時(shí)間：2023-03-20 16:15:18
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【關(guān)鍵詞】cdma系統(tǒng);多用戶(hù)檢測(cè);圓陣天線
1.引言
碼分多址（code division multiple acce-ss，CDMA）系統(tǒng)作為一個(gè)自干擾系統(tǒng)，它存在的多址干擾（Multiple Access Inter-ference，MAI）是限制CDMA系統(tǒng)容量和性能的主要因素。在抗MAI方面，近年的研究主要提出了多用戶(hù)檢測(cè)、擴(kuò)頻碼設(shè)計(jì)和智能天線技術(shù)[1]。其中多用戶(hù)檢測(cè)和智能天線技術(shù)在對(duì)抗MAI方面效果較突出[2]。然而現(xiàn)有的多用戶(hù)檢測(cè)只在消除小區(qū)內(nèi)干擾方面取得了較好的效果，而小區(qū)間的干擾問(wèn)題沒(méi)有解決，智能天線技術(shù)很好的解決了這一問(wèn)題。因此，本文主要探討基于智能天線與多用戶(hù)檢測(cè)技術(shù)的聯(lián)合抗干擾技術(shù)。
2.聯(lián)合抗干擾模型
智能天線分為圓陣和線陣兩大類(lèi)。圓陣與線陣相比，能提供俯仰角的估計(jì)，不僅能在水平面內(nèi)全向掃描，也能產(chǎn)生最大值指向陣面法線方向的單波束方向圖進(jìn)行全向波束賦形，直接對(duì)準(zhǔn)用戶(hù)的接收端，還能通過(guò)自動(dòng)調(diào)整各個(gè)陣元的加權(quán)因子，來(lái)控制其方向圖。故論文以圓陣天線作為接收端的接收天線，以消除小區(qū)間干擾。
圓陣天線的陣因子為：
（1）
其中，An為激勵(lì)電流的幅值，在此為一定值，所以討論陣因子時(shí)它不作考慮。
是第n個(gè)單元的角位置，an為激勵(lì)電流的相位，為了方便下面的討論，這里我們假設(shè)an=0。
則由式（1）得：
（2）
（3）
式中：
，
天線的陣因子為：，，wi為各天線單元加權(quán)值。
陣列天線實(shí)質(zhì)上是一個(gè)空域?yàn)V波器，但對(duì)小區(qū)內(nèi)存在的干擾并無(wú)明顯改善。因此，論文同時(shí)引入能有效消除小區(qū)內(nèi)干擾的多用戶(hù)檢測(cè)技術(shù)。
為了與圓陣天線合理匹配，減小系統(tǒng)復(fù)雜度并減小背景噪聲，我們選擇了多用戶(hù)檢測(cè)中的線性變換方式的最小均方誤差檢測(cè)（MMSE）。
其基本思想是使第k個(gè)用戶(hù)發(fā)送的信號(hào)與估計(jì)值的均誤方差值最小。為了使接收端信號(hào)的判決比特與發(fā)送端傳輸比特bk之間的均方誤差最小，現(xiàn)定義第k個(gè)用戶(hù)的線性變換函數(shù)wk，滿(mǎn)足：
（4）
令，K*K階的矩陣表示K個(gè)用戶(hù)之間的線性變換矩陣，則MMSE準(zhǔn)則下的線性檢測(cè)問(wèn)題轉(zhuǎn)換為：
（5）
要求矩陣W以滿(mǎn)足上式，則令：
可以解得最小均誤方差準(zhǔn)則下的線性變換矩陣：
（6）
因此，MMSE線性檢測(cè)器后的判決輸出為：
（7）
3.仿真
利用Matlab進(jìn)行仿真。聯(lián)合抗干擾模型分為圓環(huán)陣列天線與MMSE檢測(cè)兩個(gè)部分。首先，在不考慮系統(tǒng)中所有用戶(hù)的地理位置分布情況下，選擇采用圓陣天線作為接收天線和不采用兩種設(shè)置，設(shè)載波波長(zhǎng)為，陣元間距d為載波波長(zhǎng)的二分之一，即。圓環(huán)陣列天線的陣元數(shù)設(shè)為8，方位角為（-90o，90o），仰角為（0o，90o）。兩種設(shè)置在天線接收信號(hào)后都采用MMSE最小均方誤差法對(duì)輸出信號(hào)進(jìn)行判決。結(jié)果如圖1所示。
由圖1可知，只有MMSE檢測(cè)的CDMA系統(tǒng)，信噪比從0dB達(dá)到8dB的這一過(guò)程中，誤碼率性能有所改善，但不明顯。而引合抗干擾的CDMA系統(tǒng)，誤碼率性能已經(jīng)大大下降，達(dá)到一個(gè)數(shù)量級(jí)以上。
圖1 聯(lián)合抗干擾引入前后CDMA系統(tǒng)誤碼率
和信噪比關(guān)系圖
4.結(jié)論
論文論述了基于圓陣天線與MMSE檢測(cè)的聯(lián)合抗干擾技術(shù)。提出了使用八陣元圓環(huán)陣列天線作為接收天線，以MMSE檢測(cè)作為檢測(cè)算法的聯(lián)合抗干擾模型。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，引合抗干擾后，系統(tǒng)的誤碼率性能明顯改善，系統(tǒng)容量從而得到了提升。
參考文獻(xiàn)
[1]Guerci J.R.，Driscoll T.，Hannigan R.，etc..Next Generation Affordable Smart Antennas[J].Microwave Journal，2014，57（1）：24-40.
[2]Botsinis Panagiotis，Ng Soon Xin，Hanzo Lajos.Fixed-Complexity Quantum-Assisted Multi-User Detection for CDMA and SDMA[J].Communications，IEEE Transactions on，2014，62（3）：990-1000.
由于高校實(shí)際情況限制，所開(kāi)設(shè)的移動(dòng)通信實(shí)驗(yàn)課很難全面涵蓋這些內(nèi)容，尤其是涉及到移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)容時(shí)，更顯得力不從心。這樣在有限學(xué)時(shí)內(nèi)就導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)內(nèi)容只能側(cè)重于基本調(diào)制技術(shù)、信道特性等基礎(chǔ)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)，即便是開(kāi)設(shè)GSM/CDMA的相關(guān)實(shí)驗(yàn)，也只是停留在相應(yīng)模塊的功能應(yīng)用上，很難有深層次的提高[11-13]。這就使得學(xué)生反映移動(dòng)通信理論課程很精彩，實(shí)驗(yàn)課程很乏味。為了改變這一現(xiàn)狀，必須探索新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)思路，創(chuàng)立新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。
新的移動(dòng)通信實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，將先修課學(xué)習(xí)、工業(yè)實(shí)習(xí)、理論課學(xué)習(xí)、實(shí)驗(yàn)課開(kāi)展、畢業(yè)論文等多個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行整合，形成從基礎(chǔ)理論仿真到專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)操作、工程技術(shù)實(shí)訓(xùn)、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)等一個(gè)開(kāi)放的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系通過(guò)通信類(lèi)先修課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生準(zhǔn)備好相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)，同時(shí)也對(duì)移動(dòng)通信在課程體系中的地位有明確的定位[14，15]。相應(yīng)編程語(yǔ)言類(lèi)課程的學(xué)習(xí)更為實(shí)驗(yàn)仿真提供了良好的基礎(chǔ)。
移動(dòng)通信理論課程的講授為實(shí)驗(yàn)課程的開(kāi)設(shè)提供了直接的理論平臺(tái)。工業(yè)實(shí)習(xí)安排在移動(dòng)通信實(shí)驗(yàn)課開(kāi)設(shè)前一學(xué)期開(kāi)展，實(shí)習(xí)內(nèi)容是到各通信運(yùn)營(yíng)商公司和設(shè)備廠家進(jìn)行跟崗實(shí)習(xí)，涉及到的內(nèi)容有：移動(dòng)通信系統(tǒng)基站的建設(shè)與維護(hù)；交換與傳輸系統(tǒng)管理和維護(hù)；光纖傳輸設(shè)施維護(hù)；移動(dòng)終端制造與維修；3G應(yīng)用等多個(gè)方面。通過(guò)工業(yè)實(shí)習(xí)使學(xué)生對(duì)當(dāng)前移動(dòng)通信所涉及到具體問(wèn)題有了充分的感性認(rèn)識(shí)，這對(duì)之后實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開(kāi)展，特別是移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)方面實(shí)訓(xùn)的進(jìn)行有很好的促進(jìn)作用。移動(dòng)通信實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開(kāi)展涵蓋以下幾個(gè)方面：基礎(chǔ)理論仿真、專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)操作、工程技術(shù)實(shí)訓(xùn)、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)、畢業(yè)設(shè)計(jì)?；A(chǔ)理論仿真是利用MATLAB軟件實(shí)現(xiàn)：QPSK調(diào)制及解調(diào)；MSK、GMSK調(diào)制及相干解調(diào)；QAM調(diào)制及解調(diào)；OFDM調(diào)制解調(diào)；m序列產(chǎn)生及特性分析；Gold序列產(chǎn)生及特性分析；數(shù)字鎖相環(huán)載波恢復(fù)；Rake接收機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)。例如，OFDM調(diào)制解調(diào)實(shí)驗(yàn)，按照?qǐng)D2OFDM仿真結(jié)構(gòu)圖，利用MATLAB程序?qū)崿F(xiàn)圖2中不同測(cè)試點(diǎn)處的信號(hào)波形。專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)操作則是在南京潤(rùn)眾RZ6001實(shí)驗(yàn)平臺(tái)基礎(chǔ)之上，利用TMS320和GSM模塊實(shí)現(xiàn)：直接序列擴(kuò)頻編解碼；跳頻通信；DS/CDMA碼分多址；利用AT命令實(shí)現(xiàn)GSM/GPRS移動(dòng)臺(tái)短信收發(fā)、語(yǔ)音呼叫；CDMA數(shù)據(jù)傳輸實(shí)驗(yàn)。例如，直接序列擴(kuò)頻實(shí)驗(yàn)，利用DSP編程實(shí)現(xiàn)圖3結(jié)構(gòu)功能，并用示波器測(cè)量比較各測(cè)試點(diǎn)的信號(hào)波形。
工程技術(shù)實(shí)訓(xùn)階段則是利用3G天線獲取實(shí)際信號(hào)，利用頻譜分析儀等儀器實(shí)現(xiàn)CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA信號(hào)的分析。同時(shí)實(shí)現(xiàn)基站放大器、塔頂放大器性能指標(biāo)的測(cè)試。例如，圖4中給出利用頻譜分析儀所測(cè)得實(shí)際CDMA2000和WCDMA信號(hào)的頻譜特性。創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)階段主要是針對(duì)有興趣參加各類(lèi)設(shè)計(jì)競(jìng)賽的學(xué)生開(kāi)展，將全國(guó)及各省、校級(jí)電子設(shè)計(jì)大賽題目進(jìn)行改造，從中選取與移動(dòng)或無(wú)線通信有關(guān)，且具有創(chuàng)新性、前瞻性、實(shí)用性的方案，經(jīng)過(guò)適當(dāng)修改作為創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)階段的實(shí)驗(yàn)案例。學(xué)生可以通過(guò)這樣的實(shí)驗(yàn)案例了解各級(jí)大賽的要求及特點(diǎn)，教師則也可以在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，選拔優(yōu)秀學(xué)生參加各級(jí)大賽，進(jìn)而提高學(xué)生的能力和水平。畢業(yè)設(shè)計(jì)階段主要是利用實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)條件，從學(xué)院承擔(dān)的科研項(xiàng)目中，將某些項(xiàng)目進(jìn)行簡(jiǎn)化、修改、重組，轉(zhuǎn)化成通信專(zhuān)業(yè)類(lèi)論文題目，或從本專(zhuān)業(yè)最新的科技論文中選擇其中合適的內(nèi)容進(jìn)行改進(jìn)，作為通信專(zhuān)業(yè)類(lèi)綜合性畢業(yè)設(shè)計(jì)案例，從而將先進(jìn)的科研成果打造為優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源，實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)與前沿、經(jīng)典與現(xiàn)代的結(jié)合。為通信類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生提供了廣闊的選擇空間和開(kāi)放的培養(yǎng)環(huán)境。
關(guān)鍵詞：多用戶(hù)檢測(cè)，串行干擾刪除
多址干擾（MAI）是限制CDMA系統(tǒng)容量的一個(gè)關(guān)鍵因素。為了減小MAI的影響，多用戶(hù)檢測(cè)（Multi-User Detection，MUD）技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。其中一種重要的算法就是干擾刪除多用戶(hù)檢測(cè)算法，該算法是根據(jù)各個(gè)用戶(hù)已判決的信號(hào)再生多址干擾，并在總接收信號(hào)中將各類(lèi)多址干擾相消。串行干擾刪除（Successive Interference Cancellation, SIC）利用已判決的用戶(hù)信號(hào)再生干擾然后相消以有利于其他未判決用戶(hù)的檢測(cè)。
（一） 串行干擾刪除多用戶(hù)檢測(cè)原理
步驟：
1、 按照用戶(hù)信號(hào)功率從大到小進(jìn)行排列，分別編號(hào)為用戶(hù)1、用戶(hù)2、用戶(hù)3……；
2、 用常規(guī)的解調(diào)方法（如：匹配濾波）將用戶(hù)1解調(diào)出來(lái)；
3、 從總的接收信號(hào)總減去用戶(hù)1重構(gòu)的最強(qiáng)用戶(hù)干擾，將用戶(hù)2解調(diào)出來(lái)；
4、 用戶(hù)3的信號(hào)減掉用戶(hù)1、用戶(hù)2的干擾，
……
按此順序下去恢復(fù)所有的用戶(hù)
【文獻(xiàn)1】其原理結(jié)構(gòu)圖如下
圖1：SICMUD基本原理圖
通過(guò)上述過(guò)程可以看出，
1）串行干擾消除按信號(hào)功率從大到小依次相消，其性能很大程度上取決于用戶(hù)接收信號(hào)的功率分布，用戶(hù)接收信號(hào)的功率分布差別越大，性能提高就越明顯。首先，信號(hào)最強(qiáng)的用戶(hù)解調(diào)得到的可靠性最高；其次，從總信號(hào)中將最強(qiáng)用戶(hù)信號(hào)先檢測(cè)出來(lái)，對(duì)其他用戶(hù)的收益最大，這是由CDMA系統(tǒng)的特性決定的。CDMA是自干擾系統(tǒng)，因此，把信號(hào)最強(qiáng)的用戶(hù)檢測(cè)出來(lái)的同時(shí)也減小了對(duì)其他用戶(hù)的干擾。這種算法的結(jié)構(gòu)導(dǎo)致最強(qiáng)用戶(hù)在抗多址干擾方面沒(méi)有得到任何改善，而對(duì)最弱的用戶(hù)來(lái)說(shuō)，它在抗多址干擾方面獲得很大改善。同時(shí)這也導(dǎo)致SIC檢測(cè)有一個(gè)顯著的缺陷，就是它的性能在很大程度上取決于初始數(shù)據(jù)估計(jì)的可靠性。也就是說(shuō)如果用戶(hù)1和用戶(hù)2功率差別不大，或者對(duì)用戶(hù)1的估計(jì)值與真實(shí)值差別比較大，則會(huì)使系統(tǒng)誤差較大。此外，每一級(jí)的檢測(cè)錯(cuò)誤將會(huì)在以下各級(jí)中累加，它會(huì)嚴(yán)重影響整個(gè)系統(tǒng)的檢測(cè)性能。
2）在串行干擾刪除檢測(cè)器中，由于每解調(diào)一個(gè)用戶(hù)便會(huì)引入一定的處理時(shí)延，當(dāng)用戶(hù)較多時(shí)，時(shí)延將累積到系統(tǒng)難以忍受的地步。因此，在SIC方案中，每個(gè)分組的用戶(hù)不宜取太多，一般取4個(gè)用戶(hù)即可。SIC可用于同步CDMA，也可用于異步CDMA中。
3）串行干擾刪除需要對(duì)用戶(hù)的功率進(jìn)行排序。在無(wú)線衰落信道中，用戶(hù)信號(hào)功率是變化的，此時(shí)需要重新排序。因此，必須在信號(hào)功率排序的速度和能夠接收的運(yùn)算復(fù)雜度之間進(jìn)行權(quán)衡。
4）串行干擾刪除需要估計(jì)用戶(hù)信號(hào)的延時(shí)、幅度和相位。
5）串行干擾刪除結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)算復(fù)雜度與用戶(hù)數(shù)呈線性關(guān)系。
多用戶(hù)檢測(cè)中的干擾刪除算法充分利用了多個(gè)用戶(hù)的信息，并且工程實(shí)現(xiàn)相對(duì)簡(jiǎn)單。存在的問(wèn)題是：對(duì)干擾的估計(jì)要求相當(dāng)準(zhǔn)確，否則干擾刪除的效果會(huì)大大削弱甚至使系統(tǒng)惡化。
參考文獻(xiàn)：
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無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)[1]（radio frequency identification，RFID）是一種非接觸的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)， 它通過(guò)射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。在RFID系統(tǒng)工作時(shí)，數(shù)據(jù)碰撞將導(dǎo)致讀寫(xiě)器的接收機(jī)不能正確而及時(shí)地讀出數(shù)據(jù)，從而降低RFID系統(tǒng)的工作性能及其效率。標(biāo)簽防碰撞算法可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)標(biāo)簽與讀寫(xiě)器之間的正確通信，其性能決定了標(biāo)簽的識(shí)別速度和效率。因此， 標(biāo)簽防碰撞算法是RFID系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)之一，其優(yōu)劣性在很大程度上決定了射頻識(shí)別過(guò)程的時(shí)間性能以及識(shí)別成功率。
傳統(tǒng)的標(biāo)簽防碰撞算法可分為ALOHA算法[2-3]和樹(shù)形算法[4-5]2類(lèi)。ALOHA算法是1種完全隨機(jī)接入的多址接入?yún)f(xié)議算法，比如：PALOHA算法（隨機(jī)推遲算法）、時(shí)隙ALOHA算法（SA算法）、幀時(shí)隙ALOHA算法（FSA算法）、動(dòng)態(tài)幀時(shí)隙ALOHA算法（DFSA算法）和分組ALOHA算法等。該類(lèi)算法在標(biāo)簽試圖發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，并不考慮信道當(dāng)前的忙閑狀態(tài)，一旦產(chǎn)生數(shù)據(jù)，就立刻決定將其發(fā)送至信道，這種發(fā)送控制策略有嚴(yán)重的盲目性。隨著用戶(hù)數(shù)量或發(fā)送信息量的增加，這種完全隨機(jī)接入的算法將使信道重疊現(xiàn)象加劇，碰撞概率增大，傳輸性能下降。
近幾年，有學(xué)者提出了采用CDMA技術(shù)進(jìn)行防碰撞的方法，其性能有明顯改善。文獻(xiàn)[6]提出在標(biāo)簽識(shí)別過(guò)程中，使用碼分多址技術(shù)，實(shí)現(xiàn)一個(gè)時(shí)隙可以同時(shí)傳輸多個(gè)標(biāo)簽。文獻(xiàn)[7]提出了一種基于碼分多址思想的時(shí)隙ALOHA算法，來(lái)解決射頻識(shí)別中的防碰撞問(wèn)題，此算法的系統(tǒng)穩(wěn)定范圍要大于時(shí)隙ALOHA系統(tǒng)，并且當(dāng)選用的擴(kuò)頻碼組階數(shù)為N時(shí)，此算法的最大吞吐量可達(dá)原時(shí)隙ALOHA的N倍。上述2個(gè)文獻(xiàn)所提到的算法，當(dāng)標(biāo)簽數(shù)量很多時(shí)，數(shù)據(jù)碰撞的概率明顯增加，使系統(tǒng)的吞吐量急劇下降，影響了系統(tǒng)的整體性能?；谝陨显?，本論文提出了1種改進(jìn)的基于CDMA技術(shù)的防碰撞算法，能夠適應(yīng)大量標(biāo)簽的識(shí)別應(yīng)用，減少了識(shí)別碰撞的發(fā)生，使系統(tǒng)吞吐量得到明顯改善。
1基于CDMA技術(shù)的新型防碰撞算法
n×1-1Nn-1（2）由于傳統(tǒng)的基于ALOHA的防碰撞算法中一個(gè)時(shí)隙最多只能正確識(shí)別一個(gè)標(biāo)簽的信息，所以當(dāng)標(biāo)簽數(shù)目過(guò)大時(shí)，系統(tǒng)的吞吐率，即正確識(shí)別標(biāo)簽數(shù)目所占的百分比將會(huì)大幅度的降低，所以對(duì)于過(guò)量的標(biāo)簽，本算法將會(huì)采取對(duì)所有標(biāo)簽進(jìn)行分組識(shí)別，當(dāng)標(biāo)簽需要分成2組時(shí)（系統(tǒng)識(shí)別幀最大時(shí)隙數(shù)N為256）：nN×1-1Nn-1=n2N×1-1Nn2-1 （3）用上述公式可知n=354，所以當(dāng)標(biāo)簽數(shù)量大于354時(shí)，系統(tǒng)將會(huì)對(duì)標(biāo)簽分組識(shí)別。
本文提出的新型算法如下：依據(jù)分組幀時(shí)隙ALOHA算法，通過(guò)此算法的分組規(guī)則，完成識(shí)別的所有標(biāo)簽的分組。分組幀時(shí)隙ALOHA算法的分組規(guī)則如下：當(dāng)標(biāo)簽數(shù)量≤354時(shí)，無(wú)論幀長(zhǎng)選擇8個(gè)時(shí)隙還是256個(gè)時(shí)隙，標(biāo)簽都不分組，按照一個(gè)大組來(lái)進(jìn)行識(shí)別；當(dāng)標(biāo)簽數(shù)量>354時(shí)，幀長(zhǎng)選擇256個(gè)時(shí)隙比較適合讀寫(xiě)器的識(shí)別；當(dāng)標(biāo)簽數(shù)量在355707時(shí)，標(biāo)簽分為2組；當(dāng)標(biāo)簽數(shù)量在708～1 416時(shí)，標(biāo)簽分成4組更適合信息的傳輸識(shí)別。當(dāng)標(biāo)簽數(shù)量更多時(shí)，按照這個(gè)規(guī)律分成合適的組數(shù)再進(jìn)行識(shí)別，詳細(xì)過(guò)程如圖1所示。標(biāo)簽分組工作完成后，在每個(gè)分組中分別采用碼分多址技術(shù)，利用其技術(shù)的保密性、抗干擾性和多址通信能力，對(duì)標(biāo)簽中的數(shù)據(jù)進(jìn)行擴(kuò)頻處理并傳輸。然后讀寫(xiě)器端利用碼組的自相關(guān)特性對(duì)不同標(biāo)簽所發(fā)的數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)，從而達(dá)到防碰撞的目的，進(jìn)而完成對(duì)全部標(biāo)簽的識(shí)別，也實(shí)現(xiàn)了同一時(shí)隙可以傳輸多個(gè)信息的情況。本論文中提到的新型防碰撞算法需要預(yù)先在待識(shí)別的標(biāo)簽中植入擴(kuò)頻性良好的正交碼組，以防止接收端沒(méi)有辦法正確解擴(kuò)接收，本文選用Walsh序列。該算法可以有效減少圖1算法執(zhí)行過(guò)程示意圖標(biāo)簽識(shí)別過(guò)程中的碰撞次數(shù)，從而減少了識(shí)別時(shí)間并且降低了功耗。本論文將分組幀時(shí)隙ALOHA算法和碼分多址技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)在每個(gè)分組內(nèi)可以有多個(gè)標(biāo)簽同時(shí)進(jìn)行擴(kuò)頻傳輸，并且在接收端采用并行接收技術(shù)進(jìn)行多個(gè)標(biāo)簽的同時(shí)接收。本發(fā)明在識(shí)別標(biāo)簽過(guò)程中，每個(gè)組內(nèi)均為一個(gè)獨(dú)立的識(shí)別過(guò)程，在分組幀長(zhǎng)不改變的前提下，提高了標(biāo)簽數(shù)量龐大時(shí)的系統(tǒng)性能。有效地減小標(biāo)簽之間的碰撞概率，縮短讀寫(xiě)器操作時(shí)間，提高吞吐率， 很適合應(yīng)用于具有較大數(shù)量標(biāo)簽的RFID系統(tǒng)中。
2仿真結(jié)果
本論文提出了采用碼分多址技術(shù)的新型防碰撞算法，并仿真了固定時(shí)隙數(shù)下ALOHA算法的系統(tǒng)吞吐率和本文所提出的算法改進(jìn)后的系統(tǒng)吞吐量。
RFID系統(tǒng)中時(shí)隙ALOHA算法的幀長(zhǎng)取值從16個(gè)時(shí)隙到256個(gè)時(shí)隙變化，根據(jù)公式2，系統(tǒng)吞吐率如圖2所示。其中，系統(tǒng)仿真設(shè)定的信息幀長(zhǎng)F即時(shí)隙數(shù)設(shè)定按2的冪次方遞增，即F取值從16個(gè)時(shí)隙變化到256個(gè)時(shí)隙，橫坐標(biāo)為標(biāo)簽數(shù)N從1變化到500，縱坐標(biāo)為吞吐率。當(dāng)幀長(zhǎng)設(shè)定為256個(gè)時(shí)隙，標(biāo)簽數(shù)量少于256個(gè)時(shí)，系統(tǒng)吞吐量隨著標(biāo)簽數(shù)量的增加而增加，直到標(biāo)簽數(shù)量達(dá)到256時(shí)系統(tǒng)的吞吐量達(dá)到最大值。隨著標(biāo)簽數(shù)量的逐漸增多，系統(tǒng)的吞吐量又呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。從圖2可以得出2點(diǎn)結(jié)論：一、當(dāng)標(biāo)簽個(gè)數(shù)接近信息幀長(zhǎng)時(shí)，系統(tǒng)的吞吐率比較高；二、隨著幀長(zhǎng)取值的增加，系統(tǒng)對(duì)標(biāo)簽的識(shí)別性能有明顯改善。
本論文提出的基于碼分多址技術(shù)的新型防碰撞算法選用Walsh序列碼，其在對(duì)標(biāo)簽的ID號(hào)進(jìn)行擴(kuò)頻處理后，即可實(shí)現(xiàn)在同一時(shí)刻有2個(gè)以上的標(biāo)簽同時(shí)進(jìn)入讀寫(xiě)器的識(shí)別區(qū)域，它們同時(shí)發(fā)送各自的ID號(hào)后，讀寫(xiě)器在接收到這些在空間疊加后的信號(hào)時(shí)也能完整地分離出不同標(biāo)簽的ID號(hào)，突破了時(shí)隙ALOHA算法在同一時(shí)刻不能有2個(gè)以上標(biāo)簽到達(dá)的限制。此時(shí)，系統(tǒng)的吞吐量為（Walsh序列的階數(shù)為r）esucc=∑t=2rt=1N×P（N，n，t）（4）固定時(shí)隙數(shù)的ALOHA算法的系統(tǒng)吞吐量仿真圖和其與基于碼分多址技術(shù)的新型防碰撞算法的比較仿真結(jié)果如圖3所示。仿真條件為標(biāo)簽的到達(dá)情況符合泊松過(guò)程。仿真圖3給出了RFID系統(tǒng)的讀寫(xiě)器閱讀100個(gè)標(biāo)簽的識(shí)別結(jié)果，其中新型算法選用的是Walsh序列，其階數(shù)r取值從2變化到3，固定時(shí)隙數(shù)的ALOHA算法的信息幀長(zhǎng)F取值從32變化到64，橫坐標(biāo)為標(biāo)簽數(shù)N從1變化到100，縱坐標(biāo)為吞吐量。從仿真結(jié)果看，在同樣的到達(dá)率的條件下，階數(shù)越大，算法的吞吐量越高，系統(tǒng)的識(shí)別性能有明顯改善。并且隨著到達(dá)率的增加，新型 算法的吞吐量也隨著增加，當(dāng)標(biāo)簽到達(dá)量與階數(shù)相等時(shí)，系統(tǒng)吞吐量達(dá)到最大，但到達(dá)量大于階數(shù)時(shí)，吞吐量隨著到達(dá)率的增加而呈下降趨勢(shì)。這是由于當(dāng)在同一時(shí)隙內(nèi)到達(dá)的標(biāo)簽數(shù)量增加到一定程度后，基于Walsh序列階數(shù)r的有限性，選用相同的Walsh序列作為擴(kuò)頻碼的標(biāo)簽數(shù)量將會(huì)增加，此時(shí)必然導(dǎo)致碰撞的增加。當(dāng)選用的Walsh序列階數(shù)為3時(shí)，基于碼分多址技術(shù)的新型防碰撞算法的系統(tǒng)吞吐量可高達(dá)3.2，遠(yuǎn)高于時(shí)隙ALOHA的0.368。而且隨著Walsh序列階數(shù)的提高，吞吐量的最大值還可以提高，但這會(huì)以增加讀寫(xiě)器和標(biāo)簽的硬件復(fù)雜度為代價(jià)，在實(shí)際使用中必須根據(jù)需求在吞吐量和Walsh序列階數(shù)中作出折中選擇。
3結(jié)束語(yǔ)
本論文在標(biāo)簽的到達(dá)情況符合泊松過(guò)程的情況下，利用碼分多址技術(shù)的多址通信能力，結(jié)合分組幀時(shí)隙ALOHA算法的優(yōu)勢(shì)，創(chuàng)新地提出了一種RFID系統(tǒng)中基于碼分多址技術(shù)的新型防碰撞算法。理論和仿真實(shí)驗(yàn)表明：同已有的標(biāo)簽防碰撞算法相比，本論文提出的新型算法提高了標(biāo)簽數(shù)量龐大時(shí)的系統(tǒng)性能，能有效地減小標(biāo)簽之間的碰撞概率，縮短讀寫(xiě)器操作時(shí)間，提高吞吐率， 很適合應(yīng)用于具有較大數(shù)量標(biāo)簽的RFID系統(tǒng)中。
參考文獻(xiàn)：
論文摘要：目前3G還處于起步階段，但其發(fā)展前景十分看好。隨著通信網(wǎng)絡(luò)和技術(shù)的不斷發(fā)展，3G技術(shù)環(huán)境下電信增值業(yè)務(wù)進(jìn)入了高速發(fā)展，業(yè)務(wù)范圍持續(xù)擴(kuò)大，經(jīng)營(yíng)主體趨向多元，經(jīng)營(yíng)模式日益創(chuàng)新的新階段。文章介紹了3G（第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)）的含義及3G技術(shù)的基本特點(diǎn)，分析了3G技術(shù)在通信中的應(yīng)用。
面向未來(lái)，人們對(duì)3G技術(shù)充滿(mǎn)了美好的期待。目前3G還處于起步階段，但其發(fā)展前景十分看好。隨著通信網(wǎng)絡(luò)和技術(shù)的不斷發(fā)展，3G技術(shù)環(huán)境下電信增值業(yè)務(wù)進(jìn)入了高速發(fā)展，業(yè)務(wù)范圍持續(xù)擴(kuò)大，經(jīng)營(yíng)主體趨向多元，經(jīng)營(yíng)模式日益創(chuàng)新的新階段。
一、3G的含義
3G是英文3rd Generation的縮寫(xiě)，指第三代移動(dòng)通信技術(shù)。相對(duì)第一代模擬制式手機(jī)（1G）和第二代GSM、TDMA等數(shù)字手機(jī)（2G），第三代手機(jī)一般的講，是指將無(wú)線通信與國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)等多媒體通信結(jié)合的新一代移動(dòng)通信系統(tǒng)。它能夠處理圖像、音樂(lè)、視頻流等多種媒體形式，提供包括網(wǎng)頁(yè)瀏覽、電話(huà)會(huì)議、電子商務(wù)等多種信息服務(wù)。為了提供這種服務(wù)，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)必須能夠支持不同的數(shù)據(jù)傳輸速度，也就是說(shuō)在室內(nèi)、室外和行車(chē)的環(huán)境中能夠分別支持至少2MBps（兆字節(jié)/秒）、384KBps（千字節(jié)/秒）以及144KBps的傳輸速度。
二、3G技術(shù)基本特點(diǎn)
從目前已確立的3G標(biāo)準(zhǔn)分析，其網(wǎng)絡(luò)特征主要體現(xiàn)在無(wú)線接口技術(shù)上。蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)的無(wú)線技術(shù)包括小區(qū)復(fù)用、多址/雙工方式、應(yīng)用頻段、調(diào)制技術(shù)、射頻信道參數(shù)、信道編碼及糾錯(cuò)技術(shù)、幀結(jié)構(gòu)、物理信道結(jié)構(gòu)和復(fù)用模式等諸多方面?？v觀3G無(wú)線技術(shù)演變，一方面它并非完全拋棄了2G，而是充分借鑒了2G網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)，在技術(shù)上兼顧了2G的成熟應(yīng)用技術(shù)，另一方面，根據(jù)IMT-2000確立的目標(biāo)，未來(lái)3G系統(tǒng)所采用無(wú)線技術(shù)應(yīng)具有高頻譜利用率、高業(yè)務(wù)質(zhì)量、適應(yīng)多業(yè)務(wù)環(huán)境，并具有較好的網(wǎng)絡(luò)靈活性和全覆蓋能力。3G在無(wú)線技術(shù)上的創(chuàng)新主要表現(xiàn)在以下幾方面：
（一）采用高頻段頻譜資源
為實(shí)現(xiàn)全球漫游目標(biāo)，按ITU規(guī)劃IMT-2000將統(tǒng)一采用2G頻段，可用帶寬高達(dá)230MHz，分配給陸地網(wǎng)絡(luò)170MHz，衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)60MHz，這網(wǎng)絡(luò)為3G容量發(fā)展，實(shí)現(xiàn)全球多業(yè)務(wù)環(huán)境提供了廣闊的頻譜空間，同時(shí)可更好地滿(mǎn)足寬帶業(yè)務(wù)。
（二）采用寬帶射頻信道，支持高速率業(yè)務(wù)
充分考慮承載多媒體業(yè)務(wù)的需要，3G網(wǎng)絡(luò)射頻載波信道根據(jù)業(yè)務(wù)要求，可選用5/10/20M等信道帶寬，同時(shí)進(jìn)一步提高了碼片速率，系統(tǒng)抗多徑衰落能力也大大提高。
（三）實(shí)現(xiàn)多業(yè)務(wù)、多速率傳送
在寬帶信道中，可以靈活應(yīng)用時(shí)間復(fù)用、碼復(fù)用技術(shù)，單獨(dú)控制每種業(yè)務(wù)的功率和質(zhì)量，通過(guò)選取不同的擴(kuò)頻因子，將具有不同QoS要求的各種速率業(yè)務(wù)映射到寬帶信道上，實(shí)現(xiàn)多業(yè)務(wù)、多速率傳送。
（四）快速功率控制
3G主流技術(shù)均在下行信道中采用了快速閉環(huán)功率控制技術(shù)，用以改善下行傳輸信道性能，這一方面提高了系統(tǒng)抗多徑衰落能力，但另一方面由于多徑信道影響導(dǎo)致擴(kuò)頻碼分多址用戶(hù)間的正交性不理想，增加了系統(tǒng)自干擾的偏差，但總體上快速功率控制的應(yīng)用對(duì)改善系統(tǒng)性能是有好處的。
（五）采用自適應(yīng)天線及軟件無(wú)線電技術(shù)
3G基站采用帶有可編程電子相位關(guān)系的自適應(yīng)天線陣列，可以進(jìn)行發(fā)信波束賦形，自適應(yīng)地調(diào)整功率，減小系統(tǒng)自干擾，提高接收靈敏度，增大系統(tǒng)容量，另外軟件無(wú)線電技術(shù)在基站及終端產(chǎn)品中的應(yīng)用，對(duì)提高系統(tǒng)靈活性、降低成本至關(guān)重要。
三、3G的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）在2000年5月確定W-CDMA、CDMA2000和TDS-CDMA三大主流無(wú)線接口標(biāo)準(zhǔn)，寫(xiě)入3G技術(shù)指導(dǎo)性文件《2000年國(guó)際移動(dòng)通訊計(jì)劃》（簡(jiǎn)稱(chēng)IMT-2000）。
W-CDMA即Wide-bandCDMA，也稱(chēng)為CDMA Direct Spread，意為寬頻分碼多重存取，其支持者主要是以GSM系統(tǒng)為主的歐洲廠商，這套系統(tǒng)能夠架設(shè)在現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡(luò)上，對(duì)于系統(tǒng)提供商而言可以較輕易地過(guò)渡，而GSM系統(tǒng)相當(dāng)普及的亞洲對(duì)這套新技術(shù)的接受度預(yù)料會(huì)相當(dāng)高。因此W-CDMA具有先天的市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)。
CDMA2000也稱(chēng)為CDMA Multi-Carrier，由美國(guó)高通北美公司為主導(dǎo)提出，這套系統(tǒng)是從窄頻CDMA One數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)衍生出來(lái)的，可以從原有的CDMA One結(jié)構(gòu)直接升級(jí)到3G，日前，中國(guó)電信集團(tuán)公司獲得增加基于CDMA2000技術(shù)制式的3G業(yè)務(wù)經(jīng)營(yíng)許可，中國(guó)電信在收購(gòu)了中國(guó)聯(lián)通CDMA網(wǎng)絡(luò)之后，啟動(dòng)了44個(gè)重點(diǎn)城市的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工程，并于去年年底前完成了340多個(gè)城市的CDMA網(wǎng)絡(luò)建設(shè)工作，滿(mǎn)足了82個(gè)無(wú)線城市的無(wú)線上網(wǎng)需求。中國(guó)電信還了“天翼”品牌并啟動(dòng)了189號(hào)段放號(hào)。由于之前所采購(gòu)的設(shè)備都支持CDMA2000制式，中國(guó)電信不需要重新建設(shè)網(wǎng)絡(luò)，在3G牌照發(fā)放后，只需進(jìn)行軟件升級(jí)，中國(guó)電信就會(huì)在第一時(shí)間里建設(shè)起一個(gè)全國(guó)覆蓋的3G網(wǎng)絡(luò)。
TD-SCDMA是由中國(guó)大陸?yīng)氉灾贫ǖ?G標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)將智能無(wú)線、同步CDMA和軟件無(wú)線電等當(dāng)今國(guó)際領(lǐng)先技術(shù)融于其中，在頻譜利用率、對(duì)業(yè)務(wù)支持具有靈活性、頻率靈活性及成本等方面的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。另外，由于中國(guó)內(nèi)的龐大的市場(chǎng)，該標(biāo)準(zhǔn)受到各大主要電信設(shè)備廠商的重視，全球一半以上的設(shè)備廠商都宣布可以支持TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)。
四、3G技術(shù)的應(yīng)用
當(dāng)前，一些移動(dòng)流媒體業(yè)務(wù)已經(jīng)能夠在2.5G網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)，3G網(wǎng)絡(luò)將為移動(dòng)業(yè)務(wù)發(fā)展提供更有效的支撐。由于3G網(wǎng)絡(luò)擁有更高的數(shù)據(jù)傳輸速率和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)支撐能力，3G運(yùn)營(yíng)商不僅可以向用戶(hù)提供高質(zhì)量的語(yǔ)音業(yè)務(wù)，而且還能夠提供高速率的流媒體業(yè)務(wù)。從全球來(lái)看，隨著3G商用進(jìn)程的加快，日本和韓國(guó)以及歐美地區(qū)的一些移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商已相繼推出了基于移動(dòng)流媒體技術(shù)的視頻業(yè)務(wù)，移動(dòng)流媒體業(yè)務(wù)已成為3G網(wǎng)絡(luò)的核心業(yè)務(wù)和熱點(diǎn)業(yè)務(wù)。從實(shí)際應(yīng)用的情況來(lái)看，移動(dòng)流媒體可提供點(diǎn)播、直播、下載播放三種業(yè)務(wù)形式。其中，點(diǎn)播應(yīng)用主要包括電影片花、精彩片斷、MTV等；直播包括電視節(jié)目、視頻監(jiān)控、重大賽事、音樂(lè)現(xiàn)場(chǎng)會(huì)等；下載播放比較適合于那些非在線、對(duì)音視頻質(zhì)量要求較高的多媒體節(jié)目。
目前國(guó)人對(duì)手機(jī)、電腦等移動(dòng)高速上網(wǎng)的需求都在增長(zhǎng)，相對(duì)于其它業(yè)務(wù)，移動(dòng)寬帶很可能短時(shí)間內(nèi)成為3G的主流應(yīng)用。中國(guó)電信日前推出的“天翼”品牌，主打“互聯(lián)網(wǎng)手機(jī)”概念，就是充分利用目前CDMA網(wǎng)絡(luò)峰值傳輸速率能達(dá)到153.6KBps的優(yōu)勢(shì)，為用戶(hù)打造高速率、全域覆蓋、使用便捷的手機(jī)互聯(lián)網(wǎng)體驗(yàn)，滿(mǎn)足用戶(hù)互聯(lián)網(wǎng)商務(wù)、娛樂(lè)、生活、信息咨詢(xún)等需求。作為回應(yīng)，中國(guó)移動(dòng)大幅降低了手機(jī)GPRS上網(wǎng)費(fèi)。很顯然，在3G時(shí)代，三大運(yùn)營(yíng)商在圍繞移動(dòng)寬帶展開(kāi)競(jìng)爭(zhēng)的同時(shí)，也必將為消費(fèi)者帶來(lái)更豐富、更實(shí)惠的差異化應(yīng)用。
由于WCDMA和CDMA2000這兩種技術(shù)都是將CDMA技術(shù)用于蜂窩系統(tǒng)，許多的思想都是源于CDMA系統(tǒng)，因此WCDMA和CDMA2000有許多相試之處：從雙工方式上看，WCDMA和CDMA2000屬于FDD模式。WCDMA和CDMA2000都滿(mǎn)足IMT-2000提出的技術(shù)要求，支持高速多媒體業(yè)務(wù)、分組數(shù)據(jù)和IP接入等。但它們?cè)诩夹g(shù)實(shí)現(xiàn)、規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)化、網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)等方面都存在較大差異。
WCDMA和CDMA2000各有優(yōu)勢(shì)和缺點(diǎn)。WCDMA技術(shù)較成熟，能同廣泛使用的GSM系統(tǒng)兼容；相比第二代通信系統(tǒng)能提供更加靈活的服務(wù)；而且WCDMA能靈活處理不同速率的業(yè)務(wù)。其缺點(diǎn)是只能共用現(xiàn)有GSM系統(tǒng)的核心網(wǎng)部分，無(wú)線側(cè)設(shè)備可以共用的很少。
CDMA2000的優(yōu)勢(shì)是可以和窄帶CDMA的基站設(shè)備很好地兼容，能夠從窄帶CDMA系統(tǒng)平滑升級(jí)，只需增加新的信道單元，升級(jí)成本較低，核心網(wǎng)和大部分的無(wú)線設(shè)備都可用。容量也比IS-95A增加了兩倍，手機(jī)待機(jī)時(shí)間也增加了兩倍。缺點(diǎn)是CDMA2000系統(tǒng)無(wú)法和GSM系統(tǒng)兼容。
1.WCDMA與CDMA2000的物理層技術(shù)比較
WCDMA和CDMA2000物理層技術(shù)細(xì)節(jié)上有相似也有差異，由于考慮出發(fā)點(diǎn)不同，造成了不同的技術(shù)特點(diǎn)。WCDMA技術(shù)規(guī)范充分考慮了與第二代GSM移動(dòng)通信系統(tǒng)的互操作性和對(duì)GSM核心網(wǎng)的兼容性；CDMA2000的開(kāi)發(fā)策略是對(duì)以IS-95標(biāo)準(zhǔn)為藍(lán)本的窄帶CDMA的平滑升級(jí)。
（1）這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的物理層技術(shù)相似點(diǎn)可以歸納為以下幾點(diǎn)：
①內(nèi)環(huán)均采用快速功率控制。CDMA系統(tǒng)是干擾受限系統(tǒng)，因此為了提高系統(tǒng)容量，應(yīng)盡可能的降低系統(tǒng)的干擾。功率控制技術(shù)可以減少一系列的干擾，這意味著同一小區(qū)內(nèi)可容納更多的用戶(hù)數(shù)，即小區(qū)的容量增加。因此CDMA系統(tǒng)中引入功率控制技術(shù)是非常必要的。
②系統(tǒng)都支持開(kāi)環(huán)發(fā)射分集，信道編碼采用卷積碼和Turbo碼。
③系統(tǒng)均采用軟切換技術(shù)。所謂軟切換是指移動(dòng)臺(tái)需要切換時(shí)，先與新的基站連通再與原基站切斷聯(lián)系，而不是先切斷與原基站的聯(lián)系再與新的基站連通。軟切換只能在同一頻率的信道間進(jìn)行，因此模擬系統(tǒng)、TDMA系統(tǒng)不具有這種功能。軟切換可以有效地提高切換的可靠性，大大減少切換造成的掉話(huà)。
④WCDMA工作頻段：1900～2025MHz頻段分配給FDD上行鏈路使用，2110～2170MHz頻段分配給FDD下行鏈路使用，2110～2170MHz頻段分配給TDD雙工方式使用。其中WCDMA和CDMA2000利用1900～2025MHz頻段(上行)，2110～2170MHz(下行)。
（2）兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的物理層技術(shù)差異可以歸納為以下幾點(diǎn)：
①擴(kuò)頻碼片速率和射頻帶寬。WCDMA根據(jù)ITU關(guān)于5MHz信道基本帶寬的劃分規(guī)則，將基本碼片速率定為3.84Mcps。WCDMA使用帶寬和碼片速率是CDMA2000-1X的3倍以上，能提供更大的多路徑分集、更高的中繼增益和更小的信號(hào)開(kāi)銷(xiāo)。CDMA2000分兩個(gè)方案，即CDMA2000-1X和CDMA2000-3X兩個(gè)階段。CDMA2000系統(tǒng)可支持話(huà)音、分組數(shù)據(jù)等業(yè)務(wù)，并且可實(shí)現(xiàn)QoS的協(xié)商。室內(nèi)最高數(shù)據(jù)速率達(dá)2Mbit/s，步行環(huán)境384kb/s，車(chē)載環(huán)境144kb/s。CDMA2000在前向和反向CDMA信道在單載波上采用碼片速率1.2288Mcps的直接序列擴(kuò)頻，射頻帶寬為1.25MHz。
②支持不同的核心網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。WCDMA要求實(shí)現(xiàn)與GSM網(wǎng)絡(luò)的兼容，所以它把GSMMAP協(xié)議作為上層核心網(wǎng)絡(luò)議；CDMA2000要求兼容窄帶CDMA，因此它把ANSI-41作為自己的核心網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。
③WCDMA進(jìn)行功率控制的速度是CDMA2000的2倍，能保證更好的信號(hào)質(zhì)量，并支持多用戶(hù)。
④為了使支持基于GSM的GPRS業(yè)務(wù)而部署的所有業(yè)務(wù)也支持WCDMA業(yè)務(wù)，為了完善新的數(shù)據(jù)話(huà)音網(wǎng)絡(luò)，CDMA2000-1x需要添加額外的網(wǎng)元或進(jìn)行功能升級(jí)。
2.WCDMA與CDMA2000網(wǎng)絡(luò)接口的比較
3G標(biāo)準(zhǔn)的基本目標(biāo)是能在車(chē)載、步行和靜止各種不同環(huán)境下為多個(gè)用戶(hù)分別提供最高為144kbit/s、384kbit/s和2048kbit/s的無(wú)線接入數(shù)據(jù)速率。為多個(gè)用戶(hù)提供可變的無(wú)線接入數(shù)率是3G標(biāo)準(zhǔn)的核心要求。CDMA2000可分別用于900MHZ和2GHZ兩個(gè)頻段CDMA2000的碼片速率與IS-95相同，兩系統(tǒng)可以兼容。WCDMA的碼片速率為3.84Mcps，顯然WCDMA系統(tǒng)中低速率用戶(hù)或語(yǔ)音用戶(hù)的移動(dòng)臺(tái)成本會(huì)大幅上升，在CDMA2000系統(tǒng)中則不會(huì)如此。
WCDMA的接口標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、制定嚴(yán)謹(jǐn)、組織嚴(yán)密，而CDMA2000的接口標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)謹(jǐn)性有待加強(qiáng)。IS-95廠家設(shè)備難以互通，給運(yùn)營(yíng)商設(shè)備選型帶來(lái)了較大問(wèn)題；3G許諾的高速無(wú)線數(shù)據(jù)服務(wù)必須可以和話(huà)音一樣實(shí)現(xiàn)無(wú)縫的漫游，這是至關(guān)重要的。多媒體信息要漫游、視頻通話(huà)也要漫游，沒(méi)有這些基本要素，3G就不能稱(chēng)其為3G。漫游涉及到的不僅僅是技術(shù)問(wèn)題，更重要的是商業(yè)利益。在這方面WCDMA顯然更勝一籌，它支持全球漫游，全球移動(dòng)用戶(hù)均有唯一標(biāo)識(shí)，而CDMA2000尚不能很好做到這一點(diǎn)。
3.WCDMA和CDMA2000網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的比較
（1）WCDMA的網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)技術(shù)
現(xiàn)有的GSM系統(tǒng)利用單一時(shí)隙可提供9.6kbit/s的數(shù)據(jù)服務(wù)。如果復(fù)用多個(gè)時(shí)隙就能升級(jí)為HSCSD（高速電路交換數(shù)據(jù)）方式；此后出現(xiàn)了GPRS（通用分組無(wú)線業(yè)務(wù)），首次在核心網(wǎng)中引入了分組交換的方式，可提供144kbit/s的數(shù)據(jù)速率。接著繼續(xù)升級(jí)采用8PSK調(diào)制，這樣傳輸速率可以上升至384kbit/s這就是EDGE；WCDMA的數(shù)據(jù)傳輸速率將高達(dá)2M/s。
（2）CDMA2000網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)技術(shù)
主要的CDMA2000運(yùn)營(yíng)商將來(lái)自現(xiàn)在的窄帶CDMA運(yùn)營(yíng)商。窄帶CDMA向CDMA2000過(guò)渡的方式為IS-95AIS95BIS-95CIMT2000。IS-95A的數(shù)據(jù)傳輸速率為14.4kbit/s，為了提供更高的速率，1999年部分廠商開(kāi)始采用IS-95B標(biāo)準(zhǔn)，理論上支持115.2kbit/s的速率。IS-95C進(jìn)一步使容量加倍，最后升級(jí)為CDMA2000。
窄帶CDMA系統(tǒng)向CDMA2000系統(tǒng)的演進(jìn)分為空中接口、網(wǎng)絡(luò)接口及核心網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)等方面。
①目前窄帶CDMA系統(tǒng)的空中接口是基于IS295A，其支持的數(shù)據(jù)速率為14.4kbit/s，由IS295A升級(jí)到IS295B，可支持64kbit/s。
②窄帶CDMA網(wǎng)絡(luò)接口的演進(jìn)主要指窄帶CDMA系統(tǒng)A接口的升級(jí)和演進(jìn)。對(duì)于窄帶CDMA系統(tǒng)，以前其A接口不是規(guī)范接口(即不是開(kāi)放接口)，窄帶CDMA和GSM的A接口的規(guī)范相比較，GSM是先有A接口標(biāo)準(zhǔn)，然后廠家依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)發(fā)；窄帶CDMA是廠家各自開(kāi)發(fā)，然后廣泛宣傳，最后憑借自身影響修改標(biāo)準(zhǔn)。
③窄帶CDMA的核心網(wǎng)在美國(guó)經(jīng)過(guò)多年發(fā)展后，從IS241A到IS241B到IS241C，我國(guó)CDMA試驗(yàn)網(wǎng)和紅皮書(shū)以IS241C為基礎(chǔ)，IS241D規(guī)范在1999年底，目前IS241E規(guī)范還未正式。
二、WCDMA和CDMA2000在我國(guó)的前景
對(duì)3G標(biāo)準(zhǔn)的選擇不僅要看其技術(shù)原理及成熟程度，還要結(jié)合本國(guó)國(guó)情、市場(chǎng)運(yùn)作狀況等因素進(jìn)行考慮。按目前的進(jìn)展來(lái)看，兩種標(biāo)準(zhǔn)最后不能融合成一種，但可以共存。
在我國(guó)，GSMMAP網(wǎng)絡(luò)已形成巨大的規(guī)模，歐洲標(biāo)準(zhǔn)的WCDMA在網(wǎng)絡(luò)上充分考慮到與第二代的GSM的兼容性，在技術(shù)上也考慮了與GSM的雙模切換兼容，向WCDMA體制的第三代系統(tǒng)演進(jìn)，從一開(kāi)始就解決了全網(wǎng)覆蓋的問(wèn)題。而且CDMA2000采用GPS系統(tǒng)，對(duì)GPS依賴(lài)較大；在小區(qū)站點(diǎn)同步方面，CDMA2000基站通過(guò)GPS實(shí)現(xiàn)同步，將造成室內(nèi)和城市小區(qū)部署的困難，而WCDMA設(shè)計(jì)可以使用異步基站，運(yùn)營(yíng)者獨(dú)立性強(qiáng)；對(duì)于電信設(shè)備制造行業(yè)，我國(guó)在GSM蜂窩移動(dòng)通信方面發(fā)展成熟，而窄帶CDMA系統(tǒng)尚未形成規(guī)模和產(chǎn)業(yè)。
WCDMA采用全新的CDMA多址技術(shù)，并且使用新的頻段及話(huà)音編碼技術(shù)等。因此GSM網(wǎng)絡(luò)雖然可采用一些臨時(shí)的替代方案提供中等速率的數(shù)據(jù)服務(wù)，卻不能提供一種相對(duì)平滑的路徑以過(guò)渡到WCDMA。而CDMA2000的設(shè)計(jì)是以IS-95系統(tǒng)的豐富經(jīng)驗(yàn)為依據(jù)的，因此窄帶CDMA向CDMA2000的演進(jìn)無(wú)論從無(wú)線還是網(wǎng)絡(luò)部分都更為平滑。在基站方面只需更新信道板，并將系統(tǒng)軟件升級(jí)，即可將IS-95基站升級(jí)為CDMA2000基站。
由此可見(jiàn),WCDMA和CDMA2000還將長(zhǎng)時(shí)間在我國(guó)共存，鹿死誰(shuí)手？尚未分曉。
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新的移動(dòng)通信實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，將先修課學(xué)習(xí)、工業(yè)實(shí)習(xí)、理論課學(xué)習(xí)、實(shí)驗(yàn)課開(kāi)展、畢業(yè)論文等多個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行整合，形成從基礎(chǔ)理論仿真到專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)操作、工程技術(shù)實(shí)訓(xùn)、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)等一個(gè)開(kāi)放的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。
通過(guò)通信類(lèi)先修課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生準(zhǔn)備好相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)，同時(shí)也對(duì)移動(dòng)通信在課程體系中的地位有明確的定位[14，15]。相應(yīng)編程語(yǔ)言類(lèi)課程的學(xué)習(xí)更為實(shí)驗(yàn)仿真提供了良好的基礎(chǔ)。移動(dòng)通信理論課程的講授為實(shí)驗(yàn)課程的開(kāi)設(shè)提供了直接的理論平臺(tái)。工業(yè)實(shí)習(xí)安排在移動(dòng)通信實(shí)驗(yàn)課開(kāi)設(shè)前一學(xué)期開(kāi)展，實(shí)習(xí)內(nèi)容是到各通信運(yùn)營(yíng)商公司和設(shè)備廠家進(jìn)行跟崗實(shí)習(xí)，涉及到的內(nèi)容有：移動(dòng)通信系統(tǒng)基站的建設(shè)與維護(hù)；交換與傳輸系統(tǒng)管理和維護(hù)；光纖傳輸設(shè)施維護(hù)；移動(dòng)終端制造與維修；3G應(yīng)用等多個(gè)方面。通過(guò)工業(yè)實(shí)習(xí)使學(xué)生對(duì)當(dāng)前移動(dòng)通信所涉及到具體問(wèn)題有了充分的感性認(rèn)識(shí)，這對(duì)之后實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開(kāi)展，特別是移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)方面實(shí)訓(xùn)的進(jìn)行有很好的促進(jìn)作用。移動(dòng)通信實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開(kāi)展涵蓋以下幾個(gè)方面：基礎(chǔ)理論仿真、專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)操作、工程技術(shù)實(shí)訓(xùn)、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)、畢業(yè)設(shè)計(jì)。基礎(chǔ)理論仿真是利用MATLAB軟件實(shí)現(xiàn)：QPSK調(diào)制及解調(diào)；MSK、GMSK調(diào)制及相干解調(diào)；QAM調(diào)制及解調(diào)；OFDM調(diào)制解調(diào)；m序列產(chǎn)生及特性分析；Gold序列產(chǎn)生及特性分析；數(shù)字鎖相環(huán)載波恢復(fù)；Rake接收機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)。例如，OFDM調(diào)制解調(diào)實(shí)驗(yàn)，按照?qǐng)D2OFDM仿真結(jié)構(gòu)圖，利用MATLAB程序?qū)崿F(xiàn)圖2中不同測(cè)試點(diǎn)處的信號(hào)波形。
工程技術(shù)實(shí)訓(xùn)階段則是利用3G天線獲取實(shí)際信號(hào)，利用頻譜分析儀等儀器實(shí)現(xiàn)CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA信號(hào)的分析。同時(shí)實(shí)現(xiàn)基站放大器、塔頂放大器性能指標(biāo)的測(cè)試。例如，圖4中給出利用頻譜分析儀所測(cè)得實(shí)際CDMA2000和WCDMA信號(hào)的頻譜特性。
創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)階段主要是針對(duì)有興趣參加各類(lèi)設(shè)計(jì)競(jìng)賽的學(xué)生開(kāi)展，將全國(guó)及各省、校級(jí)電子設(shè)計(jì)大賽題目進(jìn)行改造，從中選取與移動(dòng)或無(wú)線通信有關(guān)，且具有創(chuàng)新性、前瞻性、實(shí)用性的方案，經(jīng)過(guò)適當(dāng)修改作為創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)階段的實(shí)驗(yàn)案例。學(xué)生可以通過(guò)這樣的實(shí)驗(yàn)案例了解各級(jí)大賽的要求及特點(diǎn)，教師則也可以在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，選拔優(yōu)秀學(xué)生參加各級(jí)大賽，進(jìn)而提高學(xué)生的能力和水平。畢業(yè)設(shè)計(jì)階段主要是利用實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)條件，從學(xué)院承擔(dān)的科研項(xiàng)目中，將某些項(xiàng)目進(jìn)行簡(jiǎn)化、修改、重組，轉(zhuǎn)化成通信專(zhuān)業(yè)類(lèi)論文題目，或從本專(zhuān)業(yè)最新的科技論文中選擇其中合適的內(nèi)容進(jìn)行改進(jìn)，作為通信專(zhuān)業(yè)類(lèi)綜合性畢業(yè)設(shè)計(jì)案例，從而將先進(jìn)的科研成果打造為優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源，實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)與前沿、經(jīng)典與現(xiàn)代的結(jié)合。為通信類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生提供了廣闊的選擇空間和開(kāi)放的培養(yǎng)環(huán)境。總之，移動(dòng)通信實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系中基礎(chǔ)理論仿真、專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)操作和工程技術(shù)實(shí)訓(xùn)是必修課程教學(xué)內(nèi)容，是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基礎(chǔ)與根本[16]。創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)、畢業(yè)設(shè)計(jì)則是移動(dòng)通信實(shí)驗(yàn)向之后教學(xué)、實(shí)踐環(huán)節(jié)的擴(kuò)展與延伸。這樣由必修和擴(kuò)展環(huán)節(jié)共同構(gòu)建起移動(dòng)通信實(shí)驗(yàn)教學(xué)開(kāi)放體系。
本文作者：馮敏羅清龍作者單位：聊城大學(xué)
1.1從傳輸信號(hào)分有GSM直放站、CDMA直放站和3G直放站
1.1.1GSM移動(dòng)通信直放站是為消除GSM900MHz/1800MHz頻段移動(dòng)通信網(wǎng)的小范圍信號(hào)盲區(qū)或弱信號(hào)區(qū)而設(shè)計(jì)生產(chǎn)的通信設(shè)備。被廣泛應(yīng)用于地下商場(chǎng)、停車(chē)場(chǎng)、地鐵、隧道、高層建筑的辦公室等基站信號(hào)所無(wú)法到達(dá)的信號(hào)盲區(qū)，同時(shí)對(duì)于消除城市因受高樓大廈影響而產(chǎn)生的室外局部信號(hào)陰影區(qū)或邊遠(yuǎn)郊區(qū)個(gè)別村鎮(zhèn)的弱信號(hào)區(qū)也具有相當(dāng)好的覆蓋效果。
1.1.2CDMA直放站可以擴(kuò)大CDMA基站的覆蓋范圍，大大節(jié)省CDMA網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的投資(一個(gè)CDMA直放站的投資約為一個(gè)CDMA基站的十分之一)。特別是在高層樓宇、地下(如地鐵)、以及盲區(qū)等特殊環(huán)境下，CDMA直放站將充分發(fā)揮它的優(yōu)勢(shì)。由于各種地理環(huán)境和用戶(hù)的要求不同，所需的CDMA直放站的類(lèi)型也不同。
1.1.3CDMA直放站是為了消除移動(dòng)通信網(wǎng)覆蓋盲區(qū)或弱信號(hào)，延伸基站信號(hào)覆蓋的一種中繼設(shè)備，它能解決消除城市因受高樓大廈影響而產(chǎn)生的室外局部信號(hào)陰影區(qū)，地下停車(chē)場(chǎng)、地下隧道、商場(chǎng)、電梯等基地?zé)o法到達(dá)信號(hào)的盲區(qū)，提高了覆蓋范圍增強(qiáng)了信號(hào)覆蓋延伸。
1.1.4與傳統(tǒng)的2G無(wú)線通信系統(tǒng)相比，由于3G無(wú)線通信系統(tǒng)主要使用的頻段在2000MHz附近，根據(jù)電波傳播衰減規(guī)律，顯然3G的無(wú)線信號(hào)比2G的無(wú)線信號(hào)衰減得更快。這樣，在同等功率情況下的3G基站和直放站的覆蓋范圍都比2G的要小。所以在達(dá)到與2G網(wǎng)絡(luò)同等的覆蓋水平時(shí)，需要更多的直放站來(lái)完成網(wǎng)絡(luò)覆蓋。由此我們可以預(yù)期，在即將到來(lái)的3G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中，直放站也必然仍將扮演著重要的角色。
1.2從傳輸帶寬來(lái)分有寬帶直放站和選頻（選信道）直放站
1.2.1GSM移動(dòng)通信寬帶直放站的主要特點(diǎn)：
高的系統(tǒng)增益且增益連續(xù)可調(diào)；采用先進(jìn)的數(shù)字濾波技術(shù)，帶外抑制特別好；全雙工工作，很高的上/下行隔離度；兩端口標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，安裝極為方便；內(nèi)置電源且設(shè)計(jì)有電源保護(hù)系統(tǒng)和免維護(hù)備用電源接口；采用ALC技術(shù)，輸出電平連續(xù)可調(diào)，穩(wěn)定可靠；可選智能監(jiān)控，故障自動(dòng)報(bào)警及遠(yuǎn)程維護(hù)；高線性功放，性能穩(wěn)定等。
1.2.2GSM移動(dòng)通信頻帶選擇直放站的主要特點(diǎn)：
高的系統(tǒng)增益且增益連續(xù)可調(diào)；全雙工工作，很高的上/下行隔離度；中心頻率和帶寬任意可調(diào)，滿(mǎn)足不同客戶(hù)要求，帶外抑制好，不同營(yíng)運(yùn)商之間的信號(hào)不會(huì)產(chǎn)生相互干擾；內(nèi)置電源且設(shè)計(jì)有電源保護(hù)系統(tǒng)和免維護(hù)備用電源接口；兩端口標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，安裝極為方便；采用PLL控制技術(shù)的選頻模塊，性能穩(wěn)定可靠，噪聲系數(shù)低等。
1.3從傳輸方式來(lái)分有無(wú)線直放站、光纖直放站和移頻傳輸直放站
1.3.1無(wú)線傳輸直放站
下行從基站接收信號(hào)，經(jīng)放大后向用戶(hù)方向覆蓋；上行從用戶(hù)接收信號(hào)，經(jīng)放大后發(fā)送給基站。為了限帶，加有帶通濾波器
1.3.2光纖傳輸直放站
將收到的信號(hào)，經(jīng)光電變換變成光信號(hào)，傳輸后又經(jīng)電光變換恢復(fù)電信號(hào)再發(fā)出。
1.3.3移頻傳輸直放站
將收到的頻率上變頻為微波，傳輸后再下變頻為原先收到的頻率，放大后發(fā)送出去。
2直放站的定義
直放站（又叫中繼器）屬于同頻放大設(shè)備，是指在無(wú)線通信傳輸過(guò)程中起到信號(hào)增強(qiáng)的一種無(wú)線電發(fā)射中轉(zhuǎn)設(shè)備。無(wú)論是GSM直放站、CDMA直放站還是3G直放站，其原理是基本相同的。直放站的基本功能就是一個(gè)射頻信號(hào)功率增強(qiáng)器。
3直放站的應(yīng)用
直放站可以擴(kuò)大服務(wù)范圍，消除覆蓋盲區(qū)，如高山，建筑物，樹(shù)林等阻擋物而形成的信號(hào)盲區(qū)；在郊區(qū)能夠增強(qiáng)場(chǎng)強(qiáng)，擴(kuò)大郊區(qū)站的覆蓋；沿高速公路架設(shè)，增強(qiáng)覆蓋效率；還可以解決室內(nèi)覆蓋，如大型建筑物內(nèi)信號(hào)衰減信號(hào)盲區(qū)、地下商城、遂道等衰減信號(hào)盲區(qū)；另外，將空閑基站的信號(hào)引到繁忙基站的覆蓋區(qū)內(nèi)，實(shí)現(xiàn)疏忙等。
3.1公路、郊區(qū)重點(diǎn)農(nóng)村的覆蓋
隨著社會(huì)的發(fā)展，高速公路逐漸增多，公路的覆蓋成為一個(gè)很大難題，為了有效節(jié)約資源，直放站在這里得到了廣泛應(yīng)用。，某條高速公路如果全部利用宏基站覆蓋，共計(jì)需要15個(gè)宏基站，采用宏基站帶直放站方式，只需要8個(gè)宏基站，在很大程度上節(jié)約了成本。
3.2“L”型覆蓋
某一風(fēng)景區(qū)位于山谷中，距離基站不到4公里，但由于被山脈阻擋，根本無(wú)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)。在山脈的盡頭安裝一直放站，由于直放站接收信號(hào)的方向和發(fā)射信號(hào)的方向成一定的角度，相當(dāng)于基站的電波在直放站處轉(zhuǎn)了一個(gè)彎。依靠山體的阻擋，直放站的施主天線和服務(wù)天線分別放在山體的兩側(cè)，隔離度很大，直放站的性能可以充分發(fā)揮，很好地解決了該風(fēng)景區(qū)用戶(hù)的通信問(wèn)題，還使該基站的通信距離向山谷里延伸了6公里。
3.3開(kāi)闊地域的覆蓋
人口分布較少的開(kāi)闊地域是使用直放站進(jìn)行覆蓋的典型場(chǎng)合。當(dāng)直放站采用全向天線時(shí)，只要有一定的鐵塔高度，在直放站工作正常的情況下，3公里內(nèi)可以明顯地感覺(jué)到直放站的增益作用。但距離超過(guò)5公里以后，直放站的增益作用就迅速消失，用手機(jī)進(jìn)行基站接收信號(hào)電平測(cè)試，無(wú)論直放站是否工作，接收電平都沒(méi)有明顯變化。這是因?yàn)樵谄皆_(kāi)闊地區(qū)，房屋建筑和地形地貌造成的傳輸衰耗相對(duì)較小，而隨空間距離的增加，電波按32.45+20logf(MHz)+20logD(公里)的規(guī)律衰減；即距離每增加一倍，電波衰減6dB。
4直放站的優(yōu)點(diǎn)及不足
4.1直放站的優(yōu)點(diǎn)
4.1.1同等覆蓋面積時(shí)，使用直放站投資較低。在平原地區(qū)室外一個(gè)全向基站可以有10km覆蓋半徑；一個(gè)全向直放站可以有4km覆蓋半徑；就覆蓋面積而言，六個(gè)直放站約相當(dāng)于一個(gè)基站。六個(gè)直放站的設(shè)備價(jià)約為一個(gè)基站的80%。但考慮到機(jī)房租用和裝修、交直流電源、空調(diào)、傳輸系統(tǒng)和電路租金等費(fèi)用，六個(gè)直放站的費(fèi)用只相當(dāng)于于一個(gè)基站的50%，甚至更低。
4.1.2覆蓋更為靈活。一個(gè)基站基本上是圓形覆蓋，多個(gè)直放站可以組織成多種覆蓋形式。如“一”字型排開(kāi)，可以覆蓋十幾至幾十公里的路段。也可以組織成“L”型、“N”型和“M”型覆蓋，特別適合于山區(qū)組網(wǎng)。
4.1.3在組網(wǎng)初期，由于用戶(hù)較少，投資效益較差，可以用一部分直放站代替基站。用戶(hù)發(fā)展起來(lái)后現(xiàn)更換為基站，替換下來(lái)的直放站再進(jìn)一步放置在更邊緣的地區(qū)，這樣一步步地滾動(dòng)發(fā)展。
4.1.4由于不需要土建和傳輸電路的施工，建網(wǎng)迅速。
4.2直放站的不足
不能增加系統(tǒng)容量。
4.2.1引入直放站后，會(huì)給基站增加約3dB以上的噪音，使原基站工作環(huán)境惡化，覆蓋半徑減少。所以一個(gè)基站的一個(gè)扇區(qū)最好帶兩個(gè)以下的直放站工作。
4.2.2直放站只能頻分不能碼分，一個(gè)直放站往往將多個(gè)基站或多個(gè)扇區(qū)的信號(hào)加以放大。引入過(guò)多的直放站后，導(dǎo)致基站短碼相位混亂導(dǎo)頻污染嚴(yán)重，優(yōu)化工作困難，同時(shí)加大了不必要的軟切換。
4.2.3直放站的網(wǎng)管功能和設(shè)備檢測(cè)功能遠(yuǎn)不如基站，當(dāng)直放站出現(xiàn)問(wèn)題后不易察覺(jué)。
4.2.4由于受隔離度的要求限制，直放站的某些安裝條件要比基站苛刻的多，使直放站的性能往往不能得到充分發(fā)揮。
4.2.5如果直放讓自激或直放站附近有干擾源，將對(duì)原網(wǎng)造成嚴(yán)重影響。由于直放站的工作天線較高，會(huì)將干擾的破壞作用大面積擴(kuò)大。
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