TD―SCDMA高速下行分組接入技術(shù)應(yīng)用[權(quán)威資料]

TDSCDMA 高速下行分組接入技術(shù)應(yīng)用 本文檔格式為 WORD,感謝你的閱讀。 【摘要】 隨著 3G 網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的日趨完善， 3G 網(wǎng)絡(luò)用戶數(shù)量不斷攀升，尤其是 3G 數(shù)據(jù)卡用戶所占比例越來越大。HSDPA（ High Speed Downlink Packages Access，高速下行分組接入）技術(shù)提供的高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)下載是 3G 網(wǎng)絡(luò)區(qū)別于 2G網(wǎng)絡(luò)的一大主要特點(diǎn)，成為 3G 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的主要承載方式，目前全網(wǎng)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)流量中，有 80%以上是由 HSDPA 產(chǎn)生的。雖然 cdma2000 標(biāo)準(zhǔn)被逐漸取代，但是仍然需要建立在2.75G 的標(biāo)準(zhǔn)上，與 3GFDD 頻段的分配產(chǎn)生矛盾，隨著 HSDPA業(yè)務(wù)的持續(xù)迅速增長， 3G 網(wǎng)絡(luò)也從之前相對輕載的網(wǎng)絡(luò)逐步向高負(fù)載網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)變。在 4G 移動技術(shù)尚未成熟之前有必要加強(qiáng)高速下行分組接入技術(shù)的應(yīng)用。 【關(guān)鍵詞】 TD-SCDMA 高速下行分組接入技術(shù) 高速下行分組接入技術(shù)（ HSPDA）技術(shù)室 3G 引入到增強(qiáng)型無線技術(shù)，在基站側(cè)引入高階調(diào)制并增加 MAC-hsst，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速調(diào)速，理論峰值速率可達(dá) 14.4Mbps，在國外已成功引入到 WCDMA 網(wǎng)絡(luò)中，極大地提高了下行數(shù)據(jù)速率，目前國內(nèi)高速下行分組接入技術(shù)在 TD-SCDMA 中還處在逐步引入階段，本文通過理論系統(tǒng)仿真來說明 TD-DMA 高速下行分組技術(shù)的應(yīng)用，先簡單介紹高速下行分組接入技術(shù)的原理和關(guān)鍵技術(shù)。 一、高速下行分組接入技術(shù)概述 作為 3G 的一種后續(xù)演進(jìn)技術(shù)，高速下行分組接入技術(shù)又稱為 3.5G，能夠極大地提高下行數(shù)據(jù)速率，其原理是采用物理層的自適應(yīng)編碼和調(diào)制（ AMC）、快速小區(qū)選擇（ FCS）、共享信道技術(shù)以及快速混合自動重傳（ HAPQ）等技術(shù)。自基于物理層的自適應(yīng)編碼和 調(diào)制根據(jù)無線信號的變化情況選取合適的編碼方式和調(diào)制方式。在用戶無線先到接近NodeB 等有利的通信地點(diǎn)時(shí)，用戶能通過發(fā)送高速率的信道編碼方式如 3/4 編碼速率和高階調(diào)制來獲得高的峰值速率，在用戶處在小區(qū)邊緣等不利的通信地點(diǎn)時(shí)，可以采取低速率的信道編碼方案如 1/4 編碼速率等保證通訊質(zhì)量。 快速混合自動重傳技術(shù)的應(yīng)用則是靈活地調(diào)整有效編碼速率提高系統(tǒng)的性能，另外這種技術(shù)還可以達(dá)到補(bǔ)償鏈路適配所帶來的誤碼現(xiàn)象。高速下行分組接入技術(shù)將快速混合自動重傳技術(shù)和物理層的自適應(yīng)編碼和調(diào)制技術(shù)結(jié)合在一起能夠取得自適應(yīng)效 果，具體而言先通過物理層的自適應(yīng)編碼和調(diào)制技術(shù)選取可行性的數(shù)據(jù)速率選擇方案，再使用快速自動重傳技術(shù)選擇更加精確地速率調(diào)整方案，進(jìn)而使資源利用率以及自適應(yīng)調(diào)整精度大大提高，快速混合自動重傳技術(shù)是一種結(jié)合 FEC 和 ARQ 的差錯(cuò)控制方案，本身具有很多種形式，高速下行分組接入技術(shù)僅采用了三種遞增冗余的 HARQ 機(jī)制。由于系統(tǒng)共享資源通過調(diào)度算法進(jìn)行控制，因此調(diào)度算法在很大程度上決定了系統(tǒng)的行為，在進(jìn)行調(diào)度時(shí)要基于信道提哦啊見和優(yōu)先考慮業(yè)務(wù)兩個(gè)前提，充分發(fā)揮出快速混合自動重傳和物理層的自適應(yīng)編碼和調(diào)制的能力，調(diào)度算法為使 每個(gè)瞬間達(dá)到最高的用戶數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)吞吐量最好向具有信道條件的用戶發(fā)射數(shù)據(jù)，另外還需要要注意到兼顧用戶公平性。對原有的系統(tǒng)高速下行分組接入技術(shù)也進(jìn)行了改進(jìn)，把MAC-hs 子層添加到 Node B 側(cè)來負(fù)責(zé)編碼調(diào)試和自動重傳等功能，另在 Node B 側(cè)還搬入了調(diào)度與重傳功能，大大縮短了傳輸時(shí)間間隔 TTI，提高了數(shù)據(jù)傳輸效率，在系統(tǒng)的物理層主要添加了用于承載數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的 HS-DSCH 信道、用于承載發(fā)送數(shù)據(jù)參數(shù)的共享控制信道 HS-SCCH 以及用于承載 DSCH 的信道質(zhì)量指示信息的共享信息指示信道 HS-SICH 等。 二 、 TD-SCDMA 高速下行分組接入技術(shù)的應(yīng)用 高速下行分組接入技術(shù)可以分為 TDD 和 FDD 兩種制式，實(shí)現(xiàn)方式的原理、物理過程以及關(guān)鍵技術(shù)等都比較相似，主要差別便現(xiàn)在物理層次，如幀結(jié)構(gòu)、信道結(jié)構(gòu)以及信令參數(shù)等。高速下行分組接入技術(shù)的特點(diǎn)主要是改變了幾項(xiàng)物理層和傳輸層性能的無線接口，通過引入高階調(diào)制及輸來增加數(shù)據(jù)吞吐量。高速下行分組技術(shù)系統(tǒng)位于 Modem 板，主要負(fù)責(zé)的是 HSDPAMAChine 層的協(xié)議，帶有 6 個(gè) DSP 芯片，基帶處理部分主要跑分為 ACU 板和 MOdem 板，高速下行分組接入技術(shù)系統(tǒng)主要位于 Modem 板上， Modem 板的 PowerPC 處理經(jīng)網(wǎng)口傳來的數(shù)據(jù)和信令，再交由 DSP 處理， DSP 的主要功能為處理物理層的編碼調(diào)制和速率匹配，高速下行分組技術(shù)系統(tǒng)軟件是在 PowerPC8360E 上的 Linux 操作系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)，網(wǎng)絡(luò)平臺為 NFS，數(shù)據(jù)庫平臺為 MySQL，整個(gè) Node 軟件系統(tǒng)有 FAP子系統(tǒng)、 LMT 子系統(tǒng)、 NAP 子系統(tǒng)、 BMI 子系統(tǒng)、 DB 子系統(tǒng)以及 HADPA 子系統(tǒng)等組成， MC 子系統(tǒng)地功能主要是根據(jù)不同信令的控制該信令的執(zhí)行流程， BMI 子系統(tǒng)地功能主要是處理FP 幀協(xié)議、上報(bào)資源狀況以及配置資源等。 2.2 智能天線對高速下行分組接入技術(shù)的影響 TD-SCDMA 系統(tǒng)對于上下行鏈路均是采用相同頻帶進(jìn)行傳輸，因此上下行信道間的參數(shù)在一定時(shí)間內(nèi)存在相關(guān)性，種種關(guān)系非常適合于智能天線（ SA）的使用， MS 的方位對減少 MAI 和 MPI 以及提升時(shí)隙內(nèi)的碼道數(shù)至關(guān)重要，同時(shí)也影響著波束的方向性。智能天線以相控陣天線為定向發(fā)信的理論基礎(chǔ)，發(fā)信波束的方向和強(qiáng)度均是通過到達(dá)各天線陣元載波的相位便宜和振幅變化進(jìn)行調(diào)整，因此其對于系統(tǒng)載波的傳輸相位準(zhǔn)確性要求非常高。在 TD-SCDMA 系統(tǒng)中影響載波傳輸相位的因素有很多如 匹配度、電路時(shí)延以及濾波器參數(shù)等，因此在實(shí)際應(yīng)用中存在很大的難度，一旦接收信號估算錯(cuò)誤，將會會導(dǎo)致非常嚴(yán)重的后果，另外用戶集中在一個(gè)方向?qū)?dǎo)致智能天線波束的自干擾隔離作用急速下降。 在使用智能天線時(shí)，一個(gè)基站必然會使用多套射頻收發(fā)信設(shè)備，可靠性不強(qiáng)，在以往的研究中，人們實(shí)現(xiàn) SA 定向傳送的高效方案認(rèn)為是基帶加權(quán)完成波束形成，本文研究智能天線陣元移相饋信號表達(dá)式、 QPSK 調(diào)制原理以及復(fù)數(shù)表達(dá)式來實(shí)現(xiàn) SA 的定向發(fā)送，先導(dǎo)致 QPSK 調(diào)制基帶信號幅度加權(quán)來實(shí)現(xiàn)波束形成的數(shù)學(xué)表達(dá)式，在給出調(diào)試電路圖，利用此 電路圖來實(shí)現(xiàn) SA 定向發(fā)送。 2.3 改進(jìn)方案 GSM 主要用于語音業(yè)務(wù)，數(shù)據(jù)傳輸速率約為9.6kbit/s，發(fā)展到 GPRS 數(shù)據(jù)傳輸速率可以達(dá)到171.2kbit/s，由于頻譜效率的存在，同時(shí)考慮到運(yùn)營商的效益，一個(gè)數(shù)據(jù)用戶不可能同時(shí)包含 8 個(gè)語音時(shí)隙，只能滿足部分移動通訊網(wǎng)的需求，在 TD-SCDMA 標(biāo)準(zhǔn)中， ing 卻規(guī)定采用智能天線以及聯(lián)合檢測技術(shù)，但是在研究中發(fā)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)方法和應(yīng)用智能評估方法很難以找到，因此在實(shí)際應(yīng)用中一般僅使用智能天線和聯(lián)合檢測技術(shù)的一種，在多用戶情況下，TD-SCDMA 系統(tǒng)提 供的數(shù)據(jù)速率與標(biāo)準(zhǔn)值之間存在很大的差距，容易受到干擾的影響，在特定環(huán)境下，智能天線性能難以達(dá)到空分多址的應(yīng)用要求， CDMA 方式的主要技術(shù)卻顯示調(diào)試方式功率低，系統(tǒng)容量下降，因此需要里歐用高級技術(shù)改變這種情況，語音采用 CDMA 形式，高速數(shù)據(jù)通過 TDMA 方式進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，本文研究高速下行分組技術(shù)的技術(shù)高進(jìn)方案，規(guī)定智能天線在某一時(shí)刻屬于定向波束，避免 CDMA 自干擾的影響。 圖 1 是 TD-SCDMA 的標(biāo)準(zhǔn)幀結(jié)構(gòu)，在改進(jìn)方案中，取TS1 和 TS4 為上行時(shí)隙，其所對應(yīng)的下行時(shí)隙分別為 TS2 和TS3 與 TS5 和 TS6， 其他時(shí)隙保持不變，前面給出的中置序列作為每個(gè)時(shí)隙的訓(xùn)練序列，訓(xùn)練系列的碼片數(shù)為 144，上行時(shí)序繼續(xù)保持標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定方式，最多允許 8 個(gè)用戶，基站將接受到 3 路多徑信號，最強(qiáng)一徑信號的來波方向通過上行突發(fā)中的中置逆調(diào)試確定，不存在多徑衰落。 三、結(jié)束語 綜上所述，本文先概述了高速下行分組接入技術(shù)，分析高速下行可提供的速率，并研究了智能天線對高速下行分組接入技術(shù)的影響，講述高速下行分組接入技術(shù)在 TD-SCDMA中的應(yīng)用改進(jìn)方案。高速下行分組接入技術(shù)在 TD-SCDMA 中的應(yīng)用不僅僅是提升了數(shù)據(jù)的傳輸速 率，保證系統(tǒng)的后向兼容性，同時(shí)在更高的頻譜利用率上降低了運(yùn)營成本，當(dāng)然此項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用并不是一蹴而就的，在組網(wǎng)應(yīng)用中還會遇到一些問題，這些還需要更多的人共同去解決。 參 考 文 獻(xiàn) 1 張俊輝，陳賢亮 . TD-SCDMA 高速下行分組接入技術(shù) J. 通信技術(shù)， 2007， 40（ 06）： 11-13 2 李靜海，梅順良，程曉晟等 . TD-SCDMA HSDPA 終端的實(shí)現(xiàn) J. 移動通信， 2007， 31（ 08）： 41-44 3 崔杰，常永宇，劉淑慧，等 . 基于 TD-HSDPA 系統(tǒng)的新型調(diào)度算法 J. 通信學(xué)報(bào)， 2010， 31（ 03）： 75-81 4 平驍卓，饒龍記，葛寶忠，等 . cdma2000 lx 基站接收機(jī)靈敏度與蜂窩呼吸擴(kuò)張的分析 J. 石家莊：無線電工程， 2004， 15（ 11）： 14-16 5 吳群英，李世鶴，等 . 時(shí)延角度擴(kuò)散信道中TD.SCDMA 系統(tǒng)下行波束技術(shù) J. 北京：信號處理， 2002， 18（ 05）： 427-430 6 堵久輝，曾云寶，等 . 智能天線下 TDDCDMA 系統(tǒng) HSDPA 容量研究 . 北京： 電路與系統(tǒng)學(xué)報(bào)， 2008， 12（ 01）： 97-101 7 顧杰等 . 智能天線發(fā)射數(shù)字多波束形成方法研究J. 北京：電波科學(xué)學(xué)報(bào)， 2002， 21（ 08）： 381-385 閱讀相關(guān)文檔 :淺談移動通信技術(shù)的演進(jìn)及發(fā)展 試論通信傳輸纜線的信號問題和應(yīng)對措施 高職通信專業(yè)教育多元化評價(jià)機(jī)制 4G 移動通信系統(tǒng)的特點(diǎn)及關(guān)鍵技術(shù)研究 天翼飛 Young 品牌在海南市場的 SWOT 分析 前景廣闊道路艱難 煤礦鐵路信號設(shè)備防盜的思考 無線手持移動 POS 機(jī)的融合通信 LTE 的基本原理和業(yè)務(wù)發(fā)展前 景 核電主蒸汽隔離閥控制原理淺析 芻議通信工程造價(jià)影響因素 淺析 ADSL 與故