基于WCDMA的无线通信传输技术的应用探讨论文_陈国昌

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摘要:所谓的WCDMA,是宽带码分多址的简称,属于无线通信技术的一种,建立在互联网基础上。目前,WCDMA在世界范围内有着广泛的应用,其类型多样化,能够满足3G的标准需求。它以手机终端为载体,实现接收信号的目的。本文主要对无线通信传播中的问题及其传输难点进行分析,并提出WCDMA无线通信传输技术的具体应用。

关键词:WCDMA;无线通信传输技术;应用

前言:随着科学技术水平的不断提高,蜂窝移动通信系统发展速度加快,并广泛应用于人类社会生活领域中。3G技术的层出不穷,使移动通信系统中的主流技术主要有三种类型,分别为CDMA、TDMA、FDMA,以CDMA的应用居多,且技术发展相对较为成熟,且受到社会各界人士的高度重视。WCDMA是分多址技术,有其固定的运行模式。基于WCDMA的无线通信传输技术有较多应用,能够在一定程度上提高无线传播效率。

一、无线传播中的主要问题

随着社会的发展,科学技术在人类社会众多领域领域有着广泛应用。在无线通信传播过程中,存在着一定的问题,可能降低信号传输质量。首先,无线传播中可能产生干扰性因素,对蜂窝无线系统的性能产生干扰,其干扰类型相对较为多样,不利于无线传播。其次,在无线传播中,如若出现抖动,则会使信号之间的时间差产生变化影响,降低无线传播质量。再次,多径影响较为突出。在无线传播过程中,如若信号从多个路径到达接收,则到达指定区域的时间可能延时,形成多径影响。最后,衰落损耗在无线传播中比较常见,对无线传播有不良影响[1]。

二、无线传播中的难点问题解析

在无线传播过程中,可能产生远近效应和多径效应,也是无线传播中的难点。首先,远近效应如图1所示。手机终端与基站之间的距离不同,则信号耗损程度有明显差异,即便以相同发射功率对两个UE进行发射,但基站接收信号的强度存在区别,相差数值可达到30-70db。其次,多径效应如图2所示。在多径效应的作用下,无线通信传播中,能够产生不同程度的损耗,主要有路径传播损耗、大尺度衰落损耗、小尺度衰落损耗等方面。移动台接收机接收信号过程中,不同信号路径的传播长度有不同,使信号相位发生变化,在同相叠加、反相抵消原理的作用下,无线传播中可接收更强的信号。

图 1 远近效应

图 2 多径效应

三、基于WCDMA无线通信传输技术的应用

(一)扩频技术的应用

基于WCDMA的无线通信传输技术中,扩频技术有着一定的应用,通过将信号频谱扩展后,达到传输的目的。利用该技术中,如要提高系统容量,且信噪比达到最大限值的基础上,应扩展信道带宽而实现,是扩频技术的有效应用。WCDMA系统本身属于扩频系统,在信噪比达到一定数值的基础上,通信带宽和信噪比之间可相互转换,具有一定的优势,为无线通信传输提供便利。受远近效应的影响,WCDMA接收系统中较弱信号可能被强信号所覆盖,使弱信号不能发挥其作用。在此过程中,扩频技术有着重要应用,可恢复原始信号,提高弱信号的抗干扰能力[2]。

(二)交织技术的应用

交织技术有较多应用,能够充分发挥其作用。将交织技术应用于无线通信传播中,能够减少干扰因素对连续数据造成的错误影响,且交织技术应用中,能够对受到干扰后的连续数据进行化解差错处理,以获取正确的信息数据。交织器是交织技术实现的重要载体,其类型多样化,在WCDMA系统中,主要以分组交织器、均匀交织器为主。前者能够在第一次和第二次交织中使用,具有操作方便的特点,可取得良好的交织效果;后者主要应用于Turbo编码中,可以通过复杂的算法,使数据信息更具精确性。交织技术虽然具有一定的应用优势,但也具有诸多缺点,一是应用中使数据流传输顺序打乱,必须待完全接收整个数据块,才能纠错处理,延长工作时间;二是独立差错可能在交织技术的作用下形成突发差错。

(三)编码技术的应用

基于WCDMA的编码技术的应用目的是,在原始数据中增加冗余信息,确保接收机能够对传输媒介中的信号误差加以检验和纠正,能够提高无线传播效率。在WCDMA系统中,编码技术主要有卷积码、Turbo码两种。在无线传播中,如若对Turbo码进行增益,则在衰落速度较快的信道中,能够促进无线信号的传播。基于该编码,可将错误率下降,为实现无差错数据传输奠定坚实的基础条件。然而,Turbo码的译码时间相对较长,且在实时业务传输中不宜应用。卷积码在语言信道、控制信道中的应用较多,不仅译码速度快,而且适合实时业务中的应用,能够实现无线信号的快速传播[3]。

(四)分集技术的应用

分集技术的有效应用,主要有两种功能,一是将无线通信信号进行分散传输;二是将无线通信传播加以集中处理。在分集技术应用中,能够获取更为可靠稳定的信号,同时达到增益、提高信噪比的目的。目前,WCDMA系统中的分集技术应用主要有四种,分别为:开环发射分集技术、闭环发射分集技术、交织技术、RAKE接收技术。开环发射分集技术属于时间与空间的分集技术;闭环发射技术主要是空间范畴的分集;后两者均为时间层面的分集技术,为无线通信传输创造有利条件。

(五)功率控制的应用

WCDMA系统中,对CDMA通信技术加以合理的功率控制,能够使CDMA通信技术实现经济效益的最大化。当前,功率控制主要有三种:一是开环控制;二是闭环——内环控制;三是闭环——外环控制。首先,在开环控制中,对下行信道的发射功率加以预测,能够脱离信息反馈,可以及时对无线信道变化做出响应,其控制效果良好。其次,在闭环——内环控制中,可通过相关控制算法,确定发射功率是否增加或减少,但需要在反馈通道的基础上而实现。最后,在闭环——外环控制中,能够根据外环功率控制算法,对相关数据信息加以比较,以达到恒定无线通信质量的目的[4]。

结论:WCDMA是无线通信的重要标准之一,通过WCDMA设计,能够确保无线通信宽带传输的稳定性,不仅增加信号传输速率,而且可应用于多种业务中。在无线通信传输技术应用中,可能存在诸多问题,直接降低传输效率。通过对WCDMA无线通信传输技术的应用分析,不仅能够规避一系列传输问题,而且可以弥补信号传输中的不足,对推动我国蜂窝移动通信系统的发展与完善发挥着重要作用。

参考文献:

[1]赵博.WCDMA网络技术在银行通信系统中的应用与实现[D].上海交通大学,2013.

[2]陈斌.CAN工业总线与基于WCDMA的无线传输技术在煤矿安全监控系统中的应用[D].山东大学,2013.

[3]王凤林.基于WCDMA的无线传感器网络的应用研究[D].苏州大学,2010.

[4]文璋.基于WCDMA无线网络的内河港区通信优化与切换技术研究[D].武汉理工大学,2010.

论文作者:陈国昌

论文发表刊物:《基层建设》2016年18期

论文发表时间:2016/11/16

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