重庆邮电大学硕士论文
第一章 绪论
类型 项目 表1.1各种标准的频谱利用GSM IS95 CDMA2000 7 0.4 8 1 2.5 20 1 2.5 20 WCDMA 1 1. 60 TD-SCDMA 1 1.6 48 频率复用系数 每载波频宽(MHz) 每载波同时工作信道数 频谱利用率(语音) 30最大数据传输速率(8PSK) 频谱利用率(数据，Mb/s/MHz/cell) 2.8 － － 8 － － 8 2.5Mb/s 1.0 6 4Mb/s 0.4 6 2Mb/s 1.25 完全可以满足多个TD-SCDMA运营商大容量建网的频率需求。同时TD-SCDMA的技术特点尤其适合3G的应用：在TDD的工作模式中，上、下行数据的传输通过控制上、下行的发送时间长短来决定，可以灵活控制和改变发送和接收的时段长短比例，这更适合今后的移动因特网、多媒体视频点播等非对称业务的高效传输；由于因特网业务中查询业务的比例较大，而查询业务中，从终端到基站的上行数据量很少，只需传输网址的代码，但从基站到终端的数据量却很大，收发信息量严重不对称。只有采用TDD模式时，才有可能通过自适应的时隙调整将上行的发送时间减少，将下行的接收时间延长，从而来满足非对称业务的高效传输，这种优势是FDD模式所不具备的。另外，计算机仿真和外场试验都证明TD-SCDMA系统满足ITU的全部要求，能在宏蜂窝、微蜂窝、微微蜂窝各种环境下使用。同时提供了各种网络配置：在用户稀少的地区，每基站的覆盖半径可以超过10km，并支持高速移动的用户进行多媒体通信(144kb/s)；在城区，每个基站的覆盖半径从500m～2km；在5MHz频宽3扇区配置情况下，单基站可提供超过200Erl的容量；在用户高度密集区，可使用分布式智能大线，提供3级小区覆盖，小区半径可在100m以下。总之，TD-SCDMA系统可以提供几个用户到超过十万用户的各种情况。
因此TD-SCDMA能有效解决3G频率紧张的矛盾，TD-SCDMA技术不仅为世界提供了一种更有效地利用宝贵频率资源的3G选择方案，同时，TD-SCDMA对频率的无对称要求也有效避免了对零散频段的浪费，为缓解频率资源的危机做出了巨大的贡献。
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第一章 绪论
1.3 论文结构
本文共分五章，各章的内容安排如下：
第一章介绍了移动通信的发展和研究现状，分析了3G所面临的频率紧张的问题以及用户的多种业务需求。阐明了多业务TD-SCDMA系统的容量研究具有十分重要的理论价值。
第二章介绍了TD-SCDMA系统的基本参数和技术特点，具体分析了第三章对多业务环境下TD-SCDMA系统容量进行了分析，并在干扰情况下进行详细的理论推导，得出数学模型，对TD-SCDMA系统容量求数值解，并与IS-95进行了比较。
第四章研究TDD模式中蜂窝内、蜂窝间、运营商之间，以及TDD与FDD之间的干扰，提出一些有效的建议来避免或减少TDD CDMA系统中的干扰。
第五章总结了本文所做工作，并探讨了进一步的研究方向。 TD-SCDMA系统的优势所在。
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第二章 TD-SCDMA系统的技术特点
第二章 TD-SCDMA系统的技术特点
2.1 TD-SCDMA发展历程
TD-SCDMA是世界上第一个采用时分双工(TDD)方式和智能天线技术的公众陆地移动通信系统，也是唯一采用同步CDMA(SCDMA)技术和低码片速率(LCR)的第三代移动通信系统，同时采用了多用户检测、软件无线电、接力切换等一系列高新技术。至今为止，其他公众陆地移动通信系统中都没有使用这些技术，TD-SCDMA系统可以采用这些技术并能保证它们很好地工作，关键是智能天线技术和特殊的帧结构。因为TD-SCDMA系统的TDD模式可以利用上、下行信道的互惠性，基站对上行信道估计的信道参数可以用于智能天线的下行波束成型，这样相对于FDD模式的系统，智能天线技术比较容易实现。另外，TD-SCDMA系统的低码片速率使得基带信号处理量比WCDMA系统大大降低。目前的DSP技术可以较好地支持在TD-SCDMA系统中采用智能天线技术。
由于TD-SCDMA系统中采用智能天线技术，使得TDD模式的缺点均可克服，例如接收灵敏度低、主要适合于低速移动环境、仅支持半径较小的小区等。采用智能天线后，可以让TD-SCDMA系统的所有码道同时利用，这样就克服了低码片速率支持的信息传输速率较低的问题。采用智能天线后，可以实现单基站对移动台准确定位，从而可以实现接力切换。TD-SCDMA系统的帧结构中专门设置了一个特殊时隙UpPTS，这样保证了上行同步的很好实现。由于系统上行同步，大大降低了系统的干扰，解决了CDMA系统上行容量受限的难题。
采用智能天线技术仍然在多径高速移动环境下的性能方面不太理想，结合联合检测技术的智能天线，使TD-SCDMA系统在快衰落情况下的性能进一步得到改善，从而位TD-SCDMA系统成为目前频谱效率最高的公众陆地移动通信系统。可以说，TD-SCDDMA系统是一个以智能天线为中心的第三代移动通信系统。
到目前为止，TD-SCDMA的发展历程大致为以下四个阶段(各阶段并没有严格的时间界限，这里主要是为了阐述问题方便而划分四个时间阶段)。
①准备阶段
该阶段从1995年到1998年6月。该阶段开始于1995年，以电信科学
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第二章 TD-SCDMA系统的技术特点
技术研究院李世鹤博士、陈卫博士、徐广涵博士等为首的一批科研人员承担了国家九五重大科技攻关项目——基于SCDMA的无线本地环路(WLL)系统研制，项目于1997年底通过国家验收，后获国家科技进步一等奖。原邮电部批准在此基础上按照ITU对第三代移动通信系统的要求形成我国TD-SCDMA第三代移动通信系统RTT标准的初稿，1998年6月底由电信科学技术研究院代表我国向ITU正式提交了TD-SCDMA标准草案。 ②标准确立阶段
该阶段从1998年6月到2000年5月。该阶段从TD-SCDMA第三代移动通信系统RTT标准的初稿提交开始，ITU于1998年11月召开会议通过TD-SCDMA成为ITU的10个公众陆地第三代移动通信系统候选标准之一。之后，TD-SCDMA在国际上引起强烈反响，得到西门子等一些著名公司的重视和支持。同时，重庆邮电学院通过信息产业部立项，启动了与TD-SCDMA第三代移动通信系统RTT技术配合的核心网技术研究，并向ITU提交了3份协议草案，其中基于直接归属命令的VHE业务控制规程被ITU采纳，写入ITU Q.1721/Q．FIF标准中。1999年4月，国家安排由李世鹤博士率领电信科学技术研究院和重庆邮电学院的6位技术人员到德国与西门子公司讨论TDD标准融合与系统设计问题，并开始了TD-SCDMA的技术验证准备。其后，在信息产业部领导下，通过电信科学技术研究院、中国移动、中国联通、中国电信、重庆邮电学院和西门于公司等在—系列国际标准会议上的艰苦努力，1999年11月TD-SCDMA写入ITU-RM.1457巾，并于1999年12月开始与UTRA TDD(也称为宽带TDD或HCR)在3GPP融合，最终在2000年5月伊斯坦布尔WARC会议上，TD-SCDMA正式成为国际第三代移动通信系统。由于TD-SCDMA的独特技术特点和优势，与欧洲、日本提出的WCDMA、美国提出的cdma 2000并列为国际公认的第三代移动通信系统3大主流标准之一。 ③技术验证阶段
该阶段从2000年5月到2002年2月。1999年第四季度，电信科学技术研究院成立了专门的TDD开发部负责并发TSM(基于GSM核心网的TD-SCDMA标准)设备，在基站开发方面与西门子公司合作，在测试终端开发方面与重庆邮电学院合作。2001年3月基站和测试终端先后开发完成，实现了语音呼叫，其后大唐和西门于公司对基站进行了改进升级，2001年7月重庆邮电学院也在重庆开始独立地进行TSM终端开发。TD-SCDMA的研发一直受到国家的高度重视，先后被列为国家科技部“863”项日、信息产业部重大科技攻关项目和移动通信专项项目及国家计委“十五”产
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第二章 TD-SCDMA系统的技术特点
业化示范工程项目和北京市科委科技计划项目，并于2002年1月以最优等级通过了中国第三代移动通信系统研究开发项目C3G/863总体组的验收，2002年2月，为业界所关注的第一次TD-SCDMA户外移动通话公开演示会取得了圆满成功。为了推动TD-SCDMA的发展，2000年10月，重庆邮电学院控股的重庆重邮信科公司成立；2002年12月TD-SCDMA技术论坛成立；2002年1月由Nokia、TI、LG、普天、DBTeL和电信科学技术研究院(CAIT)6家核心成员联合发起的专门开发TD-SCDMA手机芯片的凯明(Commit)公司在上海成立；2002年2月成立了大唐移动通信设备有限公司，从而全面拉开了TD－SCDMA技术产品开发和产业化的序幕。 ④产品开发阶段
2002年2月至今。这一阶段是TD-SCDMA发展的关键时期，值得记录的事件很多，这里只能提及一些有影响的方面。2002年5月，为了测试TD-SCDMA标准的组网性能，在重庆和成都的TD-SCDMA现场试验开始启动。2002年10月25日，中国第三代移动通信频谱规划方案出台，为TD-SCDMA标准划分了1880－1920MHz、2010－2025MHz及补充频段2300－2400MHz，共计155MHz频率的非对称频段，TD－SCDMA获得国家政策方面的强劲支持。2002年10月30日，TD－SCDMA产业联盟成立大会在人民大会堂隆重举行，大唐移动、南方高科、华立、华为、联想、中兴、中国电子、中国普天等8家知名通信企业为首批成员，产业联盟的成立标志着TD-SCDMA得到了通信制造业的整体响应，其后于2002年12月加入了重邮信科、北京天碁、海信集团、上海凯明、西安海天、展讯通讯等6家专注芯片开发和手机研制的企业，这样的阵营覆盖了从系统到终端的完整产业链，被视为TD-SCDMA产业化进程中的重大里程碑。2002年11月，UT斯达康与大唐移动在北京正式签署合作协议，此间开发TD-SCDMA系统设备；2003年1月，大店移动授权意法半导体使用TD-SCDMA专利技术开发多模式多媒体的片上系统；2003年1月20日，大唐移动、飞利浦、三星联手组建天碁(T3G)科技，进行TD-SCDMA手机芯片和人性化需求的TD-SCDMA商用手机开发。2003年3月，大唐移动TD-SCDMA产业园落户上海青浦工业园区；2003年3月，美国泰克公司加入中国3G标准开发：2003年6月23日，TD-SCDMA技术论坛加入3GPP合作伙伴计划。2003年6月重庆重邮信科独立研制第二版TSM小手机，在北京通过西门子/大唐基站打通了电话； TSM手机的研制成功，彻底改变了中国目前还没有—例TD-SCDMA手机的历史，同时也缩小了TD-SCDMA制式与WCDMA和CDMA 2000两种3G制式研发进程的差距，
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