【正文】 I technology Wireless Technology Innovation Institute WTI The success applications of OFDM techniques 1960s, the OFDM technique was used in several high frequency military systems such as KINEPLEX, ANDEFT and KATHRYN. 1980s, OFDM was studied for highspeed modems etc. 1990s, OFDM was exploited for wideband data munications over radio FM channels, such as HDSL ( Mbps), ADSL (6Mbps), VDSL( 100Mbps) , DAB and HDTV. 70 71 Wireless Technology Innovation Institute WTI o Orthogonal frequency division multiplexing multiplexing technique To bine the different parallel information streams into one one river. o Orthogonal frequency division modulation modulation technique Using the information streams to modulate the high carriers. o Orthogonal frequency division multiaccess multiple access Using the different frequency band to identify the access users. What is OFDM on earth? 72 Wireless Technology Innovation Institute WTI 73 Wireless Technology Innovation Institute WTI ? Demultiplex data onto different transmit antennas and use different codes to label data stream. ? MIMO (BLAST): 4 data streams per spreading code. Laptop advanced Techniques Multiple Input Multiple Output (MIMO) ? Full space diversity. 平坦衰落信道 ... ... WTI Wireless Technology Innovation Institute 分層空時(shí)碼 串 /并 編碼 調(diào)制 解調(diào) 信道 估計(jì) 譯碼 74 Rx1 Tx1 Tx2 TxM Rx2 RxN Wireless Technology Innovation Institute WTI C3 C2 C1 C0 。 Activities for 2022 and Beyond Preparation of the BoV 2022 System Concept amp。 30 Wireless Technology Innovation Institute WTI TDSCDMA技術(shù) 基本參數(shù) 載波間隔 /碼片速率： 要求的最小帶寬： 5MHz（支持 3個(gè)載波間隔） 操作模式： TDD 幀長(zhǎng)度 /時(shí)隙數(shù)： 10ms(2個(gè) 5ms子幀 )/14時(shí)隙 (每個(gè)子幀 7 個(gè)時(shí)隙 ) 擴(kuò)頻因子： 1/2/4/8/16 射頻調(diào)制方式： QPSK, 8PSK, 16QAM (滾降因子 ) 數(shù)據(jù)速率： 8kbps…384kbps…2048kbps 對(duì)稱(chēng)和 非對(duì)稱(chēng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)模式 電路與分組交換 聯(lián)合檢測(cè)、智能天線(xiàn)、基于用戶(hù)定位的 Baton切換 多基站同步、多模的軟件無(wú)線(xiàn)電 31 Wireless Technology Innovation Institute WTI TDSCDMA技術(shù) 物理層 低碼片速率 :(WCDMA的 1/3) 適合智能天線(xiàn)和同步 CDMA的幀結(jié)構(gòu)，以及相應(yīng)的過(guò)程 用 智能天線(xiàn) +多用戶(hù)檢測(cè)聯(lián)合算法達(dá)到全部資源同時(shí)工作 的效果 采用和 3GPP相同的調(diào)制、信道編碼、交織和復(fù)接技術(shù) 提供不對(duì)稱(chēng)上下行業(yè)務(wù) 功率控制和上行同步控制 : 控制頻率 :0200次 /秒 功率控制步長(zhǎng) :13dB 同步控制精度 :1/8碼片寬度 開(kāi)環(huán)和閉環(huán)控制 32 33 WTI Wireless Technology Innovation Institute 4G與以前移動(dòng)通信系統(tǒng) 可能的不一樣 Wireless Technology Innovation Institute WTI MS 1 MS 2 30－ 80 公里 ? ? ? 高功率（ 200－ 250w）的發(fā)射天線(xiàn) 幾百甚至上千平方公里的范圍的覆蓋 每個(gè)大區(qū)的可用信道數(shù)很少 MTSO 蜂窩系統(tǒng)是一種革命性的變革 提高了頻譜利用率和系統(tǒng)的服務(wù)質(zhì)量 越區(qū)切換使用戶(hù)運(yùn)動(dòng)時(shí)通話(huà)不受影響 對(duì)無(wú)線(xiàn)資源管理策略的挑戰(zhàn) 34 蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng) 大區(qū)制移動(dòng)通信系統(tǒng) 至交換中心 高功率天線(xiàn) 35 Wireless Technology Innovation Institute WTI 蜂窩移動(dòng)通信的基本概念 蜂窩系統(tǒng) “ 小區(qū)制 ” 系統(tǒng) 將所要覆蓋的地區(qū)劃分為若干個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)的半徑可視用戶(hù)的分布密 度在 110km左右 ,在每個(gè)小區(qū)設(shè)立一個(gè)基站為本小區(qū)范圍內(nèi)的用戶(hù)服務(wù)。 1997年， SCDMAWLL經(jīng)審核成為無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)的一 種產(chǎn)品。擴(kuò)頻信號(hào)頻譜近似白噪聲，若不知 PN序列生成方 法就難以獲取原始信息 隱蔽性好。 主要特點(diǎn) ： 微蜂窩小區(qū)結(jié)構(gòu) 數(shù)字化技術(shù) 語(yǔ)音信號(hào)數(shù)字化 新的調(diào)制方式 GMSK、 QPSK等 FDMA/TDMA 頻譜利用率高，系統(tǒng)容量大 便于實(shí)現(xiàn)通信安全保密 7 WTI Wireless Technology Innovation Institute 時(shí)分多址（ TDMA）技術(shù) 含義：每個(gè)用戶(hù)占用一個(gè)時(shí)隙 用戶(hù)識(shí)別：時(shí)隙 特點(diǎn)： 以頻率復(fù)用為基礎(chǔ)，小區(qū)內(nèi)以時(shí)隙區(qū)分用戶(hù) 每個(gè)時(shí)隙傳輸一路數(shù)字信號(hào)，軟件對(duì)時(shí)隙動(dòng)態(tài)配置 系統(tǒng)要求嚴(yán)格的系統(tǒng)定時(shí)同步 對(duì)功控的要求不嚴(yán) 是時(shí)隙受限和干擾受限系統(tǒng) TDD模式下，上下型信道信息可以共享 應(yīng)用： GSM系統(tǒng) 8 Frequency Power Time FDMA/TDMA Wireless Technology Innovation Institute WTI 第二代數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng) CDMA 歷史回顧 ： 1995年，美國(guó)的高通公司（ Qualm）提出了一種采用碼分 多址（ CDMA)方式的數(shù)字蜂窩系統(tǒng)技術(shù)解決方案（ IS95 CDMA)，目 前已分別在中國(guó)香港、韓國(guó)、北美等國(guó)家和地區(qū)投入使用，用戶(hù)反映 良好。 Wireless Technology Innovation Institute WTI 第一代模擬蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng) 歷史回顧 ： 1978年，美國(guó)的貝爾實(shí)驗(yàn)室成功開(kāi)發(fā)了 AMPS（ Advance Mobile Phone Service）系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了真正意義上的可以隨時(shí)隨地通信的大容量的蜂窩 移動(dòng)通信系統(tǒng)。在任何一個(gè)指定的時(shí)刻，用戶(hù)只能發(fā)送或接收信息。 反向信道 用來(lái)從移動(dòng)用戶(hù)向基站傳送信息的無(wú)線(xiàn)信道。1 WTI BUPT Wireless Technology Innovation Institute 第四代移動(dòng)通信 ——技術(shù)及前景 北郵 無(wú)線(xiàn)新技術(shù)研究所 Wireless Technology Innovation Institute WTI 概 要 移動(dòng)通信的歷史 移動(dòng)通信到了 4G 4G與以前的移動(dòng)通信系統(tǒng)可能的不一樣 2 3 WTI Wireless Technology Innovation Institute 移動(dòng)通信到了 4G 1G、 2G、 3G 從 3G、 E3G演進(jìn)： LTE和 AIE 4 WTI Wireless Technology Innovation Institute 無(wú)線(xiàn)系統(tǒng)基本概念 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 基站 蜂窩通信系統(tǒng)中的固定臺(tái)站，用來(lái)和移動(dòng)臺(tái)進(jìn)行無(wú)線(xiàn)通信。 前向信道 用來(lái)從基站向用戶(hù)傳送信息的無(wú)線(xiàn)信道。 半雙工系統(tǒng) 使用一條信道來(lái)發(fā)送和接收，只允許單向通信的通信系 統(tǒng)。 收發(fā)信機(jī) 能同時(shí)發(fā)送和接收無(wú)線(xiàn)信號(hào)的設(shè)備。 1993年，中國(guó)的第一個(gè)全數(shù)字移動(dòng)電話(huà) GSM 系統(tǒng)建成開(kāi)通，之后中國(guó)電信和中國(guó)聯(lián)通都采用了 GSM。 WTI 大于信道的相關(guān)時(shí)間 用信道相關(guān)時(shí)間設(shè)計(jì) 交織編碼的深度 18 Wireless Technology Innovation Institute 時(shí)間分集技術(shù) 信號(hào)強(qiáng)度 RAKE接收機(jī) 多徑 的每一徑時(shí)延不同， 進(jìn) 行多徑分離合并 ARQ技術(shù) 重發(fā)時(shí)間 信號(hào)強(qiáng)度 19 WTI Wireless Technology Innovation Institute 抗多徑影響 — RAKE接收機(jī) Wireless Technology Innovation Institute WTI CDMA擴(kuò)頻技術(shù)原理 擴(kuò)頻原理： 以頻帶換取信噪比 香農(nóng)理論： C=Bw log2 (1+S/N) 擴(kuò)頻系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)： 抗干擾能力強(qiáng)，可抗白噪聲、人為干擾、多徑干擾等 保密性好。 29 cdma2022 系統(tǒng) cdma2022技術(shù) Wireless Technology Innovation Institute WTI TDSCDMA技術(shù) 標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程 1995年，科技部、郵電部和國(guó)家計(jì)委決定將 SCDMAWLL作為 “ 九五 ” 計(jì)劃中的一個(gè)關(guān)鍵研究項(xiàng) 目進(jìn)行開(kāi)發(fā)。 2022年 3月， 3GPP TSGRAN同意將兩種 TDD技術(shù) 進(jìn)行融合。 2022 2022 2022 2022 2022 2022 2022 2022 2022 2022 2022 1 2 3 2022 2022 2022 2022 2022 2022 2022 2022 2022 2022 2022 2 3 1 Research System Integratio n WRC03 2nd Stage Research Prototypes / Concept Integration / Validation Standardisation System Development Activities of all sector actors (. manufacturers, operators, standardisation bodies, …) Initial System Deployment WWRF Milestones amp。 Appl Trial amp。 to antenna 0 to antenna 1 to antenna 2 to antenna 0 to antenna 1 to antenna 2 C0 C1 C2 C3 C4 C5 。 Despreading Rx(UL) Beamforming Frequency amp