第三代移动通信系统的关键技术

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第三代移动通信系统的关键技术很多，现主要先容以下几种：
    1多载波技术
    多载波MC－CDMA是第三代移动通信系统中使用的一种新技术。多载波CDMA技术最早
是
在1993年的PIMRC会议上由 Berkeley的J.P.Llnnartz，N.Yee,G.Fett和德国的K.Fazel，
L
.Papke分别提出来的。目前，多载波CDMA作为一种有着良好应用前景的技术，已吸引了
越
来越多的人员对此进行研究，并且在cdma2000标准和IMT－2000的研究计划中，都已经有
了
一些对基于MC－CDMA的第三代移动通信系统方案的探讨。
    目前，多载波CDMA技术的研究内容大致有两类：一是用给定的扩频码来扩展原始数
据
，然后用每个码片来调制不同的载波（这是在频域内的扩展），MC－CDMA(或者OFDM－C
DMA
）即属于此种类型；另一种是用扩频码来扩展已经进行了串并变换后的数据流，然后用
每
个数据流来调制不同的载波（这是在时间域的扩展），即类似于通常的直接序列扩频DS
－
CDMA。
    第一种多载波系统常被称为OFDM－CDMA。由于采用OFDM可以将信息分散到许多个号
载
波上，降低了各号载波的信号速率．使得符号周期比回波延迟长，因此可以有效的对抗
高
速通信系统中的码间干扰。
    第二种多载波系统一般主要是指MC－DS－CDMA一在CDMA－2000的标准中，有些关于
这
大面的简单先容。该系统的链路结构与DS－CDMA系统很类似。但从目前的不少理论和仿
真
来看，这种技术方案都较之DS－CDMA系统有更好的性能，而已采用这种结构可以跟IS－
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后向兼容。也就是说可以共享目前的基础硬件设施，并且允许不同代的手机共享同一频
带。
    2．智能天线技术
    智能天线技术是基于自适应天线原理的一种适合于第三代移动通信系统的新技术。
它
利用天线阵列的波束会成和指向，而产牛多个独立的波束，以自适应地调整其方向图以
跟
踪信号的变化；同时对干扰方向调零以减少甚至抵消干扰信号，以提高接收信号的载于
比，
增加系统的容量和频谱效率。
    智能无线的特点是能够以较低的代价换得无线覆盖范围、系统容量、业务质量、抗
阻
塞和掉后等性能的提高。
    智能天线在干扰和噪声环境下，通过其自身的反馈控制系统改变辐射单元的辐射方
向
图、频率响应以及其它参数，使接收机输出端有最大的信噪比。智能天线的基本结构如
图
1所示。
    3．App无线电技术
    App无线电技术是AMPS、TACS、GSM、CDMA等新技术和标准不断出现、DSP处理速度
不
断提高和价格不断卜降的产物。App无线电将模拟信号的数字化过程尽可能地接近天线
，
即将AD转换器尽量靠近RF前端，利用DSP的强大处理能力和App的灵活性实现信道分离、
调
制解调、信道编码译码等，从而为2G系统向3G系统过渡，提供了一个无缝隙的解决方案
。
    App无线电技术的发展和实用完全依赖于高速芯片技术如DSP、AD转换等的发展，其
核
心技术是构造App无线电收发信机的总线结构和算法处理。目前，  Motorola和 Erics
son
等大企业已在App无线电在移动通信基站方面的应用等方面进行一片深入的研究，并正
在
努力开发适合App无线电技术的器件美国MIT计算机系的研究人员正在解决App无线电的
一
些算法问题，如时间解耦等；另外，也有人正在进行如何实现App的即装即用问题。
    4．多用户检测技术
    在CDMA系统中，由于码间不正交，会引起多址干扰（MAI）。多批干扰限制了系统的
容
量。为消除多址干扰的影响，人们提出了利用其它用户的已知信息去消除多址干扰的多
用
户检测技术。多用户检测技术分为两大类：线性多用户检测和相减去干扰检测。在线性
多
用户检测中，对传统的解相关器软输出的信号进行一种线性的映射（变换）以产生新的
一
组有希翼提供更好性能的输出。在相减去干扰检测中，产生对干扰的预测并减去。
    目前，在CDMA系统中的多用户检测技术部还存在着一定的局限，主要表现在：
    ．多用户检测只是消除了小区内的干扰，而对小区间的干扰还是无法消除；
    ．算法复杂度高，不易在实际的系统中实现；
    多用户检测技术的局限是暂时的，随着数字信号处理技术和微电子技术的发展，降
低
复杂性的多用户检测技术必将在第三代CDMA移动通信系统中得到广泛的应用。
我国第三代移动通值系统的研究状况
    我国十分重视第三代移动通信技术的研究。1997年5月，在由国家863计划通信主题
专
家组发起的“W－CDMA技术高级专家研讨班”上，与会专家就W－CDMA技术和第三代移动
通
信体制标准进行了广泛的研讨和交流。随后，国家863计划通信主题很快立项“W－CDMA
蜂
窝移动通信系统的关键技术和试验系统的研究”和“第三代移动通信系统体制标准的跟
踪
研究”等课题。几年来已取得了较大成就，在一些第三代移动通信系统的关键技术，如
多
载波、Turbo码编码技术、多用户检测和App无线电上已进行了许多有意义的探索工作，

为我国第三代移动通信系统的研制打下了坚实的基础。
    在重视跟踪第三代移动通信系统发展的同时，我国在CDMA系统的研制中也进行了大
量
工作，并取得了重大成果。目前，基于IS－95的CDMA基站实验演示系统已在中国邮电工
业
总企业中央研究院CDMA项目部研究开发成功，在实验室环境内已打通了商用CDMA手机；
东
南大学已研制成功了基于IS－95的CDMA手机；大唐电信已研制成功了CDMA移动交换机系
统
并通过了鉴定。中国在开发Is－95 CDMA系统中获得的宝贵经验为开发可以兼容IS－95的


IMT－2000第三代移动通信系统奠定了宝贵与扎实的基础。