TD-SCDMA基本原理和关键技术

TD-SCDMA是中国拥有自主知识产权的3G标准，如今中国移动已经逐步将TD推行商用，在使用TD手机或者是TD业务的时候，我们是不是也应该了解一下，究竟TD-SCDMA使用了那些关键技术呢？ 第三代移动通信（3G）是全球通信界关注的焦点问题。中国具有自主知识产权的第三代移动通信系统TD-SCDMA正在逐步走向商用。第三代移动通信与第二代移动通信最主要的差别是可以提供移动多媒体业务，新的移动多媒体业务无疑将成为整个移动通信产业链未来发展的关键和重要基础之一。 3G业务与3G终端互相制约、共同发展。3G终端已经成为3G业务非常重要的承载平台。另一方面，随着3G业务的不断推出，与之对应的新的手机应用与技术层出不穷，3G终端技术将成为今后通信市场中一个重要的新兴产业，其发展空间和市场价值不可限量。 TD-SCDMA（Time Division Synchronous Code Division Multiple Access，时分同步码分多址）是由中国无线通信标准化组织（CWTS）制定，并被ITU（International Telecommunications Union，国际电信联盟）接纳的三大3G无线通信主流标准之一。TD-SCDMA是FDMA、TDMA和CDMA这三种基本传输模式的灵活结合，具有系统容量大、频谱利用率高、抗干扰能力强等特点。它使用1.28Mchip/s的低码片速率，扩频带宽为1.6MHz。TD-SCDMA的关键技术主要集中在基带部分，如智能天线技术、联合检测技术、时分双工、同步技术、动态信道分配技术、软切换技术、无线网络技术、功率控制技术、软件无线电技术、信道估计与补偿技术等一系列高新技术，从而大大增加了系统容量，提高了系统抗干扰性能，大大降低了发射功率，节约了制造成本。 1．智能天线技术 智能天线（Smart Antenna，SA）利用信号传输的空间特性和数字信号处理技术，通过先进的算法处理，对基站的接收和发射波束进行波束形成和赋形，从而达到降低干扰、增加容量、扩大覆盖、改善通信质量、降低发射功率和提高无线数据传输速率的目的。 在第三代移动通信系统中，TD-SCDMA是应用智能天线技术的典型范例。TD-SCDMA系统采用TDD方式，使上下射频信道完全对称，可同时解决诸如天线上下行波束赋形、抗多径干扰和抗多址干扰等问题。该系统具有精确定位功能，可实现接力切换，减少信道资源浪费。 2．联合检测技术 联合检测（Joint Detection，JD）技术是在多用户检测（Multi-User Detection，MUD）技术基础上提出的。该技术是减弱或消除多址干扰、多径干扰和远近效应的有效手段，能够简化功率控制，降低功率控制精度，弥补正交扩频码相关性不理想所带来的消极影响，从而改善系统性能、提高系统容量、增大小区覆盖范围。TD-SCDMA采用联合检测技术，实现了智能天线和联合检测技术的有机结合。 3. 时分双工 时分双工模式是TD-SCDMA与FDD系统的根本区别。工作在TDD模式下的 TD-SCDMA系统在同一载波上进行上、下行链路传输，而不需要像FDD系统所必须的上、下行对称频谱。除了充分利用频率资源，　极大地提高了频谱利用率以外，TDD模式的优势还在于系统可以根据不同的业务类型来灵活调整上、下行转换点，从而提供最佳的业务容量和频谱利用率。 4. 上行同步 上行同步是指在上行链路各终端发出的信号在基站解调器处完全同步，它通过软件及物理层设计来实现，这样可以使正交扩频码的各个码道在解扩时完全正交，相互间不会产生多址干扰，克服了异步CDMA多址技术由于每个移动终端发射的码道信号到达基站的时间不同，造成码道非正交所带来的干扰问题，提高了 TD-SCDMA系统的容量和频谱利用率，还可以简化硬件电路，降低成本。 5. 动态信道分配 TD-SCDMA所采用的动态信道分配技术可以实现在时域、空域和码域对无线的灵活配置。采用动态信道分配技术使得TD-SCDMA系统能够较好地避免干扰，使信道重用距离最小化，从而高效率地利用有限地无线资源，提高系统容量。此外，通过使用时域地动态信道分配，可以灵活分配时隙资源，动态地调整上、下行时隙的个数，从而灵活地支持对称和非对称的业务。