華為WCDMA全網(wǎng)解決方案:本章首先介紹WCDMA系統(tǒng)不同版本之間演進(jìn)過(guò)程，使讀者對(duì)WCDMA制式有總體的認(rèn)識(shí)；接著從具體的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)角度出發(fā)，介紹了華為WCDMA全網(wǎng)解決方案。 10.1 WCDMA演進(jìn)概述 10.1.1 標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展概述 WCDMA技術(shù)從出現(xiàn)以來(lái)逐漸演進(jìn)發(fā)展為R99/R4/R5/R6等多個(gè)階段，其中R99協(xié)議于2000年3月(3GPP官方說(shuō)法是1999年12月)凍結(jié)功能，經(jīng)過(guò)兩年時(shí)間的完善，協(xié)議已經(jīng)成熟；R4協(xié)議于2001年3月凍結(jié)功能，協(xié)議已經(jīng)穩(wěn)定。R5協(xié)議于2002年3月 （部分功能6月）凍結(jié)功能。R6協(xié)議預(yù)計(jì)在2004年12月左右凍結(jié)功能。 圖10-1 3G協(xié)議的發(fā)展趨勢(shì) WCDMA系統(tǒng)相對(duì)于GSM網(wǎng)絡(luò)和GPRS網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)，一個(gè)最重要的變化就是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的改變。WCDMA網(wǎng)絡(luò)中，使用無(wú)線接入系統(tǒng)RAN來(lái)取代了GSM中的基站子系統(tǒng)BSS。 R99版本的WCDMA核心網(wǎng)從網(wǎng)絡(luò)形態(tài)上來(lái)說(shuō)，可以看作是GSM的核心網(wǎng)絡(luò)和GPRS的核心網(wǎng)絡(luò)的組合。也即R99的核心網(wǎng)絡(luò)分為電路域和分組域。電路域與GSM的核心網(wǎng)構(gòu)造基本相同，分組域與GPRS的核心網(wǎng)構(gòu)造基本相同。 R4版本的核心網(wǎng)絡(luò)相對(duì)于R99版本來(lái)說(shuō)，最大的變化就在于R99核心網(wǎng)電路域中MSC網(wǎng)元的功能在R4版本中由MSC Server和MGW來(lái)完成。其中MSC Server處理信令，MGW處理話音。分組域沒(méi)有什么變化。具體可參見(jiàn)第三章系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的相關(guān)內(nèi)容。 R4協(xié)議的核心網(wǎng)絡(luò)具有TDM和IP兩種組網(wǎng)方式。采用TDM方式組網(wǎng)時(shí)，R4網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃建設(shè)與R99網(wǎng)絡(luò)有不少相近之處。比如在建設(shè)匯接網(wǎng)絡(luò)、信令網(wǎng)絡(luò)等方面，很多考慮都是相同的。采用IP方式組網(wǎng)的時(shí)候，R4的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃建設(shè)則與R99有了不小的區(qū)別。 R5版本的核心網(wǎng)絡(luò)相對(duì)于R4版本來(lái)說(shuō)，多了一個(gè)IMS（IP多媒體子系統(tǒng)）域，增加了相應(yīng)的設(shè)備和接口；電路域和分組域的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)則沒(méi)有什么大變化。同時(shí)由于網(wǎng)絡(luò)功能的增強(qiáng)，部分設(shè)備功能也進(jìn)行了升級(jí)。
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逆變器廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)方面，數(shù)字控制具有方便實(shí)現(xiàn)復(fù)雜算法、抗干擾性強(qiáng)和產(chǎn)品容易升級(jí)等優(yōu)點(diǎn)，已成為未來(lái)逆變器的發(fā)展趨勢(shì)。使用數(shù)字技術(shù)控制設(shè)計(jì)逆變器，控制器的性能決定了逆變系統(tǒng)系統(tǒng)的性能。然而在很多高頻應(yīng)用的場(chǎng)合，目前常用的控制器的速度往往不能完全達(dá)到要求。與傳統(tǒng)單片機(jī)和DSP芯片相比，F(xiàn)PGA器件具有更高的處理速度。同時(shí)FPGA應(yīng)用在數(shù)字化逆變器設(shè)計(jì)中，還可以大大簡(jiǎn)化控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，并可實(shí)現(xiàn)多種高速算法，具有較高的性價(jià)比。在逆變器的全數(shù)字化控制領(lǐng)域，F(xiàn)PGA具有很好的應(yīng)用價(jià)值。 論文首先介紹了SPWM基本原理及其控制方式，SPWM的生成方法，并結(jié)合本課題給出了查表法生成SPWM波的一般方法，且以單相全橋逆變器為例進(jìn)行了仿真。分析其的電路特點(diǎn)，建立PWM逆變器的統(tǒng)一電路模型、連續(xù)狀態(tài)空間以及離散狀態(tài)空間模型，在此數(shù)學(xué)模型基礎(chǔ)上，針對(duì)逆變器研究分析了目前用于逆變器設(shè)計(jì)的各種數(shù)字控制技術(shù)、控制方案，討論了其控制方法的優(yōu)缺點(diǎn)，相關(guān)控制器設(shè)計(jì)的一般問(wèn)題，最后比較了其優(yōu)缺點(diǎn)，指出其存在的共性問(wèn)題，總結(jié)了使用FPGA設(shè)計(jì)逆變器數(shù)字控制器的優(yōu)勢(shì)。然后以單相電壓型PWM逆變器為控制模型采用新型模數(shù)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列FPGA實(shí)現(xiàn)數(shù)字化控制器的方案，給出了純正正弦波逆變器的設(shè)計(jì)方案。 論文詳細(xì)論述了采用模數(shù)混合型FPGA作為主控芯片的高頻逆變器設(shè)計(jì)方法與實(shí)現(xiàn)過(guò)程。系統(tǒng)主控芯片采用Fusion系列AFS600，世界上首個(gè)模數(shù)混合型FPGA。主要設(shè)計(jì)要點(diǎn)包括：逆變器硬件電路設(shè)計(jì)以及SPWM數(shù)字控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)。外圍強(qiáng)電電路的設(shè)計(jì)的難點(diǎn)在于用于前端升壓的高頻變壓器的設(shè)計(jì)以及輸出端LC濾波電感與電容的選取。另外，SPWM“H”字全橋逆變電路中的高懸浮電壓也是設(shè)計(jì)中需要值得注意的重要環(huán)節(jié)。在控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)方面，采用FPGA自上而下的設(shè)計(jì)方法，對(duì)其控制系統(tǒng)進(jìn)行了功能劃分，完成了SPWM產(chǎn)生器以及加入死區(qū)補(bǔ)償?shù)腜WM發(fā)生器、和反饋等模塊的設(shè)計(jì)。 論文的結(jié)束部分給出了設(shè)計(jì)結(jié)果，并指出了進(jìn)一步的工作的思路和方向。
標(biāo)簽： 逆變器 數(shù)字控制 技術(shù)研究
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