WCDMA无线接口物理层下行链路抗干扰仿真模型

　　仿真模型各模块说明

　　在发送端,数据在每个传输时间间隔(TTI) 以传输块集的形式到达信道编码及复接模块,主要完成检错、信道编码、速率匹配、传输信道复接、物理信道映射等操作。传输信道可用的编码方案为卷积编码、Turbo 编码、不编码。在扩频加扰模块,采用正交可变扩频因子码序列(OVSF) 作为信道化扩频码序列,将数据符号按位转换为一组码片序列,扩展数据信息的带宽;对扩频后的信号再进行扰码操作。扩频加扰后的各路信道进入物理信道合并模块,将所有下行链路物理信道合并起来并送入调制模块。可用的调制方式为QPSK调制、16QAM调制。而图中的信道均指宽带衰落信道统计模型,在接收端,匹配滤波器滤除其它用户数据,输出属于接收用户的数据。

　　二次扩频加扰

　　二次扩频加扰

　　扩频技术对系统的抗干扰性能起着决定性作用。直扩系统对干扰的抗拒能力可用扩频增益GP= 10 ×lg( SF) 来表示。由于WCDMA 无线接口使用的扩频因子有限(上行链路SFmax = 256 ,下行链路SFmax = 512) ,所以系统抗干扰的能力受到了限制,因此本文提出二次扩频加扰技术。二次扩频加扰是在原有扩频加扰模块后追加的一个模块,其它各模块保持不变,如图4 所示。

　　设一次扩频因子和扰码分为SF1 、Scram1 ,二次扩频因子和扰码分为SF2 、Scram2 。当一次扩频加扰后,一帧的长度为38400chips ,此时将该帧分为n 段, n = SF2 ,每段的长度为length = 38400/ SF2 。然后把每段用扩频因子为SF2 的OVSF 码进行扩频,并用Scram2 加扰,最后送到调制模块,直到发送完一帧中的所有分段,再继续下一帧的分段与发送。

　　二次扩频加扰的优缺点

　　从二次扩频加扰的发送过程可知,发送的信息速率将变为原来信息速率的1/ SF2 。设一次扩频的扩频增益为Gp1 = 10 ×lg( SF1) ,二次扩频的扩频增益为Gp2 = 10 ×lg( SF2) ,则总的扩频增益为:

　　由此可见,增大SF2 可有效地提高系统的扩频增益, 改进系统的抗干扰性能, 增加扰码捕获的难度;但同时却降低了信息传输速率,即二次扩频加扰技术是以降低信息传输速率为代价来换取传输可靠性的提高(两次扩频级联,增大扩频因子) 。因此我们可以根据干扰的强度来适当选取不同的SF2 ,以满足在信息可靠传输的条件下,尽可能地提高信息传输速率。

　　结束语

　　本文主要分析了WCDMA 无线接口物理层,并在此基础上建立了WCDMA 无线接口的抗人为强干扰模型。最后介绍了一种以降低信息比特传输速率为代价换取更高传输可靠性的方法:二次扩频加扰技术。并以此为基础探讨了WCDMA 无线接入技术应用于军用PCS 网络时可能产生的问题,分析了军用PCS 系统的抗人为强干扰性能。