毕业论文td-scdma移动通信技术

毕业论文td-scdma移动通信技术内容摘要：

哈尔滨理工大学高等教育自学考试毕业（设计）论文 多载波技术 在 TD—SCDMA系统中，由于每个载波带宽只有 ，所以即使使用 5个下行时隙，TDD HSxPA也只能达到。 而 FDD的理论值速率能达到 ， WLAN能达到 54MB/S。 与它们相比， TD—SCDMA有不错的频谱效率，然而单个用户的峰值速率则远远不够。 若采用多载波的与 HSxPA，允许用户同时在多个载波上收发数据，则在 3个载波的情况下，数据被分配到 3个载波上同时传输，数据传输速 率可以达到。 随着载波个数的增长，峰值速率还可以继续增长。 这种方案的好处是，既可以达到很高的峰值速率，又可以实现灵活的配置。 录所在地区的数据业务需求不是很大时，可以只使用一部分载波捆绑实现 HSxPA业务。 随着需求的增长，可以通过网络重新规划，使用更多的载波提供 HSxPA业务。 对于 WCDMA，如果要在 10MHz的带宽内提供 HSDPA，要求上、下行的 5MHz带宽分别都是连续的。 而 TD—SCDMA则可以使用 6 个分离的。 在载波资源受限的情况下，这无疑是一个极大的优势。 MIMO与 HSxPA的结合 在通信系统中，通过采用多天线技术、在空域上实现空间分集、空间复用和波束成形，系统性能和传输能力能够得以很大提高。 尤其在发送和接收时，不同天线上的衰落相对独立，信道容量和天线数呈线性增长关系。 3GPP在 R5版本中已经提出了很多 MIMO方案来增强系统性能（如基于每根天线的速率控制）。 在 R6 版本中， 3GPP 将 MIMO 技术引入TD—SCDMA 系统，从而在 3 载波上可实现。 有关 HSxPA的演进和增强（称为 HSPA+）目前还在标准化过程中，建议采用 MIMO和高阶调制 编码方案，以提供更高的传输速率。 分布式天线系统技术 TD—SCDMA采用了智能天线和联合检测技术，系统容量受限主要是由于小区间干扰引起的，而不是由于小区内干扰引起的。 TD—SCDMA 小区的呼吸效应并不明显，如果可以减弱小区间干扰，就可进一步改善系统容量。 使用分布式天线可以增加覆盖范围并减少快衰影响。 分布式天线采用多根邻近的天线使用一个处理单元的方法，形成一个逻辑的多天线阵列，同时为用户服务。 下行同时发射相同的信号给用户，上行多个天线同时接收，送回处理中心进行处理。 天线端尽量简化以减少成本， 除了基本的部分，对信号的处理通常集中在处理中心。 分布式天线系统对服务区域实现了较好的均匀覆盖，性能得到提高，特别是提高了切换的性能，当用户在同一个服务区域内移动时，尽管使用 6 哈尔滨理工大学高等教育自学考试毕业（设计）论文 了不同的天线为其服务，但不需要进行切换。 通过多个不同地点天线的接收，可以实现宏分集以抵抗阴影衰落。 资源管理更加灵活，处理中心可以实现统一动态地分配资源，优化资源使用，极大地提高频谱效率，并且通过软件配置、管理的小区结构能更好的适应不同时段、不同地点的业务变化。 MBMS技术 组播和广播业务（ MBMS）是对现有 WCDMA 移动网络的增强，可与现有移动网络无缝融合，方便移动运营商对手机电视业务的运营。 然而 3GPP 在 R6 版本中的 TDD 模式下也提出了 MBMS提供了一套完全由移动运营商运营、控制的广播 /多播传输通道。 MBMS 可以利用蜂窝网已有的双向信道实现交互。 除了广播业务， MBMS 还可以提供更丰富的组播业务；通过点对点修复机制，实现高可靠的下载业务。 通过交互信道实现灵活的计费。 MBMS可用于承载移动广播电视业务，但并不局限于此， MBMS还可以为用户提供多种 丰富的推（ PUSH）业务，而其中许多业务已经在现网中开始运营，如果将 MBMS 引入网络，能够为增加业务传送容量带来收益。 如何将 MBMS 与蜂窝网络数据复用在一起渐渐成为人们关注的焦点，现在新的提案中大致有两种模式，一种是时分复用（ TDM）模式，另一种是频分复用（ FDM）模式。 在 TDM模式中，可以使用长的循环嵌缀，来得到更好的抗多径性能。 但 TDM模式不支持可变带宽，只能工作在 10MHz 的带宽下。 在 FDM 模式中，由于 MBMS 与蜂窝网络数据复用在一个OFDM符号里，所以只可使用蜂窝系统的 CP（ CP 较短）。 但 FDM模式支持可变带宽，可以工作在多种选择的带宽模式下。 MBMS的引入对于现有的蜂窝系统是一种有效的被充，可在现有网络上增加和改善一些功能实体，为用户提供更多的服务。 TD—SCDMA和 BWA的融合 TD—SCDMA和宽带无线接入（ BWA）相比，峰值速率不够高。 但可以实现大面积覆盖，而 BWA在低速移动环境下可以提供速率业务，如 54mb/s的峰值速率。 TD—SCDMA 和 WLAN 的融合，可以在热点地区使用 WLAN 来提供高速率业务传输，同时使用 TD—SCDMA来 实现全网覆盖。 TD—SCDMA 与 wimax 的融合也已进入规划日程。 并成为现今技术讨论的焦点。 Wimax可以在 20MHz的带宽下提供 75mb/s的峰值速率，为 TD—SCDMA系统在热点地区的覆盖起到了强有力的补充效果，尤其 (wimax 的扩展版本 )的提出，使融合系统在移动速度支持上得到很 7 哈尔滨理工大学高等教育自学考试毕业（设计）论文 大改善。 TD—SCDMA和 BWA的融合需要 TD—SCDMA终端可以同时支持 BWA接入和TD—SCDMA蜂窝网接入。 并且 TD—SCDMA和 BWA 系统应该增加一些特殊的功能实体以支持双系统融合后的协议标准 [4]。 TD—SCDMA LTE阶段 TD—SCDMA演进的第 3 个阶段则是 LTE， LTETDD 是 TD—SCDMA在向 4G系统演进过程中的过渡阶段，目的是在 3G的平台上使用 4G的技术，为 3G系统向 4G系统的平滑过渡起到良好的铺垫作用。 现在 LTE 的大部分研究都集中在物理层，这个阶段的传输性能和通信参数与 TDD未来演进时代十分接近，大多数技术特点是用于增强系统性能的，如使用MIMO、 OFDM、灵活的带宽选择（ 、 、 5MHz、 10MHz、 15MHz、 20MHz）和分布式无线接入网络。 通过使用 MIMO 和 OFDM技术，在 20MHz 的带宽内下行峰值速率可达到 100MB/s,上行可达到 50MB/s。 所有的服务在共享和公用信道上提供，并且将使用基于 IPv6的核心网。 考虑到 OFDM技术在上行链路的峰均比高，只在下行链路使用 OFDM技术，而在上行链路使用单载波技术，包括交织的频分多址（ IFDMA）和离散傅立叶变换 —扩展正交频分复用（ DFT—SOFDM），在下行主要使用正交频分多址（ OFDMA）技术。 IFDMA设计目标是实现没有 多址接入干扰的频分多址（ FDMA），系统中每一个用户独享一个子载波集，对不同用户的子载波进行交织。 在 IFDMA中，每个用户占用的子载波在传输频段上均匀分配，以获得最大程序上的频率分集增益。 IFDMA 的信号在时域设计，从而实现了低峰均值比（ PAPR）。 在 LTE 阶段， TD—SCDMA 系统和其他无线宽带接入网络的融合开始进一步加强，从 IP 核心，网的融合开始向无线接入网的融合过渡，核心网基于全 IPv6的 IMS，业务不仅仅是传统的点对点的多媒体数据业务，还包括 MBMS业务，以及更加灵活的点对点业务。 由于采用了选进的物 理层处理机制，其频谱效率将为 2~5bps/Hz。 LTE单载波系统 在 3GPP LTE中， 上行链路方案在多载波方案（ OFDMA）和单载波方案（ SC—FDMA）中抉择，最终由于多载波方案的高峰均比问题，面采用单载波方案作为上行链路方案。 SC—FDMA 单载波系统包括 IFDMA 和 SOFDM 系统。 SC—FDMA 单载波系统中，DFT—SOFDM 和 IFDMA 两系统的比较成为业界焦点。 IFDMA 系统是时域处理的SC—FDMA单载波系统，而 DFT—SOFDM的 PARR性能好，但频谱效率略低； DFT—SOFDM与 OFDMA系统比 IFDMA实现起来更加复杂。 与 IFDMA系统相 8 哈尔滨理工大学高等教育自学考试毕业（设计）论文 比， DFT—SOFDM与 OFDMA系统有更好的兼容性。 由以上结果可以看出 DFT—SOFDM更适合作上行的单载波系统。 LTE正交多载波技术 在 3GPPLTE中，下行链路方案是多载波 OFDMA系统。 无论是在 3GPPLTE还是在 wimax中， OFDMA都毫无争议地成为下行链路方案。 和其他系统相比， OFDMA有更好的频谱效率，实现起来并不复杂，而多载波的高 PAPR问题，可以在基站端做相对复杂的处理以减少PAPR，因此最终的多址接入方案应考虑为了减少 PAPR 所带来的额外复杂度和链路性能增益之间的平衡度。 当 MIMO多天线技术与 OFDMA相结合时，会带来更大的增益和更优的系统性能。 MIMO—OFDMA技术 MIMO—OFDMA是下一代通信系统中最具有革命性的技术，是 3GPP LTE提高峰值速率和服务质量的基础。 MIMO 多天线技术在提高频带利用率方面有杰出表现，然而，占用频带越宽，多径现象越明显。 传统的单载波系统为了实现 MIMO 检测而大大增加了接收机的复杂度，而 OFDM 的出现恰好可以解决这一问题。 OFDM可以有效减弱频率选择性衰落的影响和符号间干扰，所以很适合在无线宽带信道中实现高速率数据的传输。 同时， OFDM由于使用了 FFT/IFFT 而变得容易实现，并且在每个子载波上使用 AMC，可以更有效地利用频带。 OFDM的这些特点使其在 LTE和 B3G系统中极具竞争力。 把 MIMO和 OFDM相结合，有频率选择性的 MIMO信道可以被分成许多平坦的子信道，同时 MIMO的检测系统也被简化。 灵活的动态频率选择机制。