基于SC-FDE移动多媒体系统的设计与实现

3 基于SC-FDE无线多媒体传输设计实现

3.1 系统实现方式

基于以上一些分析考虑，在本系统中采用TDD双工方式、QPSK调制、TPC编码以及SC-FDE技术，并在基站端采用多天线来实现分集，从而提高系统可靠性。以上行为例，其实现框图如图1所示。


图1 基于SC-FDE无线多媒体传输系统上行框图

3.2 SC-FDE实现帧结构格式

基于SC-FDE无线多媒体传输系统实现帧结构如图2所示，一个通用的基本单元长度（Slot）为（ ）*1152 chip，其中分为数据块（DB）和导频（Pilot）。一个基本单元有 个数据块，每一个数据块以及导频块前均插入了循环前缀（CP）。



图2 基于SC-FDE无线多媒体传输系统实现帧结构

对于一帧而言，主要包括长度为256个chip的主同步码（PSC，完成同步功能）以及数个Slot。根据PSC完成同步后，截取出各个传输块，并根据导频块对各个数据块所处处的信道进行估计。具体而言，SC-FDE关键算法由图3所示。其中 为接收到的传输块， 为其变换到频域后的结果。



图3 基于SC-FDE系统频域均衡框图



4 测试与验证结果：

利用上述方案及算法，我们就典型小区环境进行了试验。试验结果如图4所示，试验条件如下

· 小区半径约为7km

· 基站天线高度60m，天线增益10dBi

· 移动台天线高度3m，天线增益5dBi

· 移动速度≤100km/h



图4：解调输出信号Eb/N0的CDF曲线

图4为解调输出信号Eb/N0的CDF曲线，其横坐标为解调输出信号的Eb/N0（单位：dB）。 曲线为天线0的输出信号Eb/N0的CDF曲线， 曲线为天线1的输出信号Eb/N0的CDF曲线， 为两个天线解调输出信号相加后所得结果的Eb/N0的CDF曲线， 曲线为从上述三个结果中适时选择最好的一个所对应的Eb/N0的CDF曲线，从图中可以看出，采用分集技术可以明显提高系统的稳定性和可靠性，大大提高系统的覆盖范围，而且采用分集方式时，直接合并与从三个结果中选择最好的一个的效果基本一样。

5 结论：

本系统采用最终决定采用方案为：TDD+QPSK＋FDE＋接收分集的实现方式，SC-FDE 系统具有较强的克服频率选择性衰落的能力,降低了对系统的要求，并克服了OFDM 系统对的不足而且和OFDM有向接近的性能；采用TDD双工方式提高频谱利用率，使得本系统更适应多径衰落信道传输，而且TDD的信道分配方式比FDD方式更适应以太网和多媒体业务的需求。将SC-FDE技术与接收分集技术相结合，可以有效提高系统稳定性及性能，改善系统的覆盖范围。通过大量的试验，目前已经在北京久华信公司移动多媒体传输设备上得以应用和验证，在无线和移动通信领域有着广阔的应用前景。

本文作者创新点:提供了在移动条件下多媒体信息和数据传输的实现方案和实现算法。