联合检测——TD-SCDMA的关键技术

联合检测——TD-SCDMA的关键技术


作为得到ITU以及3GPP承认的第三代移动通信国际标准，TD－SCDMA所表现的先进移动无线
系统是针对所有的对称和非对称的 3G业务和所有的移动环境而设计的。基于TDD模式的TDMA构成
了整个系统的骨干。而联合检测则是针对在CDMA模式中多个平行传送信号的一个高效的检测程
序。从而， 联合检测被应用在从8kbps 到384kbps多种传输速率的 CDMA模式的TD-SCDMA技术
中。通过联合检测，可以使频谱效率在CDMA传输模式下得到显著的改进。——编者

CDMA传输的普遍问题在于：大量的用户信号分别在每个无线载波和每收发器上被同时地传
送。所有传送信号的功率被汇总到基站(NodeB)的收发器中输入。所有信号成功检测的先决条件是
各个接收信号的电平相互之间的偏差小于1.5dB（允许的输入功率因子(1/1.4). 由于MS和基站间

的距离不同，多个用户信号经不同的无线路径被传送到Node B时有不同的路径衰减。另外，每个
信号将承担由用户移动所产生的不同的延迟扩展和强烈的信号抖动（在移动无线环境里的瑞利衰
落）。为了平衡在NodeB收信机输入中所有接收信号的电平， NodeB 必须实现多环路快速功率
制。

平衡的多址接入数据信号在NodeB收信机输入里会引起一个同白噪音等效的高斯分布的电平总
数，进而对每个被检测的用户信号构成一个较强的干扰。这种多址接入干扰（MAI〕限制了每载波
的负载的业务量和CDMA系统的频谱利用率。

联合检测是TD－SCDMA技术中革新的多用户检测方案。联合检测分别消除和将所有用户的多
址干扰降至最低。结果是由于这几个方面的因素每载波的用户负载量得到了提高。需要说明的是，
由于平行的用户数量的增长使计算复杂度呈指数型增长，同时，一个高于一般的噪音造成了移动范
围的降低。换言之， 联合检测只在平行的用户的数量相对低的环境下才有效。

TD－SCDMA 中的联合检测的高效率主要是因为TD－SCDMA是一个时域和帧控的TDMA方案。
因此，每载波的大量用户被分布到每个帧的每个传输方向的时隙中。最终使每时隙中并行用户的数
量很少，这样，通过较低的计算量和较低的信号要求即可被有效地检测到。也就是说TD－SCDMA
中联合检测的效率是基于TDMA操作模式和最小化每用户的MAI。使在相同的射频载波带宽上允许更
高的用户业务量。

即TD－SCDMA中的联合检测的优势是通过最小化MAI，分别允许每载波高业务负载因子和每
MHz("因子3)的高数据吞吐量。最小化MAI给予每个信号的检测范围到达20dB (容许输出功率因子
1/100). 因此， 信号检测可减少由在无线环境中瑞利衰落所引起快速信号的抖动。通过测，

功率控制的复杂性可降低到类似于GSM的常规无线移动系统。因此,检测使频谱利用率得到了提高,
并使在基站和用户设备中的功率控制部分更加简单。更值得一提的是，在不使用智能天线的情况
下，通过联合检测就可在现存的GSM基础设施里通过C=3的蜂窝再复用模式下使TD－SCDMA运行。最
终的结果是，TD－SCDMA可以在1.6MHz的低载波频带下通过联合检测提高业务量。TD－SCDMA能够
使网络运营商的2G业务智能地向3G业务过渡。

总之，联合检测是频谱效率增长的CDMA模式的TD－SCDMA技术的重要系统组成部分，并能给
运营商带来极佳的经济效益。