Chapter4_TD-SCDMA关键技术【荐】.doc

第四章  TD-SCDMA 关键技术 4.1 TD-SCDMA 系统中的关键技术 5 4.2 联合检测 6 4.2.1 CDMA系统中的干扰 6 4.2.2 联合检测的定义 7 4.2.3 联合检测的基本原理 8 4.2.4 系统实现中用到的联合检测 9 4.2.5 联合检测的优点及发展 12 4.3 智能天线技术 13 4.3.1 智能天线的基本概念 13 4.3.2 智能天线优点 14 4.3.3 智能天线的技术与实现 17 4.3.3.1 智能天线系统的组成 17 4.3.3.2 智能天线系统的技术实现 21 4.4 上行同步 32 4.4.1 上行同步概述 32 4.4.2 上行同步建立 34 4.4.3 上行同步保持 35 4.5 接力切换 36 4.5.1 切换的基本概念 36 4.5.2 TD-SCDMA系统中的切换 38 4.6 软件无线电 49 4.7 功率控制 50 4.7.1 功率控制的目的 50 4.7.2 功率控制类型 52 4.7.3 内环功率控制的实现 54 4.8 动态信道分配 55 4.8.1 无线资源管理的基本概念 55 4.8.2 动态信道分配 57 4.9 本章练习 59 本章目标： 至少说出智能天线的三个特点 说出接力切换的与软切换和硬切换有何不同 TD-SCDMA 系统中的关键技术 在TD-SCDMA系统中，用到了以下几种主要的关键技术： 1：时分双工方式（TDD） 2：联合检测（Joint Detection） 3：智能天线（Smart Antenna） 4：上行同步（Uplink Synchronous） 5：接力切换（Baton Handover） 6：软件无线电（Soft Radio ） 7：功率控制（Power Control） 无线通信信道的时变性和多径效应 扩频码的自相关和互相关特性不理想 同一用户数据之间存在的符号间干扰（ISI-Inter Symbol Interference） 同小区内部其他用户信号造成的多址干扰（MAI- Multi-Address Interference） 多址干扰和码间干扰 MAI (Multiple Access Interference): 由于不同用户共享同一频段而产生的多址接入干扰。 当用户数目很少时，MAI一般可以忽略；但是随着用户数目的增加，MAI会越来越大。 ISI (Inter-Symbol Interference): 由于信道特性的不理想而引起的符号间干扰。 可以采用Viterbi算法等方式来抗符号间干扰，但是，对于CDMA系统来说，由于多址干扰与非常短的符号间隔结合在一起，造成若采用Viterbi算法需要非常多的状态数，这是无法实现的。 解决方法： 频率/空间/时间分集 多用户检测MUD（Multi-User Detection ） 2:小区间干扰 同频小区之间信号造成的干扰 解决方法: 通过合理的小区配置来减小其影响 TD-SCDMA智能天线可以减少小区间干扰 3：干扰带来的问题 系统的容量受到限制： 单用户性能受到ISI的限制 多用户性能受到MAI的限制 远近效应问题： 各用户到基站的距离或者衰落深度不同，强信号将抑制弱信号，使得相对较弱的用户信号得不到正常的检测 4：干扰的解决办法 即使在最差的情况下，小区间干扰功率也不超过小区内部干扰功率的60％，因此系统容量主要取决于小区内ISI和MAI的处理。 CDMA系统中缓解MAI的重要手段是采用严格的功率控制技术，但这个技术只是在一定程度上控制远近效应而不能从根本上消除多址干扰的影响，因而对系统容量的提高是有限的。 联合检测的定义 综合考虑同时占用某个信道的所有用户或某些用户，消除或减弱其他用户对任一用户的影响，并同时检测出所有用户或某些用户的信息的一种方法。它的基本思想是通过挖掘有关干扰用户信息（信号到达时间、使用的扩频序列、信号幅度等）来消除多址干扰，进而提高信号检测的稳定性。不再像传统的检测器那样忽略系统中其他用户的存在。 理论分析表明， 如果联合检测能完全消除本小区其它用户的多址干扰，系统容量可以提高2.8倍。 利用时域均衡技术，最大限度地利用每个用户的有用信息，从而最大限度地消除MAI，且无需严格地功率控制措施。 联合检测的基本原理 在CDMA系统中多个用户的信号在时域和频域上是混叠的, 接收时需要在数字域上用一定的信号分离方法把各个用户的信号分离开来。 由于MAI中包含许多先验的信息，如确知的用户信道码、各用户的信道估计等等，因此MAI不应该被当作噪声处理，它可以被利用以提高信号分离方法的正确性。这样充分利用MAI中的先验信息, 将所有用户信号的分离看作一个统一过程的信号分离方法称为多用户检测，基本思想是把所有用户信号当作有用信号来对待，而