6．2．2　SCDMA的关键技术

SCDMA的关键技术既包括特有的时分双工同步CDMA技术、SWAP+空中接口信令规范等，还大量采用了国际上最先进的无线通信技术，包括智能天线技术、软件无线电技术、多载波传输和自适应调制技术等，从而大大地提高了系统的容量和性能。以下分别对这些关键技术在SCDMA系统中的应用作一简单介绍。

1．同步CDM A技术

同步CDMA是指来自每个用户终端的CDMA信号在到达基站接收机时是同步的(尤其指上行同步)。在同步条件下，使用正交扩频码的各个码道是正交的，相互间没有多址干扰，从而可以大大提高CDMA系统的容量和通信质量。

但在另一方面，由于各个用户终端在小区覆盖范围内的位置是可以变化的，即使在通信进行过程中，用户还可以以很高的速度移动。由于电波在从基站到用户终端的传播时间的变化，将引起同步的变化。而且，在复杂的传播环境中，由于地物、建筑物等的反射产生的多径信号也会增加同步的难度。因此，同步CDMA是SCDMA系统中的关键和难点所在。为实现同步CDMA，必须解决同步的检测、建立和保持等主要问题。

2．智能天线

智能天线技术是在无线通信中，使用天线阵与阵列信号处理方法，通过提取和利用用户的空间方位信息，来提高通信系统的容量和信息传输质量的一种技术。SCDMA系统把智能天线技术和时分双工(TDD)、同步码分多址(Synchronous CDMA)技术结合起来，形成了独特的技术优势。

智能天线技术应用在时分双工(TDD)方式下，无论从实现难度还是效果上讲，都比在频分双工(FDD)方式下具有优势。在FDD方式下，上下行链路工作在不同的频率上，造成上下行链路电波传播特性不同，或称上下行链路不对称。这样，从基站接收到的上行信号中求出的空间特性矢量并不能直接当作下行空间特性矢量来使用，要解决这个问题，要以复杂的算法、巨大的信号处理量为代价，而且很难取得好的效果。而在TDD方式下，上下行链路工作在同一段频率上，只是在时间上错开，上下行链路电波传播特性相同或相近，即上下行链路具有对称性，从上行信号中求出的空间特性可以代表下行空间特性，所以无须特别复杂的算法就可实现下行波束赋形，达到很好的效果。

智能天线技术与同步CDMA相结合，进一步降低了用户间的相互干扰，使得通信质量和系统容量得到进一步的保障和提高。在完全同步和视线传播(LOS)的条件下，多址干扰是很小的，然而在实际中由于传播环境的复杂性、终端的移动性、器件的不理想等因素，理想的同步是不可能的，所以多用户间的干扰仍然存在，而且在复杂环境下会比较严重。利用各用户在空间上的分布，智能天线技术通过空间处理，为降低多用户间的干扰提供了另一道防线，大大降低了同步不理想造成的多址干扰，从而提高了通信质量和系统容量。

除了抑制多用户间干扰，智能天线可以通过陷零算法或其他算法对其他干扰，如相邻小区干扰、同频小区干扰、GSM信号干扰等进行抑制。

智能天线通过波束赋形可以增大天线的增益，这就意味着用同样的发射功率可以传播得更远，能更好地抵抗衰落;或者在相同的覆盖条件下，可以节约发射机的功率。对于基站而言，降低对发射机功率的要求将大幅降低基站成本，对SCDMA手机而言，低发射功率意味着环保和更长的待机和通话时间。

3．时分双工(TDD)工作方式

SCDMA为一个工作于TDD方式的系统，其TDD周期为10 ms，其中，约5 ms的时间为基站发射，SCDMA手机接收;约5 ms的时间为SCDMA手机发射，基站接收，收发之间有一段保护时间，如图6-9所示。

图6-9 SCDMA时分双工实现原理

4．软件无线电

在软件无线电这个名词出现的几年中，此技术已在无线通信领域内获得广泛应用。SCDMA系统就是应用软件无线电的典范，不论在无线基站或用户终端，射频收发信机与基带电路的接口都是A/D(对接收)或D/A(对发射)变换器。而全部基带信号处理都是在数字信号处理器(DSP)中用软件来完成。

软件无线电在无线通信技术发展中已获得巨大成功，其主要优势在于:加快技术与产品开发速度，大大节约硬件(特别ASIC)的制造周期和费用;灵活性，在相同的硬件平台上，改变软件就可以改变设备的性能，适应不同的要求;便于技术进步和产品升级换代，可用软件加载而不改变硬件来实现。

5．多载波传输

SCDMA在基站中采用了多载波技术来提高用户接入的数据带宽，每个基站可以支持5个或10个载波信号的基带处理。每个数据终端设备CPE(或PCMCIA卡)可以支持2～4个载波。基站对每个数据终端占用的载波进行动态分配，当多个终端用户同时登录占用载波信道时，也可以实现同一个载波上支持多个用户同时使用。

6．自适应调制

基站还使用了自适应的多种调制方式来提高信道传输的可靠性和鲁棒性(Robust)。系统可以根据信道的特性和发射功率调整调制方式，可选择的调制方式有QPSK、8PSK、QAM16和QAM64。