02 TD-SCDMA 无线网络关键技术

TD-SCDMA 无线网络关键技术http://www.77cn.com.cn

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TD-SCDMA系统的关键技术TS0 TS1 TS2 TS3 TS4 TS5 TS6

时分双工方式 联合检测 智能天线 上行同步 接力切换

软件无线电动态信道分配

功率控制….

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培训目标

学完本课程后，您应该能：

了解联合检测技术的设计思想和优势 列出智能天线技术给网络带来的好处

知道TD-SCDMA采用上行同步技术的原因了解软件无线电技术的设计思想和对网络运营的益处 了解基本的无线资源管理算法：信道配置，功率控制，接力切换 等算法的原理和效果

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目 录1. 联合检测 (Joint Detection) 2. 智能天线 (Smart Antenna) 3. 上行同步 (Uplink Synchronization)

4. 软件无线电 (Soft Defined Radio)5. TD-SCDMA无线资源管理5.1 动态信道分配 (Dynamic Channel Allocation) 5.2 功率控制 (Power Control) 5.3 接力切换 (Baton Handover)

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目 录1. 联合检测 (Joint Detection) 2. 智能天线 (Smart Antenna) 3. 上行同步 (Uplink Synchronization)

4. 软件无线电 (Soft Defined Radio)5. TD-SCDMA无线资源管理5.1 动态信道分配 (Dynamic Channel Allocation) 5.2 功率控制 (Power Control) 5.3 接力切换 (Baton Handover)

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移动通信系统中的干扰多址干扰 (MAI) 多径干扰 (ISI)

扩频信号

有用信号

a c

b

功 率

MAI

+

=

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传统接收机解调技术能量 能量

ISI

ISI

MAI 热噪声 频率 CDMA信号在空中传输

MAI 热噪声 频率 传统接收机解调

每个用户的信号“分别”进行扩频码匹配处理 只有在理想正交的情况下，才能完全消除多址干扰的影响

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联合检测的设计思想能量 能量

ISI

MAI 热噪声 频率 CDMA信号在空中传输

热噪声

使用联合检测

对多个用户的信号进行“联合”处理，充分利用用户信号的扩频码、 幅度、定时、延迟等信息，一步解调出所有用户的信号

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联合检测的数学模型用户1:e = a11*x1 + a21*x2 其中e, a11, a21已知，求解x1接收 数据 EK个用户 信道估计A

用户2:e = a12*x1 + a22*x2 其中e, a12, a22已知，求解x2用户1 用户2 用户 数据 用户K X

K个用户 联合检测

联合求解： e = a11*x1 + a21*x2 e = a12*x1 + a22*x2 其中e, a11, a12 , a21, a22已知 求解x1 , x2 E = AX,确定性计算

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联合检测的信道模型d 1

c 1

h 1 b 1 h k b k

nData

1 d k d

d k

c k

e

数据 esti mati 估计器on

h K

d K

K d

c K b K

d:用户要传输的数据 h:信道冲激响应

c:用户使用的扩频码 n:高斯白噪声

e:基站接收到的数据Page 9

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联合检测的信道估计e Ad n

只要接收端知道A (扩频码c和信道冲激响应h),就可以估计出符号序列d

扩频码c已知，信道脉冲响应h可以利用突发结构中的训练序列Midamble求解

h = M*/ M M*

h

M

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联合检测算法

线性检测算法

匹配滤波算法： 迫零块均衡算法： 最小均方误差块均衡算法：

MF ZF-BLE MMSE-BLE

非线性检测算法

迫零反馈算法：

ZF-DF

最小均方误差反馈算法：

MMSE-DF

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各算法性能比较100

UpLink-81Q16 Ka=1 case33 vector0 v=120ch0-mf ch0-zf ch0-mmse ch1-mf ch1-zf ch1-mmse

CH0 理想信道无噪声 CH1 噪声+多用户10raw BER-1

10

-2

0

5

10 Eb0/N0*Ka (dB)

15

20

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联合检测的效果

减少多址干扰和多径干扰，提高系统容量 提高小区覆盖，改善业务质量 降低UE的发射功率，提高待机及通话时间

克服CDMA特有的“远近效应”,降低对功率控制的要求

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联合检测技术的后续发展

更快

加快计算速度，支持更多用户数，提高系统容量

更准

改进算法，支持对同频小区间用户得联合检测，进一步降低干扰改进信道估计方法，尽量避免由于信道估计不准确影响干扰消除 效果

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目 录1. 联合检测 (Joint Detection) 2. 智能天线 (Smart Antenna) 3. 上行同步 (Uplink Synchronization)

4. 软件无线电 (Soft Defined Radio)5. TD-SCDMA无线资源管理5.1 动态信道分配 (Dynamic Channel Allocation) 5.2 功率控制 (Power Control) 5.3 接力切换 (Baton Handover)

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智能天线的设计思想

没有智能天线的情况下，

使用智能天线的情况下，小区 间用户干扰得到极大改善

小区间用户干扰严重

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智能天线系统的组成

天线阵列

圆阵或线阵

收发信机

加权

w合 分 路 器 件 w

一个阵元一套射频收发单元S(t)

1 2

PAPA

智能天线算法

w

8

PA

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智能天线算法基本原理

上行：基站根据各个阵元接收信号的相位差估计UE的方向 下行：根据UE的方向，调整各个阵元上的振幅和相位，形成指向该

UE的指向波束

Δd

...

天线1

a

天线2

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