第3移动通信系统的无线传输技术( 四 )


2.1W-CDMA的FDD模式——WCDMA
WCDMA定义了5种物理信道:专用物理数据信道,用于传输第2层以上的专用数据;专用物理控制信道,用于传输第1层产生的控制信息,如用于信道估计和相干检测的导频信息、功率控制信息、速率指示信息等;普通控制物理主信道和次信道,产生固定速率的下行信息,不产生功控信息和速率信息;物理随机接入信道,用于移动台向基站传输随机接入信息;主同步信道和次同步信道,主要用于小区搜索,该下行同步信号在每个时隙发送一次 。
移动台通过物理随机接入信道向基站发送随机接入信息,它是以时隙ALOHA的方式工作 。移动台仅在相对于小区广播控制信息帧的边界处,在一个固定时延后发送一个随机接入突发信息发起接入尝试 。该信息由1ms前导部分和10ms消息部分组成,两者之间有0.25ms的间隙 。因此用户发起随机接入时,相对于小区广播控制信息帧边界的时差为N×1.25ms,N=1,2,…,8,代表了随机接入时隙号,也就是说一帧内有8个随机接入时隙,在一个小区中,哪些特征序列可以使用的消息通过基站下行信道予以广播 。前导部分由16个复数符号组成,消息部分的结构与上行专用物理信道相同,也分为数据和控制两部分,数据部分的扩频增益SF为256、128、64、32,而控制部分为256 。数据部分包含16比特的移动台标识符(由移动台在发起随机接入时随机地选择)、服务要求和CRC校验等,也可以携带短用户信息 。
在第3代移动通信系统中,存在对多业务的支持问题 。多业务的设计是要求在保证频谱利用率的前提下,灵活地将不同服务质量(QOS)要求的各连接复接起来 。WCDMA方案中采用了对不同QOS要求的业务进行不同的信道编码策略,以编码增益来换取对不同QOS要求的业务进行同样的处理方法,标准业务仅采用卷积编码,高质量业务在卷积编码的基础上增加了RS编码或选用TurboCode的编码方法,而对于特定业务则在第1层不采用纠错编码而完全由高层采取差错控制 。这样处理的结果使得各种业务变化为同一种数据,使后级的扩频和调制过程得到简化 。
在宽带CDMA中,用来对付多径衰落的有效方法是采用RAKE接收机 。WCDMA中,上下行信道都有导频信号,因而可以在接收端通过准确同步,利用本地导频信号和接收到的导频信号进行相关运算,估计信道,实现相干解调 。
2.2W-CDMA的TDD模式——TD-CDMA
大部分第3代移动通信系统的空中接口方案都是基于FDD模式的,也有一些是TDD模式的,如基于TDD的TD-CDMA 。TD-CDMA中使用CDMA的目的是为了将不同的信道复用到一个TDMA时隙里 。在第2代移动通信系统研究中,有关TDMA和CDMA的争论持续了很久,因为两种多址接入方式各有优缺点 。但CDMA以其容量大、频带利用率高等特点使其在第3代移动通信系统中站稳了脚跟 。在TD-CDMA系统中,除了CDMA的一些优点外,有一部分优点来自TDMA的使用:

;(1)由于使用了TDMA,使得上下行信道可以用TDD的复用模式,而这种模式的最大优点在于它可以工作在没有镜像频率的频段上,不像FDD模式对频段要求那么严格 。
(2)TD-CDMA由TDMA带来的另一个好处在于用户被分配到不同的时隙中,这样就使得同时处于激活状态的用户数大大小于纯CDMA的方式 。而且,由于用户数较少,就可以用联合检测和智能天线的方法减少用户间的干扰 。

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