【正文】 ()因地理環(huán)境的不同，各種地形修正值為： 密集市區(qū) :Cm ＝ 3dB； 市區(qū) :Cm ＝ 0dB； 郊區(qū) :Cm ＝－ ； 農(nóng)村 :Cm ＝－ ； 該模型是在滿足下列條件時(shí)適用： f=1502020MHz； 其他同 OkumuraHata 模型。 CDMA2020 系統(tǒng)微型直放站發(fā)信通道設(shè)計(jì) 18 3 CDMA 直放站簡(jiǎn)介 移動(dòng)通信直放站概述 移動(dòng)通信 直放站的用途與概念 直放站（中繼器）屬于同頻放大設(shè)備，是指在無線通信傳輸過程中起到信號(hào)增強(qiáng)的一種無線電發(fā)射中轉(zhuǎn)設(shè)備 [7]。 總之，直放站實(shí)際上就是一個(gè)雙工放大器，通過放大基站的上下行鏈路信號(hào)來提 高鏈路余量。它與基站相比有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、投資較少和安裝方便等優(yōu)點(diǎn)，可廣泛用于難于覆蓋的盲區(qū)和弱區(qū)，如商場(chǎng)、賓館、機(jī)場(chǎng)、碼頭、車站、體育館、娛樂廳、地鐵、隧道、高速公路、海島等各種場(chǎng)所，提高通信質(zhì)量，解決掉話等問題。 無線直放站的基本工作原理如圖 31所示。 CDMA 直放站的系列產(chǎn)品會(huì)適應(yīng)和滿足各種不同需求，其主要類型有：無線直放站、光纖直放站、移頻直放站和室內(nèi)干線放大器。 圖 32 CDMA移動(dòng)通信直放站原理 CDMA2020 系統(tǒng)微型直放站發(fā)信通道設(shè)計(jì) 20 CDMA 直放站的技術(shù)指標(biāo)要求 通常，對(duì)移動(dòng)通信直放站的要求主要應(yīng)以基站的技術(shù)要求為依據(jù)。 直放 站 是 透明傳輸，一般不會(huì)產(chǎn)生附加頻率誤差，但移頻直放站例外（允許工作的移頻頻率應(yīng)獲得無線電管理局的批準(zhǔn)），因它有頻率變換，應(yīng)要求輸出頻率變化不超過85 10??? 。另外，直放站的上行增益和下行增益是分開調(diào)節(jié)的，但為了達(dá)到上下行平衡，一般設(shè)為一致。增益調(diào) 節(jié)步長(zhǎng)誤差是指實(shí)際增益步長(zhǎng)與標(biāo)稱增益調(diào)節(jié)步長(zhǎng)的差值。 自動(dòng)電平控制（ ALC） 自動(dòng)電平控制是指當(dāng)直放站工作于最大增益且輸出為最大功率時(shí)，增加輸入信號(hào)電平，直放站對(duì)輸出信號(hào)電平的控制能力。增益調(diào)節(jié)步長(zhǎng)誤差為小于等于? ldB/每步長(zhǎng)；在 010 范圍內(nèi)總誤差小于等于 ? ldB； 1020dB 范圍內(nèi)總誤差小于等于 ? 1dB；在大于 20dB 范圍內(nèi)總誤差小于等于 ? 。指標(biāo)要求? 30dB（室外型直放站），或廠家聲明值（室內(nèi)直放站）。 最大增益是指直放站在線性 工作范圍內(nèi)對(duì)輸入信號(hào)的最大放大能力。由于直放站分上下行鏈路，所以分別有上下行的工作頻段。 表 31 覆蓋類型及方法 覆蓋類別 覆蓋方法 至高點(diǎn)能接收到良好信號(hào)的村鎮(zhèn)、小區(qū)、道路 無線直放站 收不到基站信號(hào)的村鎮(zhèn)、小區(qū) 光纖直放站、移頻直放站 建筑物內(nèi) : 地鐵、商場(chǎng)、酒店 室內(nèi)干線放大器 CDMA 移動(dòng)通信無線同頻直放站主要由施主天線、重發(fā)天線、饋纜系統(tǒng)、直放主機(jī)、電源及防雷、避雷系統(tǒng)等部分組成。同時(shí)，右側(cè)的轉(zhuǎn)發(fā)天線接收來自手機(jī)的信號(hào)，經(jīng)過類似的濾波、放大后，將增強(qiáng)的信號(hào)再通過施 主天線發(fā)向基站天線。 CDMA 直放站根據(jù)傳輸方式分為光纖直放站和無線射頻直放站兩類，其中無線射頻直放站又分同頻和異頻兩種。 直放站 造價(jià)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于有同樣效果的微蜂窩系統(tǒng)。直放站在下行鏈路中，由施主天線現(xiàn)有的覆蓋區(qū)域中拾取信號(hào)，通過帶通濾波器對(duì)帶通外的信號(hào)進(jìn)行極好的隔離，將濾波的信號(hào)經(jīng)功放放大后再次發(fā)射到待覆蓋區(qū)域。建筑物內(nèi)傳播受到諸如建筑物的布置、材料結(jié)構(gòu)和建筑物類型等因素的強(qiáng)烈影響。 二、室外傳播模型（以 Hata 模型為例） Hata 模型適用于宏蜂窩（小區(qū)半徑大于 1公里）系統(tǒng)的路徑損耗預(yù)測(cè)，根據(jù)應(yīng)用頻率不同，分為 OkumuraHata 模型和 COST231 Hata 模型。 上面定性分析已指出移動(dòng)通信信道是一個(gè)完全開放式信道，其傳播損耗從宏觀的大范圍看，主要決定于傳播環(huán)境與條件。這一節(jié)，我們?cè)噲D從定量的觀點(diǎn)對(duì)大尺度傳播信道模型作進(jìn)簡(jiǎn)要分析?？沼蛏喜ㄊ嵌鹊臄U(kuò)散將引起接收點(diǎn)信號(hào)產(chǎn)生空間選擇性衰落，時(shí)域上的擴(kuò)散將引起接收點(diǎn)信號(hào)產(chǎn)生頻率選擇性衰落。 在實(shí)際移動(dòng)通信中，三類選擇性衰落都存在，根據(jù)其產(chǎn)生的條件大致可以劃分為以下三類。 信道輸出 時(shí)空域：在不同接收點(diǎn)時(shí)域上衰落特性是不一樣的，即同一時(shí)間，不同地點(diǎn) (空間 )衰落起伏是不一樣的； 角度域：在原來角度上的點(diǎn)波束產(chǎn)生了擴(kuò)散。且其衰落周期與時(shí)域中的時(shí)延擴(kuò)散程度成正比。 結(jié)論：由于用戶的 高速移動(dòng)在頻域引起多普勒頻移，在相應(yīng)的時(shí)域其波形產(chǎn)生時(shí)間選擇性衰落。本節(jié)將介紹小尺度衰落和多徑信道的特性。由十電波通過各個(gè)路徑的距離不同，因而各路徑來的反射波到達(dá)時(shí)間不同，相位也就不同。 小尺度衰落信道（多徑信道）分析 無線信道的傳播模型可分為大尺度 (Laqe— scale)傳播模型和小尺度 (small— Scale)傳播模型兩種。它反映微觀小范圍（數(shù)十波長(zhǎng)以下量級(jí)）接收電平平均值的起伏變化趨勢(shì)。這類損耗一般為無線傳播所特有的。它反映出傳播在宏觀大范圍（千米量級(jí)）的空間距離上的接收信號(hào)電平（包絡(luò)）平均值的變化趨勢(shì)。利用這類復(fù)雜的移動(dòng)信道進(jìn)行通信，首先必須分析和掌握信道的基本特點(diǎn)和實(shí)質(zhì)，然后才能針對(duì)存在的問題一一對(duì)癥下藥給出相應(yīng)技術(shù)解決方案。 反向公共控制信道（ RCCCH）：用于在沒有使用反向業(yè)務(wù)信道時(shí)向基站發(fā)送用戶和信令信息。采用隨機(jī)接入?yún)f(xié)議，由不同的長(zhǎng) PN碼區(qū)分。每個(gè)前向業(yè)務(wù)信道最多包括 2個(gè)補(bǔ)充信道。每一個(gè)前向業(yè)務(wù)信道占用一個(gè)前向基本信道。 CDMA2020 系統(tǒng)微型直放站發(fā)信通道設(shè)計(jì) 12 尋呼信道的數(shù)據(jù)速率為 9600bit/s 或 4800bit/s，可選。該信道上使用的導(dǎo)頻序列偏置與同一前向信道的導(dǎo)頻信道上使用的相同，在移動(dòng)臺(tái)通過捕獲前向?qū)ьl信道獲得同步時(shí)，同步信道也相應(yīng)同步。圖 25 和26 分別為 CDMA2020 1x 系統(tǒng)下行和上行的物理信道結(jié)構(gòu)。使用 Turbo 碼增加了系統(tǒng)的吞吐量。 五、前向快速尋呼信道技術(shù) 基站利用快速尋呼信道向移動(dòng)臺(tái) 發(fā)出指令，決定移動(dòng)臺(tái)是處于監(jiān)聽尋呼信道還是處于低功耗睡眠狀態(tài)。 接收器利用分集信號(hào)重建原始信號(hào)，從而充分利用了額外的空間和 /或頻率差異。 三、前向鏈路發(fā)射分集技術(shù) 發(fā)射分集包括完全多路技術(shù)和將數(shù)據(jù)調(diào)制為兩個(gè)正交信號(hào)，其中每一個(gè)信號(hào)都是由不同的天線以相同的頻率發(fā)射的。 反向閉環(huán)功 率控制 ： 閉環(huán)功率控制的目的是使基站對(duì)移動(dòng)臺(tái)的開環(huán)功率估計(jì)迅速作出糾正，以使移動(dòng)臺(tái)保持最理想的發(fā)射功率。 前向功率控制 ： 基站周期性地降低發(fā)射到移動(dòng)臺(tái)的發(fā)射功率，移動(dòng)臺(tái)測(cè)量誤幀率，當(dāng)誤幀率超過預(yù)定義值時(shí)，移動(dòng)臺(tái)要求基站對(duì)它的發(fā)射功率增加 1％ ，每 15～ 20ms 進(jìn)行一次調(diào)整?；镜臄U(kuò)頻方法如圖 24。有多少個(gè)互為正交的碼序列，就可以有多少個(gè)用戶同時(shí)在一個(gè)載波上通信。同時(shí)為了實(shí)現(xiàn) CDMA2020 所規(guī)定的高速無線數(shù)據(jù)等功能和業(yè)務(wù)，又增加了一些新的參數(shù)和技術(shù)，下面將介紹這些關(guān)鍵技術(shù)。 無線配置（ RC， Radio Configuration）： 指一系列前向或反向業(yè)務(wù)信道的工作模式， RC分類是根據(jù)前向和反向業(yè)務(wù)信道不同的物理層傳輸特性進(jìn)行的，各種 RC 差別在于物理信道各種參數(shù)，包括差錯(cuò)控制編碼、調(diào)制特性和擴(kuò)頻速率。 高層：高層對(duì)應(yīng)于 OSI 的 37層它通過 LAC 子層提供的服務(wù)，按照協(xié)議所規(guī)定的語(yǔ)法和定時(shí)關(guān)系 來發(fā)送和接受 MS 和 BS 之間的信令信息。 MAC 子層、 LAC 子層：它支持一個(gè)通用的多媒體業(yè)務(wù)模型，在空中接口的容量范圍內(nèi)，允許話音、分組數(shù)據(jù)以及電路數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的組合且同時(shí)工作。 CDMA2020 空中接口的協(xié)議結(jié)構(gòu)包括：物理層、鏈路層以及高層。接下來將簡(jiǎn)要介紹CDMA2020 空中接口的協(xié)議結(jié)構(gòu)及幾個(gè)基本概念。 BSC 可對(duì)多個(gè) BTS 進(jìn)行控制， Abis 接口用于連接 BTS 和 BSC， A1接口用于MSC 與 BSC 之間的信令信息， A2接口用于傳輸 MSC 與 BSC 之間的語(yǔ)音信息， A3 接口用于傳輸 BSC 與 SDU 之間的用戶話務(wù)（包括語(yǔ)音和數(shù)據(jù)）和信令； A7 接口用于傳輸 BSC之間的信令，支持 BSC 之間的軟切換。 I S 9 5 A / BB T SB S CB S C Cc d m a 2 0 0 0 1 XB T SS D UB S CB S C C S D UP C FH L R /A U CP D S NM S C /V L RI S 9 5手 機(jī)c d m a 2 0 0 0 1 x手 機(jī)A 1 0A 1 1A 7U m A b i sA 9A 8A 2A 1A N S I 4 1A 3I n t e r n e tP S T NI S D N 圖 22 CDMA2020 1X 系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 其中 PCF 為分組控制單元， PDSN 為分組數(shù)據(jù)服務(wù)器， SDU 為業(yè)務(wù)交換數(shù)劇單元模塊，BSCC 為基站控制器連接。 1 x T R E M E216。 最 最 最 最 3 0 7 . 2 k b p s216。 1xEVDV 意為 Date and Voice。如此優(yōu)異的性能使 CDG（ CDMA Development Group） 組織于 2020 年 6 月決定向3GPP2 提出建議把它作為 CDMA2020 1X 演進(jìn)的另一條路徑，并正式命名為 1xEV（ 1X Evolution） 。 CDMA2020 1X 的空中信道支持的調(diào)制功能在兼容 IS95 的基礎(chǔ)上得到了極大的增強(qiáng)，包括采用了前向快速功控， 增加了前向信道的容量；提供反向?qū)ьl信道，使反向相干解調(diào)成為可能，反向增益較 IS95提高了 3dB，反向容量增加 1 倍；業(yè)務(wù)信道可采用比卷積碼更高效的 Turbo 碼，使容量進(jìn)一步增加；引入了快速尋呼信道，減少了移動(dòng)臺(tái)功耗，增加了移動(dòng)臺(tái)的待機(jī)時(shí)間；可采用發(fā)射分集方式 OTD 或 STS，提高了信道的抗衰落能力。 CDMA2020 的正式標(biāo)準(zhǔn)是在 2020 年 3月通過的。其主要技術(shù)性能比較如表 11： 表 11 三大標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)性能比較 性能指標(biāo) WCDMA CDMA2020 TDSCDMA 標(biāo)準(zhǔn)組織 3GPP 3GPP2 3GPP 載波間隔 5MHz 碼片速率 幀長(zhǎng) 10ms 20ms 10ms（兩個(gè)子幀） 基站同步 不需要 需要（ GPS） 需要 功率控制 功控速率 1500Hz 功控速率 800Hz 功控速率 200Hz 雙工方式 FDD/TDD FDD TDD 編碼方式 卷積碼 Turbo碼 卷積碼 Turbo碼 卷積碼 Turbo碼 調(diào)制方式 QPSK（前向） QPSK（反向） QPSK（前向） HPSK（反向） QPSK（前向） BPSK（反向） 檢測(cè)方式 相干解調(diào) 相干解調(diào) 聯(lián)合檢測(cè) 三種主流技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)在技術(shù)上各有千秋，至于在 3G 時(shí)代誰(shuí)能占據(jù)更大的市場(chǎng)份額，關(guān)鍵是看哪個(gè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)更符合市場(chǎng)需求和競(jìng)爭(zhēng)需要，在此不做贅述。 TDSCDMA 全稱為 Time DivisionSynchronous CDMA（時(shí)分同步 CDMA），是由我國(guó)大唐電信公司提出的 3G標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)提出不經(jīng)過 代的中間環(huán)節(jié)，直接向 3G 過渡，非常適用于 GSM系統(tǒng)向 3G 升級(jí)。 CDMA2020 CDMA2020 是由窄帶 CDMA（ CDMA IS95）技術(shù)發(fā)展而來的寬帶 CDMA 技術(shù)，由美國(guó)主推，該標(biāo)準(zhǔn)提出了從 CDMA IS95（ 2G） CDMA20201xCDMA20203x（ 3G）的演進(jìn)策略。 WCDMA 全稱為 Wideband CDMA，這是基于 GSM 網(wǎng)發(fā)展出來的 3G技術(shù)規(guī)范，是歐洲提出的寬帶CDMA 技術(shù)，它與日本提出的寬帶 CDMA 技術(shù)基本相同，目前正在進(jìn)一步融合 [3]。 截止到 1998 年 6 月， ITU 共收到 10 地面無線傳輸方案，其中包括中國(guó)電信科學(xué)技術(shù)研究院（ China academy of telemunications technology， CATT）提交的 TDSCDMA。 高服務(wù)質(zhì)量，高保密性。 ITU 要求第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的 無線網(wǎng)絡(luò)必須能夠支持不同的數(shù)據(jù)傳輸速度，也就是說在室內(nèi)、室外和行車的環(huán)境中能夠分別支持至少 2Mbps（兆比特／每秒）、 384kbps（千比特／每秒）以及 144kbps 的傳輸速度。 全球使用公共 頻段。主要包括移動(dòng)交換中心（ MSC），一些寄存器等，通過核心網(wǎng)還可以連接到外部的 PSTN（公用交換電話網(wǎng)）， PDN（公用數(shù)據(jù)