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TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)由中國信息產(chǎn)業(yè)部電信科學(xué)技術(shù)研究院（CATT）和德國西門子公司合作開發(fā)，它采用時(shí)分雙工（TDD）、TDMA
/ CDMA多址方式工作，基于同步CDMA、智能天線、軟件無線電、聯(lián)合檢測及正向可變擴(kuò)頻系數(shù)等技術(shù),其目標(biāo)是建立具有高頻譜效率、高經(jīng)濟(jì)效益和先進(jìn)的移動(dòng)通信系統(tǒng)。
１.１時(shí)分雙工
在TDD模式下，TD-SCDMA采用在周期性重復(fù)的時(shí)間幀里傳輸基本TDMA突發(fā)脈沖的工作模式（與GSM相同），通過周期性轉(zhuǎn)換傳輸方向，在同一載波上交替進(jìn)行上下行鏈路傳輸。該方案的優(yōu)勢是：（1）根據(jù)不同業(yè)務(wù)，上下行鏈路間轉(zhuǎn)換點(diǎn)的位置可任意調(diào)整。在傳輸對稱業(yè)務(wù)（如話音、交互式實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)等）時(shí)，可選用對稱的轉(zhuǎn)換點(diǎn)位置；在傳輸非對稱業(yè)務(wù)（如互聯(lián)網(wǎng)方式業(yè)務(wù)）時(shí)，可在非對稱的轉(zhuǎn)換點(diǎn)位置范圍內(nèi)選擇。對于上述兩種業(yè)務(wù)，TDD模式都可提供最佳頻譜利用率和最佳業(yè)務(wù)容量；（2）TD-SCDMA采用不對稱頻段，無需成對頻段，系統(tǒng)采用1.28Mchip
/ s的低碼片速率,擴(kuò)頻因子有1、2、4、8、16五種選擇，這樣可降低多用戶檢測器的復(fù)雜度，靈活滿足3G要求的不同數(shù)據(jù)傳輸速率；（3）單個(gè)載頻帶寬為1.6MHz，幀長為5ms，每幀包含7個(gè)不同碼型的突發(fā)脈沖同時(shí)傳輸，由于它占用帶寬窄，所以在頻譜安排上有很大靈活性；（4）TDD上下行工作于同一頻率，對稱的電波傳播特性使之便于利用智能天線等新技術(shù)，可達(dá)到提高性能、降低成本的目的；（5）TDD系統(tǒng)設(shè)備成本低，無收發(fā)隔離的要求，可使用單片IC實(shí)現(xiàn)RF收發(fā)信機(jī)，其成本比FDD系統(tǒng)低20%～50%。
TDD系統(tǒng)的主要缺陷在于終端的移動(dòng)速度和覆蓋距離：（1）采用多時(shí)隙不連續(xù)傳輸方式，抗快衰落和多普勒效應(yīng)能力比連續(xù)傳輸?shù)腇DD方式差，因此ITU要求TDD系統(tǒng)用戶終端移動(dòng)速度為120km
/ h，F(xiàn)DD系統(tǒng)為500km / h；（2）TDD系統(tǒng)平均功率與峰值功率之比隨時(shí)隙數(shù)增加而增加，考慮到耗電和成本因素，用戶終端的發(fā)射功率不可能很大，故通信距離（小區(qū)半徑）較小，一般不超過10km，而FDD系統(tǒng)的小區(qū)半徑可達(dá)數(shù)10km。
１.２
智能天線
TD-SCDMA系統(tǒng)利用TDD使上下射頻信道完全對稱，以便基站使用智能天線。智能天線系統(tǒng)由一組天線及相連的收發(fā)信機(jī)和先進(jìn)的數(shù)字信號(hào)處理算法構(gòu)成。能有效產(chǎn)生多波束賦形，每個(gè)波束指向一個(gè)特定終端，并能自動(dòng)跟蹤移動(dòng)終端。在接收端，通過空間選擇性分集，可大大提高接收靈敏度，減少不同位置同信道用戶的干擾，有效合并多徑分量，抵消多徑衰落，提高上行容量。在發(fā)送端，智能空間選擇性波束成形傳送，降低輸出功率要求，減少同信道干擾，提高下行容量。智能天線改進(jìn)了小區(qū)覆蓋，智能天線陣的輻射圖形完全可用軟件控制，在網(wǎng)絡(luò)覆蓋需要調(diào)整等使原覆蓋改變時(shí)，均可通過軟件非常簡單地進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化。此外，智能天線降低了無線基站的成本，智能天線使等效發(fā)射功率增加，用多只低功率放大器代替單只高功率放大器，可大大降低成本，降低對電源的要求及增加可靠性。
智能天線無法解決的問題是時(shí)延超過碼片寬度的多徑干擾和高速移動(dòng)多普勒效應(yīng)造成的信道惡化。因此，在多徑干擾嚴(yán)重的高速移動(dòng)環(huán)境下，智能天線必須和其它抗干擾的數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)同時(shí)使用，才可能達(dá)到最佳效果。這些數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)包括聯(lián)合檢測、干擾抵消及Rake接收等。
１.３
聯(lián)合檢測
CDMA系統(tǒng)是干擾受限系統(tǒng)，干擾包括多徑干擾、小區(qū)內(nèi)多用戶干擾和小區(qū)間干擾。這些干擾破壞各個(gè)信道的正交性，降低CDMA系統(tǒng)的頻譜利用率。過去傳統(tǒng)的Rake接收機(jī)技術(shù)把小區(qū)內(nèi)的多用戶干擾當(dāng)作噪聲處理，而沒有利用該干擾不同于噪聲干擾的獨(dú)有特性。聯(lián)合檢測技術(shù)即“多用戶干擾”抑制技術(shù)，是消除和減輕多用戶干擾的主要技術(shù)，它把所有用戶的信號(hào)都當(dāng)作有用信號(hào)處理，這樣可充分利用用戶信號(hào)的擁護(hù)碼、幅度、定時(shí)、延遲等信息，從而大幅度降低多徑多址干擾，但存在多碼道處理復(fù)雜和無法完全解決多址干擾問題。結(jié)合使用智能天線和多用戶檢測，可獲得理想效果。
１.４
同步ＣＤＭＡ
同步CDMA指上行鏈路各終端信號(hào)在基站解調(diào)器完全同步，它通過軟件及物理層設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)，這樣可使使用正交擴(kuò)頻碼的各個(gè)碼道在解擴(kuò)時(shí)完全正交，相互間不會(huì)產(chǎn)生多址干擾，克服了異步CDMA
多址技術(shù)由于每個(gè)移動(dòng)終端發(fā)射的碼道信號(hào)到達(dá)基站的時(shí)間不同，造成碼道非正交所帶來的干擾，大大提高了CDMA系統(tǒng)容量，提高了頻譜利用率，還可簡化硬件，降低成本。
同步CDMA的缺點(diǎn)是系統(tǒng)對同步的要求非常嚴(yán)格，上行的同步要求為1
/ 8碼片寬度，網(wǎng)絡(luò)同步要求為5μs。由于移動(dòng)終端的小區(qū)位置不斷變化，即使在通信過程中也可能高速移動(dòng)，電波從基站到移動(dòng)終端的傳播時(shí)間不斷變化，引起同步變化，若再考慮多徑傳播影響，同步將更加困難，一旦同步破壞，將導(dǎo)致通信阻塞和嚴(yán)重干擾。系統(tǒng)同步要求在基站有GPS接收機(jī)或公共的分布式時(shí)鐘，增加了系統(tǒng)成本。
１.５
軟件無線電
軟件無線電是利用數(shù)字信號(hào)處理軟件實(shí)現(xiàn)無線功能的技術(shù)，能在同一硬件平臺(tái)上利用軟件處理基帶信號(hào)，通過加載不同的軟件，可實(shí)現(xiàn)不同的業(yè)務(wù)性能。其優(yōu)點(diǎn)是：（1）通過軟件方式，靈活完成硬件功能；（2）良好的靈活性及可編程性；（3）可代替昂貴的硬件電路，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的功能；（4）對環(huán)境的適應(yīng)性好，不會(huì)老化；（5）便于系統(tǒng)升級(jí)，降低用戶設(shè)備費(fèi)用。對TD-SCDMA系統(tǒng)來說，軟件無線電可用來實(shí)現(xiàn)智能天線、同步檢測和載波恢復(fù)等。
１.６
接力切換
移動(dòng)通信系統(tǒng)采用蜂窩結(jié)構(gòu)，在跨越空間劃分的小區(qū)時(shí)，必須進(jìn)行越區(qū)切換，即完成移動(dòng)臺(tái)到基站的空中接口轉(zhuǎn)換，及基站到網(wǎng)入口和網(wǎng)入口到交換中心的相應(yīng)轉(zhuǎn)移。由于采用智能天線可大致定位用戶的方位和距離，所以TD-SCDMA系統(tǒng)的基站和基站控制器可采用接力切換方式，根據(jù)用戶的方位和距離信息，判斷手機(jī)用戶現(xiàn)在是否移動(dòng)到應(yīng)該切換給另一基站的臨近區(qū)域。如果進(jìn)入切換區(qū)，便可通過基站控制器通知另一基站做好切換準(zhǔn)備，達(dá)到接力切換的目的。接力切換可提高切換成功率，降低切換時(shí)對臨近基站信道資源的占用。基站控制器（BSC）實(shí)時(shí)獲得移動(dòng)終端的位置信息，并告知移動(dòng)終端周圍同頻基站信息，移動(dòng)終端同時(shí)與兩個(gè)基站建立聯(lián)系，切換由BSC判定發(fā)起，使移動(dòng)終端由一個(gè)小區(qū)切換至另一小區(qū)。TD-SCDMA系統(tǒng)既支持頻率內(nèi)切換，也支持頻率間切換，具有較高的準(zhǔn)確度和較短的切換時(shí)間，它可動(dòng)態(tài)分配整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的容量，也可以實(shí)現(xiàn)不同系統(tǒng)間的切換。
２
結(jié)論
TD-SCDMA系統(tǒng)是FDMA、TDMA和CDMA三種基本傳輸模式的靈活結(jié)合。TD-SCDMA是第三代移動(dòng)通信CDMA
TDD標(biāo)準(zhǔn)中最具競爭力的技術(shù)。第三代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)將是綜合網(wǎng)絡(luò)，衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)用于實(shí)現(xiàn)全球無縫覆蓋，F(xiàn)DD系統(tǒng)用于建設(shè)國內(nèi)和國際移動(dòng)通信網(wǎng)，TDD系統(tǒng)用于為城市人口密集區(qū)提供高密度大容量話音、數(shù)據(jù)和多媒體業(yè)務(wù)，用戶通過雙頻雙模或多模終端實(shí)現(xiàn)全球漫游。在GSM網(wǎng)絡(luò)中引入TD-SCDMA，是向第三代移動(dòng)通信演進(jìn)中的首選方案，考慮到我國GSM網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)狀，分階段完成向第三代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的過渡。第一步，在GSM網(wǎng)絡(luò)中采用TD-SCDMA系統(tǒng)，提供高容量、低成本的第三代移動(dòng)通信業(yè)務(wù)。第二步，到2004、2005年，全面建設(shè)第三代移動(dòng)通信。
摘自《電信快報(bào)》
