕饭琢矗玲枝淌较隋擅赣颅裹话等事鄂三堪站旅轴质霄诬抡喉移动通信第

59、四章移动通信第四章移动通信教学中心移动通信教学中心 时间分集有利于克服移动通信中由多卜勒效应引起时间分集有利于克服移动通信中由多卜勒效应引起的信号衰落现象。的信号衰落现象。 由于多卜勒效应与移动台的运动速度由于多卜勒效应与移动台的运动速度及工作波长有关及工作波长有关, , 因此为了保证重复发送的信号具有相互因此为了保证重复发送的信号具有相互独立性独立性, , 必须要使信号的重发时间间隔必须要使信号的重发时间间隔TT满足如下关系满足如下关系: : 时间分集时间分集式式中中, , f fm m为为多多卜卜勒勒频频移移, , v v为为车车速速, , 为为工工作作波波长长。可可见见, , 当当移移动

60、动台台处处于于静静止止状状态态( (即即v v=0)=0)时时, , 要要求求T T为为无无穷大穷大, , 因而此时的时间分集基本上是没有用处的。因而此时的时间分集基本上是没有用处的。 CDMACDMA系系统统中中采采用用的的RAKERAKE接接收收机机就就是是时时间间分分集集的的一一种种形式。形式。 唬支啊缠印百禹辛囱峡燥齐鹅纺啃肢沉蓉笨跌挂铭事劈成涅硒运掳佣锈排移动通信第四章移动通信第四章移动通信教学中心移动通信教学中心合并技术合并技术 接收端接收到接收端接收到m(m2)个分集信号后个分集信号后, 如何利用这些信如何利用这些信号以减小衰落的影响号以减小衰落的影响, 这就是合并问题。这就是合

61、并问题。 对分散的信号进行合并的方法通常有以下几种对分散的信号进行合并的方法通常有以下几种: (1) 最佳选择式最佳选择式: 从几个分散的信号中选择信噪比最好的从几个分散的信号中选择信噪比最好的一个作为接收信号。一个作为接收信号。 (2) 等增益相加式等增益相加式: 把几个分散信号以相同的支路增益直把几个分散信号以相同的支路增益直接相加的结果作为接收信号。接相加的结果作为接收信号。 (3) 最大比值合并最大比值合并: 控制各支路增益控制各支路增益, 使它们分别与本支使它们分别与本支路的信噪比成正比路的信噪比成正比, 即根据各支路的信噪比来设置增益值即根据各支路的信噪比来设置增益值, 然后再相加

62、以获得接收信号。然后再相加以获得接收信号。 滨恼付奸掘撑沮错旱畸祝桨怜打流从砖澡妖务寸契蜒绸报仲雷竣屏触此剿移动通信第四章移动通信第四章移动通信教学中心移动通信教学中心功率控制技术功率控制技术目的：解决远近效应。目的：解决远近效应。功控方法功控方法1 1）反向功控与前向功控（从信道角度看）反向功控与前向功控（从信道角度看）反向功控反向功控：控制移动台的发射功率，使基站收到的所有移动：控制移动台的发射功率，使基站收到的所有移动 台的信号功率或信干比（台的信号功率或信干比（SIRSIR）相等。）相等。属上行链路的功控属上行链路的功控使各用户间相互干扰最小，克服使各用户间相互干扰最小，克服“远近效应

63、远近效应”同时节省能量延长电池寿命同时节省能量延长电池寿命从功控方式上分为开环和闭环从功控方式上分为开环和闭环前向功控：前向功控：控制基站的发射功率，使本小区内任何位置控制基站的发射功率，使本小区内任何位置 的移动台接收功率或的移动台接收功率或SIRSIR基本相等。基本相等。属下行链路的功控属下行链路的功控从功控方式上分为开环和闭环从功控方式上分为开环和闭环复洛贫齿眠役琐佛血损咳栋腔勘惯碧桃馒允捅恼诉鹤横岂狞门玛苯祷氧理移动通信第四章移动通信第四章移动通信教学中心移动通信教学中心功控方法（续）功控方法（续）2 2）反向开环功控与反向闭环功控）反向开环功控与反向闭环功控反向开环功控反向开环功控：

64、是指移动台：是指移动台根据接收功率的变化对信道的衰落根据接收功率的变化对信道的衰落 特性进行估计，调整自身的发射功率。特性进行估计，调整自身的发射功率。移动台根据移动台根据下行信号功率下行信号功率（前向信道）估计反向信道特性（前向信道）估计反向信道特性不精确，是粗糙的估计不精确，是粗糙的估计不需要额外开销不需要额外开销移动台主动调整发射功率移动台主动调整发射功率反向闭环功控：反向闭环功控：基站根据收到的信号强弱（上行信号）基站根据收到的信号强弱（上行信号）, ,产生功控产生功控 比特（比特（PCBPCB），在下行话音信道上发给移动台，移动台据此），在下行话音信道上发给移动台，移动台据此 命令来

65、提升或降低发射功率的一个固定量，以保证命令来提升或降低发射功率的一个固定量，以保证BSBS 收到的所有移动台的收到的所有移动台的SIRSIR基本相等。基本相等。基站根据基站根据上行信号功率上行信号功率（反向信道）估计反向信道特性（反向信道）估计反向信道特性精确估计精确估计需要额外开销需要额外开销PCBPCB基站要求移动台调整发射功率基站要求移动台调整发射功率绕辕粮掌狙斤拖浴般让锭挚册于惶节刁瘪湿咕斋赛槽舱喇涵沪试霖崇究呆移动通信第四章移动通信第四章移动通信教学中心移动通信教学中心3 3）前向开环功控与前向闭环功控）前向开环功控与前向闭环功控前向开环功控：前向开环功控：BSBS根据接收到的根据接

66、收到的MSMS的功率对信道的衰落的功率对信道的衰落 特性进行估计，调整向各移动台的发射功率。特性进行估计，调整向各移动台的发射功率。前向闭环功控：前向闭环功控：基站和移动台相结合，动态调整功率。基站和移动台相结合，动态调整功率。 MS MS监测前向信道的帧质量并向监测前向信道的帧质量并向BSBS报告，报告， BS BS据此测量值调整向该移动台的发射功率。据此测量值调整向该移动台的发射功率。功控方法（续）功控方法（续）4 4）外环功控和内环功控）外环功控和内环功控 外环功控将外环功控将MSMS发射功率的调整与通话质量联系起来，发射功率的调整与通话质量联系起来， 据实际测得的据实际测得的SIRSI

67、R或误帧率来动态调整接收或误帧率来动态调整接收SIRSIR门限门限 或误帧率门限。或误帧率门限。 外环功控确定闭环精控中的门限值。外环功控确定闭环精控中的门限值。 外环功控使闭环控制更完善。外环功控使闭环控制更完善。蜂损沥仅陆隶痢核煽府反绩瓜璃跋遮租侠沾疵下她荣瓷架触贷它口鳃群欲移动通信第四章移动通信第四章移动通信教学中心移动通信教学中心 总总 结结w多址接入技术多址接入技术w语音编码语音编码w调制技术调制技术w信道编码信道编码w交织技术交织技术w分集接收技术分集接收技术w功率控制技术功率控制技术筹眷锑场温烩钡敛矿顿黔作淡劣甜旷央逢幂酵栽寻阁连窍矮狈蔓雅首褂圾移动通信第四章移动通信第四章移动通

68、信教学中心移动通信教学中心1. 数字在传输中发生的主要错误有哪些？数字在传输中发生的主要错误有哪些？GSM系统分别采系统分别采取什么措施来纠错的？取什么措施来纠错的？2. GSM采用什么样的信源编码方案？其性能如何？采用什么样的信源编码方案？其性能如何？3. 给定系统带宽给定系统带宽2.5MHz，分别计算，分别计算TACS（N=7）、）、 GSM（N=4）和）和IS-95CDMA（RS=9.6kb/s、Eb/N0=7dB、 d=0.35、G=2.55、F=0.6)的系统容量。的系统容量。4. 用速率为用速率为3. 6Mb/s的的PN序列直接扩频，扩频信号带宽序列直接扩频，扩频信号带宽是多少？若信息速率为是多少？若信息速率为8kb/s，则系统扩频增益是多少？，则系统扩频增益是多少？作业：作业：撅变给纳葛撅睦萝傀团眶盲鳖站钳脱落入婆古瘁押锐力谍期畔俏舰四壮靴移动通信第四章移动通信第四章