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基于tdscdma系统的单向家用基站组网技术研究（完整版）
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基于TD-SCDMA系统的单向家用基站组网技术研究
摘要为在家庭环境中提供高速率低幅射的移动业务，本文对TD-SCDMA系统中使用单向（只收）家用基站组网时，单向家用基站的上行同步、功率控制、扰码分配等相关问题进行了讨论。
RESARCHONDEPLOYMENTOFRECEIVE-ONLYHOMENODEBINTD-SCDMASYSTEM
AbstractToprovideafeasiblesolutionforprovidinghighdataratelowradioemissionserviceinfamilyenvironment，Uplinksynchronization，transmissionpowercontrol，andscrambingcodeplanningforreceive-onlyHomeNodeBinTD-SCDMAsystemisdiscussedinthispaper.Keywords:TD-SCDMA;HomeNodeB;Uplinksynchronization;transmissionpowercontrol;scrambingcode1.引言随着3G业务的广泛使用，随着固定通信网络和移动通信网的进一步融合，为在家庭环境中提供能支持更高传输速率的、更具吸引力的各种移动新业务，HomeNodeB（家用3G基站）及其组网方案（网络结构见图1）正在成为研究热点，通过HomeNodeB，大量的移动业务将被室内家用基站所吸收，运营商宏蜂窝的数量可以大大降低，运营商可节约大量的设备投资费用和维护费用，HomeNodeB将成为最经济的室内信号覆盖技术。中兴、华为公司等通信设备供应商已能提供WCDMA制式的HomeNodeB产品，常规的UTRAN，总是在详细的无线规划的基础上，进行统一的基站布署，而HomeNodeB的使用，则会在UTRAN中引入大量随机分布、随机开关的高密度的小容量站点，目前，3GPP的RAN4工作组正在牵头进行HomeNodeB组网的相关研究。

图1.3G家用基站网络组网示意图当3G移动终端通过HomeNodeB进行数据传送时，因终端与HomeNodeB的距离很短，终端的发射功率将大幅下降，终端电池能支持的通话时间将大大延长，同时终端产生的电磁幅射将变得很小。目前的HomeNodeB，均延用了普通NodeB中使用的RTT技术（无线传输技术，HomeNodeB同普通NodeB使用相同的Uu接口，普通NodeB的天线通常安装在离3G终端较远的通信铁塔等高处，NodeB发射天线的隔离区（exclusionzone）要求很容易满足，而HomeNodeB通常安装在家庭环境中，当HomeNodeB的发射功率>20dBm时，HomeNodeB发射天线的隔离区通常会大于HomeNodeB设备的尺寸（3GPPRAN4将HomeNodeB无线发射功率的上限暂定为20dBm），HomeNodeB的部分公共控制信道将持续处于发射状态，为避免家庭环境中的人员长期处于这部分控制信道产生的幅射中，HomeNodeB的安装位置的选择将成为一个难题，能否在家庭环境中使用只具备接收功能的单向HomeNodeB将成为一个值得研究的课题。本文对在TD-SCDMA制式的3G网络中使用单向HomeNodeB涉及的呼叫控制、同步、功率控制等问题进行了相关研究。本文安排如下：首先在第2节介绍TD-SCDMA系统，然后在第3节中对TD-SCDMA系统中单向家用基站组网的关键技术进行分析，最后在第4节给出全文的总结。2.TD-SCDMA系统在本节中，介绍TD-SCDMA系统的帧结构以及同步和接力切换技术，这些技术为在TD-SCDMA系统中进行单向家用基站组网打下了基础。2.1.TD-SCDMA的帧结构3GPP定义的一个TDMA帧长度为10ms，TD-SCDMA为实现快速功率控制和定时提前较准等，将10ms的帧分成两个结构完全相同的子帧，子帧的帧长为5ms，其结构如图2所示：

图2.TD-SCDMA的子帧结构每个子帧由三个特殊时隙（DwPTS、GP、UpPTS）和7个常规时隙（TS0-TS6）构成，DwPTS和UpPTS分别用作下行同步和上行同步，不承载用户数据。DwPTS的时隙包括两部分：64chips的下行同步码和32chips的保护间隔，UpPTS的时隙包括128chips的上行同步码和32chips的保护间隔。GP用作上行同步过程中的传播时延保护，共96chips；常规时隙（TS0-TS6）用作传送用户数据和控制信息，TS0固定的用作下行时隙发送广播信息与控制信息，TS1固定的用作上行时隙。其他的常规时隙