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3G系统中3种技术体制的抗干扰能力的比较

浏览:5570  来源:通信人在线  日期:2018-06-27

移动通信发展的核心问题是系统抗干扰和容量之间能够得到很好均衡,一方面希望能在有限的频率资源上传送更多的业务;另一方面由于业务增多使系统的干扰增强,致使降低干扰和提高灵敏度以保证业务正确传输的难度加大。1G移动通信系统主要采用频分复用和模拟技术,用户之间的干扰通过采用不同的频点来隔离(即每个频点只能传送一个用户),用户业务通过模拟技术来提供,系统容量和抗干扰能力相当有限。2G中的GSM移动通信系统主要采用频分复用、时分复用和数字技术,用户之间的干扰通过采用不同频点和时隙来隔离,每个频点可以传送多个用户,用户业务通过数字技术来提供,与1G移动通信系统相比,系统容量和抗干扰能力有质的飞跃。在3G移动通信系统中,不同的3G标准都采用了CDMA技术来提升容量,但由于多个CDMA用户存在严重的自干扰,因此不同的3G标准采用了不同的自干扰抑制技术,从而导致不同的3G标准在抗干扰方面有较大的差别,这些差别使系统能力差异显著,集中体现在组网过程中。下面对TD-SCDMAcdma2000WCDMA抗干扰能力进行分析比较.

1TD-SCDMA的抗干扰能力

TD-SCDMA是目前容量和抗干扰能力都能达到良好均衡的移动通信系统。在容量上,TD-SCDMA采用的CDMA技术极大地提高了系统容量。在抗干扰方面,TD-SCDMA的抗干扰能力有3个特点。

1)采用了低带宽频点(1.6MHz),不同的频点之间的干扰可以得到很好的隔离;而低带宽还可以在有限的频率资源上提供更多的频点,这不仅可以使频率的使用率得到大幅提升,而且丰富的频点可以使组网时的干扰得到很好的抑制。

2)采用时分复用技术(7个业务时隙)使影响自干扰的因素显著降低。CDMA的自干扰随用户数量的增加呈指数级增长。将CDMA用户分配到不同的时隙上,由于不同时隙的干扰可以被很好隔离,CDMA自干扰因素仅仅为单个时隙的CDMA用户(对于12.2kbit/s的话音用户,一个1.6MHz频点有24个信道,一个时隙只有8个信道,8个用户的自干扰是主要干扰),自干扰因素显著降低。

3)采用智能天线和联合检测来抑制剩余的CDMA自干扰,通过智能天线和联合检测的有机结合,利用上、下行波束赋形可以有效地解决多径干扰和多址干扰等问题。由于一个时隙的信道数只有812.2kbit/s信道,8个用户的自干扰通过智能天线和联合检测可以得到很好解决。

可见,TD-SCDMA系统通过CDMAFDMATDMA、智能天线和联合检测等多种技术解决了干扰和容量之间的均衡问题,不但系统容量增大,而且系统的干扰可控,这决定了TD-SCDMA在组网时具有不可抗拒的优势。从容量和抗干扰的良好均衡上来说,GSM1G2G的平滑演进,TD-SCDMA2G3G的平滑演进。

2cdma2000的抗干扰能力

cdma2000的抗干扰和容量得到一定程度的均衡。在容量上,cdma2000采用的CDMA技术极大地提高了系统容量。在抗干扰方面,cdma2000的抗干扰能力有3个特点。

1)采用低带宽频点(1.25x2MHz),与TD-SCDMA一样,低带宽可以提供更多的频点使组网干扰得到抑制。

2)将全部CDMA用户分配到一个时隙上,对于12.2kbit/s的话音用户,一个1.25x2MHz频点有30个信道,30个用户的自干扰是主要干扰,自干扰因素比较高。

3cdma2000是一个干扰受限系统而不是码道受限系统,自干扰主要靠功率控制技术来降低。功率控制的实质是在存在干扰的前提下实现容量的最大化,但无法从根本上消除干扰,当用户数达到一定程度时,系统必然会出现呼吸效应和难于边缘覆盖。

可见,cdma2000没有采用时分复用等干扰消除技术,系统容量虽然得到增大,但抗干扰技术要落后2G中的GSM移动通信系统,干扰问题引起的呼吸效应现象和难于边缘覆盖等问题将时刻影响组网、业务发展、网络质量和网络稳定性等。

3WCDMA的抗干扰能力

WCDMA系统中抗干扰和容量是否得到均衡还需要进一步研究。WCDMAcdma2000所采用的技术和方法基本相同,除了频点带宽和系统容量的差别外,没有其他根本性差别,但频点带宽和系统容量使WCDMA呈现与cdma2000完全不一样结果:首先,WCDMA的频点带宽为5x2 MHz,因而90x2 MHz只有18个独立频点,在组网时由于室内覆盖、热点覆盖、盲区覆盖和频率保护间隔等往往需要独立的频点,这样WCDMA对带宽的需求比较高,而且带宽浪费现象较严重;其次,在有限的频点资源下往往难于满足独立频点的要求,这就必然要求采用同频点工作,而同频点工作的干扰肯定要远大于异频点工作,而且网络是否能同频点工作是个未知数。这是WCDMA特有的现象:一个5x2 MHz频点有128个信道,128个用户的自干扰是主要干扰,自干扰因素远远超过cdma2000,这导致WCDMA一个5x2 MHz频点实际可用的信道只有60个,这样WCDMA的容量虽然比GSM有所提高,但比IS-95要小得多。

可见,WCDMA由于采用了高带宽频点,不但在容量上而且在抗干扰方面都要远远落后于cdma2000,更不用说与TD-SCDMA进行比较,按现有的技术水平,从严格意义上来说,WCDMA容量和干扰没有得到均衡。

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