分布式移動(dòng)通信系統(tǒng)及技術(shù)研究

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1分布式移動(dòng)通信系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)

1.1分布式移動(dòng)通信系統(tǒng)主要由以下幾個(gè)部分組成

在這些組成部分中，無線信號(hào)的作用是對(duì)分布式的接入和接收進(jìn)行預(yù)處理，其主要原因是在分布式移動(dòng)通信中，無線信號(hào)的處理單元相互之間的距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于載波的波長(zhǎng)，并且與移動(dòng)臺(tái)的距離各不相同。

1.2分布式移動(dòng)通信的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的提出主要是為了解決新時(shí)代下通信系統(tǒng)所面對(duì)的頻譜和功率的問題。

2在分布式移動(dòng)通信系統(tǒng)中采用的關(guān)鍵技術(shù)

分布式接入和分布式信號(hào)處理是提高新一代移動(dòng)通信系統(tǒng)容量和頻譜效率的途徑之一，但也是難點(diǎn)。分布式移動(dòng)通信系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)包括以下幾種。

2.1發(fā)分集與收分集技術(shù)分集方法可以提高通信系統(tǒng)的魯棒性，通過發(fā)送和接收天線之間的多條途徑，改善系統(tǒng)的BER。在接收端，這種分集和RAKE接收提供幾乎相同。分集也可以通過使用多根發(fā)射天線

當(dāng)無線信號(hào)處理器與移動(dòng)臺(tái)之間的距離幾乎相同時(shí)，分布式式移動(dòng)通信則不能滿足需要。但是，如果分布式移動(dòng)通信系統(tǒng)中德的無線信號(hào)處理單元與移動(dòng)臺(tái)的距離比傳統(tǒng)的通信系統(tǒng)中轉(zhuǎn)站到移動(dòng)臺(tái)的距離小得多，它們發(fā)射的時(shí)間相差不大。因此，可以采用路徑分集的思路來收集不同天線發(fā)射的信號(hào)。與此相反，針對(duì)反向鏈路，如果要達(dá)到抑制干擾，提高信號(hào)的信噪比，則需要讓無線信號(hào)處理單元具備空時(shí)多用戶的檢測(cè)。所以，在分布式移動(dòng)通信系統(tǒng)中，應(yīng)該綜合采用各種分集接收方法。

2.2時(shí)空處理技術(shù)

空時(shí)處理技術(shù)在目前的通信行業(yè)是一個(gè)非常活躍的領(lǐng)域。在起初，許多相關(guān)的學(xué)習(xí)研究者知識(shí)重視空間信號(hào)傳播的特征和信號(hào)的處理方式，多時(shí)空處理技術(shù)這方面涉及比較少。直到上世紀(jì)九十年代中期，由于移動(dòng)通信行業(yè)的快速發(fā)展，人們對(duì)于無線鏈路傳輸速率的要求越來越高，傳統(tǒng)的時(shí)頻域信號(hào)設(shè)計(jì)已經(jīng)不能滿足現(xiàn)在的要求。工業(yè)界的實(shí)際需求推動(dòng)了理論界的深入探索。在MIMO技術(shù)的發(fā)展，可以將空時(shí)編碼的研究分為三大方向：空間復(fù)用、空間分集與空時(shí)預(yù)編碼技術(shù)，如圖所示。

2.3智能天線技術(shù)

采用智能天線的技術(shù)可以有效的提高通信系統(tǒng)的性能。在分布式移動(dòng)通信系統(tǒng)中，研究智能天線技術(shù)可有效減少和抑制外界干擾，對(duì)保證通信系統(tǒng)的正常工作具有重要作用。這也成為了分布式移動(dòng)通信的特色之一。現(xiàn)在用于上行接收的智能天線技術(shù)已經(jīng)日趨成熟。傳統(tǒng)的智能天線技術(shù)是單空域處理技術(shù)，而RAKE接收機(jī)、多用戶檢測(cè)等技術(shù)則屬于時(shí)域信號(hào)處理技術(shù)，二者之間存在一定的互補(bǔ)性。綜合二者優(yōu)點(diǎn)來設(shè)計(jì)空時(shí)二維接收機(jī)，可以明顯提高系統(tǒng)性能。

2.4空時(shí)編碼技術(shù)

空時(shí)編碼的具體的工作原理是：把信源給出的信息數(shù)據(jù)流送到空時(shí)編碼器后，在形成的同時(shí)把多個(gè)發(fā)射天線上射出的矢量輸出，我們把折調(diào)制符號(hào)稱為時(shí)空符號(hào)用STS表示也可以叫做時(shí)空矢量符即(STVS)與通常我們用一個(gè)復(fù)數(shù)表示調(diào)制符號(hào)類似(復(fù)的基帶表示)，一個(gè)空時(shí)矢量符STVS就可以表示成為一個(gè)復(fù)數(shù)的矢量,矢量中數(shù)的個(gè)數(shù)等于發(fā)射天線的個(gè)數(shù)。目前提出的空時(shí)編碼方式包括：⑴正交空時(shí)分組碼，英文簡(jiǎn)稱為：OSTBC；⑵貝爾分層空時(shí)結(jié)構(gòu)英文簡(jiǎn)稱為：BLAST；⑶空時(shí)格型編碼，英文簡(jiǎn)稱為：STTC。這3個(gè)種類接方式需要知道通信傳輸系數(shù)的空時(shí)編碼,另外還有適于少數(shù)不知道信道傳輸系數(shù)情況的有效期分空時(shí)編碼。目前的空時(shí)編碼研究主要放在分組空時(shí)編碼和格狀空時(shí)編碼，其原因是格狀空時(shí)編碼具有很高的分集增益和編碼增益，但它譯碼復(fù)雜性會(huì)隨著狀態(tài)數(shù)和編碼速率的增加呈現(xiàn)指數(shù)的增長(zhǎng)。

2.5“虛擬小區(qū)”技術(shù)

“虛擬小區(qū)”由多個(gè)無線信號(hào)處理單元構(gòu)成。由于無線信號(hào)處理單元的放置的靈活性，可以根據(jù)具體的地形、環(huán)境等條件靈活配置，所以，可以有效解決無線覆蓋的問題。“虛擬小區(qū)”的核心是中央控制器，用于分配“虛擬小區(qū)”中的無線資源，協(xié)調(diào)無線信號(hào)處理單元的工作狀態(tài)，并負(fù)責(zé)與鄰近的“虛擬小區(qū)”中央控制器，以及移動(dòng)交換中心通信。當(dāng)“虛擬小區(qū)”技術(shù)變得成熟時(shí)，可以考慮小區(qū)邊界的動(dòng)態(tài)劃分問題，以平衡網(wǎng)絡(luò)負(fù)載。但是，這是一個(gè)較為復(fù)雜的問題，需要進(jìn)一步深入研究。

3結(jié)束語(yǔ)

分布式無線提東通信因?yàn)榫哂泄β矢摺⒏采w范圍大等優(yōu)點(diǎn)，所以被認(rèn)為是未來移動(dòng)通信中關(guān)鍵的多天線接入方式，并成為通信行業(yè)研究的熱點(diǎn)。但由于分布式移動(dòng)通信系統(tǒng)是一個(gè)全新的概念，從理論和工程上都面臨著困難。所以仍有許多問題急需解決。

本文作者：黃大世沈俊工作單位：安徽四創(chuàng)電子股份有限公司