td-scdma基于时分双工(tdd)和同步码分多址(cdma)的组合特性提供许多优势，包括无需成对的频率、ip业务适应性、支持上下行链路不对称业务，以及进一步增加新技术(例如联合检测、自适应天线、动态信道分配等)的灵活性。这些优势会降低运营商的投资成本和节省运营成本，从而为从2g向3g业务过渡提供了一条可行的途径。

    另外，td-scdma已经被3gpp tdd标准采用作为其低码片速率(lcr)版本。td-scdma系统的体系结构完全遵循3gpp规范，并且由三部分组成：用户设备(ue)、射频接入网(ran)和核心网。td-scdma的ran的设计原则是与其它的ran共享相同的核心网，例如wcdma系统，这样就大大简化了多模式系统设计。

    图1：物理信道模型。

    物理层特点

    物理层(第1层)描述了基站(bs)和ue之间的传输，包括了两个方向的传输：上行链路(从ue到bs)和下行链路(从bs到ue)。系统实现最复杂的部分在下行链路—尤其是ue接收部分。

    物理层通常分为5部分：外部发射机、外部接收机、内部发射机、内部接收机和无线信道。外部发射机完成扰码(置乱)、循环冗余校验(crc)、信道编码、速率匹配和交织功能，而外部接收机完成其逆向操作。内部发射机和接收机完成物理信道映射、调制、扩频及其逆向操作。无线信道包括ue的模拟前端特性和无线传播信道。

    因为td-scdma基于tdd模式，所以下行链路(dl)和上行链路(ul)共用相同的频带。如图3所示，tdd的每个子帧由10个时隙(ts)组成，其中7个时隙可用于数据传输，其余3个时隙用于定时同步。子帧的详细结构可以在3gpp参考文献[2]中找到。

    图3示出了典型的数据时隙(ts)结构，每个ts包括四部分：数据部分1和2，用于信道估计的训练序列(midamble)，和用于防止脉冲串间干扰(ibi)的保护间隔(gp)。

    图2：td-scdma的子帧结构。

    内部发射机的进一步详细结构见图4，外部发射机输出的二进制编码比特流首先被映射成qpsk(或8psk)复数符号。为了降低每个物理信道的多种编码ue发射信号的峰均比(par)，该复数符号在用信道标识码(也称作正交可变扩频因子(ovsf)码)扩频之前先乘以一个信道标识码特定倍数(ccsm)。应当注意，在td-scdma系统的下行链路中，扩频因子可以是1或者16，本文后面将讨论到的联合检测器适用于这两种扩频情况。

    在扩频之后，具有码片速率的信号再与扰码(16-码片的复数序列)相乘。最后，码片序列的实部(i)和虚部(q)通过一个根号升余弦(rrc)滤波器，并且上变频到要求的载波频率。

    接收器设计

    接收机设计是无线系统的中心问题，尤其是在lcr的情况下。因此接收机是系统实现中复杂度最高的部分。虽然lcr中的多个用户通过分配给它们的ovsf码实现多路复用，但是因为多径信道中存在延迟扩散，ue输入端的接收信号会受到多用户干扰(mui)，所以并不能保证不同用户间完全正交。cdma系统中采用的传统接收机(例如，rake接收器)在这种情况下的性能很差，所以最好是选用比较复杂的多用户接收机设计。

    图3：tdd数据时隙结构。

    在过去十年里在多用户接收领域的大量研究，为有效的多用户接收机结构设计技术打下了深厚的基础。研究结果业已证明某些接收机结构比较适合特定的链路情况。具体而言，在td-scdma情况下，上行时隙所用的ovsf码不会多于16个，所以很容易并行处理。例如，可以通过采用线性接收器结构应用准最佳的多用户检测器(通常称作联合检测)来降低mui。用于线性接收机设计的方法有好几种，最常见的两种优化准则就是迫零(zf)准则和最小均方误差(mmse)准则。应当注意，联合检测的复杂度与符号星座图无关。相关矩阵、block-toeplitz矩阵的特殊结构允许在矩阵求逆的处理过程中进一步近似，因此在进一步降低接收机复杂度的同时不会带来明显的性能损失[3]。

    虽然jd算法是接收机结构的中心问题，但是影响性能的关键却在周围的功能中，一般包括信道估计、有效码(active code)检测、信噪比(snr)估计和同