【正文】 Nyquist抽樣準則，而在實際應(yīng)用中，為保證系統(tǒng)更好的性能，通常抽樣率為帶寬的 倍。這不僅在技術(shù)上可行，而且基本不影響技術(shù)使用要求。一般情況下，大多數(shù)系統(tǒng)只要覆蓋不同頻段的幾個窗口，不必覆蓋全部頻段，故可采用組合式多頻段天線的方案。所以，實現(xiàn)軟件無線電通信，必須有一副可收發(fā)各種頻率信號而且線性性能好的寬帶天線。通 常來說，由于內(nèi)部阻抗不匹配，不同頻段電臺的天線是不能混用的。寬帶 /多頻段天線、A/D/A 轉(zhuǎn)換器件、 DSP（數(shù)字信號處理器）技術(shù)及實時操作系統(tǒng)是軟件無線電的關(guān)鍵技術(shù)。 淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2022 級移動通信專業(yè)畢業(yè)論文 b. 軟件無線電的關(guān)鍵技術(shù) 軟件無線電技術(shù)是軟件化、計算密集型的操作形式。 圖 21 軟件無線電平臺示意圖 SDR 的核心思想是將寬帶模 /數(shù)（ A/D）及數(shù) /模（ D/A）變換器盡可能靠近射頻天線；軟件無線電結(jié)構(gòu)中通過引入寬帶 AD 變換技術(shù)，可以使多個信道共享寬帶 AD 變換器，降低每信道的投資。同時，軟件無線電把話音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)混合，將帶來更低的成本容量、質(zhì)量和覆蓋的互換性。 采用軟件無線電技術(shù)的目的是，盡可能多的無線通信及個人通信功能由軟件來實現(xiàn)，將無線通信新系統(tǒng)、新產(chǎn)品、新業(yè)務(wù)的開發(fā)逐步通過軟件來實現(xiàn)。接力切換的突出優(yōu)點是切換高成功率和信道高利用率。 與硬切換相比，兩者都具有較高的資源利用率、較為簡單的算法以及系統(tǒng)相對較輕的信令負荷等特點。與軟切換相比，兩者都具有較高的切換成功率、較低的掉話率以及較小的上行告饒等特點。 接力切換分 3 個過程，即測量過程、判決過程和執(zhí)行過程。接力切換通過與智 能天線和上行同步等技術(shù)有機結(jié)合，巧妙地將軟切換的高成功率和硬切換的高信道利用率結(jié)合起來，是一種具有較好系統(tǒng)性能優(yōu)化的切換方法。 接力切換（ BH,Baton Handover）是 TDSCDMA 系統(tǒng)的核心技術(shù)之一。 因此， DCA 具有頻帶利用率高、不需要信道的預(yù)規(guī)則、可 以自動適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)中負載和干擾的變化等優(yōu)點，也有助于提高系統(tǒng)容量，可以更有效地利用有限的信道資源。前者將資源分配到小區(qū)，后者則把資源分配給承載業(yè)務(wù)。動態(tài)信道分配（ DCA）算法有如下特點： （ 1）根據(jù)移動通信的實際情況及約束條件，設(shè)法使更多用戶接入，從而高效率地利用有限的無線資源，提高系統(tǒng)容量 （ 2）適應(yīng) 3G 業(yè)務(wù)的需要，尤其是高速率的上、下行不對稱的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和多媒體業(yè)務(wù)。 TDSCDMA 系統(tǒng)的無線資源包括頻率、時隙、碼字、功率及空間資源，系統(tǒng)中得任何一條物理信道都是通過它的載頻 /時隙 /擴頻碼的組合來標記的。 （ 4）讀取廣播信道：通過第三步的檢測，接下來的子幀就是廣播信道交織周期的第一個子幀。終端只需要用相關(guān)方法逐一測試這 4 個基本碼的不同相位即可找到當前系統(tǒng)所用的 Midamble 碼，從而也知道了對用的擾碼。一般使用一個或多個匹配濾波器完成。 （ 1） DwPTS 同步：終端首先對系統(tǒng)中 32 個 SYNCDL 碼字進行相關(guān)搜索，峰值最大的碼字被認為是當前接入小區(qū)的 SYNCDL。小區(qū)搜索的最終目的就是讀取小區(qū)的系統(tǒng)廣播消息，獲得進行業(yè)務(wù)傳輸?shù)膮?shù)。 TDD 模式下的 Node B 間的節(jié)點同步有兩種方式：一種方式是通過標準同步端口獲得，另一種方式是通過空中接口獲得。 FDD和 TDD 模式對定時誤差估計及補償?shù)木?要求不同。初始化同步使終端成功接入網(wǎng)絡(luò)；節(jié)點同步、傳輸信道同步、無線接口同步和 Iu 接口時間校準等，使終端能正常進行符合 QoS 要求的業(yè)務(wù)傳輸。其中，網(wǎng)絡(luò)同步是選擇高穩(wěn)定度、高精度的時鐘作為網(wǎng)絡(luò)時間基準，以確保整個網(wǎng)絡(luò)的時間穩(wěn)定。而且，通過采用時分雙工、聯(lián)合檢測、智能天線、接力切換等關(guān)鍵技術(shù)， TDSCDMA 系統(tǒng)也必將會體現(xiàn)出越來越大的技術(shù)優(yōu)勢。 總而言之，在第三代移動通信系統(tǒng)中， TDD 模式比 FDD 模式能更有效地利用頻譜，節(jié)省運營投資，更適合于傳送非對稱業(yè)務(wù)。這主要是因為 FDD 系統(tǒng)是連續(xù)控制，而 TDD 系統(tǒng)是時間分隔控制的。這樣的同步要求在基站內(nèi)有 GPS 接收機或公共的分布式時鐘，這些都增加了移動網(wǎng)的建設(shè)和運行維護費用。這是 FDD 的 CDMA 移動通信系統(tǒng)所沒有的問題。 ③ 同步要求高 由于基站不能同時接收和 發(fā)送，移動終端的傳送必須在基站停止發(fā)送時開始，這意味著同一小區(qū)內(nèi)的不同用戶之間、用戶與基站之間需嚴格同步。 不同運營商之間的干擾主要來自鄰頻干擾，而且 TDD 系統(tǒng)中的鄰頻干擾比FDD 系統(tǒng)更大，因為 TDD 系統(tǒng)對同步要求很高，干擾產(chǎn)生的失步會嚴重影響TDD 系統(tǒng)。對于后者，則是因為非對稱的 TDD 時隙影響鄰近小區(qū)的無線資源并導(dǎo)致小區(qū)間的上下行鏈路干擾。 上下行鏈路之間的干擾分為小區(qū)內(nèi)上下行鏈路之間的干擾和小區(qū)間 上 下行鏈路之間的干擾。 ② 干擾問題。 ① 對系統(tǒng)覆蓋的影響 TDD 系統(tǒng)平均功率與峰值功 率之比隨時隙數(shù)的增加而增加，考慮到耗電和成本因素，用戶終端的發(fā)射功率不可能很大，故通信距離（小區(qū)半徑）較小，而 FDD 系統(tǒng)的小區(qū)半徑可達到幾十公里。 當然，任何系統(tǒng)在具備優(yōu)點的同時，也會存在劣勢。 (5)更容易實現(xiàn)低功耗的多模小終端 低功耗多模式的小終端不僅給移動用戶帶來通信與攜帶的方便，也使購買與使用的成本降低，這是未來移動通信系統(tǒng)的必然要求和追求的目標。只有這樣，上行鏈路的估計參數(shù)才能比較完好地符合下行鏈路而進入下行波束賦型器陣列。與僅有一個固定波束的傳統(tǒng)天線比較，智能天線能夠有效地形成多波束賦型 ，每一個波束指向一個特 定的用戶且能自適應(yīng)地跟蹤任何移動用戶。這樣終端可在不增加復(fù)雜性的情況下，借助基站的天線分集設(shè)備實現(xiàn)天線選擇分集，使接收性能得以改進。在這種情況下，基站能容忍復(fù)雜性的提高，而終端 則不行，此時天線（空間）分集是為終端提供分集接收僅有的一種方法。 (3)提高終端的接收性能 在移動通信系統(tǒng)中廣泛采用分集接收技術(shù)來減少信道的衰落。而且，上下行鏈路采用相同的發(fā)射頻率，系統(tǒng)的開環(huán)功率也可以做得比較準確。所以 FDD 模式的 CDMA 移動通信系統(tǒng)對功率控制極其敏感，功率 控制的失敗會導(dǎo)致十分嚴重的系統(tǒng)容量下降。同時為克服所謂遠近效應(yīng)，需要快速高效的功率控制。在提供同樣速率的業(yè)務(wù)時，TDD 模式占用的帶寬較 FDD 模式少。動態(tài)地按需分配 時隙，可以使得頻譜資源得以最大、最優(yōu)地利用。 TDD 與 FDD 的原理如圖 12 所示： 第二章 TDSCDMA 移動通信系統(tǒng)簡要分析 圖 12 TDD 和 FDD 原理 優(yōu)缺點分析 在同樣滿足 IMT2022 要求的前提下， TDD 系統(tǒng)有其他系統(tǒng)不可比擬的優(yōu)勢，主要體現(xiàn)在以下幾方面。 時分雙工（ TDD,Time Division Duplex）是一種通信系統(tǒng)的雙工方式，在移動通信系統(tǒng)中用于分離接收與傳送信道（或上下行鏈路）。 （ 5）具有克服“遠近效應(yīng)”的能力，對功率控制的要求比用 RAKE 接收機的方法低。在理想情況下可以使系統(tǒng)容量提高 倍，這意味著具有更高的頻譜利用率。 （ 2）采用結(jié)合智能天線和聯(lián)合檢測技術(shù)的時空聯(lián)合檢測算法和時空濾波器，可大大提高接收機的靈敏度，系統(tǒng)抗干擾能力增強，有助于同頻組網(wǎng)。 聯(lián)合檢測充分利用 MAI，把所有用戶信號當作有用的信號來對待，而不是看作干擾信號，從而都分離出來。而要利用這些先驗證信息完成多小區(qū)聯(lián)合檢測，則需要得到相鄰小區(qū)的完整的結(jié)構(gòu)化信息，包括擾碼、信道響應(yīng)、擴頻系數(shù)和擴頻碼。同頻干擾在小區(qū)交接帶比較嚴重，導(dǎo)致系統(tǒng)性能惡化和系統(tǒng)容量降低。 聯(lián)合檢測算法可以分為三類：非線性算法、線性算法、判決反饋算法。傳統(tǒng)的 CDMA 系統(tǒng)信號分離方法是把 MAI 看作熱噪聲一樣的干擾，導(dǎo)致信噪比嚴重惡化，系統(tǒng)容量也隨之下降。 在實際的 CDMA 移動通信系統(tǒng)中，存在多址干擾（ MAI），這是由于各個用戶信號之間存在一定的相關(guān)性。接受時需要在數(shù)字域上用一定的信號的分離方法把各個用戶的信號分離出來。 聯(lián)合檢測（ JD,Joint Detection）是多用戶檢測（ MultiUser Detection）的一種。隨著移動通信需求的增長，可以在不新建或盡量少建基站的基礎(chǔ)上增加系統(tǒng)容量，降低運營成本。同時采用空分技術(shù)復(fù)用信道，也增 第二章 TDSCDMA 移動通信系統(tǒng)簡要分析 加了系統(tǒng)容量。此外，對于移動通信中的多徑干擾也有一定的削弱能力，因此大大改善了通信質(zhì)量。 TDSCDMA 系統(tǒng)中由于采用智能天線，將會帶來以下優(yōu)勢 : （ 1）提高信號干擾比，改善通信質(zhì)量。智能天線采用空分多址技術(shù)，利用信號在傳輸方向的差別，將同頻率或同時隙、同碼道的信號區(qū)分開來，最大限度的利用有限的信道資源。 TDSCDMA系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)介紹 能天線的基本概念 在移動通信環(huán)境條件下，復(fù)雜的地形、建筑物的結(jié)構(gòu)都會對電波的傳播產(chǎn)生影響，大量用戶間的相互作用也會產(chǎn)生時延擴散、瑞利衰落、多徑、信道干擾等，從而會使通信質(zhì)量受到影響。從功能方面出發(fā)，核心網(wǎng)又可以分為分組交換業(yè)務(wù)域和電路交換業(yè)務(wù)域。 基本結(jié)構(gòu)域可進一步分為接入網(wǎng)域和核心網(wǎng)域。這些功能一般存入智能卡中。 (1)移動設(shè)備域： 移動設(shè)備域主要完成無線傳輸和應(yīng)用，其接口和功能與 UMTS 的接入層和核心網(wǎng)結(jié)構(gòu)有關(guān)，而與用戶無關(guān)。其中，前者能夠兼容一種或多種現(xiàn)有的接入（固定或無線）設(shè)備。 TDSCDMA網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模型 TDSCDMA 系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與標準化組織 3GPP 制訂的 UMTS 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是一樣的，按照功能可分為兩個基本域，用戶設(shè)備域（ User Equipment Domain）和基本結(jié)構(gòu)域（ Infrastructure Domain），如圖 11 所示。 第二章 TDSCDMA 移動通信系統(tǒng)簡要分析 第二章 TDSCDMA 移動通信系統(tǒng)簡要分析 TDSCDMA系統(tǒng)的基本原理 TDSCDMA的系統(tǒng)結(jié)構(gòu) TDSCDMA 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)完全遵循 3GPP 指定的 UMTS（ Universal Mobile Telemunication System）網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，可以分為 UMTS 地面無線接入網(wǎng)（ UTRAN， UMTS Terrestrial Radio Access Network）和核心網(wǎng)（ CN， Core Network）。這是百年來中國電信史上的重大突破，標志著我國在移動通信技術(shù)方面進入世界先進行列。 1999 年 11 月在芬蘭赫爾辛基召開的國際電信聯(lián)盟會議上， TDSCDMA 被列入 ITU 建議 ITUR 中，成為 ITU 認可的第三代移動通信無線傳輸技術(shù)（ RTT， Radio Transmission Technology）主流技術(shù)之一。該標準文件在我國原無線通信標準組（ CWTS，Chinese Wireless Telemunication Standardgroup）最終修改完成后，經(jīng)原郵電部批準，于 1998 年 6 月代表我國提交到國際電信聯(lián)盟（ ITU， International Telemunication Union）和相關(guān)國際標準組織。 本文針對 TDSCDMA 系統(tǒng)，提出了 TDSCDMA 無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的流程，TDSCDMA 無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的方法，通過流程和方法，提出解決 TDSCDMA 網(wǎng)絡(luò)中問題的辦法，使網(wǎng)絡(luò)的品質(zhì)提升一個臺階，通過對 TDSCDMA 無線網(wǎng)絡(luò)的研究，使 TDSCDMA 網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化能學(xué)素的定位和分析，有利于及時對問題定位和分析，并提出解決方案。 目前對于 TDSCDMA 無線網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化還處于一個非成熟期，所以有些問題仍然是一個探索和發(fā)現(xiàn)到解決的過程，由于無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化主要是通過調(diào)整各種相關(guān)的無線網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計參數(shù)和無線資源參數(shù)，并使其滿足系統(tǒng)現(xiàn)階段對各種無線網(wǎng)絡(luò)指標的要求。TDSCDMA 采用了上行同步、智能天線、聯(lián)合檢測、時分工、軟件無線電等諸多關(guān)鍵技術(shù)，比其他第三代移動通信系統(tǒng)具有更高的頻譜利用率和更低的 成本，并且在無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方面具有獨到指出，它可以滿足語音業(yè)務(wù)的需求，也可以滿足上、下行不對稱數(shù)據(jù)和多媒體業(yè)務(wù)。第三代移動系統(tǒng)已經(jīng)在一些發(fā)達國家普及應(yīng)用，而 3G 在中國才剛剛起步。 目錄 摘 要 伴隨著移動通信的快速發(fā)展，人們對移動通信業(yè)務(wù)的通信質(zhì)量要求越來越高，原有的移動通信系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足人們的需求。第三代移動通信系統(tǒng)相比于第二代移動通信系統(tǒng)分的眾多優(yōu)勢勢必取代第二代移動通信系統(tǒng)。具有中國自主只是產(chǎn)權(quán) 3G 系統(tǒng) TDSCDMA 與 WSCDMA、 CDMA2022 并列為 3G 系統(tǒng)中的三個主要標準。對于在中國剛起步的第三代移動通信，中國自主研發(fā)的 TDSCDMA 有其廣闊的市場前景，對于中國的第三代移動通新發(fā)展具有著積極的作用。所以優(yōu)化調(diào)整過程往往時一個周期性的過程，因為 系統(tǒng)對無線網(wǎng)絡(luò)的要求在不斷變化。 關(guān)鍵詞： TDSCDMA 無線網(wǎng)絡(luò) 優(yōu)化 目 錄 第一章 緒論 ................................................................................................................................... 4 項目背景 .....