TD-SCDMA关键技术

TD-SCDMA关键技术浙江明讯网络技术有限公司2010年4月目录目录目录目录TDD技术智能天线技术联合检测技术动态信道分配接力切换技术功率控制时分双工(TDD):上行频带和下行频带相同DUDDDDDD频分双工(FDD):上行频带和下行频带分离DDDDDDDUU上行D下行未使用TDDTDDTDDTDD技术技术技术技术�易于使用非对称频段易于使用非对称频段易于使用非对称频段易于使用非对称频段,,,,无需具有特无需具有特无需具有特无需具有特定双工间隔的成对频段定双工间隔的成对频段定双工间隔的成对频段定双工间隔的成对频段�适应用户业务需求，灵活配置时适应用户业务需求，灵活配置时适应用户业务需求，灵活配置时适应用户业务需求，灵活配置时隙，优化频谱效率隙，优化频谱效率隙，优化频谱效率隙，优化频谱效率�上行和下行使用同个载频，故无上行和下行使用同个载频，故无上行和下行使用同个载频，故无上行和下行使用同个载频，故无线传播是对称的线传播是对称的线传播是对称的线传播是对称的,,,,有利于智能天线有利于智能天线有利于智能天线有利于智能天线技术的实现技术的实现技术的实现技术的实现�无需笨重的射频双工器，小巧的无需笨重的射频双工器，小巧的无需笨重的射频双工器，小巧的无需笨重的射频双工器，小巧的基站，降低成本基站，降低成本基站，降低成本基站，降低成本TDD技术目录目录目录目录TDD技术智能天线技术联合检测技术动态信道分配接力切换技术功率控制TalkTalkTalkTalk自适应阵列基站TalkTalkTalkTalk普通基站智能天线的作用智能天线的作用智能天线的作用智能天线的作用�使用智能天线：�能量仅指向小区内处于激活状态的移动终端�正在通信的移动终端在整个小区内处于受跟踪状态�不使用智能天线：�能量分布于整个小区内�所有小区内的移动终端均相互干扰，此干扰是CDMA容量限制的主要原因干扰智能天线技术智能天线智能天线智能天线智能天线智能天线技术平面阵列智能天线圆阵列智能天线智能天线基本原理智能天线基本原理智能天线基本原理智能天线基本原理�智能天线是一个天线阵列：它由智能天线是一个天线阵列：它由智能天线是一个天线阵列：它由智能天线是一个天线阵列：它由多个天线单元组成，不同天线单多个天线单元组成，不同天线单多个天线单元组成，不同天线单多个天线单元组成，不同天线单元对信号施以不同的权值，然后元对信号施以不同的权值，然后元对信号施以不同的权值，然后元对信号施以不同的权值，然后相加，产生一个输出信号。相加，产生一个输出信号。相加，产生一个输出信号。相加，产生一个输出信号。�原理：使一组天线和对应的收发原理：使一组天线和对应的收发原理：使一组天线和对应的收发原理：使一组天线和对应的收发信机按照一定的方式排列和激信机按照一定的方式排列和激信机按照一定的方式排列和激信机按照一定的方式排列和激励，利用波的干涉原理可以产生励，利用波的干涉原理可以产生励，利用波的干涉原理可以产生励，利用波的干涉原理可以产生强方向性的辐射方向图。强方向性的辐射方向图。强方向性的辐射方向图。强方向性的辐射方向图。空分多址大大空分多址大大空分多址大大空分多址大大增加系统容量增加系统容量增加系统容量增加系统容量智能天线技术上行上行上行上行DOADOADOADOA估计估计估计估计上行上行上行上行DOADOADOADOA估计估计估计估计d:平行上行信号路程差；L:天线阵元间的距离；θ:来波信号方位角；cosθ＝d/Lθ=arccos(d/L)智能天线技术智能天线技术实现智能天线技术实现智能天线技术实现智能天线技术实现�上行波束赋形：借助有用信号和干扰信号在入射角度上的差异上行波束赋形：借助有用信号和干扰信号在入射角度上的差异上行波束赋形：借助有用信号和干扰信号在入射角度上的差异上行波束赋形：借助有用信号和干扰信号在入射角度上的差异（（（（DOADOADOADOA估计），选择恰当的合并权值（赋形权值计算），形成正估计），选择恰当的合并权值（赋形权值计算），形成正估计），选择恰当的合并权值（赋形权值计算），形成正估计），选择恰当的合并权值（赋形权值计算），形成正确的天线接收模式，即将主瓣对准有用信号，低增益旁瓣对准干确的天线接收模式，即将主瓣对准有用信号，低增益旁瓣对准干确的天线接收模式，即将主瓣对准有用信号，低增益旁瓣对准干确的天线接收模式，即将主瓣对准有用信号，低增益旁瓣对准干扰信号。扰信号。扰信号。扰信号。�上行方向，目的是将上行方向，目的是将上行方向，目的是将上行方向，目的是将8888路信号变成一路信号，一个用户对于八根路信号变成一路信号，一个用户对于八根路信号变成一路信号，一个用户对于八根路信号变成一路信号，一个用户对于八根天线所接收到的信号相位不同，即不同的相位角。将接收到的信天线所接收到的信号相位不同，即不同的相位角。将接收到的信天线所接收到的信号相位不同，即不同的相位角。将接收到的信天线所接收到的信号相位不同，即不同的相位角。将接收到的信号正弦波相位依次前移，通过提供自适应权值进行同向合并。数号正弦波相位依次前移，通过提供自适应权值进行同向合并。数号正弦波相位依次前移，通过提供自适应权值进行同向合并。数号正弦波相位依次前移，通过提供自适应权值进行同向合并。数字信号处理器是用于信道估计，给自适应算法提供依据。字信号处理器是用于信道估计，给自适应算法提供依据。字信号处理器是用于信道估计，给自适应算法提供依据。字信号处理器是用于信道估计，给自适应算法提供依据。智能天线技术智能天线的实现智能天线的实现智能天线的实现智能天线的实现�下行波束赋形：在下行波束赋形：在下行波束赋形：在下行波束赋形：在TDDTDDTDDTDD方式工用的系统中，由于其上方式工用的系统中，由于其上方式工用的系统中，由于其上方式工用的系统中，由于其上下行电波传播条件相同，则可以直接将此上行波束赋下行电波传播条件相同，则可以直接将此上行波束赋下行电波传播条件相同，则可以直接将此上行波束赋下行电波传播条件相同，则可以直接将此上行波束赋形用于下行波束赋形，形成正确的天线发射模式，即形用于下行波束赋形，形成正确的天线发射模式，即形用于下行波束赋形，形成正确的天线发射模式，即形用于下行波束赋形，形成正确的天线发射模式，即将主瓣对准有用信号，低增益旁瓣对准干扰信号。将主瓣对准有用信号，低增益旁瓣对准干扰信号。将主瓣对准有用信号，低增益旁瓣对准干扰信号。将主瓣对准有用信号，低增益旁瓣对准干扰信号。�对于下行来说，是根据上行的信道估计参数，将基带对于下行来说，是根据上行的信道估计参数，将基带对于下行来说，是根据上行的信道估计参数，将基带对于下行来说，是根据上行的信道估计参数，将基带发射信号变成发射信号变成发射信号变成发射信号变成8888路信号到路信号到路信号到路信号到8888个阵元上，完成波束定向赋个阵元上，完成波束定向赋个阵元上，完成波束定向赋个阵元上，完成波束定向赋形过程。形过程。形过程。形过程。智能天线技术智能天线算法智能天线算法智能天线算法智能天线算法�智能天线下行赋形算法准则：智能天线下行赋形算法准则：智能天线下行赋形算法准则：智能天线下行赋形算法准则：�最大接收功率－最大接收功率－最大接收功率－最大接收功率－DOADOADOADOA搜索法搜索法搜索法搜索法�最大接收功率－特征值分解最大接收功率－特征值分解最大接收功率－特征值分解最大接收功率－特征值分解�最大信干比－特征值分解最大信干比－特征值分解最大信干比－特征值分解最大信干比－特征值分解�中兴智能天线增强算法：中兴智能天线增强算法：中兴智能天线增强算法：中兴智能天线增强算法：�阵元失效补偿：阵元失效时的应阵元失效补偿：阵元失效时的应阵元失效补偿：阵元失效时的应阵元失效补偿：阵元失效时的应对措施对措施对措施对措施�增强性赋形方案：增强多径时的增强性赋形方案：增强多径时的增强性赋形方案：增强多径时的增强性赋形方案：增强多径时的赋形性能赋形性能赋形性能赋形性能用户1发射信号用户K发射信号DAC/RFDAC/RF:::::加权向量计算)1,(Kw)1,1(w),1(Kaw),(KaKw.........天线1天线Ka智能天线技术智能天线性能分析智能天线性能分析智能天线性能分析智能天线性能分析�阵元个数会影响对干扰的抑制能力，影响容量和覆盖阵元个数会影响对干扰的抑制能力，影响容量和覆盖阵元个数会影响对干扰的抑制能力，影响容量和覆盖阵元个数会影响对干扰的抑制能力，影响容量和覆盖�8888阵元阵列比单天线性能有阵元阵列比单天线性能有阵元阵列比单天线性能有阵元阵列比单天线性能有9dB9dB9dB9dB的增益的增益的增益的增益智能天线技术TD-SCDMATD-SCDMATD-SCDMATD-SCDMA系统更适合采用智能天线系统更适合采用智能天线系统更适合采用智能天线系统更适合采用智能天线�TDDTDDTDDTDD的工作模式，上行下行的无线传播是对称的，上行的信道估的工作模式，上行下行的无线传播是对称的，上行的信道估的工作模式，上行下行的无线传播是对称的，上行的信道估的工作模式，上行下行的无线传播是对称的，上行的信道估计参数可直接应用于下行，相比计参数可直接应用于下行，相比计参数可直接应用于下行，相比计参数可直接应用于下行，相比FDDFDDFDDFDD要准确。要准确。要准确。要准确。�子帧时间较短（子帧时间较短（子帧时间较短（子帧时间较短（5ms5ms5ms5ms），便于支持智能天线下的高速移动），便于支持智能天线下的高速移动），便于支持智能天线下的高速移动），便于支持智能天线下的高速移动�单时隙用户有限（目前最多单时隙用户有限（目前最多单时隙用户有限（目前最多单时隙用户有限（目前最多8888个），计算量小，便于实时自适应个），计算量小，便于实时自适应个），计算量小，便于实时自适应个），计算量小，便于实时自适应权值的生成权值的生成权值的生成权值的生成TD-SCDMA系统是一个以智能天线为核心的第三代移动通信系统智能天线技术智能天线对智能天线对智能天线对智能天线对TD-SCDMATD-SCDMATD-SCDMATD-SCDMA系统性能改进分析系统性能改进分析系统性能改进分析系统性能改进分析�提高了基站接收机的灵敏度提高了基站接收机的灵敏度提高了基站接收机的灵敏度提高了基站接收机的灵敏度�提高了基站发射机的等效发射提高了基站发射机的等效发射提高了基站发射机的等效发射提高了基站发射机的等效发射功率功率功率功率�降低了系统的干扰降低了系统的干扰降低了系统的干扰降低了系统的干扰�降低了系统的误码率降低了系统的误码率降低了系统的误码率降低了系统的误码率�增加了增加了增加了增加了CDMACDMACDMACDMA系统的容量系统的容量系统的容量系统的容量�改进了小区的覆盖改进了小区的覆盖改进了小区的覆盖改进了小区的覆盖�降低了无线基站的成本降低了无线基站的成本降低了无线基站的成本降低了无线基站的成本普通天线智能天线智能天线技术目录目录目录目录TDD技术智能天线技术联合检测技术动态信道分配接力切换技术功率控制抗干扰技术分类抗干扰技术抗干扰技术抗干扰技术抗干扰技术单用户检测单用户检测单用户检测单用户检测多用户检测多用户检测多用户检测多用户检测技术实现简单导致信噪比恶化，系统性能和容量不理想充分利用MAI中的先验信息而将所有用户信号的分离看作一个统一的过程的信号分离方法联合检测联合检测联合检测联合检测充分利用充分利用充分利用充分利用MAIMAIMAIMAI，一步之，一步之，一步之，一步之内将所有用户的信号都内将所有用户的信号都内将所有用户的信号都内将所有用户的信号都分离开来的一种信号分分离开来的一种信号分分离开来的一种信号分分离开来的一种信号分离技术离技术离技术离技术联合检测技术联合检测概念联合检测概念联合检测概念联合检测概念�首先估计所有用户的信道冲激响应，然后利用已知的所有用户的扩频码、首先估计所有用户的信道冲激响应，然后利用已知的所有用户的扩频码、首先估计所有用户的信道冲激响应，然后利用已知的所有用