TDSCDMA3G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)研究設(shè)計(jì)說明

1、信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告系別：網(wǎng)絡(luò)與通信工程學(xué)院 專業(yè)：班 號：學(xué) 生 姓 名：學(xué) 生 學(xué) 號：設(shè)計(jì)（論文）題目：指 導(dǎo) 教 師：設(shè) 計(jì) 地 點(diǎn)：信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院起 迄 日 期： 2013.9-2013.11 本頁適用于畢業(yè)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書專業(yè) 班級 一、課題名稱：二、主要技術(shù)指標(biāo)：三、工作容和要求：四、主要參考文獻(xiàn)：_學(xué) 生（簽名） 年 月 日指 導(dǎo) 教師（簽名） 年 月 日教研室主任（簽名） 年 月 日系 主 任（簽名） 年 月 日本頁適用于畢業(yè)論文畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書專業(yè) 班級 一、課題名稱：二、課題應(yīng)達(dá)到的要求：三、主要工作容：四、主要參考文獻(xiàn)：_學(xué) 生（簽

2、名） 年 月 日指 導(dǎo) 教師（簽名） 年 月 日教研室主任（簽名） 年 月 日系 主 任（簽名） 年 月 日畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告設(shè)計(jì)（論文）題目一、 選題的背景和意義：二、 課題研究的主要容：三、 主要研究（設(shè)計(jì)）方法論述：四、設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)度安排：時(shí)間（迄止日期）工 作 容五、指導(dǎo)教師意見：指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日六、系部意見：系主任簽名： 年 月 日摘 要TD-SCDMA 的試驗(yàn)網(wǎng)已經(jīng)建成并投入使用。TD-SCDMA 試驗(yàn)網(wǎng)的建設(shè)對我國具有深遠(yuǎn)的意義。室覆蓋系統(tǒng)又是其中很重要的一部分。從頻率資源緊、TD-SCDMA 對于國運(yùn)營商、設(shè)備商的發(fā)展機(jī)會等幾個(gè)方面簡要地介紹了 TD-SCDM

3、A 在 3G 網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中重要意義。本文對于 TD-SCDMA 采用的關(guān)鍵技術(shù)，如智能天線、聯(lián)合檢測、同步 CDMA、接力切換與動態(tài)信道分配等作了介紹。由于室移動通信存在覆蓋、容量與質(zhì)量等方面的問題，有必要進(jìn)行室覆蓋分布系統(tǒng)的建設(shè)。室分布系統(tǒng)由信號源和信號分布系統(tǒng)兩部分組成。根據(jù)信號源的不同，室覆蓋分布系統(tǒng)可分為無源分布系統(tǒng)、有源分布系統(tǒng)與光纖分布系統(tǒng)三類。另外，本文對室覆蓋的規(guī)劃流程簡單地做了介紹。在進(jìn)行室覆蓋方案設(shè)計(jì)時(shí)需要注意直放站引入對網(wǎng)絡(luò)的影響，上下行鏈路平衡，室信號的外泄和上下行的時(shí)延差等幾個(gè)問題。本文還介紹了的話務(wù)模型，對室傳播模型也做了相應(yīng)的介紹，并介紹了覆蓋區(qū)場強(qiáng)的預(yù)測方法。在設(shè)

4、計(jì) TD-SCDMA 室分布系統(tǒng)時(shí)，要根據(jù)不同的場景選擇合適的信號源，天線的選擇與布放也需要考慮，同時(shí)要控制室信號的外泄，與考慮系統(tǒng)間干擾等因素。關(guān)鍵詞：TD-SCDMA，室覆蓋，話務(wù)模型，傳播模型,AbstractThe TD-SCDMA trial network has been completed and put into use. TD-SCDMAtrial network construction has far-reaching significance to our country. In-door coverage system is an important part of

5、. Tension, TD-SCDMA from frequency resources for the development of the domestic operators, equipment b-usiness opportunity briefly introduced several aspects, such as TD-SCDMA significance in the 3 g network construction.In this paper, for the key technology of TD-SCDMA adopts, such as smartantenna

6、, joint detection, synchronous CDMA, relay switch and dynamic channel allocation, etc are introduced.Because indoor mobile coverage, capacity and quality issues, such as the n-eed for the construction of indoor coverage distribution system. Indoor distributi-on system consists of two parts, signal s

7、ource and signal distribution system. A-ccording to different signal source, the indoor coverage distribution system can be divided into active passive distribution system, distribution system and fiber distribution system. In addition, in this paper, the indoor coverage of the planni-ng process is

8、presented briefly. In the indoor coverage design repeater stations need to be paid attention to in introducing the influence of the network, has lin-k balance, indoor signal leakage and the time delay several problems such as up and down.This article also introduces the traffic model, the indoor pro

9、pagation models also made the corresponding introduction, and introduced the coverage area of field strength prediction method. In the design of TD-SCDMA indoor distributio-n system, according to the different scenarios to choose the appropriate source, antenna selection and cloth also need to consi

10、der, at the same time to control the indoor signal leakage, and the interference of the system and other factors.Keywords:TD-SCDMA，Indoor Coverage，Traffic model，PropagationModel0 / 32第1章 前言隨著全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,各大中型城市高樓林立,賓館和大型購物商場、超市建設(shè)規(guī)模不斷增加,地下交通系統(tǒng)不斷新建,這些場所的建設(shè)大都釆用鋼筋框架結(jié)構(gòu)和新型墻體材料,這些材料對無線電波有效強(qiáng)的屏蔽和吸收效果,造成無線信號在傳輸?shù)倪^程

11、中衰耗增加,在室以與各種較為封閉的場所形成了移動信號的弱區(qū)甚至盲區(qū),造成移動用戶通話時(shí)斷時(shí)續(xù),甚至?xí)霈F(xiàn)不在服務(wù)區(qū)的現(xiàn)象,然而這些場所往往又是移動用戶較為集中的地方,在這些地方無法使用移動終端,會直接造成用戶對所使用業(yè)務(wù)的使用感知度降低,最終造成運(yùn)營商用戶的流失。據(jù)統(tǒng)計(jì),隨著人們?nèi)粘；顒釉絹碓蕉嗟募性谑?移動用戶的室通話行為逐步增加,筑物話務(wù)密度不斷上升,而室往往是網(wǎng)絡(luò)覆蓋的薄弱點(diǎn),在商業(yè)區(qū)、寫字樓、交通車站等移動用戶密集區(qū),僅僅依靠室外宏蜂窩的覆蓋已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足容量要求。目前,室覆蓋的需求,主要集中在以下幾種場所:如面積超過2萬平方米的大型商場、高檔商業(yè)寫字樓、娛樂場所、飛機(jī)場候機(jī)樓、火車

12、站/地鐵站、停車場、體育館、展覽場館、人行地下通道,購物中心,室/地下停車場,以與展覽中心等?？蔀檫\(yùn)營商提升品牌形象的場所:如政府辦公場所、星級賓館、大中專院園、工業(yè)園區(qū)、新聞中心、以與競爭對手有覆蓋的場所。還有就是用戶投訴較多的地點(diǎn)。這些區(qū)域由于室外宏蜂窩已無法滿足容量要求,造成無法手機(jī)呼出、掉話等現(xiàn)象,這些無法進(jìn)行的通話稱為隱含話務(wù)量。只有通過提高網(wǎng)絡(luò)覆蓋性能,隱含話務(wù)量才能給運(yùn)營商帶來新的收入,而且還將大大提升運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)形象,在用戶心目中樹立良好的網(wǎng)絡(luò)品牌。室覆蓋為運(yùn)營商創(chuàng)造的價(jià)值逐步提升,人們對室覆蓋也越發(fā)重視,尤其是其可以給運(yùn)營商帶來可觀的利潤增長點(diǎn)。隨著無線通信產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展,

13、3G業(yè)務(wù)漸漸取代了原有的2G業(yè)務(wù),3G網(wǎng)絡(luò)覆蓋逐漸增大,3G室覆蓋顯示出比2G更為重要的地位。由于3G各類信號的頻段在2000MHz左右,高頻段帶來了更大的穿透損耗和傳播傳輸損耗,因此3G室覆蓋的重要性更加明顯,做好3G室覆蓋在提高運(yùn)營商運(yùn)營收入和提升企業(yè)品牌實(shí)力中將起到舉足輕重的作用。第2章 第三代移動通信主流技術(shù)比較與 TD-SCDMA 的意義近年來，移動通信發(fā)展迅速，特別是在我國，移動通信增長的態(tài)勢迅猛。目前，國移動用戶已超過 2.4 億，并仍在加速增長，市場規(guī)模巨大。但是，現(xiàn)有系統(tǒng)的容量越來越顯得不夠，難以實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)服務(wù)、全球覆蓋、國際漫游等服務(wù)業(yè)務(wù)。隨著通信技術(shù)的發(fā)展，第三代移動通

14、信技術(shù)提供了全球無縫覆蓋和漫游、更大的容量、支持窄帶業(yè)務(wù)，并提供車速下的 144Kbps、步行下 384Kbps 與室條件下 2Mbps 的高速數(shù)據(jù)服務(wù)，實(shí)現(xiàn)個(gè)人通信的第三代移動通信系統(tǒng)。2.1 第三代移動通信主流技術(shù)比較第三代移動通信由 WCDMA、CDMA 2000 和 TDSCDMA 三大主流技術(shù)構(gòu)成。WCDMA 即寬帶 CDMA 技術(shù)，其擴(kuò)頻碼速率為 3.84Mchip/s，載波帶寬為 5MHz，而CDMA 2000 的擴(kuò)頻碼速率為 1.2288Mchip/s，載波帶寬為 1.25MHz；另外，WCDMA 的基站間同步是可選的，而 CDMA 2000 的基站間同步是必需的，因此需要全球

15、定位系統(tǒng)（GPS），以上兩點(diǎn)是 WCDMA 和 CDMA 2000 最主要的區(qū)別。除此以外，在其它關(guān)鍵技術(shù)方面，例如功率控制、軟切換、擴(kuò)頻碼以與所采用分集技術(shù)等都是基本一樣的，只有很小的差別。TDSCDMA 采用時(shí)分雙工（TDD）、TDMA/CDMA 多址方式工作，擴(kuò)頻碼速率為1.28Mchip/s，載波帶寬為 1.6MHz，其基站間必須同步，與其他兩種技術(shù)相比采用了智能天線、聯(lián)合檢測、上行同步與動態(tài)信道分配、接力切換等技術(shù)，具有頻譜使用靈活、頻譜利用率高等特點(diǎn)，適合非對稱數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。下面就標(biāo)準(zhǔn)的穩(wěn)定性、系統(tǒng)性能、設(shè)備成熟性、漫游能力、業(yè)務(wù)提供能力以與知識產(chǎn)權(quán)等幾方面的因素對 WCDMA、CDM

16、A 2000 和 TDSCDMA 進(jìn)行比較分析。2.1.1 標(biāo)準(zhǔn)穩(wěn)定性WCDMA 標(biāo)準(zhǔn)由 3GPP 組織制訂，目前已經(jīng)有多個(gè)版本，即 R99、R4、R5 和 R6 等，其中 R99 版本已經(jīng)穩(wěn)定。它的主要特點(diǎn)是無線接入網(wǎng)采用 WCDMA 技術(shù)，核心網(wǎng)分為電路域和分組域，分別支持話音業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，并提出了開放業(yè)務(wù)接入（OSA）的概念，最高下行速率可以達(dá)到 384kbit/s。R4 版本是向全分組化演進(jìn)的過渡版本，與R99 比較其主要變化在電路域引入了軟交換的概念，將控制和承載分離，話音通過分組域傳遞，另外，R4 中也提出了信令的分組化方案，包括基于 ATM 和 IP 的兩種可選形式。R5 和

17、R6 是全分組化的網(wǎng)絡(luò)，在 R5 中提出了高速下行分組接入（HSDPA）的方案，可以使最高下行速率達(dá)到 10Mbit/s。在 R6 中提出了高速上行分組接入（HSUPA）的方案。CDMA 2000 標(biāo)準(zhǔn)由 3GPP2 組織制訂，版本包括 Release0、Release A、EVDO 和EVDV，Release0 的主要特點(diǎn)是沿用基于 ANSI41D 的核心網(wǎng)，在無線接入網(wǎng)和核心網(wǎng)增加支持分組業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)實(shí)體，單載波最高上下行速率可以達(dá)到 153.6kbit/s。Release A 是 Release0 的加強(qiáng)，單載波最高速率可以達(dá)到 307.2kbit/s，并且支持話音業(yè)務(wù)和分組業(yè)務(wù)的并發(fā)。E

18、VDO 采用單獨(dú)的載波支持?jǐn)?shù)據(jù)業(yè)務(wù)，可以在 1.25MHz標(biāo)準(zhǔn)載波中支持平均速率為 600kbit/s、峰值速率為 2.4Mbit/s 的高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，到EVDV 階段，可在一個(gè) 1.25MHz 的標(biāo)準(zhǔn)載波中，同時(shí)提供語音和高速分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，最高速率可達(dá) 3.1Mbit/s。TDSCDMA 標(biāo)準(zhǔn)也由 3GPP 組織制訂，目前采用的是中國無線通信標(biāo)準(zhǔn)組織（ChinaWireless Telecommunication Standard，CWTS）制訂的 TSM（TDSCDMA over GSM）標(biāo)準(zhǔn)，基于 TSM 標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)其實(shí)就是在 GSM 網(wǎng)絡(luò)支持下的 TDSCDMA 系統(tǒng)。TSM 系統(tǒng)的核

19、心思想就是在 GSM 的核心網(wǎng)上使用 TDSCDMA 的基站設(shè)備，其 A 接口和 Gb 接口與 GSM 完全一樣，只需對 GSM 的基站控制器進(jìn)行升級。一方面利用 3G 的頻譜來解決GSM 系統(tǒng)容量不足，特別是在高密度用戶區(qū)容量不足的問題，另一方面可以為用戶提供初期最高達(dá) 384kbit/s 的各種速率的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，所以基于 TSM 標(biāo)準(zhǔn)的 TDSCDMA系統(tǒng)對已有 GSM 網(wǎng)的運(yùn)營商是一種很好的選擇。以后 TDSCDMA 將融入 3GPP 的 R4與后續(xù)標(biāo)準(zhǔn)中。在標(biāo)準(zhǔn)的完整性方面，三種技術(shù)在無線接入技術(shù)方面都有完整的定義和提高速率的方案，在核心網(wǎng)技術(shù)方面，都有向分組化演進(jìn)的路線，但 3GPP

20、在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)方面的思路更清晰。在業(yè)務(wù)、網(wǎng)管、計(jì)費(fèi)相關(guān)規(guī)方面，3GPP 的定義更嚴(yán)謹(jǐn)、更完善。2.1.2系統(tǒng)性能系統(tǒng)性能主要表現(xiàn)為系統(tǒng)容量和覆蓋，對于蜂窩系統(tǒng)來說，單純從理論上計(jì)算單小區(qū)的容量是沒有實(shí)際意義的，只能作為參考，必須從蜂窩組網(wǎng)的情況來考察，一般系統(tǒng)容量可以通過系統(tǒng)仿真和實(shí)測來獲得，下面主要對這兩個(gè)方面進(jìn)行比較：2.1.2.1容量在討論無線系統(tǒng)的容量時(shí)，不能脫離具體的業(yè)務(wù)和無線環(huán)境，因此在采用 CDMA技術(shù)的系統(tǒng)中，空中接口的容量與業(yè)務(wù)的 Eb/Io（比特能量與干擾功率密度之比）、增益處理、其它小區(qū)的干擾、基站發(fā)射功率和信道碼的數(shù)量均有關(guān)系，下面分別說明對于話音業(yè)務(wù)和高速分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，三種

21、技術(shù)的容量差別。對于話音業(yè)務(wù)，由于三種系統(tǒng)載波帶寬不同，一般比較單位帶寬的平均容量。過系統(tǒng)仿真的方法，可得到 WCDMA 和 CDMA 2000 的結(jié)果相近，TDSCDMA 也沒有大的差別。對于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)容量，一般用系統(tǒng)的單位帶寬的數(shù)據(jù)吞吐量來表示，3G 引入了多種速率的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，即使是對同一系統(tǒng)，不同的業(yè)務(wù)組合也會產(chǎn)生不同的數(shù)據(jù)吞吐量。從仿真的結(jié)果看，對于中低速數(shù)據(jù)，WCDMA 和 CDMA 2000 是基本相當(dāng)?shù)?，但?WCDMA 在高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)上具有優(yōu)勢。TDSCDMA 由于其技術(shù)特點(diǎn)，在理論上具有較高的頻譜效率，適合提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，但還需要得到更多試驗(yàn)的驗(yàn)證。2.1.2.2覆蓋基站的覆蓋圍

22、主要由上下行鏈路的最大允許損耗和無線傳播環(huán)境決定。在工程上一般通過上下行鏈路預(yù)算，來估算基站的覆蓋圍，在一樣的頻帶，WCDMA 和 CDMA2000 的覆蓋基本一樣。由于 TDSCDMA 采用 TDD 方式，在廣域覆蓋上要遜于采用 FDD方式的其它兩種技術(shù)。2.1.3業(yè)務(wù)提供能力目前業(yè)務(wù)的競爭已經(jīng)成為現(xiàn)有運(yùn)營商的競爭焦點(diǎn)，對于新的移動運(yùn)營商也不例外，只有能夠提供全方位的大眾業(yè)務(wù)和特色業(yè)務(wù)，才能更多地爭取用戶，提高競爭力。3GPP 和 3GPP2 都對業(yè)務(wù)分類和業(yè)務(wù)生成機(jī)制進(jìn)行了規(guī)，在業(yè)務(wù)種類方面二者基本一樣，包括基本話音業(yè)務(wù)、補(bǔ)充業(yè)務(wù)以與多種數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。在業(yè)務(wù)生成機(jī)制方面，3GPP 中定義了多種

23、業(yè)務(wù)生成機(jī)制，例如基于網(wǎng)絡(luò)的 OSA 和用戶化應(yīng)用移動網(wǎng)絡(luò)增強(qiáng)邏輯（Customized Application for Mobile Network Enhanced Logic，CAMEL）、移動執(zhí)行環(huán)境（Mobile Execution Environment，MExE）和 USAT（USIM ApplicationToolkit，USIM 應(yīng)用工具箱，其中 USIM 是 UniversalSubscriber Identity Module通用用戶識別模塊）等。這些機(jī)制都著眼于能使運(yùn)營商方便快速地提供業(yè)務(wù)，并本著業(yè)務(wù)的提供和基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)相分離的原則，使得業(yè)務(wù)可以由運(yùn)營商以外的第三方提供，在

24、業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)之間采用開放的標(biāo)準(zhǔn)接口，業(yè)務(wù)的開發(fā)主要由 IT 開發(fā)人員來完成，運(yùn)營商負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營和對眾多的業(yè)務(wù)提供商的組織和管理。3GPP2 也提出了相應(yīng)的業(yè)務(wù)理念，在智能網(wǎng)方面有 WIN 規(guī)，在開放業(yè)務(wù)體系方面，目前并無相關(guān)規(guī)，打算采用 3GPP 的 OSA 概念。所以3GPP2 在開放業(yè)務(wù)體系方面起步較晚，沒有 3GPP 完善。2.1.4設(shè)備成熟度設(shè)備成熟度是運(yùn)營商建設(shè)網(wǎng)絡(luò)要考慮的一個(gè)重要因素，它關(guān)系到網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的穩(wěn)定性、可靠性。從目前的情況看，CDMA 2000 是最成熟的，尤其在終端方面，商用終端種類達(dá)到一百多種（使用頻段在 800MHz1.9GHz），用戶可以有更多的選擇。WCDMA的

25、R5 版本的系統(tǒng)產(chǎn)品也基本成熟，終端仍是開展業(yè)務(wù)的瓶頸（使用頻段為 2GHz）。目前，不論在系統(tǒng)還是終端方面，TDSCDMA的產(chǎn)品成熟度都落后于WCDMA和CDMA2000，尚無正式商用網(wǎng)絡(luò)開通，還缺少成熟的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和測試的工具。2.1.5漫游能力良好的全球漫游能力有利于與其他運(yùn)營商的合作和吸引高端用戶，影響漫游能力的主要因素包括運(yùn)營商的采用情況、使用頻段以與信令的互通性。從運(yùn)營商的選擇看，雖然 CDMA 2000 的商用早于 WCDMA 和 TDSCDMA，而且應(yīng)用圍也較廣，但是從全球主要運(yùn)營商的選擇來看，80的運(yùn)營商選擇 WCDMA 技術(shù)，這就為 WCDMA 的漫游能力提供了良好的發(fā)展機(jī)會

26、。從使用的頻段看，CDMA 2000多采用帶演進(jìn)的方式實(shí)現(xiàn)，即多數(shù)運(yùn)營商使用CDMA1x 的 800MHz 頻段，WCDMA 多采用 ITU 規(guī)定的 2GHz 頻段。在我國，信息產(chǎn)業(yè)部已經(jīng)公布了 3G 的頻率規(guī)劃，可以看出，對于 FDD 和 TDD 方式都是首先啟用 2GHz 頻段。從信令互通性看，在核心網(wǎng)方面，WCDMA 基于 GSM 的移動應(yīng)用協(xié)議（MAP），用戶識別使用和 GSM 系統(tǒng)一樣的 IMSI（國際移動用戶識別），實(shí)踐證明具有良好的互通性。CDMA 2000 采用基于 CDMA 1x 的 ANSI41 協(xié)議，用戶識別使用基于 MIN 的 IMSI，雖然在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)互通不成問題，但

27、要對系統(tǒng)進(jìn)行升級，實(shí)踐證明這些都影響了漫游能力。TDSCDMA 目前還沒有商用網(wǎng)絡(luò)，其漫游將有賴于多模終端的出現(xiàn)。2.1.6知識產(chǎn)權(quán)的影響由于知識產(chǎn)權(quán)對設(shè)備廠商的生產(chǎn)成本有一定影響，所以也會影響到運(yùn)營商的建網(wǎng)成本。知識產(chǎn)權(quán)問題十分復(fù)雜，這里只作簡單分析。WCDMA 主要的專利技術(shù)分布在多個(gè)專利擁有者手中，其中最主要的由愛立信、諾基亞、高通、西門子、NTT Do Co Mo 公司擁有，目前，以 NTT DoCoMo、愛立信、諾基亞、西門子為首的 WCDMA 聯(lián)盟率先共同提出專利許可計(jì)劃，該計(jì)劃把 WCDMA 的累計(jì)專利費(fèi)率控制在 5以下。CDMA 1x 的絕大部分核心專利都由高通公司擁有，在 C

28、DMA 2000 專利中，其它公司也聲稱擁有基本專利，其主要原因是在 CDMA 2000 1x/EVDO/EVDV 的標(biāo)準(zhǔn)中，其它公司的專利多了起來，雖然高通擁有的專利較多，但優(yōu)勢已經(jīng)在 CDMA 1x 中減小。TDSCDMA 技術(shù)由大唐電信提出，因此在這方面具有較多的基本專利，這些專利多為核心專利，但其它公司也擁有部分 TDSCDMA 基本專利。與 WCDMA 和 CDMA 2000相比，中國企業(yè)擁有 TDSCDMA 的知識產(chǎn)權(quán)更多，在專利談判中更有發(fā)言權(quán)，有利于降低設(shè)備成本。知識產(chǎn)權(quán)費(fèi)用的最終確定決定于談判的結(jié)果，這方面有賴于政府的協(xié)調(diào)和設(shè)備廠商與單純專利許可人（例如高通）的配合。從以上分

29、析可以看出，三種技術(shù)各有優(yōu)缺點(diǎn)，并沒有一個(gè)單一的完美方案。另外，以上分析都基于現(xiàn)階段的情況，有些因素會隨時(shí)間推移而改變，尤其是設(shè)備的成熟度問題，所以運(yùn)營商可根據(jù)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)開始的時(shí)間綜合考慮各種影響因素來選擇具體技術(shù)。2.2 TD-SCDMA 的重要意義2.2.1 TD-SCDMA 可緩解頻率資源緊的問題中國的移動通信用戶截止到 2003 年 4 月底已達(dá)到 2.26 億，而且仍以超過 500萬用戶/月的速度穩(wěn)步增長。同時(shí)，由于中國的移動通信用戶分布不均，人口密度相對較高的城市地區(qū)，移動通信用戶的密度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于平均水平，這些地區(qū) GSM 系統(tǒng)已經(jīng)出現(xiàn)頻率資源緊的問題。與此同時(shí)，面向數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的 GPR

30、S 業(yè)務(wù)占用的資源較多(GPRS 使用時(shí)將占用多個(gè)信道)，也加劇了 GSM 的頻率危機(jī)。2G 移動通信的進(jìn)一步發(fā)展已經(jīng)受到頻率瓶頸的制約。因此，從某種意義上講，3G 也是移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)進(jìn)一步發(fā)展與 2G 頻率資源嚴(yán)重不足之間難以調(diào)和的矛盾下的必然發(fā)展方向。2.2.1.1 FDD技術(shù)頻率利用率不高以 WCDMA 技術(shù)為例，其基本帶寬為 5MHz×2，如果運(yùn)營商建設(shè)多層網(wǎng)，即用宏蜂窩完成大面積覆蓋，用微蜂窩覆蓋熱點(diǎn)地區(qū)，用微微蜂窩提供高速接入，則至少需要3 個(gè)頻點(diǎn)，即 15MHz×2 的頻率?？紤]到在使用過程中的一定靈活性，某些國家也考慮使用 20MHz×2 頻率。我國

31、的實(shí)際 3G 頻率狀況是：3G FDD 制式(包括 CDMA 2000 和 WCDMA) 在中國分得60M×2 的頻率。假設(shè)在 3G 實(shí)施時(shí)國有 4 家運(yùn)營商經(jīng)營 3G FDD 移動通信業(yè)務(wù)，由于不同運(yùn)營商的 3G FDD 網(wǎng)絡(luò)間難以同步，因此，不同的運(yùn)營商的 3G FDD 網(wǎng)會產(chǎn)生鄰頻共存干擾。為消除干擾的影響，則要求不同運(yùn)營商在相鄰頻段之間預(yù)留 5M×2 的保護(hù)頻段，以保證各運(yùn)營商之間的運(yùn)營質(zhì)量，四家運(yùn)營商間至少需要 15M×2(30M) 的保護(hù)頻段。其結(jié)果是其中三家運(yùn)營商僅能得到 10M×2 的 FDD 頻率，另一家得到 15M×2 的

32、FDD 頻率。僅有一家運(yùn)營商的頻率勉強(qiáng)可以支撐 3G FDD 的全國綜合性大網(wǎng)。從另一個(gè)角度講，目前的 2G 運(yùn)營商可以使用現(xiàn)有的 2G 頻率構(gòu)成 3G 宏蜂窩，但現(xiàn)實(shí)的情況是，2G 網(wǎng)絡(luò)的用戶數(shù)太多，網(wǎng)絡(luò)短時(shí)期不會在我國退出歷史舞臺，也就是說，2G 網(wǎng)絡(luò)將與 3G 網(wǎng)絡(luò)長期共存。因此，短期讓同時(shí)擁有 2G 和 3G 運(yùn)營牌照的運(yùn)營商清退出 2G 頻率開展 3G 業(yè)務(wù)，是不現(xiàn)實(shí)的。除此之外，只有啟用 2GHz 以上的頻段，由于該頻段的頻率較高，覆蓋半徑會降低，從而使組網(wǎng)成本上升。2.2.1.2TD-SCDMA技術(shù)頻率利用率相對較高對 TD-SCDMA 技術(shù)來講，該技術(shù)的單載波帶寬為 1.6MH

33、z ，而且不需要對稱頻段，在考慮三級網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)時(shí)，分配 5MHz 就可組建一個(gè)基本的全國網(wǎng)。中國的 3G 頻率規(guī)劃中為 TDD 模式劃分了 155M 頻率，完全可以滿足多個(gè) TD-SCDMA 運(yùn)營商大容量建網(wǎng)的頻率需求。同時(shí)，TD-SCDMA 的技術(shù)特點(diǎn)尤其適合 3G 的應(yīng)用。在 TDD 的工作模式中，上下行數(shù)據(jù)的傳輸通過控制上、下行的發(fā)送時(shí)間長短來決定，可以靈活控制和改變發(fā)送和接收的時(shí)段長短比例，這尤其適合今后的移動因特網(wǎng)、多媒體視頻點(diǎn)播等非業(yè)務(wù)的高效傳輸。由于因特網(wǎng)業(yè)務(wù)中查詢業(yè)務(wù)的比例較大，而查詢業(yè)務(wù)中，從終端到基站的上行數(shù)據(jù)量很少，只需傳輸網(wǎng)址的代碼，但從基站到終端的數(shù)據(jù)量卻很大，收發(fā)信息

34、量嚴(yán)重不對稱。只有采用 TDD 模式時(shí)，才有可能通過自適應(yīng)的時(shí)隙調(diào)整將上行的發(fā)送時(shí)間減少，將下行的接收時(shí)間延長，來滿足非對稱業(yè)務(wù)的高效傳輸。這種優(yōu)勢是 FDD模式所不具備的。2.2.2 TD-SCDMA對于國運(yùn)營商的意義由于 ITU 為 TDD 技術(shù)在全球都劃分了統(tǒng)一分配的頻段，歐美各國也為 TDD 劃分了專有頻段。鑒于 TD-SCDMA 技術(shù)是目前國際上惟一的進(jìn)行商業(yè)開發(fā)的 3G TDD 技術(shù)，只要各國運(yùn)營商采用 TDD 技術(shù)，只能采用 TD-SCDMA 技術(shù)。因此，當(dāng)其他國家決定建設(shè)TDD 移動通信網(wǎng)時(shí)，中國運(yùn)營商可以利用自身作為 TD-SCDMA 技術(shù)的首批運(yùn)營者所積累的豐富運(yùn)營經(jīng)驗(yàn)，走

35、向國際運(yùn)營市場。TD-SCDMA 技術(shù)特點(diǎn)適合國運(yùn)營商進(jìn)行業(yè)務(wù)創(chuàng)新。相對 WCDMA 和 CDMA 2000 而言，TD-SCDMA 是一項(xiàng)新生技術(shù)，首批采用 TD-SCDMA 的運(yùn)營商，可以更有效地結(jié)合TD-SCDMA 系統(tǒng)特性進(jìn)行有針對性的業(yè)務(wù)創(chuàng)新。同時(shí) TD-SCDMA 系統(tǒng)具有鮮明的技術(shù)特點(diǎn)，例如智能天線提供的強(qiáng)定位和追蹤能力、上下行非對稱業(yè)務(wù)、信道分配的靈活性、高頻譜利用率等，這些特點(diǎn)都為國運(yùn)營商結(jié)合我國實(shí)際開發(fā)運(yùn)營業(yè)務(wù)提供有力基礎(chǔ)。2.2.3TD-SCDMA 對于通信設(shè)備制造商的意義目前，作為國際上惟一在做商用研發(fā)的 TDD 的國際標(biāo)準(zhǔn)，關(guān)注、參與 TD-SCDMA產(chǎn)品開發(fā)的廠商越

36、來越多，TD-SCDMA 技術(shù)論壇的成員已突破 410 家，TD-SCDMA 產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的推進(jìn)工作也逐步深入，包括芯片、系統(tǒng)、儀表的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化都已取得實(shí)質(zhì)性突破。從目前來看，包括歐洲在的世界大多數(shù)國家在 3G 頻率規(guī)劃和發(fā)放過程中，一般同時(shí)發(fā)放 FDD 和 TDD 頻段。在 3G 這種以無線數(shù)據(jù)和多媒體業(yè)務(wù)為主的系統(tǒng)中，由于頻率資源的壓力，這些 TDD 頻段早晚會被世界各大運(yùn)營商使用，擺在 3G 設(shè)備制造商面前的，是如何切入 TD-SCDMA 設(shè)備開發(fā)的問題。因此，對全球相關(guān)芯片、軟件和系統(tǒng)制造商而言，TD-SCDMA 是一個(gè)十分難得的歷史機(jī)遇，特別是作為 3G 研發(fā)領(lǐng)域后來者的國外設(shè)備制造商

37、而言，更具有非同尋常的意義。同時(shí)，從知識產(chǎn)權(quán)角度來考慮，由于 WCDMA 和 CDMA2000 的大部分核心專利由幾十家公司所壟斷，對于后來者而言，幾乎不存在再創(chuàng)造新核心專利的機(jī)會。沒有核心專利就意味著這些廠商不具備與其他擁有核心專利的公司進(jìn)行核心專利交叉許可的條件，從而必須向多家擁有核心專利的廠商支付高昂的知識產(chǎn)權(quán)費(fèi)，這將嚴(yán)重削弱這些后進(jìn)入的設(shè)備制造商在 3G 產(chǎn)品價(jià)格上的競爭力。第3章TD-SCDMA 技術(shù)介紹3.1 概述為了避免重演2G時(shí)代由于各國(地區(qū)) 在頻率分配方式與制式技術(shù)選擇的不同而造成的全球漫游困難，國際電信聯(lián)盟(ITU)提出具有全球移動、綜合業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)傳輸、蜂窩、無繩、尋呼

38、、集群等多種功能，并能滿足頻譜利用率、運(yùn)行環(huán)境、業(yè)務(wù)能力和質(zhì)量、網(wǎng)絡(luò)靈活與無縫覆蓋、兼容等多項(xiàng)要求的全球移動通信系統(tǒng)，簡稱 IMT2000系統(tǒng)。工作于 2000MHz 頻段，可同時(shí)提供電路交換和分組交換業(yè)務(wù)，上下行頻段為1890M2030MHz、2110M2250MHz。并同時(shí)征集 FDD 和 TDD 兩種方案，共收到 10 種地面移動標(biāo)準(zhǔn)提案。在這些提案中，歐、日、美提交的 WCDMA 和 CDMA 2000 標(biāo)準(zhǔn)草案中均含有 FDD、TDD 兩種方式。在后來的標(biāo)準(zhǔn)融合過程中，最終確定了歐洲提出的 UTRATDD(TD-CDMA)和中國提出的 TD-SCDMA 為 TDD 國際標(biāo)準(zhǔn)。但在后續(xù)

39、的產(chǎn)業(yè)化開發(fā)過程中，由于 TD-SCDMA 明顯的技術(shù)優(yōu)勢，使得所有從事于 UTRA TDD 開發(fā)的公司全部放棄或轉(zhuǎn)向了 TD-SCDMA 的開發(fā)。并由此而催生了三大主流國際標(biāo)準(zhǔn)：WCDMA 、CDMA 2000和 TD-SCDMA 。由中國提交的 TD-SCDMA 標(biāo)準(zhǔn)，雖然在 ITU 的標(biāo)準(zhǔn)征集階段是后來者，卻憑借其獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢最終勝出。同時(shí)，作為三個(gè)主流標(biāo)準(zhǔn)中惟一的一個(gè) TDD 標(biāo)準(zhǔn)，該技術(shù)從誕生初始就一直備受世人關(guān)注。3.2 TD-SCDMA 的主要特點(diǎn)TD-SCDMA 集成了頻分（FDMA）、時(shí)分（TDMA）、碼分（CDMA）和空分（SDMA）四種多址接入技術(shù)的優(yōu)勢（如圖3.1 ）

40、，綜合利用四種技術(shù)資源分配時(shí)在不同角度上的自由度，得到可以動態(tài)調(diào)整的最優(yōu)的資源分配。圖3.1 TD-SCDMA 多址方式示意圖TD-SCDMA 采用直接序列擴(kuò)頻碼分多址（DS-CDMA），擴(kuò)頻帶寬約為 1.6MHz，采用不需配對頻率的 TDD（時(shí)分雙工）工作方式。在 TD-SCDMA 系統(tǒng)中，一個(gè) 10ms 的無線幀可以分成 2 個(gè) 5ms 的子幀，每個(gè)子幀中有 7 個(gè)常規(guī)時(shí)隙和 3 個(gè)特殊時(shí)隙。因此，一個(gè)基本物理信道的特性由頻率、碼和時(shí)隙決定，（如圖3.2）圖3.2 TD-SCDMA 幀結(jié)構(gòu)圖信道的信息速率與符號速率有關(guān)，符號速率可以根據(jù) 1.28Mcps 的碼速率和擴(kuò)頻因子得到。上下行的擴(kuò)

41、頻因子都在 1 到 16 之間，因此各自調(diào)制符號速率的變化圍為 80.0K 符號/秒1.28M 符號/秒。TD-SCDMA 支持三種信道編碼方式： 在物理信道上可以采用前向糾錯(cuò)編碼，即卷積編碼，編碼速率為 1/21/3，用來傳輸誤碼率要求不高于10-3的業(yè)務(wù)和分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)； Turbo 編碼，用于傳輸速率高于 32Kbps 并且要求誤碼率優(yōu)于10-3的業(yè)務(wù)； 無信道編碼。信道編碼的具體方式由高層選擇，為了使傳輸錯(cuò)誤隨機(jī)化，需要進(jìn)一步進(jìn)行比特交織。TD-SCDMA 采用 QPSK 方式進(jìn)行調(diào)制（室環(huán)境下的 2M 業(yè)務(wù)采用 8PSK 調(diào)制），成形濾波器采用滾降系數(shù)為 0.22 的根升余弦濾波器。T

42、D-SCDMA 采用了多種不同的擴(kuò)頻碼： 采用信道碼區(qū)分一樣資源的不同信道（OVSF）； 采用下行導(dǎo)頻中的 PN 碼、長度為 16 的擾碼來區(qū)分不同的基站； 采用上行導(dǎo)頻中的 PN 碼、周期為 16 碼片和長度為 144 碼片的 midamble 序列來區(qū)分不同的移動終端。3.3 TD-SCDMA 的關(guān)鍵技術(shù)智能天線也叫自適應(yīng)天線，由多個(gè)天線單元組成，每一個(gè)天線后接一個(gè)復(fù)數(shù)加權(quán)器，最后用相加器進(jìn)行合并輸出。這種結(jié)構(gòu)的智能天線能完成空域處理，同時(shí)具有空域、時(shí)域處理能力的智能天線在結(jié)構(gòu)上相對復(fù)雜些，每個(gè)天線后接的是一個(gè)延時(shí)抽頭加權(quán)網(wǎng)絡(luò)(結(jié)構(gòu)上與時(shí)域 FIR 均衡器一樣)。智能天線的基本思想是：天線

43、以多個(gè)高增益窄波束動態(tài)地跟蹤多個(gè)期望用戶，接收模式下，來自窄波束之外的信號被抑制，發(fā)射模式下，能使期望用戶接收的信號功率最大，同時(shí)使窄波束照射圍以外的非期望用戶受到的干擾最小。智能天線是利用用戶空間位置的不同來區(qū)分不同用戶。不同于傳統(tǒng)的頻分多址(FDMA)、時(shí)分多址(TDMA)或碼分多址(CDMA)，智能天線引入第 4 種多址方式：空分多址(SDMA)，即在一樣時(shí)隙、一樣頻率或一樣地址碼的情況下，仍然可以根據(jù)信號不同的中間傳播路徑而區(qū)分。智能天線子系統(tǒng)主要包括以下組成部分： 智能天線陣； 射頻前端模塊（包括線性功率放大器、低噪放和監(jiān)測控制電路）； 射頻帶通濾波器； 電纜系統(tǒng)（射頻電纜、控制電纜

44、以與射頻防雷模塊、低頻防雷電路）。圖3.3 智能天線結(jié)構(gòu)示意圖TDD 模式的 TD-SCDMA 的優(yōu)勢是用戶信號的發(fā)送和接收都發(fā)生在完全一樣的頻率上。因此在上行和下行 2 個(gè)方向中的傳輸條件是一樣的或者說是對稱的，使得智能天線能將小區(qū)間干擾降至最低，從而獲得最佳的系統(tǒng)性能。智能天線在 FDD 方式和 TDD 方式中的情況對比： FDD 方式：由于上、下行鏈路信號傳播的無線環(huán)境受頻率選擇性衰落影響不一樣，所以根據(jù)上行鏈路計(jì)算得到的權(quán)值不能直接應(yīng)用于下行鏈路。 TDD 方式：上、下行鏈路使用一樣頻率傳輸信號，且間隔時(shí)間短，鏈路無線傳播環(huán)境差異不大，可以使用一樣權(quán)值。 TDD 方式更能夠體現(xiàn)智能天線

45、的優(yōu)勢。圖3.4 TDD方式更能體現(xiàn)智能天線的優(yōu)勢TD-SCDMA 中智能天線的應(yīng)用是高經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要部分，可以明顯改善無線通信系統(tǒng)的性能，提高系統(tǒng)的容量，降低運(yùn)營商投資和提高其經(jīng)濟(jì)收益。智能天線技術(shù)帶給 TD-SCDMA 系統(tǒng)的優(yōu)勢是其他技術(shù)都難以取代的。3.3.1 同步 CDMA在 CDMA 移動通信系統(tǒng)中，下行鏈路總是同步的。所以一般所說同步 CDMA 都是指上行同步，即要求來自不同距離的不同用戶終端的上行信號到達(dá)基站解調(diào)器處完全同步，它通過軟件和物理層實(shí)現(xiàn)，這樣可使正交擴(kuò)頻碼的各個(gè)碼信道在解擴(kuò)時(shí)完全正交，相互間不會產(chǎn)生多址干擾，克服了異步 CDMA 多址技術(shù)由于每個(gè)移動臺發(fā)射的碼信

46、道到達(dá)基站的時(shí)間不同，造成碼信道非正交所帶來的干擾問題。特別是對 TDD 的系統(tǒng)，上行同步能夠給系統(tǒng)帶來很大的好處。在同步 CDMA 系統(tǒng)中,同步的檢測是用軟件通過求相關(guān)的方式獲得的。在無線基站,對接收到的來自用戶終端的信號進(jìn)行 8 倍的過取樣，即在解調(diào)出的基帶信號中，對每個(gè)碼片(Chip)等時(shí)間取 8 個(gè)樣值（見圖 3.4），然后和此取得的樣值求相關(guān)。當(dāng)相關(guān)峰值未達(dá)到所需值時(shí)，再向前或向后搜尋，直至獲得收到信號的同步起點(diǎn)為止。這樣獲得此接收幀的同步起點(diǎn)以與它與期望的同步起點(diǎn)之間的距離 SS(其單位為每次取樣的間隔,即 l/8Chip 的整數(shù)倍)。因?yàn)樵谌魏螘r(shí)刻,基站在 SYNC1 時(shí)刻只能接

47、收一個(gè)終端的接入請求；而在 SYNC2 時(shí)刻只有一個(gè)終端在發(fā)出此信號，其余終端在此時(shí)隙均為空時(shí)隙(EMPTY)，故不會有來自本小區(qū)其他終端的干擾，保證了同步的檢測的準(zhǔn)確性。在圖3.5中表示出了求接入終端的同步偏差 SS 的情況，對求 SYNC2 的同步偏差與用戶終端求得同步的方法也是完全一樣的。圖3.5檢測同步方法示意圖3.3.1.1上行同步的建立在終端開機(jī)后，它首先必須與小區(qū)建立下行同步，然后才能開始建立上行同步。在終端隨機(jī)接入時(shí)，雖然可以接收到基站的 DwPTS 信號，建立了下行同步，但是并不知道與基站之間的距離，這導(dǎo)致終端的首次上行發(fā)送不能同步到達(dá)基站。因此，為了減小對常規(guī)時(shí)隙的干擾，上

48、行信道的首次發(fā)送在 UpPTS 這個(gè)特殊時(shí)隙上進(jìn)行。SYNC_UL突發(fā)的發(fā)送時(shí)刻可通過對接收到的 DwPTS 和/或 PCCPCH 的功率估計(jì)來確定?？紤]到無線信道的復(fù)雜性，利用功率來估計(jì)傳輸時(shí)延非常不準(zhǔn)確，可以讓終端以一個(gè)固定的發(fā)送時(shí)間提前量來發(fā)送 SYNC- UL?；驹谒阉鞔翱跈z測 SYNC-UL 序列，可以估計(jì)出 SYNC-UL 接收功率和到達(dá)時(shí)刻。然后，基站通過 FPACH 向終端發(fā)送反饋信息，給出終端下次發(fā)射的功率以與時(shí)間調(diào)整值，以便建立上行同步。正常情況下基站將在接收到 SYNC-UL 后的 4 個(gè)子幀對終端作出應(yīng)答。如果終端在 4 個(gè)子幀沒有收到來自基站的應(yīng)答，則認(rèn)為同步請求發(fā)

49、送失敗。終端將會隨機(jī)延遲一段時(shí)間，重新開始嘗試同步發(fā)送。上行同步建立通常用于系統(tǒng)的隨機(jī)接入過程，當(dāng)系統(tǒng)失去上行同步后，重新建立同步的過程也要經(jīng)過上述步驟。3.3.1.2上行同步的保持因?yàn)榻K端是移動的，它到基站的距離總是在變化。所以在整個(gè)通信過程中，同步的保持是依靠 SYNC2 時(shí)隙。在同步 CDMA 系統(tǒng)中，通信中的所有終端中，每個(gè)終端都使用一個(gè)分配的 Walsh 碼(編號從 0 至 31)來擴(kuò)頻，只有在幀（FN）與該終端所使用的 Walsh 碼道號一樣的那一中幀，該終端才發(fā)射 SYNC2，而其他終端都處于空時(shí)隙(EMPTY)。即在系統(tǒng)中，此時(shí)只有一個(gè)用戶終端發(fā)射 SYNC2?；驹谕粫r(shí)隙通

50、過測量每個(gè)用戶終端的 Midamble，根據(jù)檢測 SYNC2 的同步偏差（SS），并在下一個(gè)可用的下行時(shí)隙中發(fā)送同步偏移（SS）命令，使這終端糾正其同步偏差，使同步得到保持?；究梢栽诿總€(gè)子幀檢測一次上行同步。上行同步的調(diào)整步長是可配置和再設(shè)置的，取值圍為 1/81chip。上行同步的更新有 3 種可能情況：增加一個(gè)步長、減小一個(gè)步長或者保持不變。3.3.1.3同步精度要求在 TD-SCDMA 系統(tǒng)中，同步調(diào)整的最小步長為碼片寬度的 1/8，即大約 100ns。在實(shí)際系統(tǒng)中所要求和可能達(dá)到的精度將由基帶信號處理能力和檢測能力來確定，一般在 1/8 到 1 個(gè)碼片寬度。因?yàn)橥綑z測和控制可以每個(gè)

51、子幀（5ms）進(jìn)行一次，一般來說，在此時(shí)間終端的移動圍不會超過十幾厘米。因此，這個(gè)同步精度完全可以滿足要求，不會限制終端的高速移動。3.3.2接力切換當(dāng)用戶終端從一個(gè)小區(qū)或扇區(qū)移動到另一個(gè)小區(qū)或扇區(qū)時(shí)，利用智能天線和上行同步等技術(shù)對終端的距離和方位進(jìn)行定位，根據(jù)終端方位和距離信息作為切換的輔助信息，如果終端進(jìn)入切換區(qū)，則 RNC 通知另一基站做好切換的準(zhǔn)備，從而達(dá)到快速、可靠和高效切換的目的，形象地稱之為接力切換。TD-SCDMA 系統(tǒng)所采用的接力切換是不同于硬切換和軟切換的一種新的切換方法。與軟切換相比，兩者都具有較高的切換成功率和較低的掉話率等優(yōu)點(diǎn)，它們的不同之處在于接力切換并不需要一個(gè)移

52、動臺長時(shí)間與多個(gè)基站保持鏈路，因而克服了軟切換需要占用的信道資源較多、信令復(fù)雜導(dǎo)致系統(tǒng)負(fù)荷加重、下行鏈路干擾提高等缺點(diǎn)。與硬切換相比，兩者都具有較高的資源利用率、較為簡單算法以與系統(tǒng)相對較輕的信令負(fù)荷等優(yōu)點(diǎn)，它們的不同之處在于接力切換斷開原基站和與目標(biāo)基站建立通信鏈路時(shí)其上下行鏈路是分別進(jìn)行的，因而克服了傳統(tǒng)硬切換掉話率較高、切換成功率較低的缺點(diǎn)。因此，可以認(rèn)為接力切換帶給系統(tǒng)的突出優(yōu)點(diǎn)是高切換成功率和高信道利用率，且能獲得接近理想硬切換給系統(tǒng)帶來的切換增益。同步碼分多址通信系統(tǒng)中的接力切換基本過程可描述如下（參見圖 3.6）： MS 和 BS0 通信； BS0 通知鄰近基站信息，并提供用戶位

53、置信息（基站類型、工作載頻、定時(shí)偏差、忙閑等）； 切換準(zhǔn)備（MS 搜索基站，建立同步）； BS 或 MS 發(fā)起切換請求； 系統(tǒng)決定切換執(zhí)行； MS 同時(shí)接收來自兩個(gè)基站的一樣信號； 完成切換。圖3.6 接力切換3.3.3動態(tài)信道分配在 TD-SCDMA 系統(tǒng)中，一個(gè)信道由載波，時(shí)隙，擴(kuò)頻碼的組合來標(biāo)志，也叫一個(gè)資源單位 (Resource Unit)。其中一個(gè)時(shí)隙由一個(gè) 16 位擴(kuò)頻碼劃分的信道是最基本的資源單位，即 BRU。采用動態(tài)信道分配技術(shù)可靈活分配或調(diào)整信道所使用的頻率、時(shí)隙或碼道。在 DCA 技術(shù)中，信道并不是固定地分給某個(gè)小區(qū)，而是被集中在一起進(jìn)行分配；只要能提供足夠的鏈路質(zhì)量，任

54、何小區(qū)都可以將該信道分給呼叫。DCA 具有頻帶利用率高、無需信道預(yù)規(guī)劃、可以自動適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)中負(fù)載和干擾的變化等優(yōu)點(diǎn)。其缺點(diǎn)在于，DCA 算法相對于 FCA(固定信道分配)來說較為復(fù)雜，系統(tǒng)開銷也比較大。TD-SCDMA 系統(tǒng)中動態(tài)信道分配技術(shù)一般包含慢速動態(tài)信道分配(slow DCA)和快速動態(tài)信道分配(fast DCA)兩個(gè)過程。慢速動態(tài)信道分配技術(shù)主要用在上下行業(yè)務(wù)比例不對稱情況下，調(diào)整各小區(qū)上下行時(shí)隙比例；快速動態(tài)信道分配技術(shù)為申請接入的用戶分配滿足要求的無線資源，并根據(jù)系統(tǒng)狀態(tài)對已分配的資源進(jìn)行調(diào)整。3.3.3.1慢速動態(tài)信道分配（把資源分配到小區(qū)）TD-SCDMA 系統(tǒng)中的慢速動態(tài)信道

55、分配的主要任務(wù)是進(jìn)行各個(gè)小區(qū)間的資源分配，依據(jù)小區(qū)業(yè)務(wù)不對稱性的變化，在每個(gè)小區(qū)分配和調(diào)整上下行鏈路的資源，使時(shí)隙的上下行傳輸能力和業(yè)務(wù)上下行負(fù)載的比例關(guān)系相匹配，以獲得最佳的頻譜效率。由于第三代移動通信系統(tǒng)支持多種業(yè)務(wù)，包括上、下行業(yè)務(wù)量不對稱的業(yè)務(wù)，因此對于不同小區(qū)，在不同的時(shí)間對上下行容量的需求也是不斷變化的。由于TD- SCDMA系統(tǒng)特有的幀結(jié)構(gòu),可以通過慢速動態(tài)信道分配靈活地劃分上下行時(shí)隙，來適應(yīng)用戶對上下行容量需求的變化，避免因資源單向受限而造成的容量損失，從而帶來系統(tǒng)容量的提升，并滿足業(yè)務(wù)的QoS需要。但是當(dāng)相鄰小區(qū)的上下行時(shí)隙劃分不一致時(shí)，將會出現(xiàn)交叉時(shí)隙，產(chǎn)生較大的交叉時(shí)隙干

56、擾，導(dǎo)致系統(tǒng)容量的損失。這就需要綜合考慮以上兩點(diǎn)的影響，動態(tài)分配各個(gè)小區(qū)上下行的資源，使系統(tǒng)的容量最大化，同時(shí)兼顧某些熱點(diǎn)地區(qū)的容量極大化。3.3.3.2快速動態(tài)信道分配（為業(yè)務(wù)分配資源）快速動態(tài)信道分配指系統(tǒng)為申請接入的用戶分配無線信道資源，并根據(jù)系統(tǒng)狀態(tài)對已分配的資源進(jìn)行調(diào)整?？焖?DCA 可根據(jù)對信道通信質(zhì)量監(jiān)測的結(jié)果，自適應(yīng)地對資源單元進(jìn)行調(diào)配和切換，以保證業(yè)務(wù)質(zhì)量。具體地說，在 TD-SCDMA 系統(tǒng)中，當(dāng)一次呼叫被接入后，RNC還可以根據(jù)承載業(yè)務(wù)的要求、終端的移動和干擾的變化等因素，在鏈路質(zhì)量惡化、功控失效的情況下，啟動信道調(diào)整過程，調(diào)整用戶占用的載波、時(shí)隙和碼道，來均衡負(fù)荷、避免

57、強(qiáng)干擾的出現(xiàn)、維持鏈路質(zhì)量、減少掉話率，從而保證服務(wù)質(zhì)量。通過進(jìn)行 TD-SCDMA 系統(tǒng)動態(tài)仿真，可以得出在一定業(yè)務(wù)模型下，采用信道調(diào)整能使 12.2K 業(yè)務(wù)上行掉話率減少了 50%左右（相對不采用信道調(diào)整而言）。合理的 DCA算法能使 TD-SCDMA 的系統(tǒng)性能有較大提升。第4章 室覆蓋系統(tǒng)介紹隨著社會經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，新的摩天大樓如豪華賓館、商業(yè)中心、大型公寓等，地下結(jié)構(gòu)如地鐵、地下室、地下車庫等大量涌現(xiàn)，使手機(jī)在室的使用頻率日益增加。用戶已不再滿足于只有室外的移動通信服務(wù)，同時(shí)也要求有更好的室移動通信服務(wù)。室移動通信存在著以下幾個(gè)問題：（1）覆蓋方面，由于室的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，建筑物自身的屏蔽和吸收作用，造成了無線電波較大的傳輸衰耗，形成了移動信號的弱場強(qiáng)區(qū)甚至盲區(qū)，致使大樓的地下室、一、二層場強(qiáng)較弱，甚至存在一些盲區(qū)。由于室的覆蓋不好，容易出現(xiàn)手機(jī)掉網(wǎng)的現(xiàn)象，造成尋呼無響應(yīng)。（2）質(zhì)量方面，建筑物高層空間極易存在無線頻率干擾，服務(wù)小區(qū)信號不穩(wěn)定，出現(xiàn)乒乓切換效應(yīng)，話音質(zhì)量難以保證，