【正文】 多用戶傳輸從而提高速率為 8～ 384kb/s的話音和多媒體業(yè)務(wù)，也可以不進行信號的擴頻從而提供高速數(shù)據(jù)傳輸，如移動因特網(wǎng)的高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。當(dāng)進行業(yè)務(wù)對稱傳輸時，可選用對稱的站換點位置；當(dāng)進行非對稱業(yè)務(wù)傳輸時，可在非對稱的轉(zhuǎn)換點位置范圍內(nèi)選擇。其基本技術(shù)特性之一是在 TDD 模式下，采用在周期性重復(fù)的時間幀里傳輸基本的 TDMA 突發(fā)脈沖的工作模式（和 GSM 相同），通過同期性地轉(zhuǎn)換傳輸方向，在同一個載波上交替地進行上下行鏈路傳輸。系統(tǒng)可單獨組網(wǎng)運營也可與其他無線接入技術(shù)配合使用。 第三代移動通信系統(tǒng)之 TDSCDMA TDSCDMA（ Time DivisionSynchronous CDMA）意為時分同步碼分多址，集CDMA、 TDMA、 FDMA 及 SDMA 多種多址方式于一體，采用了智能天線、軟件無線電、聯(lián)合檢測、接力切換、下行包交換高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)纫幌盗懈咝录夹g(shù)，具有頻譜利用率高、系統(tǒng)容量大、適合開展數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、系統(tǒng)成本低、符合移動技術(shù)發(fā)展方向等突出優(yōu)勢。它通過增加系統(tǒng) SDMA（空分多址）的能力，能夠有效地緩解 3G系統(tǒng)中容量與網(wǎng)內(nèi)干擾之間的矛盾，很大程度地提高系統(tǒng)對空中 無線 頻譜資源的利用能力。我們注意到，理論上在相同條件下， CDMA 并不比 FDMA 或者是 TDMA 具有更大的頻譜利用率。 在業(yè)務(wù)特性上， 3G 以高速的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、視頻電話和能力得到增強的增值業(yè)務(wù)作為其對 2G 系統(tǒng)形成服務(wù)優(yōu)勢的主要手段，這必然使得 3G 具有大得多的 網(wǎng)絡(luò) 流量。同時，在理論分析智能天線的發(fā)展及在 TDSCDMA中的應(yīng)用 13 的基礎(chǔ)上，大量的仿真和 現(xiàn)場試驗結(jié)果也證明了：在 3G 通信系統(tǒng)中，網(wǎng)內(nèi)干擾將超過系統(tǒng)固有的熱噪聲，成為制約系統(tǒng)性能的主要因素。 智能天線另一個可能的用途是進行緊急呼叫定位，并提供更高的定位精度，因為在獲得可用于定位的時延、強度等信息的同時，它還可獲得波達角信息。 智能天線的又一個好處是可減小多徑效應(yīng)， CDMA 中利用 RAKE 接收機可對時延差大于一個碼片的多徑進行分離和相干合并，而借助智能天線可以對時延不可分但角度可分的多徑進行進一步分離，從而更有效減小多徑效應(yīng) 。但利用智能天線，借助有用信號和干擾信號在入射角度上的差異，選擇恰當(dāng)?shù)暮喜?quán)值，形成正確的天線接收模式，即將主瓣對準有用信號，低增益副瓣對準主要的干擾信號，從而可 更有效地抑制干擾，更大比例地降低頻率復(fù)用因子（比如在 GSM 中使復(fù)用因子 3 成為可能），和同時支持更多用戶（ CDMA 中）。在移動通信發(fā)展的早期，運營商為節(jié)約投資，總是希望用盡可能少的基站覆蓋盡可能大的區(qū)域，這就意味著用戶的信號在到達 BTS（基站收發(fā)信設(shè)備）前可能經(jīng)歷了較長的傳播路徑，有較大的路徑損耗（ path loss），為使接收到的有用信號不至于低于門限，要么增加移動臺的發(fā)射功率、要么增加基站天線的接收增益，由于移動 臺（特別是手機）的發(fā)射功率通常是有限的，真正可行的是增加天線增益，相對而言用智能天線實現(xiàn)較大增益比用單天線容易 。這些技術(shù)實際利用的都是時、頻域信息，而實際上有用信號、其時延樣本（ delay version）和干擾信號在時、頻域存在差異的同時，在空域（入射角 DOA， Direction Of Arrival）也存在差異，分集天線 （ antenna diversity）、特別是扇形天線（ sector antenna）可看作是對這部分資源的初步利用，而要更充分地利用它只有采用智能天線技術(shù) 。研究快速算法將是今后時空二維多用戶檢測器研究工作的一個重點。在看到時空二維多用戶檢測器的巨大容量潛力的同時，也應(yīng)該看到其優(yōu)良的性能是以巨大的運算量為代價的。其原理是先用線性塊均衡器 Ｍ 對接收信號進行檢測，得到 Ｋ 個用戶發(fā)送符號的連續(xù)值估計，然后用Ｋ個量化器對這些連續(xù)值估計進行量化，就可得到對用戶 發(fā)送符號的離散值估計。判決反饋算法是在線性算法基礎(chǔ)上經(jīng)過一定的擴展得到，有迫零判決反饋均衡器算法（ ZF－ BDFE）和最小均方誤差判決反饋均衡器算法（ MMSE－ NDFE），它們的計算復(fù)雜度較大。 聯(lián)合檢測算法可以分為 3 類：非線性算法、判決反饋算法、線性算法。 在我國提出的第三代移動通信標(biāo)準 —— TDSCDMA 中實現(xiàn)了智能天線和聯(lián)合檢測（ JD： Joint Detection）技術(shù)的有機結(jié)合。時空聯(lián)合處理方法將空域特征和時域特征等同看待，與傳統(tǒng)的時域多用戶檢測器相比增加了 等效處理增益，提高了用戶特征之間的正交性，從而改善了接收機性能，且可以應(yīng)用于過載系統(tǒng)中。 時域信息和空域信息的結(jié)合有級聯(lián)和聯(lián)合兩種方式。智能天線引入移動通信系統(tǒng)基站后，可以實現(xiàn)對移動用戶的定向發(fā)射和定向接收，能從空域上消除大量的多用戶干擾，并能減輕多徑效應(yīng)。 MUD 利用多址干擾的信號結(jié)構(gòu)特征，對所有的激活用戶進行聯(lián)合估計，可以明確估計出期望用戶的多址干擾，從而抑制多用戶干擾，從本質(zhì)上解決遠近問題（ Near Far Problem）。同時基站間的越區(qū)切換也將更為靈活。對于 CDMA 系統(tǒng)，由于其容量是軟容量，信道分智能天線的發(fā)展及在 TDSCDMA中的應(yīng)用 11 配相對簡單。這樣，空分信道分配就成為動態(tài)的條件組合問題，且隨著用戶空間位置的移動，為跟蹤用戶，空分信道必須相應(yīng)變化，隨時進行動態(tài)分配。后三種信道分配技術(shù)是確定性的，可由系統(tǒng)根據(jù)用戶情況動態(tài)分配，但空分信道分配不同。 通信中，信道分配是保障通信質(zhì)量、有效利用信道的關(guān)鍵技術(shù)之一。 在時分雙工（ TDD）系統(tǒng)中，上、下行鏈路使用同一載波頻率，在信道特征變化相對較慢的情況下，可以近似認為上、下行鏈路的信道特征相同，可使用對上行信道的估計設(shè)置下行鏈路參數(shù)?；谏闲墟溌穮⒘抗烙嫷姆椒ㄊ抢靡恍┨卣鲄⒘肯鄬τ谏舷滦墟溌返牟蛔冃裕ㄟ^各用戶對上行信號的估計，確定下行鏈路的波束形成方案。實現(xiàn)智能化發(fā)射有基于反饋和基于上行鏈路參數(shù)估計兩種方法。 在蜂窩系統(tǒng)中，為滿足多媒體業(yè)務(wù)通信質(zhì)量的要求，發(fā)射信號功率一定要動態(tài)控制，在保證整個蜂窩系統(tǒng)各小區(qū)的信號總功率平衡的情況下（各小區(qū)干擾基本穩(wěn)定），滿足各種業(yè)務(wù)的不同傳輸速率和不同的誤碼率要求。前一類方法又分子空間方法和基于參數(shù)估計準則的方法兩大類。 另一方面，為了給智能發(fā)射提供依據(jù)，在上行中還需要估計反映用戶空間位置信息的參量，如入射角（ DOA） 、空域特征（ SS， Spatial Signature）等，它們的精度估計將直接影響到下行選擇性發(fā)送的性能。 應(yīng)用智能天線 CDMA 系統(tǒng)中，由于不同用戶占用同一信道，不同用戶帶來的多址干擾（ MAI）和多徑信道帶來的碼間干擾（ ISI）會使到達基站的用 戶信號產(chǎn)生畸變，所以必須采用信道估計和均衡技術(shù)，將各用戶信號進行分離和恢復(fù)（即多用戶檢測 MUD）。 目前 ，對于 智能天線 的應(yīng)用主要集中在第二階段附近，并且由于移動通信的迅速發(fā)展，使得 智能天線 技術(shù)在包括 3G的應(yīng)用中受到廣泛的重視，解決 智能天線在實際應(yīng)用中的各種問題，以及尋求更加“智能”的自適應(yīng)算法和實現(xiàn)方案是目前工作的重點和主要內(nèi)容。這是理想的 智能天線 的工作方式，能夠很大程度地提高系統(tǒng) 無線 頻譜的利用率。 ●第三階段：自適應(yīng)最佳通信方式。根據(jù)接收信號的最強到達方向，自適應(yīng)地調(diào)整天線陣列的參數(shù)，形成對準該方向的接收和發(fā)送天線方向圖。這種方法位于扇區(qū)天線和 智能天線 之間，實現(xiàn)運算較為簡單，但是性能也比較有限。 目前通常將這種過程分為以下三個階段（見圖 3） ●第一階段：開關(guān)波束轉(zhuǎn)換。給出一組加權(quán)值，一定的入射信號強度，不同入射角度的信號由于在天線間的 相位差不同，合并器后的輸出信號強度也會不同。 假設(shè)滿足天線傳輸窄帶條件，即某一入射信號在各天線單元的響應(yīng)輸出只有相位差異而沒有幅度變化，這些相位差異由入射信號到達各天線所走路線的長度差決定。自適應(yīng)或智能的主要含義是指這些加權(quán)系數(shù)可以恰當(dāng)改變和自適應(yīng)調(diào)整。這決定了 智能 天線 的發(fā)展是一個分階段的、逐步完善的過程。這些信息可能是接收到的 無 線 信號的情況；在使用閉環(huán)反饋的形式時，也可能是通信對端關(guān)于發(fā)送信號接收情況的反饋信息。自適應(yīng)天線陣列系統(tǒng)采用數(shù)字信號處理技術(shù)識別用戶信號到達方向，并在此方向形成天線主波束。天線陣元分布方式有直線型、圓環(huán)型和平面型。但是與自適應(yīng)天線陣列相比，多波束天線具有結(jié)構(gòu)簡單、無須判定用戶信號到達方向的優(yōu)點 。當(dāng)用戶在小區(qū)中移動時，基站在不同的相應(yīng)波束中進行選擇，使接收信號最強。兩者中，只有自適應(yīng)陣列系統(tǒng)能夠在為有用信號提供最佳增益 的同時，識別、跟蹤和最小化干擾信號。在不增加系統(tǒng)復(fù)雜度的情況下，使用智能天線可滿足服務(wù)質(zhì)量和網(wǎng)絡(luò)擴容的需要。 智能天線的原理是將無線電的信號導(dǎo)向具體的方向，產(chǎn)生空間定向波束，使天線主波束對準用戶信號到達方向 DOA(Direction of Arrival)，旁瓣或零陷對準干擾信號到達方向，達到充分高效利用移動用戶信號并刪除或抑制干擾信號的目的。 c）利用空間信息增大信道容量。采用智能天線的目的主要有以下 3點： a）通過提供最佳增益來增強接收信號。 （ 1）智能天線的提出 智能天線的發(fā)展及在 TDSCDMA中的應(yīng)用 6 智能天線是在自適應(yīng)濾波和陣列信號處理技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，是通信系統(tǒng)中能通過調(diào)整接收或發(fā)射特性來增強天線性能的一種天線。而在使用智能天線的系統(tǒng)中，系統(tǒng)將能夠以更小的刻度區(qū)別用戶位置的不同，并且形成有針對性的方向圖，由此最大化有用信號、最小化干擾信號，在頻率、時間和碼字的基礎(chǔ) 上，提高了系統(tǒng)從空間上區(qū)別用戶的能力。同時，由于終端在尺寸和成本上的限制，所以目前對于智能天線的研究主要集中在基站 。 天線方向圖的增益特性能夠根據(jù)信號情況實時進行自適應(yīng)變化的天線稱為智能天線。因此，為了在 3G 系統(tǒng)中實現(xiàn)與第二代系統(tǒng)明顯的差別服務(wù)，充分體現(xiàn) 3G系統(tǒng)在業(yè)務(wù) 能力上的優(yōu)勢，網(wǎng)絡(luò)容量將是網(wǎng)絡(luò)的運營者必須重點考慮的問題。對于第二代移動通信系統(tǒng)GSM，在我國的一些大城市已經(jīng)出現(xiàn)了容量供應(yīng)困難的現(xiàn)象，小區(qū)蜂窩的半徑已經(jīng)很小，而目前作為應(yīng)用研究重點的 3G 以及它的業(yè)務(wù)模式無疑將對網(wǎng)絡(luò)容量有更高的要求。 關(guān)鍵詞 ： TDSCDMA、智能天線 智能天線的發(fā)展及在 TDSCDMA中的應(yīng)用 4 ABSTRACT With the global munications business, the rapid development of personal munications as a major means of future wireless mobile munication technology and cause for great concern. How to eliminate interference with the channel (CCI), multiaccess interference (MAI) and multipath fading effects of the people in improving the performance of wireless mobile munication system of the main factors to consider. Smart antennas using digital signal processing technology, resulting in beam spatial orientation, so that the main beam antenna at the user direction of arrival signal, or zero subsidence side lobe interference signals arrive at the purpose of the direction of full efficient use of mobile users and to delete or suppress the signal interference. With other growing depth and maturity deletion interference technology, smart antenna technology in mobile munication has bee more apparent after the application of the ascendant and shows great potential. China submitted the third generation mobile munication standard TDSCDMA syst