淺談WCDMA中用戶設備的衰落測試

測試無線系統(包括用戶設備和基站)在衰落情形下是否能夠成功地收發數據，是測試過程的重要組成部分。在通信理論中，一般把衰落分為快衰落、慢衰落、時間選擇性衰落以及頻率選擇性衰落等類型。然而，在實際的傳播環境中，往往是這些類型的排列組合。本文從實際應用出發，著重根據3GPP規范中規定的不同測試環境，討論WCDMA中的衰落測試?！　≡趯嶋H的無線通信環境中，由基站(Node B)發出的下行信號不是經過一條固定路徑，而是通過多條受周圍環境及用戶設備(UE)移動速度等諸多因素影響的路徑到達UE。這些因素使得到達UE端的信號為多個不同時延、不同幅度及相位的原始基站發送信號的疊加，從而導致信號互相干擾。在此過程中，主要通過以下兩種數學模型(如圖1所示)，仿真其對3GPP信號的影響：

                   圖1由于多徑及接收機的移動產生的衰落.jpg


　　1. 多普勒效應(Pure Doppler)：仿真在直接傳輸路徑上的，由于UE相對發射基站的移動而產生的頻率變化。沿信號傳播方向的移動導致檢測到的頻率低于發射頻率，反方向的移動則導致其檢測到的頻率高于發射頻率。

　　2. 瑞利分布(Rayleigh Fading)：仿真由于大型障礙物(建筑物等)的反射導致的頻率跳變，主要是仿真UE與基站之間無很強的直接視距路徑的情形。(如在城市中，受高樓等障礙物的影響，基站與手機沒有直接視距路徑)。

　　此外，由于在3GPP的規范中采取的是快速調制標準，因此，時延的變化(無論是突變還是緩慢變化)均是影響其信號質量的重要因素。所以，為了全面的考察接收機的性能，在3GPP的規范中又加入了以下兩種傳輸條件，用以測試UE在該測試條件下的接收性能：

　　1. 移動傳播條件(Moving Propagation)：用以測試Rake接收機調整其在無線信道上延遲的能力。

　　2. 生滅傳播條件(Birth Death Propagation)：仿真信號突然消失以及突然出現的動態傳播環境，如用戶突然走進建筑物的角落或者從該角落出來時的情景；用以測試Rake接收機對信號突然消失以及突然出現的抵抗能力。

　　對于WCDMA的用戶設備端，由于它只解調來自服務基站的信號，因此來自其他基站的相同頻率但具有不同主擾碼的信號，對于用戶設備端則呈現為類噪聲信號。因此其信號質量就會受到其自身信號與其周圍的噪聲信號功率之比(信噪比)的影響；在測試中，通過加入一些加性高斯白噪聲(AWGN)信號來仿真其對信號的影響。也就是說，在實際的測試中，衰落和加性高斯白噪聲同時干擾有用信號。圖2即為加入衰落和AWGN后的WCDMA信號的頻譜：

                   圖2:經衰落機AWGN仿真后的WCDMA信號

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