td系統(tǒng)基本知識培訓

1、2022-2-231 TD-SCDMA概述 TD-SCDMA原理 TD-SCDMA關鍵技術2022-2-232WCDMATD-SCDMACDMA20002001年年3月，月，TD-SCDMA被納入被納入3GPP R4規(guī)范（規(guī)范（LCR TDD）；）；由中國提出的第一個完整的通信技術標準，適合于獨立組網(wǎng)及混合組網(wǎng)；由中國提出的第一個完整的通信技術標準，適合于獨立組網(wǎng)及混合組網(wǎng)；TD-SCDMA系統(tǒng)頻譜利用率高、抗干擾能力強，集多種多址技術于一體：系統(tǒng)頻譜利用率高、抗干擾能力強，集多種多址技術于一體：CDMATDMAFDMA SDMA采用了智能天線、聯(lián)合檢測、接力切換、上行同步、動態(tài)信道分配、軟件

2、無采用了智能天線、聯(lián)合檢測、接力切換、上行同步、動態(tài)信道分配、軟件無線電等先進技術；線電等先進技術；國內(nèi)企業(yè)擁有國內(nèi)企業(yè)擁有TD-SCDMA核心知識產(chǎn)權（核心知識產(chǎn)權（IPR） ，尤其在最能體現(xiàn)，尤其在最能體現(xiàn)TD-SCDMA特征的物理層上特征的物理層上。2022-2-23360 MHz30 MHz FDDTDD100 MHz15MHz 40 MHz 178518501755188019201980 2010 20252110217022002400 Satellite Empty Satellite 23002022-2-234多址接入方式 ：DS-CDMA/TDMA碼片速率 : 1.28M

3、cps(WCDMA的1/3)雙工方式 ：TDD載頻寬度 ：1.6MHz擴頻技術 ：OVSF調(diào)制方式 ：QPSK,8PSK編碼方式 ：1/21/3的卷積編碼，Turbo編碼2022-2-235 TD-SCDMA概述 TD-SCDMA原理 多址方式 雙工方式 物理層 TD-SCDMA關鍵技術 TD-SCDMA優(yōu)勢 TD-SCDMA產(chǎn)品 TD-SCDMA方案建議2022-2-236Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access (時分時分雙工雙工的同步碼分多的同步碼分多址址)2022-2-237 每個用戶通過臨時分配到的CDMA碼來被識

4、別下行下行下行上行timeenergyfrequencySDMA 1.6 MHz最多可達16個碼道 ：FDMA、TDMA、CDMA、SDMA的最優(yōu)結合的最優(yōu)結合 時隙2022-2-238頻分多址 TDD模式反映在頻率上，是上行下行共用一個頻點， 節(jié)省了帶寬。在頻率軸上，不同頻點的載波可以共存。時分多址 在時間軸上，上行和下行分開，實現(xiàn)了TDD模式。碼分多址 能量軸上，每個頻點的每個時隙可以容納16個碼道?？辗侄嘀?通過使用智能天線技術，針對不同的用戶使用不同 的賦形波束覆蓋，有效的降低干擾，提高系統(tǒng)的容量。2022-2-239 TD-SCDMA概述 TD-SCDMA原理 多址方式 雙工方式 物

5、理層 TD-SCDMA關鍵技術2022-2-2310上下行采用分開的對稱的頻段上下行采用相同的頻段2022-2-2311上行下行TDDFDD2022-2-2312上行下行頻率保護間隔TDDFDDTD-SCDMA： 頻寬1.6 MHz 基于TDD工作方式頻帶頻帶較窄較窄雙工間雙工間隔較窄隔較窄已分配未分配TD-SCDMA2022-2-2313上行下行數(shù)據(jù)下載數(shù)據(jù)上傳靈活分配上靈活分配上/下行時隙比例，高效支持非對稱業(yè)務下行時隙比例，高效支持非對稱業(yè)務入城出城入城出城早上上班下午下班資源浪費資源浪費2022-2-2314上上/下行工作于同一頻點，信道環(huán)境下行工作于同一頻點，信道環(huán)境具有具有互易性互

6、易性，有利于智能天線等，有利于智能天線等先進技術的應用先進技術的應用雙向行使單向行使?2022-2-2315 TDDTDD的優(yōu)點的優(yōu)點 易于使用非對稱頻段, 無需具有特定雙工間隔的成對頻段 適應用戶業(yè)務需求，靈活配置時隙，優(yōu)化頻譜效率 上行和下行使用同個載頻，故無線傳播是對稱的,有利于智能天線技術的實現(xiàn) 無需笨重的射頻雙工器，小巧的基站，降低成本時分雙工時分雙工 (TD-SCDMA):上行頻帶和下行頻帶相同上行頻帶和下行頻帶相同 D U D D D DDD頻分雙工頻分雙工 (FDD):上行頻帶和下行頻帶分離上行頻帶和下行頻帶分離 DD D D DDDUU 上行D 下行未使用 2022-2-23

7、16 TD-SCDMA概述 TD-SCDMA原理 多址方式 雙工方式 物理層 TD-SCDMA關鍵技術2022-2-2317下行時隙下行時隙上行時隙上行時隙上上/下行時隙下行時隙保護間隔保護間隔TS0TS1TS6TS5TS4TS3TS2DwPTSGPUpPTS無線幀無線幀無線子幀無線子幀無線子幀無線子幀5ms5ms10ms2022-2-23182:43:31:52022-2-2319DwPTS： 下行同步與小區(qū)搜索，下行同步與小區(qū)搜索，75sMain GP：上：上/下行保護間隔，下行保護間隔， 75sUpPTS： 上行同步、隨機接入，上行同步、隨機接入，125s下行上行保護間隔DwPTSMai

8、n GPUpPTSGP SYNC_DLGPSYNC_UL96 chips96 chips160 chips32 chips32 chips 64 chips128 chipsTS0TS1TS6TS5TS4TS3TS22022-2-2320 DwPTS:DwPTS:用于下行同步和小區(qū)初搜：32Chips用于保護；64Chips用于導頻序列；時長75us32個不同的SYNC-DL碼，用于區(qū)分不同的基站； UpPTS:UpPTS: 用于建立上行初始同步和隨機接入；160Chips: 其中128Chips用于SYNC-UL，32Chips用于保護 G G96Chips保護時隙，時長75us用于下行到上

9、行轉(zhuǎn)換的保護SYNC 64cSYNC1 128cGP 32cGP 32cGTS0TS12022-2-2321 每時隙由 864 Chips組成，時長675us； 業(yè)務和信令由兩個數(shù)據(jù)塊組成，每個數(shù)據(jù)塊分別由352 Chips組成； 16 Chips為保護； TS0為下行廣播時隙； TS1為上行時隙。每時隙可同時承載每時隙可同時承載16個個SF = 16的碼道的碼道TS0TS1TS6TS5TS4TS3TS2Data 1Data 2MidambleG352 chips352 chips144 chips16 chips864chips 0.675ms2022-2-2322在在TD-SCDMATD-

10、SCDMA系統(tǒng)中，系統(tǒng)中，P-CCPCH P-CCPCH （BCHBCH）必須分配在）必須分配在TS0TS0；P-CCPCHP-CCPCH必須使用全向波束，覆蓋整個小區(qū)必須使用全向波束，覆蓋整個小區(qū)/ /扇區(qū)；扇區(qū)；因此，因此，P-CCPCHP-CCPCH不能采用波束賦型；不能采用波束賦型；TS0TS0的突發(fā)結構同業(yè)務時隙（的突發(fā)結構同業(yè)務時隙（Traffic TimeslotTraffic Timeslot）。）。GDwPTSUpPTSBCHTS5TS4TS0TS2TS1TS3TS62022-2-2323GDwPTSUpPTSBCHTS5TS4TS0TS2TS1TS3TS6n業(yè)務時隙可以安排

11、：業(yè)務時隙可以安排：n公共信道（包括共享信道）；公共信道（包括共享信道）；n專用信道；專用信道；n需要進行擴頻、加擾操作；需要進行擴頻、加擾操作；n可以波束賦型，對用戶定向發(fā)射接收；可以波束賦型，對用戶定向發(fā)射接收；n需要功率控制；需要功率控制；n可以攜帶可以攜帶 L1L1層的控制命令（層的控制命令（TFCITFCI、TPCTPC、SS SymbolSS Symbol）；）；2022-2-2324DataMidambleDataTFCI 1SSTPCTFCI 2DataMidambleDataTFCI 3SSTPCTFCI 4時隙i時隙i5ms無線子幀5ms無線子幀10ms無線幀352 chi

12、ps352 chips144 chips352 chips352 chips144 chipsGP(16 chips)GP(16 chips)DataData： 數(shù)據(jù)部分，用于承載用戶數(shù)據(jù)部分，用于承載用戶/ /信令數(shù)據(jù)信令數(shù)據(jù) MidambleMidamble：訓練序列，用于信道估計、功率電平測量訓練序列，用于信道估計、功率電平測量 TFCITFCI：傳輸格式組合指示，指示傳輸格式組合方式傳輸格式組合指示，指示傳輸格式組合方式 SSSS：同步偏移，同步調(diào)整指令同步偏移，同步調(diào)整指令 TPCTPC：發(fā)射功率控制，發(fā)射功率調(diào)整指令發(fā)射功率控制，發(fā)射功率調(diào)整指令 GPGP：保護間隔，發(fā)射機關閉時延

13、保護保護間隔，發(fā)射機關閉時延保護2022-2-2325p訓練序列的作用：訓練序列的作用： 上下行信道估計：用于聯(lián)合檢測上下行信道估計：用于聯(lián)合檢測 功率測量：用于在下行發(fā)送功率測量：用于在下行發(fā)送TPCTPC調(diào)整指令調(diào)整指令 上行同步保持上行同步保持: :用于在下行發(fā)送用于在下行發(fā)送SSSS調(diào)整指令調(diào)整指令 用來區(qū)分相同小區(qū)、相同時隙內(nèi)的不同用戶的用來區(qū)分相同小區(qū)、相同時隙內(nèi)的不同用戶的p訓練序列的構成：訓練序列的構成：整個系統(tǒng)有整個系統(tǒng)有128個長度為個長度為128chips的的基本基本midamble碼碼，分成，分成32個碼組，個碼組，每組每組4個。一個小區(qū)采用哪組基本個。一個小區(qū)采用哪組

14、基本midamble碼由基站決定，基站決定本碼由基站決定，基站決定本小區(qū)將采用這小區(qū)將采用這4個基本個基本midamble中的哪一個中的哪一個在同一小區(qū)的同一時隙內(nèi)用戶具有相同的基本在同一小區(qū)的同一時隙內(nèi)用戶具有相同的基本Midamble碼序列，碼序列，不同不同用戶的用戶的Midamble序列序列只是基本訓練序列的時間移位只是基本訓練序列的時間移位由由144Chips組成；組成；p Midamble的發(fā)射功率與同一個突發(fā)中的數(shù)據(jù)符號的發(fā)射功率相同的發(fā)射功率與同一個突發(fā)中的數(shù)據(jù)符號的發(fā)射功率相同p 對對Midamble不進行擴頻和加擾的操作不進行擴頻和加擾的操作2022-2-2326 碼碼202

15、2-2-2327q用于區(qū)分小區(qū)q128個擾碼分成32組，每組4個q擾碼碼組由基站使用的SYNC_DL序列確定q擾碼長度為162022-2-2328qSYNC_DL：用于區(qū)分小區(qū)qSYNC_UL：用于區(qū)分上行接入時的ueqMidamble：用于區(qū)分同一時隙的不同用戶2022-2-2329碼組TD-SCDMA碼字SYNC_DL IDSYNC_UL ID擾碼ID基本Midamble碼 ID100.700112233218.15445566773231248.2551241241251251261261271272022-2-2330傳輸信道物理信道DCHDedicated Physical Chan

16、nel (DPCH)BCHPrimary Common Control Physical Channels (P-CCPCH)PCHSecondary Common Control Physical Channels(S-CCPCH)FACHSecondary Common Control Physical Channels(S-CCPCH)Page Indicator Channel (PICH)RACHPhysical Random Access Channel (PRACH)USCHPhysical Uplink Shared Channel (PUSCH)DSCHPhysical Do

17、wnlink Shared Channel (PDSCH)Down link Pilot Channel (DwPCH)Up link Pilot Channel (UpPCH)Fast Physical Access Channel (FPACH)HS-DSCHHigh Speed Physical Downlink Shared Channel (HS-PDSCH)Shared Control Channel for HS-DSCH (HS-SCCH)Shared Information Channel for HS-DSCH (HS-SICH)2022-2-2331傳輸信道 TD-SCD

18、MA 物理信道 WCDMA 物理信道DCHDPCHDPCHBCHP-CCPCHP-CCPCHPCHS-CCPCHS-CCPCHFACHS-CCPCHS-CCPCHRACHPRACHPRACHDSCHPDSCHPDSCHDwPCH、UpPCH、 PUSCH 、 FPACH、PICHSCH、CPICH、PICH、 PCPCH 、AICH、 AP-AICH、CD/CA-ICH、CSICHHS-DSCHHS-PDSCHHS-DSCHHS-SCCHHS-SCCHHS-SICHHS-DPCCH2022-2-2332每個每個BRUBRU（Basic Resource UnitBasic Resource U

19、nit）傳輸?shù)乃俾剩海﹤鬏數(shù)乃俾剩?022-2-2333UpPTS(160chips)Subframe 5ms (6400chip)1.28McpsDwPTS(96chips)GP (96chips)Switching PointSwitching PointCase Max. cell radiusno UpPTS DwPTS interference allowed11.25 kmUpPTS DwPTS interference allowed, but no interference to TS0 allowed22.5 kmno TS1 DwPTS interference allow

20、ed, other interference allowed30 kmTS1 DwPTS interference allowed, but no interference to TS0 allowed41.25 km2022-2-2334C為信號空中傳播的速度，約為信號空中傳播的速度，約300m/us2022-2-2335 TD-SCDMA概述 TD-SCDMA原理 TD-SCDMA關鍵技術2022-2-2336 智能天線（Smart Antenna） 上行同步（Uplink Synchronization） 聯(lián)合檢測（Joint Detection） 接力切換（Conventional h

21、andover） 動態(tài)信道分配（Dynamic Channel Allocation）(.)5421362022-2-2337 目標目標將目標用戶的能量最大化將目標用戶的能量最大化將其他用戶的干擾最小化將其他用戶的干擾最小化 思想思想發(fā)展空分技術發(fā)展空分技術靜態(tài)的固定扇區(qū)靜態(tài)的固定扇區(qū)- -動態(tài)的天線動態(tài)的天線波束波束2022-2-2338優(yōu)勢： 用戶跟隨 能量集中 干擾抑制2022-2-2339FDD方式 ：由于上、下行鏈路信號傳播的無線環(huán)境受頻率選擇性衰落影響不相同，由于上、下行鏈路信號傳播的無線環(huán)境受頻率選擇性衰落影響不相同，所以根據(jù)上行鏈路計算得到的權值不能直接應用于下行鏈路所以根據(jù)上

22、行鏈路計算得到的權值不能直接應用于下行鏈路TDD方式 ：上、下行鏈路使用相同頻率傳輸信號，且間隔時間短，鏈路無線傳播上、下行鏈路使用相同頻率傳輸信號，且間隔時間短，鏈路無線傳播環(huán)境差異不大，可以使用相同權值環(huán)境差異不大，可以使用相同權值 TDD方式FDD方式2022-2-2340 廣播波束 業(yè)務波束 智能天線在廣播信道和業(yè)務信道智能天線在廣播信道和業(yè)務信道分別工作于兩種模式，工作在業(yè)分別工作于兩種模式，工作在業(yè)務信道上時波束較窄，增益較大，務信道上時波束較窄，增益較大，這樣一方面可以節(jié)省移動臺和基這樣一方面可以節(jié)省移動臺和基站發(fā)射功率，另一方面可以減小站發(fā)射功率，另一方面可以減小干擾。干擾。2

23、022-2-2341上行上行: 基站接收信號有方向性，對接收方向基站接收信號有方向性，對接收方向 以外干擾有很強的抑制作用以外干擾有很強的抑制作用下行下行: 波束賦形后低旁瓣泄漏大大減小對波束賦形后低旁瓣泄漏大大減小對 小區(qū)內(nèi)小區(qū)內(nèi)/小區(qū)間其他用戶信號的干擾小區(qū)間其他用戶信號的干擾2022-2-2342 智能天線（Smart Antenna） 上行同步（Uplink Synchronization） 聯(lián)合檢測（Joint Detection） 接力切換（Conventional handover） 動態(tài)信道分配（Dynamic Channel Allocation）(.)5421362022-

24、2-2343碼道非正交碼道非正交擴頻碼到達基站接收機時間擴頻碼到達基站接收機時間不同步不同步CODE1CODE2CODEN2022-2-2344上行同步：每個移動終端發(fā)射的碼道信號到達基站的時間相同。使正交擴頻碼的各個碼道在解擴時完全正交，相互間不會產(chǎn)生多址干擾。避免碼道非正交所帶來的干擾，大大提高CDMA的系統(tǒng)容量，提高頻譜利用率。tCODE1CODE2CODEN2022-2-2345同步的建立(開環(huán)同步) 在隨機接入時建立 依靠NodeB接收到的SYNC_UL 立即在對應的FPACH（下行物理信道）進行控制同步的保持(閉環(huán)同步) 在每一上行幀檢測Midamble 立即在下一個下行幀進行閉環(huán)

25、控制出現(xiàn)失步后重新建立同步（外環(huán)同步)2022-2-2346 智能天線（Smart Antenna） 上行同步（Uplink Synchronization） 聯(lián)合檢測（Joint Detection） 接力切換（Conventional handover） 動態(tài)信道分配（Dynamic Channel Allocation）(.)5421362022-2-2347 ISI（符號間干擾）接收信號能量MAIISI接收信號能量MAIISI熱噪聲熱噪聲2022-2-2348聯(lián)合檢測聯(lián)合檢測 優(yōu)勢 ：抑制ISI（符號間干擾）與MAI（多址干擾） 抑制遠近效應，降低功率控制要求接收信號能量MAIISI接

26、收信號能量MAIISI接收信號能量熱噪聲熱噪聲熱噪聲 聯(lián)合檢測聯(lián)合檢測 ：通過數(shù)據(jù)符號間、碼間的相關性在多個用：通過數(shù)據(jù)符號間、碼間的相關性在多個用 戶中檢戶中檢 測，提取出所需的信號。測，提取出所需的信號。2022-2-2349接收信號能量MAI接收信號能量MAI接收信號能量熱噪聲熱噪聲熱噪聲傳統(tǒng)接收機傳統(tǒng)接收機聯(lián)合檢測聯(lián)合檢測傳統(tǒng)接收機：傳統(tǒng)接收機： 小信號被淹沒小信號被淹沒聯(lián)合檢測：聯(lián)合檢測： 小信號依然能夠解調(diào)小信號依然能夠解調(diào)2022-2-2350 聯(lián)合檢測的優(yōu)點：降低干擾擴大容量降低功控要求，削弱遠近效應 聯(lián)合檢測的缺點：增加系統(tǒng)復雜度(矩陣求逆)系統(tǒng)處理時延需要要消耗一定的資源2

27、022-2-2351 智能天線（Smart Antenna） 上行同步（Uplink Synchronization） 聯(lián)合檢測（Joint Detection） 接力切換（Conventional handover） 動態(tài)信道分配（Dynamic Channel Allocation）(.)5421362022-2-2352定義：定義：利用智能天線和上行同步等技術，在對UE的距離和方位進行定位的基礎上，根據(jù)UE方位和距離信息作為輔助信息來判斷目前UE是否移動到了可進行切換的相鄰基站的臨近區(qū)域。如果UE進入切換區(qū)，則RNC通知該基站做好切換的準備，從而達到快速、可靠和高效切換的目的。優(yōu)點：優(yōu)點

28、：接力切換通過與智能天線和上行同步等技術有機結合，巧妙地將軟切換的高成功率和硬切換的高信道利用率綜合起來，是一種具有較好系統(tǒng)性能的優(yōu)化的切換方法，同時測量對象數(shù)目的減少使得終端的功耗降低。2022-2-2353軟切換軟切換硬切換硬切換接力切換接力切換2022-2-2354接力切換接力切換硬切換硬切換軟切換軟切換基站A基站B基站A基站B基站A基站B2022-2-2355接力切換接力切換硬切換硬切換軟切換軟切換（長期保持）（長期保持）基站A基站B基站A基站B基站A基站B軟切換浪費資源！軟切換浪費資源！硬切換容易掉話！硬切換容易掉話！2022-2-2356接力切換接力切換硬切換硬切換軟切換軟切換基站

29、A基站B基站A基站B基站A基站B2022-2-23572022-2-2358p與軟切換比較相同點：相同點：具有較高的切換成功率、較低的掉話率以及較小的上行干擾等優(yōu)點不同點：不同點：接力切換不需要同時有多個基站為一個移動臺提供服務，因而克服了軟切換需要占用的信道資源多、信令復雜、增加下行鏈路干擾等缺點。p與硬切換比較相同點：相同點：具有較高的資源利用率，簡單的算法、以及較輕的信令負荷等優(yōu)點。不同點：不同點：接力切換斷開原基站和與目標基站建立通信鏈路幾乎是同時進行的，因而克服了傳統(tǒng)硬切換掉話率高、切換成功率低的缺點。 接力切換是介于硬切換和軟切換之間的一種新的切換方法。接力切換是介于硬切換和軟切換之間的一種新的切換方法。傳統(tǒng)