TD-SCDMA标准综述.doc

ＴＤ－ＳＣＤＭＡ标准综述（２）[编者按] 2000年5月由国际电信联盟无线电通信部(ITU-R)通过了3G的5个标准，其中包括中国提出的TD-SCDMA标准。鉴于第二代移动通信系统(2G)已在中国形成了一个能够基本满足人们语音和短信通信需求的覆盖全国的移动通信网络，因此3G应该以提供因特网业务为主。目前，TD-SCDMA在中国即将规模商用，为了使读者对TD-SCDMA标准有所了解，本讲座分2期对TD-SCDMA标准进行介绍：第1期介绍和比较了3G标准以及3G所占用频段的传播特性可能对3G系统产生的影响；本期介绍TD-SCDMA的一些基本原理和TD-SCDMA标准中的主要技术及特征。 　　 　　 　　2 TD-SCDMA关键技术 　　 　　2.1 智能天线技术 　　智能天线(SA)是一种相控阵天线，可用于定向发送，具有空分多址功能。假定多个同频点/时隙CDMA用户处在不同的方位角时，可利用SA隔离多个用户之间的自干扰，同时具有消除多径衰落的作用。 　　在TD-SCDMA系统中使用的全向SA带有8个偶极子天线，呈圆形排列，相邻距离约为λ/2。在分扇区使用中，为了提高SA的天线增益，现在一般选用带反射板的由8个间距为λ/2的天线阵元构成直线排列的天线阵列。使用这种结构的SA时，可以认为各天线元收信号的幅度相等。因为各天线元的几何位置不同，而且波行程差为λ时，对应的相位差为2π，所以各路收信号载波的相位将由天线元的位置和来波方向决定。 　　SA的收信原理是，改变各移相器的值使各路接收信号载波同相迭加，即收信号载波相位的同相分集接收，这样不但能取得此SA的分集接收信噪比增益GRD，还有可能取得在此过程中产生的定向接收多址干扰(MAI)抑制增益GMR。不过，此增益应该和小区中的CDMA码道数有关，码道数上升时，GMR上升。 　　SA的发信工作原理如图2所示，在基站(BS)的两根偶极子阵元其中的一根天线中引入移相器，对电流移相，通过计算可得移动台(MS)收天线中感应的电流和发信载波相干分集发送增益GTD，同时还能获得在此过程中产生的定向发送MAI抑制增益GMT，它的影响与GMR类似。 　　 　　2.2联合检测技术 　　TD-SCDMA标准规定在基站将使用联合检测(JD)接收机，它的主要作用是消除收基带信号中的多径干扰(MPI)、码片级的码间干扰(ISI)和MAI。数字通信系统中常用的时域均衡器可用于减少ISI的影响，在MS中只使用能去除MPI和ISI的时域均衡器。 　　JD接收机去除MPI的工作原理与GSM系统中利用训练序列去除MPI的工作原理类似。TD-SCDMA系统每一个时隙突发信号为0.675 ms，共848个码片，居中的144个码片用于发送128位长的已知中置码字。每个小区指定一个中置，小区内每个用户(信道)使用具有指定时延的中置。 　　 　　3 TD-SCDMA的主要技术 　　特征 　　 　　TD-SCDMA标准的主要技术特征可以从TD-SCDMA标准的信号帧结构、系统主要参数、收发信框图和相关信道定义方法等方面认识。 　　 　　3.1 TD-SCDMA标准的帧结构 　　TD-SCDMA系统的帧结构见图3。无线帧由两个5 ms的无线子帧组成，每个子帧由长675 ?滋s的7个主时隙和3个特殊时隙组成。3个特殊时隙中的下行导频时隙(DwPTS)用于发送BS地址码，MS收到后可用于判定所属BS，也可用于本地相干载波恢复参考信号。上行导频时隙(UpPTS)用于MS主叫时的码片同步调整。BS收到MS在UpPTS时隙发出的携带MS地址码的上行导频信号后，可以判定MS的码片同步状态，将通过辅助公共控制物理信道(S-CCPCH)发回同步偏移(SS)控制信号，调整MS的码片同步时间。保护间隔(GP)用于防止BS端收UpPTS时，由于UpPTS的同步偏差较大引起收UpPTS信号和发DwPTS信号的相互重迭。 　　时隙中所发码片序列的长度为864，其中训练序列包含144个码片，GP占用16个码片，剩余的704个码片一分为二，用于两边的数据符号和L1符号。 　　 　　 　　 　　 　　具体地说，图3中的TS0时隙用于小区主公共控制物理信道(P-CCPCH)，TS1、TS2和TS3时隙一般用于上行专用物理信道(DPCH)，即用户信息的上行传输。 　　 　　3.2 TD-SCDMA系统的主要技术参数 　　TD-SCDMA系统的主要技术参数如表4所示，其中TD的含义与时分双工(TDD)相同，指上下行信道将分别使用一个频点上的上行时隙或下行时隙，如图3中的TSO、TS4、TS5和TS6为下行时隙，而TS1、TS2和TS3为上行时隙。 　　 　　3.3 TD-SCDMA的收发信机结构 　　图4中给出