理论教育 如何选择适合自己的宽带CDMA网络

如何选择适合自己的宽带CDMA网络

时间:2023-06-20 理论教育 版权反馈
【摘要】:DS-CDMA系统为每个用户分配一个特征码,以区分不同用户。在7.3节和7.4节中讲到的波束成形和MIMO技术已经应用到DS-CDMA传输方案中,以提高数据传输速率、增加信元所支持用户数量及增强通信链路的可靠性。多个临时文件给出了应用DS-CDMA作为传输方案的各种干扰消除技术的详细分析。在参考文献[GaCl03]中讨论了DS-CDMA与MC-CDMA对相位噪声的敏感程度。两种方案随着相位噪声的增加都表现出相似的性能下降,其中小型系统负荷下采用正交沃尔什码的DS-CDMA略显优势。

如何选择适合自己的宽带CDMA网络

直接序列-码分多址(Direct Sequence-CDMA,DS-CDMA)和频分双工(FDD)当前是作为UMTS标准的传输技术,并且有可能成为未来通信系统的技术标准(见参考文献[SaC103])。DS-CDMA系统为每个用户分配一个特征码,以区分不同用户。与多载波码分多址(MC-CDMA)和正交频分多址接入(Orthogonal Frequency Division MultipleAccess,OFDMA)相比较,特征码应用在时域,且各用户的合成信号占用整个频带。一系列论文和临时文件(TDs)(见参考文献[Ener01],[DMFM01],[Baum03],[MRFB03],[Pomm02],[FoBe02],[OsNA05],[LSPB04],[GaC103],[BoPM04],[SaC103],[MDFC05])以及研讨会文件(WPs)(见参考文献[MDFB03],[DPLC03])广泛讨论了与WCDMA及把DS-CDMA作为多重接入方案其他系统相关的物理层问题。在下文中,我们将讨论几个相关的问题。然而,值得注意的是,并未涉及所有方面的问题,如维特比译码(Viterbi Decoder,VD)技术不只是DS-CDMA系统所特有的,而广泛应用在其他系统中。因此,我们将在专门的章节中更一般地讨论这些问题。

扩展码集合的基数大小限制了一个信元支持的用户数量。在7.3节和7.4节中讲到的波束成形和MIMO技术已经应用到DS-CDMA传输方案中(见参考文献[Ener01],[DMFM01],[FoBe02],[BoPM04]),以提高数据传输速率、增加信元所支持用户数量及增强通信链路的可靠性。一个受限于FDD方案的特殊问题是在上下行链路使用不同的频带。上下行链路的频带的间距通常远超物理信道的相干带宽,这样可以防止来自下行链路的信道冲激响应对上行链路的干扰,反之亦然。在参考文献[FoBe02]中,分析了能从上行链路中提取多少信息作为下行链路的权向量。这种分析基于在典型城市环境中的八元均匀线性天线序列的测量结果。分析得出的结论是当各信道间相隔200MHz时,尽管信道相互独立,它们的信号到达方向(Direction of Arrival,DoA)几乎相同。此外,推断对于用于DoA估计的传统傅里叶变换方法而言,较小的性能提升不能证明高分辨技术的额外计算复杂度。参考文献[BoPM04]比较了用于DS-CDMA系统的不同盲目波束成形器。该文也提出了一种新技术,用于对抗由于估计误差或时变信道引起的不匹配问题的稳健性的新技术,与此同时,此技术比现有的其他技术(如强干扰状况下,经典的基于修改码过滤方法的直接矩阵转置解决方案)要好。参考文献[Pomm02]讨论了用于上行链路的半盲目算法的收敛问题。此分析基于最小二次方算法及假定通用无线接入频分双工(UTRA-FDD)信号的特殊数据结构。这项工作的成果是得出了一种计算复杂度较低的仿真方法。此外,由于对数据估计有较高的容错率,算法收敛只需要几次迭代即可实现。参考文献[Ener01]中提出了一种用于CDMA系统中自适应天线的性能估计的暂时性空间信道模型,这种信道模型包括了由测量得来的统计数据。

正交码序列保证了在理想状态下用户间的正交性。不幸的是,由于物理信道(见参考文献[LSPB04])的损坏以及用户间特别是上行链路的用户间可能存在的异步,使正交性被破坏,用户不得不对其他用户带来的干扰进行处理。因此,CDMA已经成为维特比译码(VD)技术发展的推动力,VD技术考虑了从所有的接收信号中提取出质量好的单用户信号。由于同时考虑全部用户且将误码率(BER)最小化的最佳检测器通常情况下太过复杂,我们必须采用效果较好的次优化方案。迭代干扰消除技术似乎是最有前途的方案,它有时能达到最佳用户性能。多个临时文件(见参考文献[DMFM01],[MRFB03],[OsNA05],[MDFC05],[MDFB03])给出了应用DS-CDMA作为传输方案的各种干扰消除技术的详细分析。DS-CDMA与MIMO与空时码的联合应用(如参考文献[OsNA05]),会给接收机的检测器造成更重的负担,因为所有用户同时发送的信号会引起附加干扰。

前面已经讨论了关于UTRA-FDD的其他方面。在参考文献[Baum03]中讨论了导频比特和信息比特之间的最佳功率比。图2.16显示了移动速率为3km/h,几何因素G不同时的国际电信联盟(International Telecommunications Union,ITU)车载无线信道A的导频比特和信息比特的最佳功率比。结论是当功率分别适合于导频比特与信息比特时,会使性能有所改善。此外,还提出在当前的通用移动通信系统(UMTS)规范下,最优解可行。通用移动通信系统的频分双工(UMTS FDD)模式下行链路的多传感器同步与解调算法在参考文献[DPLC03]中有所讨论。(www.daowen.com)

在参考文献[GaCl03]中讨论了DS-CDMA与MC-CDMA对相位噪声的敏感程度。它们都被看作是60GHz频段下未来无线通信系统的备选方案。两种方案随着相位噪声的增加都表现出相似的性能下降,其中小型系统负荷下采用正交沃尔什码的DS-CDMA略显优势。这些技术都要求βTs小于0.02。全负荷状态下,由于子载波的正交性的损耗,使OFDM-时分多址(TDMA)成为敏感度最高的技术。

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图2.16 若用专用导频比特进行信道估计,144kbit/s参考信道中导频比特和信息比特的功率比不同时,满足BLER=1%所需的DPCHEc/Ior

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