5-TD-SCDMA关键技术介绍

e = Ad＋n
=Ad
d是发射的数据符号序列，e是接收的数据序列，n是噪声

联合检测的目的就是根据上式中的A和e估计用户发送的d
联合检测技术
联合检测在TD-SCDMA系统中的实现
关键是突发序列中的训练序列
e：接收到的数据序列
e = Ad ＋ n
n：噪声
A是系统矩阵，由扩频码c和信道脉冲响应h决定
emid=Gh+nmid
当忽略nmid时
联合检测种类

单小区联合检测：只针对本小区的用户，而将同频邻小区 用户的干扰视作白噪声； 多小区联合检测：将同频邻小区纳入联合检测的范畴，进 一步降低干扰；

第一圈干扰源
第二圈干扰源
单小区联合检测技术

单小区联合检测只针对本小区的用户，而将同频邻小
区用户的干扰视作白噪声；
扩频码c已知
信道脉冲响应h利用突发结构中的训练序列 midamble求解出：emid = Gh + nmid 其中：G由Midamble码构造的矩阵; emid 接收机接收到总信号中的Midamble部分
联合检测技术
联合检测在TD-SCDMA系统中的实现
关键是突发序列中的训练序列
Data Midamble Data GP Data Midamble Data GP
单时隙用户有限（目前最多8个），计算量小，便于实时自
适应权值的生成。
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TD-SCDMA系统性能改进分析

提高了基站接收机的灵敏度； 提高了基站发射机的等效发射
普通天线
功率；

降低了系统的干扰； 降低了系统的误码率； 增加了CDMA系统的容量； 改进了小区的覆盖； 降低了无线基站的成本。 智能天线
大。

联合检测将参与干扰作为可知信号，从用户信号中消 除，因此随着用户增加，干扰不会累加，信号质量更 好。这带来的另一个好处是： TD-SCDMA 系统 呼吸效 应不明显。
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
动态信道分配
信道分配技术

信道分配：在采用信道复用技术的小区制蜂窝移动系
慢速DCA

慢速DCA：根据小区业务情况，确定上下行时隙转换点
获取小区平均负荷信息
对小区 上下行负荷进行统计分析
确定小区上下行时隙 转换点，触发小区重配
动态信道分配
快速DCA
快速DCA的作用
呼叫到达时，为业务分配合适的无线资源 ； 呼叫接入后，系统根据承载的业务要求、干扰受
限条件及终端移动要求，由RNC进行频率、时隙和
智能天线技术
智能天线的作用

使用智能天线：
能量仅指向小区内处于

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
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
Talk 干扰
自适应阵列基站
相互干扰，此干扰是CDMA 容量限制的主要原因
Talk 普通基站
智能天线技术
动态信道分配
DCA的分类

慢速DCA：
根据小区业务情况，确定上下行时隙转换点

快速DCA ：
根据对专用业务信道或共享业务信道通信质量监测的结果，
自适应地对资源单元（RU，即码道或时隙）进行调配和切换，
以保证业务质量。快速DCA分为以下几类：
频域DCA 时域DCA
码域DCA
空域DCA
动态信道分配
智能天线
智能天线技术
智能天线基本原理

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 元对信号施以不同的权值，然后 相加，产生一个输出信号。

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励， 利用波的干涉原理可以产生强方 向性的辐射方向图。
空分多址大大 增加系统容量
智能天线技术
每时隙内码道数量少 计算量小
基站扰码短
AIR
上行同步
联合检测技术
联合检测对TD-SCDMA系统性能改进
能量

提高系统容量； 增大覆盖范围； 减小呼吸效应；
能量
MAI
检测到信号
频率
缓解功率控制精度需求； 削弱远近效应。
允许的信号波动
Frequency
联合检测技术
智能天线+联合检测
测量
DUDDDDDD 频分双工 (FDD): 上行频带和下行频带分离 D DDDDDD

上行和下行使用同个载频，故 无线传播是对称的,有利于智能 天线技术的实现

无需笨重的射频双工器，小巧
的基站，降低成本
U 上行
U D 下行 未使用
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
动态信道分配
动态信道分配（DCA）的应用

DCA是TD-SCDMA系统中RRM（无线资源管理）算法的
核心内容之一 ；

TD-SCDMA系统中一条信道是由 频率/时隙/扩频码 的组
合唯一确定 ；

DCA主要研究的是信道的分配和重分配的原则 ； DCA是通过系统负荷，干扰，用户空间方向角等测量 信息来确定最优的资源分配方案，降低系统干扰，提 高系统容量
统中，在多信道共用的情况下，以最有效的频谱利用 方式为每个小区的通信设备提供尽可能多的可使用信 道。

信道分配过程一般包括呼叫接入控制、信道分配、信 道调整三个步骤。不同的信道分配方案在这三个步骤 中有所区别。
动态信道分配
信道分配技术
信道分配方案可分为以下三种：
固定信道分配（FCA）
动态信道分配（DCA） 混合信道分配（HCA）
TD-SCDMA关键技术
目标
学习完本课程，您将会：
了解TD-SCDMA系统使用的关键技术 掌握各种关键技术对系统性能的影响
了解各种关键技术对规划组网的影响
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
TDD技术
TDD技术
时分双工 (TDD): 上行频带和下行频带相同
信道码 分配
Midamble 码分配
记录物理 资源， 结束流程
将旧配置进行 备份和回收
时隙格式 确定
动态信道分配
频域DCA

在N频点小区中为用户选择最佳的接入频点，提高系 统的呼通率，降低系统的干扰。主要包括频率资源的 分配与调整两部分 频点选择触发原因
用户接入或切换至N频点小区； 用户由于业务发生重配臵,原频点资源发生拥塞，迁移至其他
上行DOA估计
上行DOA(信号入射角) 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；
cos θ ＝d/L θ = arccos(d/L)
智能天线技术
智能天线术实现

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（DOA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，低增益旁瓣对准干扰信号。
同一载频6个业务时隙
Message Brokering & 码域DCA Transformation 同一时隙16个码道 Application Connectivity 空域DCA
空间波束定向赋形
快速DCA——信道分配
新业务
时隙分配
根据业务 需求确定 基本资 源单元
业务增加、 删除、修改
物理层参数 的确定

本小区干扰抑制能力能达到0.1以下 ，即可以消除本小
区内90%的相互干扰；
单小区联合检测相比无联合检测能够降低3.3dB的干扰
多小区联合检测技术

多小区联合检测就是把同频相邻小区中对本小区干扰
比较大的用户信号纳入到联合检测中；

基于成熟的软件无线电技术平台，毋须添加任何硬件，
直接软件升级，无需冗长的操作；

配臵简单灵活，对系统影响小。仅需修改参数，便可 回退到原单小区联合检测；
多小区联合检测相比单小区联合检测能够降低1.6dB的干扰
联合检测技术
联合检测原理---算法

线性联合检测算法
解相关匹配滤波器法（DFM） 迫零线性块均衡法（ZF-BLE）：已实现 最小均方误差线性块均衡法（MMSE-BLE）：已实现 多小区联合检测: 消除邻小区强干扰
联合检测
联合检测技术
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、扰码和信道估计，对所有用户的 信号同时检测 ，消除符号间干扰（ISI）和用户间干扰 （MAI），从而达到提高用户信号质量的目的。
联合检测技术
联合检测概念
联合检测技术
联合检测原理
b (1) d (1)
•多RF通道收发信机子系统（每根天线对应一 个RF通道）、 •基带智能天线算法（基带实现，各用户单独 赋形）。
智能天线技术
TD-SCDMA系统更适合采用智能天线

TDD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FDD 要准确。

子帧时间较短（5ms），便于支持智能天线下的高速移动。
天线 1
信 道 估 计
联 合 检 测
信 道 解 码
天线 Ka
DOA估计
下行波束赋 形权值产生