20xx畢業(yè)論文tdscdma系統(tǒng)概述岳鵬-文庫(kù)吧

【正文】 和核心網(wǎng)域。接入網(wǎng)域由與接入技術(shù)相關(guān)的功能模塊組成，直接與用戶相連接，而核心網(wǎng)域的功能與接入技術(shù)無(wú)關(guān)，兩者通過(guò)開(kāi)放接口連接。從功能方面出發(fā)，核心網(wǎng)又可以分為分組交換業(yè)務(wù)域和電路交換業(yè)務(wù)域。網(wǎng)絡(luò)和終端可以只具有分組交換功能或電路交換功能，也可以同時(shí)具有兩種功能。
第3章 TDSCDMA系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)介紹 智能天線的基本概念 在移動(dòng)通信環(huán)境條件下，復(fù)雜的地形、建筑物的結(jié)構(gòu)都會(huì)對(duì)電波的傳播產(chǎn)生影響，大量用戶間的相互作用也會(huì)產(chǎn)生時(shí)延擴(kuò)散、瑞利衰落、多徑、信道干擾等，從而會(huì)使通信質(zhì)量受到影響。這個(gè)時(shí)候，采用智能天線可以有效地解決這些問(wèn)題。智能天線采用空分多址技術(shù)，利用信號(hào)在傳輸方向的差別，將同頻率或同時(shí)隙、同碼道的信號(hào)區(qū)分開(kāi)來(lái)，最大限度的利用有限的信道資源。
智能天線的核心在數(shù)字信號(hào)處理部分，它根據(jù)一定的準(zhǔn)則，使天線陣列產(chǎn)生定向波束指向用戶，并自動(dòng)地調(diào)整權(quán)重系數(shù)以實(shí)現(xiàn)所需要的空間濾波。
智能天線的技術(shù)優(yōu)勢(shì) TDSCDMA系統(tǒng)中由于采用智能天線，將會(huì)帶來(lái)以下優(yōu)勢(shì): （1）提高信號(hào)干擾比，改善通信質(zhì)量。
采用窄波束的主瓣接受和發(fā)射信號(hào)，旁瓣和零點(diǎn)抑制干擾信號(hào)，可以降低系統(tǒng)干擾、提高陣列的輸出信噪比，即提高系統(tǒng)的抗干擾能力。此外，對(duì)于移動(dòng)通信中的多徑干擾也有一定的削弱能力，因此大大改善了通信質(zhì)量。
（2）增加系統(tǒng)容量，提高同時(shí)通信的用戶數(shù)量 采用窄波束接收和發(fā)射移動(dòng)用戶信號(hào)，降低了其他用戶的干擾，對(duì)于自干擾的CDMA系統(tǒng)，可以有效地提高系統(tǒng)容量。同時(shí)采用空分技術(shù)復(fù)用信道，也增加了系統(tǒng)容量。
（3）擴(kuò)大通信覆蓋區(qū)域，提高頻譜利用率 智能天線的輻射方向圖在理論上可以用軟件進(jìn)行控制，在網(wǎng)絡(luò)覆蓋需要調(diào)整或由于新的建筑物等原因使原覆蓋改變等情況下，均可以非常簡(jiǎn)單地通過(guò)軟件來(lái)優(yōu)化，非常簡(jiǎn)便。隨著移動(dòng)通信需求的增長(zhǎng)，可以在不新建或盡量少建基站的基礎(chǔ)上增加系統(tǒng)容量，降低運(yùn)營(yíng)成本。
（4）降低基站發(fā)射功率，減少電磁輻射環(huán)境 在使用普通天線的天線基礎(chǔ)中，發(fā)射信號(hào)采用的時(shí)高效率放大器，而在TDSCDMA中使用了智能天線，由于波束形成的增益可以減少對(duì)功放的要求，大大降低了基站的發(fā)射功率，同時(shí)也減少了電磁環(huán)境輻射。
聯(lián)合檢測(cè)技術(shù)簡(jiǎn)介 聯(lián)合檢測(cè)（JD,Joint Detection）是多用戶檢測(cè)（MultiUser Detection）的一種。CDMA系統(tǒng)中多個(gè)用戶的信號(hào)在時(shí)域和頻域上是混疊的。接受時(shí)需要在數(shù)字域上用一定的信號(hào)的分離方法把各個(gè)用戶的信號(hào)分離出來(lái)。信號(hào)分離的方法大致分為單用戶檢測(cè)技術(shù)和多用戶檢測(cè)技術(shù)兩種。
在實(shí)際的CDMA移動(dòng)通信系統(tǒng)中，存在多址干擾（MAI），這是由于各個(gè)用戶信號(hào)之間存在一定的相關(guān)性。由個(gè)別用戶產(chǎn)生的MAI固然很小，可是隨著用戶數(shù)的增加或信號(hào)功率的增大，MAI就成為寬帶CDMA通信系統(tǒng)的一個(gè)主要干擾。傳統(tǒng)的CDMA系統(tǒng)信號(hào)分離方法是把MAI看作熱噪聲一樣的干擾，導(dǎo)致信噪比嚴(yán)重惡化，系統(tǒng)容量也隨之下降。這種將單個(gè)用戶的信號(hào)分離看作是各自獨(dú)立的過(guò)程的信號(hào)分離技術(shù)稱為單用戶檢測(cè)（SingleUser Detection）。
聯(lián)合檢測(cè)算法可以分為三類：非線性算法、線性算法、判決反饋算法。
多小區(qū)聯(lián)合檢測(cè) 在TDSCDMA系統(tǒng)中，相鄰小區(qū)的業(yè)務(wù)可采用相同的頻點(diǎn)，只根據(jù)擾碼進(jìn)行區(qū)分，這樣同頻小區(qū)間干擾成為不得不考慮的問(wèn)題。同頻干擾在小區(qū)交接帶比較嚴(yán)重，導(dǎo)致系統(tǒng)性能惡化和系統(tǒng)容量降低。對(duì)于小區(qū)間MAI，單小區(qū)算法只是單純地把它們看作無(wú)法消除的干擾即白噪聲來(lái)處理，這就減少了先驗(yàn)證信息量，降低了解調(diào)門限。而要利用這些先驗(yàn)證信息完成多小區(qū)聯(lián)合檢測(cè)，則需要得到相鄰小區(qū)的完整的結(jié)構(gòu)化信息，包括擾碼、信道響應(yīng)、擴(kuò)頻系數(shù)和擴(kuò)頻碼。
多小區(qū)聯(lián)合檢測(cè)是在單小區(qū)聯(lián)合檢測(cè)的基礎(chǔ)上，將鄰小區(qū)的用戶或者碼道信息也納入到聯(lián)合檢測(cè)的方程組中，然后將相鄰?fù)l小區(qū)的用戶干擾也進(jìn)行消除。
聯(lián)合檢測(cè)的優(yōu)缺點(diǎn)分析 聯(lián)合檢測(cè)充分利用MAI，把所有用戶信號(hào)當(dāng)作有用的信號(hào)來(lái)對(duì)待，而不是看作干擾信號(hào)，從而都分離出來(lái)。基于這種理論和技術(shù)，聯(lián)合檢測(cè)可以為移動(dòng)通信帶來(lái)一下幾方面的好處： （1）不再將多址干擾作為噪聲，其效果優(yōu)于傳統(tǒng)的RAKE接收機(jī)。
（2）采用結(jié)合智能天線和聯(lián)合檢測(cè)技術(shù)的時(shí)空聯(lián)合檢測(cè)算法和時(shí)空濾波器，可大大提高接收機(jī)的靈敏度，系統(tǒng)抗干擾能力增強(qiáng)，有助于同頻組網(wǎng)。
（3）充分利用MAI的所有用戶信息，使得在相同誤碼率的前提下，降低SNR（Signal to Noise Ratio）的接受要求，大大提高了接收機(jī)性能并增加了系統(tǒng)容量。，這意味著具有更高的頻譜利用率。
（4）降低用戶設(shè)備（UE）的發(fā)射功率，提高UE的待機(jī)及通話時(shí)間，同時(shí)降低了設(shè)備成本和故障率。
（5）具有克服“遠(yuǎn)近效應(yīng)”的能力，對(duì)功率控制的要求比用RAKE接收機(jī)的方法低。由于聯(lián)合檢測(cè)技術(shù)能消除MAI干擾，因此產(chǎn)生的噪聲量將與干擾信號(hào)的接受功率無(wú)關(guān)，從而大大減少“遠(yuǎn)近效應(yīng)”對(duì)信號(hào)接收的影響。
時(shí)分雙工（TDD,Time Division Duplex）是一種通信系統(tǒng)的雙工方式，在移動(dòng)通信系統(tǒng)中用于分離接收與傳送信道（或上下行鏈路）。與FDD的區(qū)別在于，TDD的系統(tǒng)接收和傳送是在同一頻率信道，即載波的不同時(shí)隙，用保護(hù)時(shí)間來(lái)分離接收與傳送信道；而FDD則是在分離的兩個(gè)對(duì)稱的頻率信道上，用保護(hù)頻段來(lái)分離接收與傳送信道。
TDD與FDD的原理如圖12所示： 圖12 TDD和FDD原理 TDD優(yōu)缺點(diǎn)分析 在同樣滿足IMT2000要求的前提下，TDD系統(tǒng)有其他系統(tǒng)不可比擬的優(yōu)勢(shì)，主要體現(xiàn)在以下幾方面。
(1)提高系統(tǒng)的頻譜利用率 TDD的時(shí)隙按照上/下行鏈路所需的數(shù)據(jù)量動(dòng)態(tài)分配，這不僅適應(yīng)于對(duì)稱業(yè)務(wù)，如傳統(tǒng)的語(yǔ)音業(yè)務(wù)，而且非常適合于日益增長(zhǎng)的非對(duì)稱的實(shí)時(shí)和非實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，如多媒體、因特網(wǎng)所需要的IP業(yè)務(wù)。動(dòng)態(tài)地按需分配時(shí)隙，可以使得頻譜資源得以最大、最優(yōu)地利用。另外，TDD能使用各種頻率資源，不需要成對(duì)的頻率，它能有效使用零碎的頻率資源。在提供同樣速率的業(yè)務(wù)時(shí)，TDD模式占用的帶寬較FDD模式少。
(2)降低對(duì)功率控制的要求 在FDD模式的CDMA移動(dòng)通信系統(tǒng)中，為減少同頻干擾，每個(gè)終端必須在保證可接收性能的前提下以最低功率傳送信息，這需要很精確的功率控制。同時(shí)為克服所謂遠(yuǎn)近效應(yīng)，需要快速高效的功率控制。另外上下行鏈路的衰落因子是不相關(guān)的，這需要用閉環(huán)功率控制。所以FDD模式的CDMA移動(dòng)通信系統(tǒng)對(duì)功率控制極其敏感，功率控制的失敗會(huì)導(dǎo)致十分嚴(yán)重的系統(tǒng)容量下降。但對(duì)TDD模式的CDMA移動(dòng)通信系統(tǒng)，上下行鏈路的衰落因子是相關(guān)的，僅需開(kāi)環(huán)功率控制即可。而且，上下行鏈路采用相同的發(fā)射頻率，系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)功率也可以做得比較準(zhǔn)確。這樣的系統(tǒng)設(shè)計(jì)使系統(tǒng)的發(fā)射功率可以更迅速有效地收斂到理想的功率點(diǎn)。