第三代移動通信之TD-SCDMA

1、第第8章章 第三代移動通信之第三代移動通信之TD-SCDMA123TD-SCDMA發(fā)展概述發(fā)展概述TD-SCDMA空中接口技術(shù)空中接口技術(shù)TD-SCDMA關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)TD-SCDMA 標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展歷程標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展歷程 1995年，以電信科學(xué)技術(shù)研究院李世鶴博士、陳衛(wèi)博士、徐廣涵博士等為首的科研人員承擔(dān)了國家九五重大科技攻關(guān)項目基于 SCDMA 的無線本地環(huán)路（WLL，Wireless Local Loop）系統(tǒng)研制，項目于 1997 年底通過國家驗收。原郵電部批準(zhǔn)在此基礎(chǔ)上按照 ITU 對第三代移動通信系統(tǒng)的要求形成我國 TD-SCDMA 第三代移動通信系統(tǒng) RTT(Radio Transmi

2、ssion Technology)標(biāo)準(zhǔn)的初稿，該標(biāo)準(zhǔn)提案在我國原無線通信標(biāo)準(zhǔn)組（CWTS，Chinese Wireless Telecommunication Standard group）最終修改完成后，于1998 年6月底由電信科學(xué)技術(shù)研究院代表我國向國際電信聯(lián)盟（ITU，International Telecommunication Union）正式提交。 TD-SCDMA發(fā)展概述發(fā)展概述TD-SCDMA 標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展歷程標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展歷程 ITU于1998 年11月召開會議通過 TD-SCDMA 稱為 ITU 的 10 個公眾陸地第三代移動通信系統(tǒng)候選標(biāo)準(zhǔn)之一.后在信息產(chǎn)業(yè)部領(lǐng)導(dǎo)下，通過電信

3、科學(xué)技術(shù)研究院/中國移動、中國聯(lián)通、中國電信等單位在國際標(biāo)準(zhǔn)會議上的艱苦努力，1999年11月在芬蘭赫爾辛基的 ITU 會議上，TD-SCDMA 寫入 ITU-R M.1457 中，成為 ITU 認(rèn)可的第三代移動通信無線傳輸主流技術(shù)之一。并于 1999 年 12 月開始與 UTRN TDD（也稱為寬帶TDD或者HCR, High Chip Rate）在3GPP融合，最終在2000年5月伊斯坦布爾召開的世界無線電管理大會（WARC，World Administrative Radio Conference）上,TD-SCDMA正式被接納為國際第三代移動通信標(biāo)準(zhǔn)。 TD-SCDMA發(fā)展概述發(fā)展概述

4、TD-SCDMA 標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展歷程標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展歷程TD-SCDMA發(fā)展概述發(fā)展概述TD-SCDMA 產(chǎn)業(yè)鏈的形成與發(fā)展產(chǎn)業(yè)鏈的形成與發(fā)展TD-SCDMA發(fā)展概述發(fā)展概述3G主要制式比較主要制式比較TD-SCDMA發(fā)展概述發(fā)展概述3G主要制式比較主要制式比較TD-SCDMA發(fā)展概述發(fā)展概述TD-SCDMA發(fā)展概述發(fā)展概述TD-SCDMA頻譜劃分頻譜劃分 工信部配給三大運(yùn)營商新的工信部配給三大運(yùn)營商新的3G頻段為頻段為:中國電信獲得的頻段是1920-1935MHz和2110-2125MHz 中國移動獲得的頻段是1880-1900MHz和2010-2025MHz 中國聯(lián)通獲得的頻段是1940-1955M

5、Hz和2130-2145MHz。TD-SCDMA發(fā)展概述發(fā)展概述TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)第第8章章 第三代移動通信之第三代移動通信之TD-SCDMA123TD-SCDMA發(fā)展概述發(fā)展概述TD-SCDMA空中接口技術(shù)空中接口技術(shù)TD-SCDMA關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)時分雙工時分雙工 對于數(shù)字移動通信而言，雙向通信可以以頻率或時間分開，前者稱為FDD（頻分雙工），后者稱為TDD（時分雙工）。對于FDD，上下行用不同的頻帶，一般上下行的帶寬是一致的；而對于TDD，上下行用相同的頻帶，在一個頻帶內(nèi)上下行占用的時間可根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)，并且一般將上下行占用的時間按固定的間隔分為若干個時間段，稱之為時隙。

6、TD-SCDMA系統(tǒng)采用的雙工方式是TDD。 TDD技術(shù)相對于FDD方式來說，有如下優(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(yīng)用戶業(yè)務(wù)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，由于無線傳播是對稱的,有利于智能天線技術(shù)的實現(xiàn)， 無需笨重的射頻雙工器，小巧的基站，降低成本。TD-SCDMA關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)時分雙工時分雙工 TDD與FDD的區(qū)別TD-SCDMA關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)時分雙工時分雙工 ( (TDD):TDD):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):FDD):上行頻帶和下行頻帶分離上行頻

7、帶和下行頻帶分離 DD D D DDDUU上行D下行未使用 智能天線智能天線 智能天線的基本思想是，天線以多個高增益窄波束動態(tài)地跟蹤多個期望用戶，接收模式下，來自窄波束之外的信號被抑制，發(fā)射模式下，能使期望用戶接收的信號功率最大，同時使窄波束照射范圍以外的非期望用戶受到的干擾最小 智能天線技術(shù)的核心是自適應(yīng)天線波束賦形技術(shù)。TD-SCDMA關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)智能天線智能天線 智能天線技術(shù)的原理是使一組天線和對應(yīng)的收發(fā)信機(jī)按照一定的方式排列和激勵，利用波的干涉原理可以產(chǎn)生強(qiáng)方向性的輻射方向圖。如果使用數(shù)字信號處理方法在基帶進(jìn)行處理，使得輻射方向圖的主瓣自適應(yīng)地指向用戶來波方向，就能達(dá)到提高信號的載

8、干比，降低發(fā)射功率，提高系統(tǒng)覆蓋范圍的目的。TD-SCDMA關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù) 智能天線原理智能天線原理 智能天線智能天線 智能天線的天線陣是一列取向相同、同極化、低增益的天線，天線陣按照一定的方式排列和激勵，利用波的干涉原理產(chǎn)生強(qiáng)方向性的方向圖。天線陣的排列方式包括等距直線排列、等距圓周排列、等距平面排列。智能天線的分類有線陣、圓陣；全向陣、定向陣。線陣和圓陣實物如圖：TD-SCDMA關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù) 智能天線分類智能天線分類 智能天線智能天線TD-SCDMA關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù) 智能天線分類智能天線分類 智能天線智能天線 提高了基站接收機(jī)的靈敏度 提高了基站發(fā)射機(jī)的等效發(fā)射功率 降低了系統(tǒng)的干擾

9、 降低了系統(tǒng)的誤碼率 增加了CDMA系統(tǒng)的容量 改進(jìn)了小區(qū)的覆蓋 降低了無線基站的成本 TD-SCDMA關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù) 智能天線優(yōu)點 聯(lián)合檢測聯(lián)合檢測 聯(lián)合檢測技術(shù)是多用戶檢測（Multi-user Detection）技術(shù)的一種。CDMA系統(tǒng)中多個用戶的信號在時域和頻域上是混疊的，接收時需要在數(shù)字域上用一定的信號分離方法把各個用戶的信號分離開來。信號分離的方法大致可以分為單用戶檢測和多用戶檢測技術(shù)兩種。 聯(lián)合檢測的基本概念是首先估計所有用戶的信道沖激響應(yīng)，然后利用已知的所有用戶的擴(kuò)頻碼、擾碼和信道估計，對所有用戶的信號同時檢測 ，消除符號間干擾（ISI）和用戶間干擾（MAI），從而達(dá)到提高

10、用戶信號質(zhì)量的目的。 TD-SCDMA關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)聯(lián)合檢測聯(lián)合檢測TD-SCDMA關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)聯(lián)合檢測 聯(lián)合檢測算法的具體實現(xiàn)方法有多種，大致分為非線性算法、線性算法和判決反饋算法等三大類。線形算法包括解相關(guān)匹配濾波器法（DFM）、迫零線性塊均衡法（ZF-BLE）、最小均方誤差線性塊均衡法（MMSE-BLE）；非線形算法包括最小均方誤差判決反饋塊均衡（MMSE-BDFE）和迫零判決反饋塊均衡法（ZF-BDFE）。根據(jù)目前的情況，在TD-SCDMA系統(tǒng)中，采用了線性算法的一種，即迫零線性塊均衡（Zero-Forcing Block Linear Equalizer，ZF-BLE）法。TD

11、-SCDMA關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)聯(lián)合檢測算法聯(lián)合檢測算法聯(lián)合檢測 聯(lián)合檢測作用包括： 提高系統(tǒng)容量 增大覆蓋范圍 減小呼吸效應(yīng) 消弱遠(yuǎn)近效應(yīng) 降低功控精度要求TD-SCDMA關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)聯(lián)合檢測優(yōu)點聯(lián)合檢測優(yōu)點接力切換接力切換 TD-SCDMA 系統(tǒng)的接力切換概念不同于硬切換與軟切換，在切換之前，目標(biāo)基站已經(jīng)獲得移動臺比較精確的位置信息，因此在切換過程中UE斷開與原基站的連接之后，能迅速切換到目標(biāo)基站。移動臺比較精確的位置信息，主要是通過對移動臺的精確定位技術(shù)來獲得。在 TD-SCDMA 系統(tǒng)中，移動臺的精確定位應(yīng)用了智能天線技術(shù)，首先 Node B利用天線陣估計 UE 的DOA，然后通過信號

12、的往返時延，確定UE到 NodeB 的距離。這樣，通過 UE 的方向 DOA 和 Node B 與 UE 間的距離信息，基站可以確知UE的位置信息，如果來自一個基站的信息不夠，可以讓幾個基站同時監(jiān)測移動臺并進(jìn)行定位。TD-SCDMA關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)接力切換接力切換 接力切換的設(shè)計思想是利用智能天線獲取UE的位置距離信息，同時使用上行預(yù)同步技術(shù)，在切換測量期間，使用上行預(yù)同步的技術(shù)，提前獲取切換后的上行信道發(fā)送時間、功率信息，從而達(dá)到減少切換時間，提高切換的成功率、降低切換掉話率的目的。接力切換基本過程可描述如圖：TD-SCDMA關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)接力切換過程接力切換過程接力切換接力切換TD-SC

13、DMA關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)接力切換過程接力切換過程UE收到切換收到切換命令前的命令前的場景：場景：上下行均與源上下行均與源小區(qū)連接小區(qū)連接UE收到切換命令后執(zhí)收到切換命令后執(zhí)行接力切換的場景：行接力切換的場景：利用開環(huán)預(yù)計同步和利用開環(huán)預(yù)計同步和功率控制，首先只將功率控制，首先只將上行鏈轉(zhuǎn)移到目標(biāo)小上行鏈轉(zhuǎn)移到目標(biāo)小區(qū)，而下行鏈路仍與區(qū)，而下行鏈路仍與源小區(qū)通信源小區(qū)通信 UE執(zhí)行接力切換執(zhí)行接力切換完畢后的場景：完畢后的場景：經(jīng)過經(jīng)過N個個TTI后，后，下行鏈路轉(zhuǎn)移到下行鏈路轉(zhuǎn)移到目標(biāo)小區(qū)，完成目標(biāo)小區(qū)，完成接力切換接力切換 接力切換接力切換 與通常的硬切換相比，接力切換除了要進(jìn)行硬切換所進(jìn)行的

14、測量外，還要對符合切換條件的相鄰小區(qū)的同步時間參數(shù)進(jìn)行測量、計算和保持。接力切換使用上行預(yù)同步技術(shù)，在切換過程中，UE從源小區(qū)接收下行數(shù)據(jù)，向目標(biāo)小區(qū)發(fā)送上行數(shù)據(jù)，即上下行通信鏈路先后轉(zhuǎn)移到目標(biāo)小區(qū)。上行預(yù)同步的技術(shù)在移動臺在與原小區(qū)通信保持不變的情況下與目標(biāo)小區(qū)建立起開環(huán)同步關(guān)系，提前獲取切換后的上行信道發(fā)送時間，從而達(dá)到減少切換時間，提高切換的成功率、降低切換掉話率的目的。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。TD-SCDMA關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)接力切換優(yōu)點接力切換優(yōu)點接力切換接力切換 與軟切換相比，都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。不同之處在于接力切

15、換不需要同時有多個基站為一個移動臺提供服務(wù)，因而克服了軟切換需要占用的信道資源多、信令復(fù)雜、增加下行鏈路干擾等缺點。 與硬切換相比，兩者具有較高的資源利用率，簡單的算法、以及較輕的信令負(fù)荷等優(yōu)點。不同之處在于接力切換斷開原基站和與目標(biāo)基站建立通信鏈路幾乎是同時進(jìn)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。 傳統(tǒng)的軟切換、硬切換都是在不知道UE的準(zhǔn)確位置下進(jìn)行的，因而需要對所有鄰小區(qū)進(jìn)行測量，而接力切換只對UE移動方向的少數(shù)小區(qū)測量。TD-SCDMA關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)接力切換優(yōu)點接力切換優(yōu)點動態(tài)信道分配動態(tài)信道分配 信道分配指在采用信道復(fù)用技術(shù)的小區(qū)制蜂窩移動系統(tǒng)中，在多信道共用的情況

16、下，以最有效的頻譜利用方式為每個小區(qū)的通信設(shè)備提供盡可能多的可使用信道。信道分配過程一般包括呼叫接入控制、信道分配、信道調(diào)整三個步驟。不同的信道分配方案在這三個步驟中有所區(qū)別。 信道分配方案可分為以下三種： 固定信道分配（FCA） 動態(tài)信道分配（DCA） 混合信道分配（HCA）TD-SCDMA關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù) （1）慢速DCA： 慢速DCA主要解決兩個問題：一是由于每個小區(qū)的業(yè)務(wù)量情況不同，所以不同的小區(qū)對上下行鏈路資源的需求不同；二是為了滿足不對稱數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需求，不同的小區(qū)上下行時隙的劃分是不一樣的，相鄰小區(qū)間由于上下行時隙劃分不一致時會帶來交叉時隙干擾。所以慢速DCA主要有兩個方面：一是將

17、資源分配到小區(qū)，根據(jù)每個小區(qū)的業(yè)務(wù)量情況，分配和調(diào)整上下行鏈路的資源；二是測量網(wǎng)絡(luò)端和用戶端的干擾，并根據(jù)本地干擾情況為信道分配優(yōu)先級，解決相鄰小區(qū)間由于上下行時隙劃分不一致所帶來的交叉時隙干擾。具體的方法是可以在小區(qū)邊界根據(jù)用戶實測上下行干擾情況，決定該用戶在該時隙進(jìn)行哪個方向上的通信比較合適。簡單說慢速DCA就是確定上下行時隙轉(zhuǎn)換點TD-SCDMA關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)動態(tài)信道分配分類動態(tài)信道分配分類動態(tài)信道分配動態(tài)信道分配TD-SCDMA關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)動態(tài)信道分配分類動態(tài)信道分配分類 2）快速DCA： 快速DCA主要解決以下問題：不同的業(yè)務(wù)對傳輸質(zhì)量和上下行資源的要求不同，如何選擇最優(yōu)的時隙

18、、碼道資源分配給不同的業(yè)務(wù)，從而達(dá)到系統(tǒng)性能要求，并且盡可能地進(jìn)行快速處理?？焖貲CA就是根據(jù)對專用業(yè)務(wù)信道或共享業(yè)務(wù)信道通信質(zhì)量監(jiān)測的結(jié)果，自適應(yīng)地對資源單元（RU，即碼道或時隙）進(jìn)行調(diào)配和切換，以保證業(yè)務(wù)質(zhì)量?？焖貲CA分為以下幾類：TD-SCDMA關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)動態(tài)信道分配分類動態(tài)信道分配分類 時域DCA 因為TD-SCDMA系統(tǒng)采用了TDMA技術(shù)，在一個TD-SCDMA 載頻上，使用7個常規(guī)時隙，減少了每個時隙中同時處于激活狀態(tài)的用戶數(shù)量。每載頻多時隙，可以將受干擾最小的時隙動態(tài)分配給處于激活狀態(tài)的用戶。 頻域DCA 頻域DCA中每一小區(qū)使用多個無線信道（頻道）。在給定頻譜范圍內(nèi)，與

19、5MHz的帶寬相比，TD-SCDMA的1.6MHz帶寬使其具有3倍以上的無線信道數(shù)(頻道數(shù))。可以把激活用戶分配在不同的載波上，從而減小小區(qū)內(nèi)用戶之間的干擾。 空域DCA 因為TD-SCDMA系統(tǒng)采用智能天線的技術(shù)，可以通過用戶定位、波束賦形來減小小區(qū)內(nèi)用戶之間的干擾、增加系統(tǒng)容量。 碼域DCA： 在同一個時隙中，通過改變分配的碼道來避免偶然出現(xiàn)的碼道質(zhì)量惡化動態(tài)信道分配分類動態(tài)信道分配分類TD-SCDMA關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)動態(tài)信道分配分類動態(tài)信道分配分類Process Orchestration 與5MHz的帶寬相比，TD-SCDMA的1.6MHz帶寬使其具有3倍以上的無線信道數(shù)頻域頻域DCA

20、可使用的無線信道數(shù)Business Logic 將受干擾最小的時隙動態(tài)地分配給處于激活狀態(tài)的用戶時域時域DCA同一載頻6個業(yè)務(wù)時隙Message Brokering & Transformation 實現(xiàn)多用戶在相同載頻并行傳輸，有效提升頻譜利用率碼域碼域DCA同一時隙16個碼道Application Connectivity 通過智能天線，可基于每一用戶進(jìn)行定向空間去耦（降低多址干擾）空域空域DCA空間波束定向賦形TD-SCDMA關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)功率控制功率控制 功率控制技術(shù)是CDMA系統(tǒng)的基礎(chǔ)，沒有功率控制就沒有CDMA系統(tǒng)。TD-SCDMA的功率控制技術(shù)采取開環(huán)、閉環(huán)（內(nèi)環(huán)）和閉環(huán)（外環(huán)

21、）功率控制三種。TD-SCDMA關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù) （1）功率控制開環(huán) 由于TD-SCDMA采用TDD模式，上行和下行鏈路使用相同的頻段，因此上、下行鏈路的平均路徑損耗存在顯著的相關(guān)性。這一特點使得UE在接入網(wǎng)絡(luò)前，或者網(wǎng)絡(luò)在建立無線鏈路時，能夠根據(jù)計算下行鏈路的路徑損耗來估計上行或下行鏈路的初始發(fā)射功率。當(dāng)它接收到的功率越強(qiáng)，說明收發(fā)雙方距離較近或有非常好的傳播路徑，發(fā)射的功率就越小，反之則越大。 開環(huán)功控只能在決定接入初期發(fā)射功率和切換時決定切換后初期發(fā)射功率的時候使用。 上行開環(huán)功率控制由UE和網(wǎng)絡(luò)共同實現(xiàn)，功率控制分類功率控制分類TD-SCDMA關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù) 網(wǎng)絡(luò)需要廣播一些控制參數(shù)

22、，而UE負(fù)責(zé)測量PCCPCH的接收信號碼功率，通過開環(huán)功率控制的計算，確定隨機(jī)接入時UPPCH、PRACH、PUSCH和DPCH等信道的初試發(fā)射功率。開環(huán)功控示意圖:功率控制分類功率控制分類接收機(jī)測量接收到的寬帶導(dǎo)頻信號的功率，并估計傳播路徑損耗，根據(jù)路徑損耗計算得需要發(fā)射的功率TD-SCDMA關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù) 功率控制閉環(huán)（內(nèi)環(huán)） 快速閉環(huán)功率控制（內(nèi)環(huán)）的機(jī)制是無線鏈路的發(fā)射端根據(jù)接收端物理層的反饋信息進(jìn)行功率控制，這使得UE（NodeB）根據(jù)NodeB（UE）的接收SIR值調(diào)整發(fā)射功率，來補(bǔ)償無線信道的衰落。在TD-SCDMA系統(tǒng)中的上、下行專用信道上使用內(nèi)環(huán)功率控制，每一個子幀進(jìn)行一次

23、。閉環(huán)（內(nèi)環(huán)）功控示意圖:，TD-SCDMA關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù) 功率控制閉環(huán)（外環(huán)） 內(nèi)環(huán)功率控制雖然可以解決損耗以及遠(yuǎn)近效應(yīng)的問題，使接收信號保持固定的信干比（SIR），但是卻不能保證接收信號的質(zhì)量。接收信號的質(zhì)量一般由誤塊率（BLER）或誤碼率（BER）來表征。環(huán)境因素（主要是用戶的移動速度、信號傳播的多徑和遲延）對接收信號的質(zhì)量有很大的硬性。當(dāng)信道環(huán)境發(fā)生變化時，接收信號SIR和BLER的對應(yīng)關(guān)系也相應(yīng)發(fā)生變化。因此，需要根據(jù)信道環(huán)境的變化，調(diào)整接收信號的SIR目標(biāo)值。閉環(huán)（外環(huán)）示意圖，TD-SCDMA關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)功率控制可以補(bǔ)償衰落，接收功率不夠時要求發(fā)射方增大發(fā)射功率功率控制可以

24、克服遠(yuǎn)近效應(yīng)，對上行功控而言，功率控制的目標(biāo)即為所有的信號到達(dá)基站的功率夠用即可由于移動信道是一個衰落信道，快速閉環(huán)功控可以隨著信號的起伏進(jìn)行快速改變發(fā)射功率，使接收電平由起伏變得平坦功率控制作用功率控制作用TD-SCDMA關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)TD-SCDMA空中接口信道空中接口信道1. TD-SCDMA1. TD-SCDMA幀結(jié)構(gòu)幀結(jié)構(gòu)n一幀長度10ms，分為2個子幀，每個子幀長5ms；n不同時隙分配給不同用戶，一個時隙可支持多個用戶（同一個時隙內(nèi)的多個用戶用不同的擴(kuò)頻碼來區(qū)分）；n除7個常規(guī)時隙外，還有3個時隙分別用來下行同步、保護(hù)間隔、上行同步；TD-SCDMA空中接口信道空中接口信道1.

25、TD-SCDMA1. TD-SCDMA幀結(jié)構(gòu)幀結(jié)構(gòu)TD-SCDMA空中接口信道空中接口信道2. TD-SCDMA2. TD-SCDMA基站間為什么必須同步？基站間為什么必須同步？n 對于TD- TD-SCDMA系統(tǒng)而言，一個時隙里有多個用戶，每個用戶之間用不同的擴(kuò)頻碼區(qū)分，如果這些用戶都同步到達(dá)，那么由于擴(kuò)頻碼的正交性，其他用戶就可以被當(dāng)作噪聲全部濾掉，但是如果有的到的快了，有的到的慢了，就會破壞擴(kuò)頻碼的正交性，就會對被解擴(kuò)的信號造成干擾。TD-SCDMA空中接口信道空中接口信道3. TD-SCDMA3. TD-SCDMA上行信道必須同步上行信道必須同步3種信道模式種信道模式l邏輯信道：邏輯信

26、道：MAC子層向子層向RLC子層提供的服務(wù)，它描述的是傳送什么子層提供的服務(wù)，它描述的是傳送什么類型的信息類型的信息l傳輸信道：物理層向高層提供的服務(wù)，它描述的是信息如何在空傳輸信道：物理層向高層提供的服務(wù)，它描述的是信息如何在空中接口上傳輸中接口上傳輸l物理信道：承載傳輸信道的信息物理信道：承載傳輸信道的信息物理信道及其分類物理信道及其分類l物理信道根據(jù)其承載的信息不同被分成了不同的類別，有的物理信道用于承載物理信道根據(jù)其承載的信息不同被分成了不同的類別，有的物理信道用于承載傳輸信道的數(shù)據(jù)，而有些物理信道僅用于承載物理層自身的信息。傳輸信道的數(shù)據(jù)，而有些物理信道僅用于承載物理層自身的信息。l

27、 專用物理信道專用物理信道DPCHl 公共物理信道公共物理信道CPCHp 主公共控制物理信道P-CCPCHp 輔公共控制物理信道S-CCPCHp 快速物理接入信道FPACHp 物理隨機(jī)接入信道PRACH p 物理上行共享信道PUSCHp 物理下行共享信道PDSCHp 尋呼指示信道PICH專用物理信道專用物理信道 （DPCH）l專用物理信道專用物理信道DPCH （Dedicated Physical CHannel）用于承載來自專用傳用于承載來自專用傳輸信道輸信道DCH的數(shù)據(jù)，的數(shù)據(jù)，DPCH所使用的碼和時隙等配置信息是通過信令消所使用的碼和時隙等配置信息是通過信令消息配置給息配置給UE的；的；

28、lDPCH可以位于頻帶內(nèi)的任意時隙和任意允許的信道碼，一個可以位于頻帶內(nèi)的任意時隙和任意允許的信道碼，一個UE可以在可以在同一時刻被配置多條同一時刻被配置多條DPCH，若，若UE允許多時隙能力，這些物理信道還可允許多時隙能力，這些物理信道還可以位于不同的時隙，但是，對于上行多碼傳輸，以位于不同的時隙，但是，對于上行多碼傳輸，UE在每個時隙最多可以在每個時隙最多可以同時使用兩個物理信道；下行物理信道采用的擴(kuò)頻因子為同時使用兩個物理信道；下行物理信道采用的擴(kuò)頻因子為16和和1，上行物，上行物理信道的擴(kuò)頻因子可以從理信道的擴(kuò)頻因子可以從116之間選擇；之間選擇； DPCH支持支持TPC，SS，和，和

29、TFCI所有物理層信令。所有物理層信令。l物理層將根據(jù)需要把來自一條或多條物理層將根據(jù)需要把來自一條或多條DCH組合在一條或多條編碼組合傳輸組合在一條或多條編碼組合傳輸信道信道CCTrCH（Coded Composite Transport CHannel）內(nèi)，然后再根據(jù)內(nèi)，然后再根據(jù)所配置物理信道的容量將所配置物理信道的容量將CCTrCH數(shù)據(jù)映射到物理信道的數(shù)據(jù)域；同時，數(shù)據(jù)映射到物理信道的數(shù)據(jù)域；同時，一個一個 CCTrCH支持多個并行的物理信道，用于支持更高的數(shù)據(jù)速率，這支持多個并行的物理信道，用于支持更高的數(shù)據(jù)速率，這些并行的物理信道可以采用不同的信道碼同時發(fā)射。些并行的物理信道可以采

30、用不同的信道碼同時發(fā)射。主公共控制物理信道（主公共控制物理信道（P-CCPCH）l主公共控制物理信道主公共控制物理信道（P-CCPCH，Primary Common Control Physical CHannel）僅用于承載來自傳輸信道僅用于承載來自傳輸信道BCH的數(shù)據(jù)，提供全小區(qū)覆蓋模式下的數(shù)據(jù)，提供全小區(qū)覆蓋模式下的系統(tǒng)信息廣播，的系統(tǒng)信息廣播， UE上電后將搜索并解碼該信道上的數(shù)據(jù)以獲取小區(qū)系上電后將搜索并解碼該信道上的數(shù)據(jù)以獲取小區(qū)系統(tǒng)信息。統(tǒng)信息。l主公共控制物理信道是單向下行信道，幀格式中沒有物理層信令主公共控制物理信道是單向下行信道，幀格式中沒有物理層信令TFCI、TPC或或S

31、S，為了滿足信息容量的要求，為了滿足信息容量的要求，P-CCPCH使用兩個碼分信道來承使用兩個碼分信道來承載載BCH數(shù)據(jù)（數(shù)據(jù)（P-CCPCH1和和P-CCPCH2）。）。P-CCPCHs固定映射到時隙固定映射到時隙0（TS0）的擴(kuò)頻因子）的擴(kuò)頻因子SF=16的兩個碼道的兩個碼道 ； l主公共控制物理信道作為信標(biāo)信道（主公共控制物理信道作為信標(biāo)信道（Beacon Channel）還具有以下特點）還具有以下特點p以參照功率進(jìn)行發(fā)送；p發(fā)送時不進(jìn)行beamforming；p在其占用的時隙專用m(1) 和 m(2) 兩個訓(xùn)練碼。l對對P-CCPCH信道的測量是信道的測量是UE物理層的一個重要測量。物

32、理層的一個重要測量。輔公共控制物理信道（輔公共控制物理信道（S-CCPCH）l輔公共控制物理信道輔公共控制物理信道（S-CCPCH，Secondary Common Control Physical CHannel）用于承載來自傳輸信道用于承載來自傳輸信道FACH和PCH的數(shù)據(jù)，的數(shù)據(jù)，S-CCPCH所使用的碼和時隙等配置信息在小區(qū)中廣播。lS-CCPCH是單向下行信道，固定使用是單向下行信道，固定使用SF=16的擴(kuò)頻因子，不使用物理層的擴(kuò)頻因子，不使用物理層信令信令SS和和TPC，但可以使用，但可以使用TFCI，信道的編碼及交織周期為，信道的編碼及交織周期為20ms。受容。受容量限制，量限制

33、，S-CCPCH也使用兩個碼分信道（也使用兩個碼分信道（S-CCPCH1和和S-CCPCH2）來）來構(gòu)成一個構(gòu)成一個S-CCPCH信道對。該信道可位于任一個下行時隙，使用時隙中信道對。該信道可位于任一個下行時隙，使用時隙中的任意一對碼分信道和的任意一對碼分信道和Midamble移位序列。在移位序列。在TS0，主、輔公共控制信，主、輔公共控制信道也可以進(jìn)行時分復(fù)用。在一個小區(qū)中，可以使用一對以上的道也可以進(jìn)行時分復(fù)用。在一個小區(qū)中，可以使用一對以上的S-CCPCHs。 l物理層根據(jù)配置可以把來自一條或多條物理層根據(jù)配置可以把來自一條或多條FACH和一條和一條PCH得數(shù)據(jù)組合在得數(shù)據(jù)組合在一條編碼

34、組合傳輸信道一條編碼組合傳輸信道CCTrCH（Coded Composite Transport CHannel）上，然后再根據(jù)所配置將上，然后再根據(jù)所配置將CCTrCH數(shù)據(jù)映射到一條或者多條數(shù)據(jù)映射到一條或者多條S-CCPCH物物理信道上。理信道上。物理隨機(jī)接入信道物理隨機(jī)接入信道 （PRACH）l物理隨機(jī)接入信道物理隨機(jī)接入信道（PRACH，Physiacal Random Access CHannel）用于承用于承載來自傳輸信道載來自傳輸信道RACH的數(shù)據(jù)，的數(shù)據(jù)，PRACH所使用的碼和時隙等配置信息在小區(qū)中廣播。lPRACH為單向上行信道，它可以使用的擴(kuò)頻因子有為單向上行信道，它可以使

35、用的擴(kuò)頻因子有16、8、4。受信道容。受信道容量限制，對不同的擴(kuò)頻因子，信道的其它結(jié)構(gòu)參數(shù)也相應(yīng)發(fā)生變化：量限制，對不同的擴(kuò)頻因子，信道的其它結(jié)構(gòu)參數(shù)也相應(yīng)發(fā)生變化：SF=16，持續(xù)時間為，持續(xù)時間為4個子幀（個子幀（20 ms）；）；SF=8， 持續(xù)時間為持續(xù)時間為2個子幀（個子幀（10 ms）；）；SF=4，持續(xù)時間為，持續(xù)時間為1個子幀個子幀（5 ms）。lPRACH信道可位于任一上行時隙，使用任意允許的信道化碼和信道可位于任一上行時隙，使用任意允許的信道化碼和Midamble位移序列。小區(qū)中配置的位移序列。小區(qū)中配置的PRACH信道（或信道（或SF=16時的信道對）數(shù)目與時的信道對）數(shù)

36、目與FPACH信道的數(shù)目有關(guān)，兩者配對使用。傳輸信道信道的數(shù)目有關(guān)，兩者配對使用。傳輸信道RACH的數(shù)據(jù)不與來自的數(shù)據(jù)不與來自其它傳輸信道的數(shù)據(jù)編碼組合，因而其它傳輸信道的數(shù)據(jù)編碼組合，因而PRACH信道上沒有信道上沒有TFCI，也不使用，也不使用SS和和TPC控制符號?？刂品??？焖傥锢斫尤胄诺揽焖傥锢斫尤胄诺?（FPACH）l快速物理接入信道快速物理接入信道（FPACH，F(xiàn)ast Physical Access CHannel）不承不承載傳輸信道信息載傳輸信道信息，F(xiàn)PACH所使用的碼和時隙等配置信息在小區(qū)中廣播。lFPACH是單向下行信道，擴(kuò)頻因子是單向下行信道，擴(kuò)頻因子SF=16，單子

37、幀交織，信道的，單子幀交織，信道的持續(xù)時間為持續(xù)時間為5 ms，數(shù)據(jù)域內(nèi)不包含，數(shù)據(jù)域內(nèi)不包含SS和和TPC控制符號，因為控制符號，因為FPACH不承載來自傳輸信道的數(shù)據(jù)，也就不需要使用不承載來自傳輸信道的數(shù)據(jù)，也就不需要使用TFCI。 lNode B使用使用FPACH來響應(yīng)在來響應(yīng)在UpPTS時隙收到的時隙收到的UE接入請求，從接入請求，從而調(diào)整而調(diào)整UE的發(fā)送功率和同步定時偏移。的發(fā)送功率和同步定時偏移。 上行導(dǎo)頻信道上行導(dǎo)頻信道 （UpPCH）l上行導(dǎo)頻信道上行導(dǎo)頻信道（UpPCH）就是整個上行導(dǎo)頻時隙就是整個上行導(dǎo)頻時隙（UpPTS）。lUpPTS時隙被時隙被UE用來發(fā)送上行同步碼用來

38、發(fā)送上行同步碼（SYNC_UL），建立與，建立與Node B的上行同步。的上行同步。lNode B可以在同一子幀的可以在同一子幀的UpPTS時隙識別最多時隙識別最多8個不同的上行同步碼個不同的上行同步碼（SYNC_UL）。多個）。多個UE可同時發(fā)起上行同步建立，但必須有不同可同時發(fā)起上行同步建立，但必須有不同的上行同步碼。的上行同步碼。l可以理解為：一個小區(qū)最多可有可以理解為：一個小區(qū)最多可有8個用于上行同步建立的上行導(dǎo)頻信個用于上行同步建立的上行導(dǎo)頻信道道UpPCH同時存在。同時存在。 下行導(dǎo)頻信道下行導(dǎo)頻信道 （DwPCH）l下行導(dǎo)頻信道下行導(dǎo)頻信道（DwPCH）就是整個下行導(dǎo)頻時隙（就是

39、整個下行導(dǎo)頻時隙（DwPTSDwPTS）；）；lDwPTSDwPTS時隙被時隙被Node BNode B用來發(fā)送下行同步碼（用來發(fā)送下行同步碼（SYNC_DLSYNC_DL），），UEUE用來建用來建立與立與Node BNode B的下行同步；的下行同步；lNode BNode B必須在必須在DwPTSDwPTS發(fā)送唯一的下行同步碼，具體值由配置決定，發(fā)送唯一的下行同步碼，具體值由配置決定，功率必須保證覆蓋整個小區(qū)且保持不變；功率必須保證覆蓋整個小區(qū)且保持不變；l下行同步碼作為下行同步碼作為TD-SCDMATD-SCDMA系統(tǒng)中重要的資源只有系統(tǒng)中重要的資源只有3232個，必須采用個，必須采用

40、復(fù)用的方式在不同的小區(qū)中使用，一般而言，同頻相鄰小區(qū)將使復(fù)用的方式在不同的小區(qū)中使用，一般而言，同頻相鄰小區(qū)將使用不同的下行同步碼標(biāo)識不同的小區(qū)。用不同的下行同步碼標(biāo)識不同的小區(qū)。 尋呼指示信道尋呼指示信道 （PICH）l尋呼指示信道尋呼指示信道（PICH：Paging Indicator CHannel）不承載傳輸不承載傳輸信道的數(shù)據(jù)，信道的數(shù)據(jù)， PICHPICH所使用的碼和時隙等配置信息在小區(qū)中廣播。所使用的碼和時隙等配置信息在小區(qū)中廣播。lPICHPICH為單向下行信道，為單向下行信道，PICHPICH固定使用擴(kuò)頻因子固定使用擴(kuò)頻因子SF=16SF=16。一個完整的。一個完整的PICHPICH信道由兩條碼分信道構(gòu)成。信道的持續(xù)時間為兩個子幀（信道由兩條碼分信道構(gòu)成。信道的持續(xù)時間為兩個子幀（10 10