第三代移动通信网络关键技术论文.doc

第三代移动通信通信网络关键技术研究 重庆通信学院电子信息工程 高文举 摘要:我国第三代移动通信TD-SCDMA 系统的特点及其关键技术,TD-SCDMA系统在当今3G中的优势,简述其目前的研究状况,所面临的挑战及发展前景。 关键词：3G TD-SCDMA 智能天线 联合检测技术 软件无线电技术 功率控制技术 接力切换技术 多址技术 高效信道编译码技术 TD-SCDMA移动通信系统概述 TD-SCDMA标准是由中国信息产业部电信科学技术研究所（CATT）和德国西门子公司合作开发的。2000年的5月5日，在国际电信联盟（ITU）会议上，由信息产业部代表我国向ITU 提交的TD-SCDMA标准,被ITU正式采纳,成为国际承认的3G系 列标准之一。TD-SCDMA是中国提出的第三代移动通信技术标准,其目标是要建立一个具有我国自主知识产权的”三高”即高技术、高灵活性和高经济效率的最先进的移动通信系统。 什么是TD-SCDMA？ TD-SCDMA，Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access，即时分同步的码分多址技术，是ITU正式发布的第三代移动通信空间接口技术规范之一，它得到了CWTS及3GPP的全面支持。TD-SCDMA集CDMA、TDMA、FDMA技术优势于一体、系统容量大、频谱利用率高、抗干扰能力强的移动通信技术。它采用了智能天线、联合检测、接力切换、同步CDMA、软件无线电、低码片速率、多时隙、可变扩频系统、自适应功率调整等技术。 TD-SCDMA为TDD模式，在应用范围内有其自身的特点：一是终端的移动速度受现有DSP运算速度的限制只能做到240km/h；二是基站覆盖半径在15km以内时频谱利用率和系统容量可达最佳，在用户容量不是很大的区域，基站最大覆盖可达30－4km。所以，TD-SCDMA适合在城市和城郊使用，在城市和城郊这两个不足均不影响实际使用。因在城市和城郊，车速一般都小于200km/h，城市和城郊人口密度高，因容量的原因，小区半径一般都在15km以内。而在农村及大区全覆盖时，用WCDMA FDD方式也是合适的，因此TDD和FDD模式是互为补充的。TDD模式是基于在无线信道时域里的周期地重复TDMA帧结构实现的。这个帧结构被再分为几个时隙。在TDD模式下，可以方便地实现上/下行链路间地灵活切换。这一模式的突出的优势是，在上/下行链路间的时隙分配可以被一个灵活的转换点改变，以满足不同的业务要求。这样，运用TD-SCDMA这一技术，通过灵活地改变上/下行链路的转换点就可以实现所有3G对称和非对称业务。合适的TD-SCDMA时域操作模式可自行解决所有对称和非对称业务以及任何混合业务的上/下行链路资源分配的问题。TD-SCDMA的无线传输方案综合了FDMA，TDMA和CDMA等基本传输方法。通过与联合检测相结合，它在传输容量方面表现非凡。通过引进智能天线，容量还可以进一步提高。智能天线凭借其定向性降低了小区间频率复用所产生的干扰，并通过更高的频率复用率来提供更高的话务量。基于高度的业务灵活性，TD-SCDMA无线网络可以通过无线网络控制器（RNC）连接到交换网络，如同三代移动通信中对电路和包交换业务所定义的那样。在最终的版本里，计划让TD-SCDMA无线网络与INTERNET直接相连。 TD-SCDMA移动通信系统的主要特点 采用TDD模式 TD-SCDMA系统的最大特点是采用了TDD模式。与FDD模式需要成对频谱相比，TDD上下行信道工作与同一频率上，通过不同的时间段来分割和区分上下行业务，其灵活的上行下行切换点可实现非对称业务，最大限度地利用频谱资源，这是FDD技术所无法达到的。因此在数据业务上有很大的优越性：如对称业务（语音和多媒体）和不对称业务（包交换和因特网）等。因此，在同样的频率上，TD-SCDMA可支持更多用户，将为运营商带来更丰富的经济效益。 由于TD-SCDMA系统采用了低码片速率,其频宽仅为1.6MHZ,是其它两种技术所需频宽的1/3。从第一、二代移动技术频率逐渐向第三代过渡后，第一、二代频率谱会逐渐空出来，TD-SCDMA可重新利用原有的频带，只要满足一个载波的频段1.6MHZ就可以使用。TD-SCDMA因其频宽较窄的优势，加之可以“见缝插针”，灵活有效地利用现有的频率资源，更容易采纳。 采用多项尖端技术 一批尖端技术 如:联合检测 智能天线 同步CDMA 软件无限电等 在 TD-SCDMA中得到了充分的体现，而这些技术在W-CDMA和CDMA－2000中是没有的。由于这些技术在未来第四代移动通信中是必须考虑，目前，其它两种技术正在向这些方面发展。由此可见，TD-SCDMA是极有前景的技术。 TD-SCDMA移动通信系统关键技术