分布式移动通信系统及其关键技术

是，分布式移动通信系统中发分集和收分集技术与传统意义上的收、发分集技术有明显的区别。

　　对前向链路，发分集可以获得空间分集增益，改善接收信号的质量。在传统的蜂窝移动通信系统中，假设各个发天线到移动台的距离近似相等，只需要调整不同发天线的信号相位就可以实现接收信号的同步。而对于分布式移动通信系统而言，不同的无线信号处理单元与移动台之间距离近似相等的条件不再满足。但是，由于分布式移动通信系统中无线信号处理单元距离移动台的距离比传统蜂窝通信系统中基站到移动台的距离小得多，发射信号到达移动台的时间差并不大。因此，可以用路径分集的思路收集不同天线发射的信号。更进一步，还可以用多载波技术延长符号时间，来减小到达时间差对正确检测接收信号的影响。

　　对于反向链路，无线信号处理单元则需要具有空时多用户检测能力，来抑制干扰，提高接收信号的信噪比，降低检测门限。

　　因此，在分布式移动通信系统中，要综合采用各种分集接收方法。这样虽然增加了系统的复杂度，但可以获得分集增益，明显提高系统的容量和性能。

　　2.智能天线与空时二维信号处理技术

　　采用智能天线技术可极大地提高系统性能。在分布式移动通信系统中，研究智能天线和空时二维信号处理技术可减少和抑制干扰，对保证系统的正常工作具有重要意义。这也是分布式移动通信系统的主要特色之一，即充分利用空域资源来获得系统容量和频谱效率的提高。

　　目前用于上行接收的智能天线技术已经日趋成熟。在分布式移动通信系统中，可以考虑将智能天线技术应用于上、下行链路的接收端。这主要基于下面三个原因：

　　●随着可用频率资源的上移，载波波长越来越小。对于3G系统，半个载波波长在7.5cm左右。对新一代分布式移动通信系统，其载波波长会更小。因此，有条件在移动终端实现2到4个阵元的天线阵列。

　　●随着大规模集成电路技术的发展，集成芯片的处理能力不断增强，功耗不断下降，为实现智能天线算法提供了硬件基础。

　　●智能天线技术逐渐成熟。如线性自适应空域滤波算法已经具有较高的收敛速度和稳态性能，且线性自适应算法可以采用迭代方法实现，这为智能天线技术的实用化奠定了基础。

　　传统的智能天线技术是单空域处理技术，而RAKE接收机、多用户检测等技术则属于时域信号处理技术，二者之间存在一定的互补性。综合二者优点来设计空时二维接收机，可以明显提高系统性能。

　　3.空时编码技术

　　理论分析表明，在WCDMA中，发分集与空时编码技术的结合可以有效地提高前向链路容量。而且在分布式移动通信系统中，前向信号的发射方式和3G系统中的发分集很相似，可以考虑与空时编码技术结合。

　　近年来的空时编码研究主要集中在分组空时编码和格状空时编码。其中格状空时编码具有较高的分集增益和编码增益，但其译码复杂性随着状态数和编码速率的增加呈指数增长。而分组空时编码采用正交设计，在接收端通过简单的线性处理即可实现最大似然译码，在3G中的WCDMA系统中，空时码仅在开环发分集的情况下使用，是Alamouti提出的简单发送分集方案，属于分组空时码中最简单的一种。

　　空时码技术还在不断的发展变化中，值得跟踪研究，并根据条件适当应用在分布式移动系统中。

　　4."虚拟小区"技术

　　为了继承原有蜂窝移动通信系统的优点，需要研究分布式移动通信系统中的"虚拟小区"技术。"虚拟小区"由多个无线信号处理单元构成。由于无线信号处理单元的放置很灵活，可以根据地形、环境等条件灵活配置，因此，可以有效解决无线覆盖的问题。

　　"虚拟小区"的核心是中央控制器，用于分配"虚拟小区"中的无线资源，协调无线信号处理单元的工作状态，并负责与邻近的"虚拟小区"中央控制器，以及移动交换中心通信。

　　当"虚拟小区"技术比较成熟时，要考虑小区边界的动态划分问题，以平衡网络负载。但是，这是一个较为复杂的问题，需要进一步深入研究。

四、结束语

　　由于分布式移动通信系统是一个全新的概念，从理论和工程上都面临着困难。还有如下问题需要解决。

　　1.系统结构、性能的理论分析和仿真

　　包括下面的关键技术问题：

　　●设计合理的网络体系结构，解决分布式接入方式下的双工方式、多址方式、系统同步、切换等问题；

　　●分布天线系统的理论分析，主要是分布式天线系统在衰落信道、多用户环境下的容量计算问题，以提供理论指导；

　　●分布式移动通信系统的系统结构与性能的定性和定量分析。

　　2.分布式接入中的移动切换算法

分布式移动通信系统的设计初衷是避免出现蜂窝过小导致频繁切换而浪费系统资源，并通过空时二维信号处理技术利用空间资源