【正文】 nued in 1995 within the ACTS program European research on systems beyond 3G started in 1999 within the IST program Framework Program 6 on future systems 54 full mercial deployment trials standardisation research 3G Evolution 55 Book of Visions 2022 published – Initial set of WWRF research tasks Initial system concept amp。 。 receiving 1 spreading amp。 。 Reference Model Definition Definition of Research amp。 1998年，基于 SCDMA技術(shù)，起草了 TDSCDMA RTT，并將其提交給 ITU，作為 IMT2022 RTT的一 種侯選方案。 CDMA系統(tǒng)的主要特點 ： 用戶的接入方式采用碼分多址（ CDMA） 軟容量、軟切換，系統(tǒng)容量大 抗多徑衰落 可運用話音激活、分集接收等先進技術(shù) 9 Wireless Technology Innovation Institute WTI Frequency CDMA Power Time 碼分多址（ CDMA）技術(shù) 含義：每個用戶使用一個碼型，頻率 /時間共享 用戶識別：碼型 特點： 每個基站只需一個射頻系統(tǒng) 每個碼傳輸一路數(shù)字信號 每個用戶共享時間和頻率 是一個多址干擾受限系統(tǒng) 需要嚴(yán)格的功率控制 需要定時同步 軟容量、軟切換，系統(tǒng)容量大 抗衰落、抗多徑能力強 應(yīng)用： IS95 CDMA系統(tǒng)、 cdma2022系統(tǒng)、 WCDMA系統(tǒng) 10 11 WTI Wireless Technology Innovation Institute 移動通信的信號傳輸處理技術(shù) 編碼技術(shù) 調(diào)制技術(shù) 語音編碼（信源編碼） 信道編碼（卷積編碼、 Turbo編碼） 數(shù)字頻率調(diào)制技術(shù)（ FSK、 MSK、 GMSK、 GFSK) 數(shù)字相位調(diào)制（ PSK、 QPSK、 ?/4－ QPSK) 正交振幅調(diào)制（ QAM） 自適應(yīng)調(diào)制 擴頻調(diào)制 信源編碼 信道編碼 信道解碼 信源解碼 調(diào)制 解調(diào) 信源 12 WTI Wireless Technology Innovation Institute 語音編碼技術(shù)在移動通信中的應(yīng)用 k 0 0 1 1 WTI Wireless Technology Innovation Institute IS95 CDMA系統(tǒng)卷積編碼技術(shù) Information Bits (Input) g g c Code Symbols (Output) c （前向鏈路卷積編碼：編碼率＝ 1/2，約束長度＝ 9） 13 14 WTI Data In kbps Wireless Technology Innovation Institute WCDMA系統(tǒng)下行鏈路卷積編碼技術(shù) Data Out kbps + D D D D D D D D + + Data Out kbps Data Out kbps WTI Wireless Technology Innovation Institute WCDMA系統(tǒng) Turbo編碼技術(shù) + + + 64 kbps Output 64 kbps Output 64 kbps Input D + 15 Interleaver + + 64 kbps Output Systematic Path Parity Path + D D D Parity Path + D D Uses the Same Coder for Both Parity Generators Second Parity Generator Input is Interleaved Yields dB Improvement Relative to Convolution Encoder for High Speed Data FSK DQPSK（差分 QPSK） 16 Wireless Technology Innovation Institute WTI DPSK（差分二進制相移鍵控） QPSK OQPSK(參差 QPSK） (正交四相相 л/4QPSK 移鍵控） BFSK(二進制頻移鍵控） (頻移鍵控） MFSK（多進制頻移鍵控） BPSK（二進制相移鍵控） PSK （相移鍵控） CPM （連續(xù)相位調(diào)制） MSK（最小頻移鍵控） GMSK（高斯成型 MSK） TFM（平滑調(diào)頻） 恒定包絡(luò) 數(shù)字調(diào)制 數(shù)字調(diào)制技術(shù)分類 目的：使傳輸?shù)臄?shù)字信號與信道特性相匹配，以便有效進行信息傳輸 ASK(幅移鍵控） 非恒定包絡(luò) QAM（正交幅度調(diào)制） MQAM（星座調(diào)制） Wireless Technology Innovation Institute WTI 分集技術(shù) 分集的目的 信號傳輸方式 隱分集 獲得多路信號的方式 宏觀分集（抗長期衰落） 微觀分集（抗短期衰落） 顯分集 交織和編碼技術(shù) 調(diào)頻技術(shù) 直接序列擴頻技術(shù) 空間位置分集（多天線陣、宏分集） 空間角度分集（智能天線） 時間分集（ RAKE接收， ARQ重傳） 頻率分集（調(diào)頻，直接序列擴頻） 17 極化分集 分集技術(shù)分類 概念：接收多路不相關(guān)的信號并合并。 單工系統(tǒng) 只提供單向通信的通信系統(tǒng)。 基站建在覆蓋區(qū)域的中央或邊緣，包含無線新到和架在塔上的發(fā)射、 接收天線。發(fā)送和接收一般使用兩 個不同的頻道，如 FDD；發(fā)送和接收使用一個頻道，如 TDD。 主要標(biāo)準(zhǔn)： 美國的 AMPS、歐洲的 TACS、英國的 ETACS、歐洲的 NMT450和 NMT900、日本的 NTT和 JTACS/NTACS 主要特點 ： 用戶的接入方式采用頻分多址（ FDMA），當(dāng)一個呼叫建立后，該用戶在其 呼叫結(jié)束以前一直占用一個頻段 調(diào)制方式： FM 業(yè)務(wù)的種類單一，主要是話音業(yè)務(wù) 系統(tǒng)的保密性較差 頻譜效率較低，有限頻譜資源和無限用戶 容量之間的矛盾十分突出 5 WTI Wireless Technology Innovation Institute 頻分多址（ FDMA）技術(shù) 含義：每個用戶占用一個頻率 用戶識別：頻道號 特點： 簡單，容易實現(xiàn)，適用于模擬和數(shù)字信號 以頻率復(fù)用為基礎(chǔ)，以頻帶劃分各種小區(qū) 需要嚴(yán)格的頻率規(guī)劃，是頻率受限和干擾受限系統(tǒng) 以頻道區(qū)分用戶地址，一個頻道傳輸一路模擬 /數(shù)字話路 對功控的要求不嚴(yán)，硬件設(shè)備取決于頻率規(guī)劃和頻道設(shè)置 基站由多部不同載波頻率的發(fā)射機同時工作 不適宜大容量系統(tǒng)使用 應(yīng)用： 模擬 /數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng) 6 Power Frequency Time FDMA Wireless Technology Innovation Institute WTI 第二代數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng) GSM 歷史回顧 ： 1992年，第一個數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng) ——歐洲的 GSM （ Global System for Mobile Communication）網(wǎng)絡(luò)在歐洲開始鋪設(shè)，由 于其優(yōu)越的性能，在全球范圍內(nèi)以驚人的速度得以擴張，目前已是全 球最大的蜂窩通信系統(tǒng)。后續(xù)版本增加基于 IP的傳輸方式，并逐步過渡至全 IP。 reference model established for research Initial WWRF research framework established and municated to national amp。 。 receiving K 1 Wireless Technology Innovation Institute (2) Digital Signal Processing: ? the “ smarts” of a smart antenna system ?Combat the multipath and cochannel interference ? weighted bining —— beamforming W1,1 W1, 2 W1, M WK , 2 WK , M S1 (t ) S K ( t ) M signal 2 adaptive algorithm ... WK ,1 reference signal adaptive algorithm 79 80 WTI Wireless Technology Innovation Institute 無線接入網(wǎng) 組網(wǎng) 小區(qū)架構(gòu) 切換 Wireless Technology Innovation Institute WTI B3G/4G 理論研究突破點 —— FuTURE B3G/4G TDD 新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) 扁平式無線接入網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) – 基于全 IP架構(gòu) – 縮短網(wǎng)絡(luò)時延 全新小區(qū)結(jié)構(gòu)－群小區(qū)和群切換 – 用戶始終處于小區(qū)中心 – 解決 “ 更小小區(qū)尺寸 ” 問題 – 避免 “ 小區(qū)邊緣 ” 效應(yīng) – 避免頻繁切換 – 擴展覆蓋范圍 充分利用空間分集提高系統(tǒng)容量 – 分布式天線陣 – 虛擬 MIMO – 多跳、中繼 81 WTI R1 =?[f1 , related field , (C1 , C2 ,...., C9 )], R 2 =?[f 2 , related field , (C1 , C2 ,...., C9 )], ... R 9 =?[f9 , related field , (C1 , C2 ,...., C9 )]. – 提高頻率資源利用率 – 抑制小區(qū)間干擾 – 提高小區(qū)邊緣用戶的服務(wù)質(zhì)量 – 實現(xiàn)全網(wǎng)范圍內(nèi)的頻率復(fù)用規(guī) 劃 應(yīng)用可拓集合、模糊集合理論 Wireless Technology Innovation Institute B3G/4G 理論研究突破點 —— 高效同頻組網(wǎng)方案 軟分?jǐn)?shù)頻率復(fù)用方案 u1 u 2 u3 u 4 u 5 82 已向 3GPP2 AIE提交 相應(yīng)提案 專利申請?zhí)枺? 占用 Cell1一半 頻率資源 占用 Cell1全部 頻率資源 單用戶 100Mbps WTI BLER1約為 83 MT1 占用 Cell1一半頻率資源 兩用戶各 50Mbps BLER2= 占用 Cell1全部頻率資源 單用戶恢復(fù) 100Mbps BLER1= 占用 Cell1一半頻率資源 兩用戶各 50Mbps BLER1= 兩用戶各 50Mbps BLER1= 占用 Cell1一半頻率資源 兩用戶各 50Mbps BLER2= MT2 Cell 2 MT2 Cell 1 MT2 占用 Cell2全部 頻率 資源 單用戶 100Mbps BLER2= AP1分布式架構(gòu) 階梯教室－－ 4天線 金色陽光－－ 4天線