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第三代移动通信系统标准公布以后,在推广应用中有较大变化,例如cdma2000标准的3G部分cdma2000 3x被抛弃,代之以cdma2000 1x EV-DO标准,然而它却是以时分多址为基础的2.75G标准,需要增加一个独立的下行频点,这就与3G FDD频段的分配标准产生了矛盾。原计划推出的cdma2000 1x EV-DV标准、TDD-WCDMA标准也无应用实例。从3G标准的应用实践可以看出,基于CDMA技术的3G标准可能很难满足移动互联网的基本要求,但它却是3G标准的业务重点。在更先进的4G移动通信技术成熟之前,有必要继续研究3G标准和相关应用技术,在可能的基础上进行改进升级。
本文对EDGE、WCDMA和TD-SCDMA的HSDPA、cdma2000 1x EV-DO等多种高速数据传输技术进行了深入的分析,还重点研究了TD-SCDMA系统的高速数据传输技术。从无线链路预算、小区容量和覆盖半径等多个方面给出相关研究结果。在比较各种高速数据传输技术的基础上得出下述初步结果供进一步研究、探讨:1)在多用户情况下,上述技术能提供的实际数据速率和标称速率之间可能有较大的差距;2)由于CDMA系统自干扰会限制系统容量,TD-SCDMA和HSDPA试图采用多码道捆绑方式以提高速率的实际效果不明显:3)TDMA方式可能比CDMA方式更适合大容量、高速率的数据传输。
在TD-SCDMA标准中,规定应当使用智能天线(SA)、联合检测(JD)等高级技术,它们是达到小区容量和覆盖半径等技术指标的基本保证。然而在研究中发现,很难找到这些技术的具体实现方法和应用性能评估。而且在实际应用系统中,常常只选用SA或JD技术。本文对SA基带幅度加权(BAW)下行波束形成方法进行了深入研究,首次导出BAW方法的相关数学表达式及实现原理图,并利用该方法分析了同载波多方向定向发信时的SA性能。从性能模拟结果可以发现,在8阵元圆阵SA条件下,由于阵元数较少,形成的波束较宽,旁瓣幅度较高,所以很难达到空分多址的应用要求。基于上述初步结论并参考cdma2000 1x EV-DO的高速数据传输技术,文中给出利用TDMA实现TD-SCDMA下行高速数据传输的一种讨论方案,此时SA在某一载波上只需发送一个定向波束,可以去除同载波多方向的发信需求,可以较好地实现SA的应有功能,还可避免CDMA自干扰的影响,或许可以提供较好的高速数据传输性能。论文最后给出了SA来波方向(DOA)检测技术和SA接收机实现方案。本论文提出的相关研究结论,仅供参考,尚需进一步研究、论证。