在时分多址(TDMA)中,什么是时隙?
您的位置:技术专题> TD-SCDMA专论本文发表于2003年6月。
开辟畅通的空中通道——TD-SCDMA无线传输技术及系统特点
只要我国采用第三代通信技术,将TDMA和SCDMA纳入整体系统框架是必然的。现在政府的支持让TD-SCDMA获得了更多的信心,所以从目前的情况来看,TD-SCDMA传输技术能应用多久,效果如何,将决定运营商最终把它放在哪里。
TD-SCDMA作为一种TDD模式技术,比FDD更适用于上下行不对称的业务环境,是一种结合了多时隙TDMA、直接扩频CDMA和同步CDMA技术的新技术。同时,TD-SCDMA标准推荐的空中接口技术作为业界最先进的传输技术之一,可以很容易地与其他技术融合,如智能天线技术、同步CDMA技术、软件无线电技术等。其中,智能天线技术有效地利用了TDD上行链路和下行链路工作在同一频率的优势,可以大大增加系统容量,降低发射功率,更好地克服无线传播中遇到的多径衰减问题。
兼容性好所能带来的最大好处就是可以通过各种方式实现向3G的跨越,从而避免了很多FDD CDMA技术领域的专利问题。同时,TD-SCDMA还采用联合检测、软件无线电、中继切换等技术,大幅提升系统整体性能,从而在控制硬件制造投资总成本方面获得更多优势。
射频通道
TD-SCDMA系统将工作在ITU定义的频段,扩频后每个载波的带宽为1.6MHz,码片速率约为l . 3542 MHz/s,预留200kHz作为频率合成器的步长。
系统代码通道
每个射频信道包括10个时隙,去除保护时隙后的时隙平均长度为478us,每个时隙包括16个沃尔什差分码信道,它们使用直接扩频技术共享同一个射频信道。
物理频道(Mux0d、Muxd、muxiu、许穆和Muxlu等。)可以用作资源单元并分配给任何用户。上下行业务的保护时隙可以保证手机与基站之间20公里的通信范围,每个时隙单元之间有8个码片保护时隙,防止不同时隙之间的重叠。
动态分配码道后,可支持高达2048Kbps的数据业务,但至少应有一个码道用于上行接入。
同步码分多址接入
这是TD-SCDMA技术中非常重要的一项技术,意味着所有用户的伪随机码在到达基站时都是同步的。由于伪随机码之间的同步正交性,该系统可以有效地消除符号间干扰,扩展系统容量。目前TD-SCDMA中类似系统的容量将至少是其他两种CDMA标准的4倍。
当3G移动终端(手机等。)工作时,它会从基站接收到最强的信号,然后得到接收同步,从公共控制物理信道得到相关信息。接收同步建立后,手机用户直接空中注册,基站通过接收注册信息搜索传输的功率冗余和同步,并将功率控制和同步偏移信息放入下行公共控制物理信道进行传输。在整个响应期间,移动电话将调整其发射功率和发射时间,以建立初始同步。
同步的维持将取决于每个上行链路时隙中的空或Sync 2序列(除了上行链路接入帧)。只有当这个时隙中分配给某个码道的Walsh号与当前帧号匹配时,Sync 2才会得到功率发射。其他手机虽然在同一个时隙,但是由于Walsh码不同,它们的Sync 2会转到没有任何功率发射的空状态。这种设计可以使基站接收Sync 2序列干扰较小,从而保持手机与基站的同步。在下行链路帧中,同步偏移和功率控制信息被发送到移动电话,用于闭环功率控制和同步控制。
智能天线技术
TD-SCDMA智能天线技术的测试已经完成,通信系统方案中也采用了这种无线技术。
智能天线由环形天线阵列和相应的发射接收单元组成,由相应的算法控制。与传统全向天线只产生一个波束不同,智能天线系统可以给出多个波束形成,每个波瓣对应一个特定的手机用户,波束还可以动态跟踪用户。
在接收方面,该技术允许空间选择性接收,不仅增加了接收灵敏度,还最大限度地减少了不同位置手机对* * *码道的干扰,以增加网络的整体容量。
智能天线采用双向波束形成,在消除干扰的同时增加了CDMA系统的容量,降低了基站的发射功率要求。即使单个天线单元损坏,系统工作也不会受到太大影响。
接力棒交接
与目前其他两种技术采用的硬切换和软切换不同,TD-SCDMA采用了一种全新的切换技术,命名为“中继切换”。
中继切换基于同步码分多址技术和智能天线的结合。如何在移动系统中准确定位移动用户,一直是用户关心的话题。TD-SCDMA系统通过仔细测量天线阵列中的码片周期和同步码分多址技术可以得到用户的位置,然后在手机的辅助下,伺服基站会根据周围的空气传播情况和信号质量将手机切换到信号更好的基站。
这样,该技术还可以动态优化整个基站网络的容量分配,还可以实现不同系统之间的切换。
软件无线电
在TD-SCDMA系统中,DSP(数字信号处理技术)将取代常规模式,完成许多原本由射频、基带模拟电路和ASIC实现的无线传输功能。这些功能主要包括智能射频波束形成、星上射频校正、载波恢复和定时调整。
采用软件无线电技术的主要优点是:可以通过软件灵活地完成原本由硬件完成的功能,减轻网络负担;在重复性和准确性、低错误率和高容错性方面具有优势;不像硬件,不容易老化,对环境的敏感度更大;以较少的软件成本实现复杂的硬件功能,降低总投资。
在系统应用方面,TD-SCDMA系统遵循ITU第三代移动通信系统的要求。与第二代移动通信系统相比,TD-SCDMA系统不仅大大提高了容量和频谱利用率,而且除了传统的语音业务之外,还提供基于分组的数据业务。此外,在运营灵活性方面,TD-SCDMA也可以完全兼容GSM网络。
频谱利用率
频谱利用率是ITU对3G应用的主要要求之一。在目前的2G系统中,IS-95的CDMA技术具有最高的频谱利用率。
由于CDMA本身是一个自干扰系统,如果能解决码间干扰和伪随机码间的远近问题,系统容量将大大提高。TD-SCDMA技术通过扩频码和智能天线技术之间的正交性,可以提供4 ~ 5倍于IS-95CDMA系统的容量。这一结论已被SCDMA技术无线本地环路的现场测试所证实。
作为最大的3G网络系统,TD-SCDMA系统的容量是GSM的20倍,是其他3G标准的4倍。由于码分多址技术,系统部署不需要频率规划。同时,由于采用TDD工作模式,TD-SCDMA不像基于FDD的第三代移动通信系统那样需要成对的频率源,因此在频率利用上更加灵活。
多媒体服务
TD-SCDMA标准下的通信系统不仅将提供基本的语音通信服务,还将提供数字和分组视频服务。虽然采用的模式是所有用户* * *共享同一个频率资源,但是结合智能天线,可以根据服务质量的高低和要求,动态地为不同的用户分配功率,并且可以保证干扰不超过上限。
TD-SCDMA系统中的通信资源由沃尔什码信道和时隙确定的资源单元分配给每个用户。每个用户可以获得一个资源单元,或者单个用户可以占用多个资源单元。同一用户的不同服务代码信道被组合以形成多媒体服务。这使得用户能够获得语音通信服务以及数据通信,例如网页浏览和电子邮件。对于2Mbps业务(室内数据传输),将90%以上的码道分配给用户,同时可以保证部分语音通信业务同步。2Mbps数据业务是针对室内应用环境的,但是在低速环境和高速环境下,数据传输速率会分别下降到384Kbps和144Kbps。
除了无线技术的优势,在组网层面,由于第三代移动通信合作伙伴联盟(3G Mobile Communication Partnership Alliance)在制定第三代标准时已经考虑了如何处理第二代网络的投资,因此TD-SCDMA系统只有尽可能接近3GPP制定的第三代标准的物理层,直至与之一致,才能得到最大的应用,参与2G向3G的过渡,抢占更多的市场先机。对于中国来说,建设3G通信系统和通信网络,必须考虑现有超过2亿的用户数量,对于即将获得移动牌照的固定运营商来说,还要考虑网络的兼容性。只是想认识更多的朋友,加QQ363251355加班说明。