文档介绍：CDMA移动通信系统中抗远近效应技术
摘要:介绍了CDMA移动通信系统中目前正在使用和处于研究阶段的抗远近效应技术,并对它们进行了比较。
关键词:远近效应,功率控制
1 CDMA移动通信系统的特点
CDMA(码分多址)是由多个码分信道共享载频信道的多址连接方式。在移动通信、个人通信及宽带无线接入领域,CDMA是最有竞争力的多址连接技术。与GSM/DCS 1800相比,CDMA系统有其技术上的优势。对运营者来讲,CDMA系统频带利用率高,在相同带宽下提供相同容量所需基站数少,大大降低网络建设成本。CDMA基站的覆盖特性也很好,基本与模拟基站覆盖范围相当。由于相邻小区可以使用相同的频率,因而频率规划变得很简单。对用户来说,CDMA系统具有话音质量好、发信功率小、保密性强等优点。
CDMA通信的基础是存在大量互相关性好的伪正交码,从而实现多个用户共享同一频段。最理想的假设是互相关值为零,但实际上是难以实现的,而且CDMA系统异步工作时,系统性能还要取决于部分互相关值和部分自相关值,故多址干扰始终存在。另外,加上源于多址干扰的远近效应的存在,使得CDMA系统的容量和通信质量严重下降。因此,研究多址干扰和远近效应的抑制技术对CDMA系统的研究有着极其重要的意义。
2 CDMA移动通信系统抗远近效应的技术
CDMA移动通信系统是干扰受限的系统,任何降低干扰和噪声的技术的采用都能提高系统的容量和通信的质量。目前采用的抗远近效应的主要技术是:
扩频码的选择
研究和设计具有互相关值低的伪随机码(如Walsh函数序列),在理想情况下,如果伪码是正交的,则不存在多址干扰问题。但是,实际应用中系统通常是工作在异步状态,设计在任何时延情况下都正交的扩频码是不可能的,只能是设计互相关值尽可能小的扩频码序列。
功率控制
CDMA技术的成功在很大程度上是依赖于功率控制技术的成功应用。功率控制是工程中解决远近效应的简单有效的方法。通过对基站和移动台发射功率的限制和优化,使得所有用户终端到达接收机具有相同的功率,从而使系统对远近效应有一定的抑制能力。功率控制由前向链路功率控制和反向链路功率控制来共同完成。
前向功率控制的目的主要是通过在各个前向业务信道上合理的分配功率来确保各个用户的通信质量,同时使前向链路容量达到最大。前向功率控制是在移动台的协助下完成的。移动台检测前向传输的误帧率,并向基站报告该误帧率的统计结果。基站根据移动台报告的误帧率统计结果,决定增大还是减小前向传输功率。
反向功率控制是控制移动台的发射功率,它由开环功率控制和闭环功率控制两部分来共同控制移动台的发射功率。开环功率控制是移动台根据它收到基站的导频信号的强度,估计前向传输路径的损耗,从而确定发射功率的大小。闭环功率控制是在移动台的协助下完成的。基站接收移动台的信号,并测量其信噪比,然后将其与一门限作为比较,若收到的信噪比大于门限值,基站就在前向传输信道上传输一个减小发射功率的命令;反之,就送出一个增加发射功率的命令。闭环功率控制可以修正反向传输和前向传输路径增益的变化,消除开环功率控制的不准确性。
但功率控制的能力和性能很大程度上依赖于功率测量的精度和功率控制命令产生和传输处理时延。另一方面,由于信号在移动通信传输中呈瑞利衰落,功率控制系统无法补偿由快衰落引