空间分集技术_分集技术的分类_cdma分集技术(3)

根据衰落的频率选择性,当两个频率间隔大于信道的相关带宽时,接收到的此两种频率的衰落信号不相关.市区的相关带宽一般为50kHz左右,郊区的相关带宽一般为250kHz左右.而码分多址的一个信道带宽为1.23MHz,无论在郊区还是在市区都远远大于相关带宽的要求,所以码分多址的宽带传输本身就是频率分集.

时间分集是利用基站和移动台的Rake接收机来完成的.对于一个信道带宽为1.23MHz的码分多址系统,当来自两个不同路径的信号的时延差为1us,也就是这两条路径相差大约为0.3Km时,Rake就可以将它们分别提取出来而不互相混淆.系统对多径的接收能力在基站和移动台是不同的.在基站处,对应与每一个反向信道,都有四个数字解调器,而每个数字数字解调器又包含两个搜索单元和一个解调单元.搜索单元的作用是在规定的窗口内迅速搜索多径,搜索到之后再交给数字解调单元.这样对于一条反向业务信道,每个基站都同时解调四个多径信号,进行矢量合并,再进行数字判决恢复信号.如果移动台处在三方软切换中,三个基站同时解调同一个反向业务信道(空间分集),这样最多时相当于12个解调器同时解调同一反向信道,这在TDMA中是不可能实现的.而在移动台里,一般只有三个数字解调单元,一个搜索单元.搜索单元的作用也是迅速搜索可用的多径.当只接收到一个基站的信号时,移动台可同时解调三个多径信号进行矢量合并.如果移动台处在三方软切换中,三个基站同时向该移动台发送信号,移动台最多也只能同时解调三个多径信号进行矢量合并,也就是说,在移动台端,对从不同基站来的信号与从不同基站来的多径信号一起解调.但这里也有一定的规则,如果处在三方软切换中,即使从其中一个基站来的第二条路径信号强度大于从另外两个基站来的信号的强度,移动台也不解调这条多径信号,而是尽量多地解调从不同基站来的信号,以便获得来自不同基站的功率控制比特,使自身发射功率总处于最低的状态,以减少对系统的干扰.这样就加强了空间分集的作用.

系统中就这样综合利用了频率分集,空间分集和时间分集来抵抗衰落对信号的影响,从而获得高质量的通信性能.

话音激活

典型的全双工双向通话中,每次的通话的占空比小于35%,在FDMA和TDMA系统中,由于通话停顿等重新分配信道存在一定的时延,所以难以利用话音激活因素.系统因为使用了可变速率声码器,在不讲话时传输速率低,减轻了对其它用户的干扰,这即是系统的话音激活技术.

保密

系统的信号扰码方式提供了高度的保密性,使这种数字蜂窝系统在防止串话,盗用等方有其它系统不可比拟的优点.

低发射功率

众所周知,由于 (IS-95) 系统中采用快速的反向功率控制,软切换,语音激活等技术,以及IS-95规范对手机最大发射功率的限制,使手机在通信过程中辐射功率很小而享有"绿色手机"的美誉,这是与GSM相比,的重要优点之一.

从手机发射功率限制的角度来比较:

目前普遍使用的GSM手机900MHz频段最大发射功率为2W (33dBm),1800MHz频段最大发射功率为1W (30dBm),同时规范要求,对于GSM900和1800频段,通信过程中手机最小发射功率分别不能低于5dBm和0dBm. IS-95A规范对手机最大发射功率要求为0.2W–1W(23dBm–30dBm),实际上目前网络上允许手机的最大发射功率为23dBm (0.2W),规范对手机最小发射功率没有要求.

在实际通信过程中,在某个时刻某个地点,手机的实际发射功率取决于环境,系统对通信质量的要求,语音激活等诸多因素, 实际上就是取决于系统的链路预算.在通常的网络设计和规划中, 对于基本相同的误帧率要求, GSM系统要求到达基站的手机信号的载干比通常为9dB左右,由于系统采用扩频技术, 扩频增益对全速率编码的增益为21dB, (对其他低速率编码的增益更大), 所以对解扩前信号的等效载干比的要求为 -14dB (系统通常要解扩后信号的值为7dB左右).

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