無線通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計與現(xiàn)場測試[2]

  還有一些重要設(shè)計是自適應(yīng)調(diào)制和編碼，它容許不同的數(shù)據(jù)速率指定給不同的用戶，依它們的通路情況而定。由于通路情況隨時間變化，接收機(jī)收集一套通路統(tǒng)計特性，供發(fā)送端和接收端使用，使調(diào)制編碼、信號帶寬、信號功率、預(yù)選周期、通路估計濾波器和自動增益控制等系統(tǒng)參數(shù)最佳化。當(dāng)然，還必須有效地設(shè)計"媒介接入控制"MAC，以期在有損耗的無線通路上取得可靠的傳輸性能，讓TCP/IP規(guī)約有效地運用，這里可考慮“自動重復(fù)傳輸和分層”措施ARQF。這是在發(fā)送端把各數(shù)據(jù)分組再分成較小的分組，依次在通路上向前傳輸。如果在接收端有一小分組沒有正確送到，就通知發(fā)送端重新再發(fā)。實際上，這種ARQ的作用相當(dāng)于“時間分集”，藉以克服噪聲、干擾和衰落等不良影響。業(yè)務(wù)質(zhì)量QoS總的目的是要可靠地取得每一通信用戶長期使用感到滿意。

  一、MIMO-OFDM設(shè)計要素

  寬帶無線通信網(wǎng)的信號傳送首先遇到的問題是多途徑電波傳播。就是說，蜂窩網(wǎng)基臺向移動用戶終端發(fā)送的無線電波，常常遇到許多不同的障礙物，諸如高樓建筑、大樹、低層住房以及汽車等等的折射，先后到達(dá)接收終端。這些都是復(fù)雜的"非視距"NLOS傳播，而不是單純的點與點間的視距LOS傳輸。因此，在設(shè)計無線網(wǎng)時，應(yīng)根據(jù)這些非視距傳播的特點，采取相應(yīng)有效的對策。

  特別對于通路色散、k因數(shù)、多普勒、交叉偏振、天線相關(guān)性等等，應(yīng)加以密切注意，需要具體考慮射頻及硬件，數(shù)/模和模/數(shù)轉(zhuǎn)換器和其時鐘、升頻和降頻轉(zhuǎn)換振蕩器、以及各種器件的線性和動態(tài)范圍等問題。在非視距通路，因傳輸路程中近的和遠(yuǎn)的建筑物都會對無線電波產(chǎn)生反射，到了接收端就會引起通路色散。它由根均方時延分布表示，隨距離而加大。它隨著環(huán)境、天線束射寬度和天線高度而變化，典型的色散值是在0.1～5μs范圍以內(nèi)。這類無線通路的衰落信號大小是依從“賴斯”(Rice)分布規(guī)律，取決于固定通路分量功率Pc與散射通路分量功率Ps兩者之比，Pc/Ps，稱為“賴斯”k因數(shù)。Pc=O即k=0時發(fā)生的是最壞的衰落，其分布稱為“賴斯”分布。K因數(shù)是系統(tǒng)設(shè)計的重要參數(shù)，因為它與一般深度衰落的概率有關(guān)。為了可靠的通信，不論固定的、還是移動的通信系統(tǒng)，在設(shè)計時都應(yīng)考慮這種最嚴(yán)重的"瑞利"(RayLeigh)衰落。

  在固定無線通路和移動無線通路都會出現(xiàn)多普勒(Doppler)現(xiàn)象，但兩者的多普勒頻譜不同。固定無線通路的多普勒頻率范圍為0.1-2Hz，其頻譜形狀近于指數(shù)律或圓形角。而在移動無線通路，多普勒頻率約100Hz，并且具有"杰克"(Jake)頻譜。所謂交叉偏振鑒別XPD，是指同類偏振與交叉偏振兩種平均接收功率之比。XPD表示兩種利用不同偏振取向的傳輸通路的間隔。XPD越大，則兩個通路耦合的能量越小。傳輸距離越長，XPD系統(tǒng)都很重要。如相關(guān)系數(shù)值較高，例如大于0.7，則分集和多工增益值都將顯著減小，如相關(guān)值為1，則分集增益值減至0.實際應(yīng)用一般采取較低的相關(guān)系數(shù)。如基臺和接收天線的構(gòu)形選擇恰當(dāng)，相關(guān)系數(shù)較低，約在0.1-0.5范圍內(nèi)。

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