TD基礎(chǔ)知識培訓(xùn)

TD技術(shù)基礎(chǔ)培訓(xùn)TD-SCDMA系統(tǒng)概述TD-SCDMA無線基本原理TD-SCDMA關(guān)鍵技術(shù)TD-SCDMA物理層結(jié)構(gòu)TD-SCDMA增強(qiáng)型技術(shù)及未來演進(jìn)TD-SCDMA優(yōu)化流程課程目的完成該課程后，您將會：

了解TD-SCDMA制式的基礎(chǔ)知識

了解TD_SCDMA系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)和物理層結(jié)構(gòu)

了解TD-SCDMA制式的未來演進(jìn)方向

了解TD-SCDMA的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化流程4TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)概述

13G技術(shù)簡介 2TD-SCDMA發(fā)展概述5移動通信發(fā)展歷程模擬通信數(shù)字通信多媒體業(yè)務(wù)

數(shù)字調(diào)制技術(shù)數(shù)據(jù)壓縮

軟切換差錯控制

短信息

高質(zhì)量語音業(yè)務(wù)

模擬調(diào)制技術(shù)小區(qū)制硬切換網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃IMT-2000技術(shù)

多媒體業(yè)務(wù)>>100kbps

分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)動態(tài)無線資源管理

隨時隨地的無線接入

無縫業(yè)務(wù)提供網(wǎng)絡(luò)融合與重用多媒體終端>>10Mbps數(shù)據(jù)速率基于全I(xiàn)P核心網(wǎng)無處不在的業(yè)務(wù)環(huán)境1G2G3G4G63G主流技術(shù)的演進(jìn)73G主流技術(shù)的演進(jìn)各類型通信制式移動性及速率特點(diǎn)：8組織、標(biāo)準(zhǔn)、專利是平衡利益、促進(jìn)技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的工具?！癟hetotalrevenueearnedfromglobaltelecomindustryis3percentofthegrossworldproductsandisaimingatattainingmore.”–GLOBALINDUSTRYWEBWCDMATD-SCDMAcdma2000IEEE802.16IMT-20003G組織和標(biāo)準(zhǔn)93G主流三大技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)介紹WCDMAcdma2000TD-SCDMA雙工方式FDDFDDTDD多址方式FDMA＋CDMAFDMA＋CDMAFDMA＋TDMA＋CDMA＋SDMA(智能天線)載波帶寬5MHz1.25MHz1.6MHz碼片速率3.84Mcps1.2288Mcps1.28Mcps同步方式異步同步同步接收檢測相干解調(diào)相干解調(diào)聯(lián)合檢測103G主流三大技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)介紹三種3G制式應(yīng)用范圍分布：113G頻譜資源分配60MHz30

MHzFDDTDD100

MHz15

MHz

Satellite

178518501755188019201980201020252110217023002400

Satellite

40

MHz12第三代公眾移動通信系統(tǒng)的工作頻段：（一）主要工作頻段：頻分雙工(FDD)方式：

1920-1980MHz/2110-2170MHz時分雙工(TDD)方式：

1880-1920MHz、2010-2025MHz

（二）補(bǔ)充工作頻率：頻分雙工(FDD)方式：

1755-1785MHz/1850-1880MHz時分雙工(TDD)方式：2300-2400MHz（三）衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)工作頻段：1980-2010MHz/2170-2200MHzF12011F22012.6F32014.2F42016F52017.6F62019.2F72020.8F82022.4F92024.020102015202020253G頻譜資源分配3G的業(yè)務(wù)應(yīng)用－會話型業(yè)務(wù)語音業(yè)務(wù)和可視電話3G的業(yè)務(wù)應(yīng)用－后臺類業(yè)務(wù)圖鈴下載數(shù)據(jù)下載E_mail收發(fā)3G的業(yè)務(wù)應(yīng)用－流媒體業(yè)務(wù)視頻點(diǎn)播(VOD)交通監(jiān)控手機(jī)電視3G的業(yè)務(wù)應(yīng)用－交互類業(yè)務(wù)在線游戲定位業(yè)務(wù)(LCS)網(wǎng)頁瀏覽17TD-SCDMA基礎(chǔ)理論

13G技術(shù)發(fā)展概述 2TD-SCDMA發(fā)展概述18TD-SCDMA發(fā)展歷程1995年11月，CATT（電信科學(xué)技術(shù)研究院）和美國Cwill公司合資成立信威公司，開發(fā)SCDMA（大靈通）無線通信系統(tǒng)1998年6月，CATT代表中國向國際電聯(lián)（ITU）提交TD-SCDMA技術(shù)提案，1999年加入3GPP1999年10月，CATT和西門子公司組建聯(lián)合團(tuán)隊(duì)，合作開發(fā)TD-SCDMA系統(tǒng)1999年11月5日，TD-SCDMA寫入ITU-RM.1457規(guī)范2001年3月16日，TD-SCDMA寫入3GPPR4系列規(guī)范，成為了真正意義上的可商用國際標(biāo)準(zhǔn)2002年10月，中國為TDD分配155MHz頻率資源19TD-SCDMA發(fā)展歷程2002年10月30日，TD-SCDMA產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟正式成立202003年8月29日，華為和西門子成立了合資公司：鼎橋(TD-TECH)，研發(fā)TD-SCDMA技術(shù)2004年12月8日，芯原、凱明、中芯國際三方合力推出國產(chǎn)3G手機(jī)芯片2004年12月9日，溫家寶總理在荷蘭接通了來自北京的全球第一個TD-SCDMA商用手機(jī)國際長途電話2005年3月，TD-SCDMA試驗(yàn)網(wǎng)在北京建成2006年1月20日信息產(chǎn)業(yè)部正式頒布，3G三大國際標(biāo)準(zhǔn)之一的“中國標(biāo)準(zhǔn)”TD-SCDMA為我國通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)TD-SCDMA發(fā)展歷程212006年建設(shè)青島（中興+大唐）、廈門（鼎橋+中興）、保定（鼎橋+大唐）三個中等城市TD-SCDMA試驗(yàn)網(wǎng)。2007~2008年建設(shè)和擴(kuò)容規(guī)模試驗(yàn)網(wǎng)，在北京、上海、天津、沈陽、廣州、秦皇島、深圳、廈門等奧運(yùn)城市提供3G服務(wù)。2008~2009年對全國范圍內(nèi)的大、中城市進(jìn)行TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。2008年4月1日，TD-SCDMA試商用。TD-SCDMA發(fā)展歷程22TD-SCDMA的標(biāo)準(zhǔn)演進(jìn)Q3

Q4

Q3

Q4

Q1

Q2

Q1

Q2

Q3

200020012002Q1

Q2

Q3

2004Q1

Q2

20073GPPR4LCRTDD3GPPR5HSDPA單載波3GPPR6MBMS3GPPR6orR7HSUPA

在3GPPR8版本中出現(xiàn)LTE(LongTermEvolution)23TD-SCDMA的工作頻段：主要工作頻段A頻段：1880-1920MHzB頻段：2010-2025MHz補(bǔ)充工作頻率C頻段：2300-2400MHz1005520112010201520252020100632012.6100712014.2100802016100882017.6100962019.2101042020.8101122022.4101202024目前現(xiàn)網(wǎng)主用的B頻段頻點(diǎn)號頻率值TD-SCDMA頻譜資源分配及可用頻譜資源24TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)-R99Intranet/Internet固定網(wǎng)絡(luò)分組交換域SGSNGGSNMSCGMSC電路交換域SS7HLRSCPNodeBRNCNodeBRNCIurIubIubIu-CSIu-PSR99網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下的組網(wǎng)形態(tài)25TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)-R99R99主要變化體現(xiàn)在無線側(cè)：一個全新的無線接入網(wǎng)絡(luò)-UTRAN，提高了頻譜利用率和數(shù)據(jù)傳送能力；支持AMR語音編解碼技術(shù)，提高話音質(zhì)量和系統(tǒng)容量;Iub,Iur和Iu接口基于ATM技術(shù)，Iub開放;R99核心網(wǎng)側(cè)的主要特點(diǎn)和變化：核心網(wǎng)絡(luò)邏輯上劃分為CS電路域和PS分組域，核心網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和GSM/GPRS保持一致，核心網(wǎng)和接入網(wǎng)之間的Iu接口引入ATM;核心網(wǎng)絡(luò)電路域基于TDM承載技術(shù)，信令是RANAP,MAP,ISUP/TUP,并引入電路域基于64KUDI的視頻業(yè)務(wù);核心網(wǎng)絡(luò)分組域基于GPRS技術(shù)，GTP隧道延伸到接入網(wǎng);TC單元放置在核心網(wǎng)側(cè);UMTS/GSM系統(tǒng)間切換和漫游的考慮;系統(tǒng)安全性的增強(qiáng);26TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)-R4Intranet/Internet固定網(wǎng)絡(luò)分組交換域SGSNGGSN電路交換域HLRSCPNodeBRNCNodeBRNCIurIubIubIu-CSIu-PS

GMGW

GMSCServer

MGW

ServerSS7/TDMSS7/IPNcNbMcMcR4網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下的組網(wǎng)形態(tài)27TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)-R4R4標(biāo)準(zhǔn)是R99標(biāo)準(zhǔn)的超集，反向兼容R99網(wǎng)絡(luò)；R4更多在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)層面發(fā)生變化：電路域引入基于軟交換的控制和承載分離構(gòu)架；R4電路域支持多種方式的核心網(wǎng)絡(luò)承載技術(shù)：TDM/ATM/IP，標(biāo)準(zhǔn)的多樣性使運(yùn)營商可以根據(jù)自身的特點(diǎn)選擇其3G核心網(wǎng)絡(luò)的承載模式,在不損失業(yè)務(wù)能力的前提下，充分發(fā)揮運(yùn)營商已有網(wǎng)絡(luò)資源的優(yōu)勢R4的信令增加可選類型：基于IP承載的SS7信令；基于BICC的電路域呼叫信令;R4承載和控制分離模型下，可以引入TrFO功能，通過帶外信令建立免編解碼器的話路連接，TC單元被延伸到網(wǎng)關(guān)側(cè)，節(jié)省網(wǎng)絡(luò)建設(shè)投資；R4標(biāo)準(zhǔn)引入新的業(yè)務(wù)與網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)基本無關(guān)，R4對MMS、LCS、OSA、STREAM等業(yè)務(wù)做了增強(qiáng)，但其業(yè)務(wù)架構(gòu)同樣適用于R99的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；28TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)-R5Intranet/Internet固定網(wǎng)絡(luò)分組交換域SGSNGGSN電路交換域HSSSCPNodeBRNCNodeBRNCIurIubIubIu-CSIu-PS

GMGW

GMSCServer

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ServerSS7/TDMSS7/IPNcNbMcMcMGCFCSCFIMS域R5網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下的組網(wǎng)形態(tài)29R5引入IP多媒體域IMS，在IMS域?qū)崿F(xiàn)全業(yè)務(wù)的融合思路。IMS域?yàn)榀B加域，在R99、R4的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下均可以疊加；引入基于SIP的多媒體呼叫信令協(xié)議，實(shí)現(xiàn)端到端的IP多媒體業(yè)務(wù)；為了解決用戶IP地址的問題，IPv6成為網(wǎng)絡(luò)必選，IPv4成為網(wǎng)絡(luò)可選；HLR演進(jìn)為HSS系統(tǒng)，同HLR不同的是，其除原先的用戶數(shù)據(jù)存儲外，還要存儲用戶的Profile信息，甚至包括用戶的業(yè)務(wù)邏輯，支持Diameter，XML協(xié)議等。R5之后WCDMA的核心網(wǎng)主架構(gòu)基本穩(wěn)定，R6/R7以后主要是業(yè)務(wù)功能的增強(qiáng)和完善，包括：Iu-flex、WLAN和3G的融合、MBMS、Presence、DRM、GUP等等。TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)-R530TD-SCDMA網(wǎng)元結(jié)構(gòu)UE：UE是用戶終端設(shè)備，它主要包括射頻處理單元、基帶處理單元、協(xié)議棧模塊以及應(yīng)用層軟件模塊等。UE通過Uu接口與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，為用戶提供電路域和分組域內(nèi)的各種業(yè)務(wù)功能，包括普通話音、寬帶話音、移動多媒體、Internet應(yīng)用（如E-mail、WWW瀏覽、FTP等）。NodeB：NodeB是系統(tǒng)的基站（即無線收發(fā)信機(jī)），包括無線收發(fā)信機(jī)和基帶處理部件。通過標(biāo)準(zhǔn)的Iub接口和RNC互連，主要完成Uu接口物理層協(xié)議的處理。它的主要功能是擴(kuò)頻、調(diào)制、信道編碼及解擴(kuò)、解調(diào)、信道解碼，還包括基帶信號和射頻信號的相互轉(zhuǎn)換等功能。31TD-SCDMA網(wǎng)元結(jié)構(gòu)RNC：

RNC(RadioNetworkController)是無線網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)信息廣播、準(zhǔn)入控制等系統(tǒng)接入控制功能；切換、尋呼、定位等移動性管理功能；RRC連接建立和釋放、無線環(huán)境勘測(測量無線信道，估計(jì)信道質(zhì)量)、功率控制、無線承載分配等無線資源管理和控制功能；安全功能NAS消息的CN分發(fā)功能業(yè)務(wù)量上報(bào)（用于計(jì)帳）CN：VMSC/VLR是核心網(wǎng)CS域功能節(jié)點(diǎn)，提供CS域的呼叫接續(xù)、移動性管理、鑒權(quán)和加密等功能。GMSC是移動網(wǎng)CS域與外部網(wǎng)絡(luò)之間的網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)，完成VMSC功能中的呼入呼叫的路由功能。SGSN是核心網(wǎng)PS域功能節(jié)點(diǎn)，提供PS域的路由轉(zhuǎn)發(fā)、移動性管理、會話管理、鑒權(quán)和加密等功能。GGSN是網(wǎng)關(guān)GPRS支持節(jié)點(diǎn)，提供數(shù)據(jù)包在移動網(wǎng)和外部數(shù)據(jù)網(wǎng)之間的路由和封裝32核心無線終端芯片測試儀表直放站大唐鼎橋中興普天天線三星英華達(dá)迪比特LG聯(lián)想海爾TCL蘇高宇龍多普達(dá)聯(lián)芯天碁ADI展迅重郵信科泰克安捷倫R&S中創(chuàng)信測湖北眾友安立星河亮點(diǎn)西安海天中山通宇電子14所安德魯郵科京信虹信漢銘嘉載貝卡華為中興諾基亞北電愛立信大唐華立中興新郵通海信夏新波導(dǎo)Moto龍旗德信希姆通TD-SCDMA產(chǎn)業(yè)鏈狀況3333

現(xiàn)階段上海移動TD無線網(wǎng)設(shè)備主要采用華為、大唐和新郵通三家通信廠商的RAN設(shè)備，其中華為設(shè)備主要覆蓋市區(qū)全部、除青浦、嘉定、崇明等區(qū)縣以外的絕大部分郊區(qū)，大唐設(shè)備主要覆蓋青浦、嘉定及寶山、松江、閔行部分區(qū)域，新郵通設(shè)備主要覆蓋崇明三島區(qū)域。市區(qū)全部郊區(qū)大部（除青浦、嘉定和崇明）青浦、嘉定寶山、松江、閔行部分區(qū)域崇明三島上海TD-SCDMA

RAN網(wǎng)絡(luò)概況34TD-SCDMA無線基本原理

1TD-SCDMA無線基本原理35雙工間隔:190MHzFDD時間頻率功率5MHz5MHzULDLUMTS用戶1UMTS用戶2時間頻率功率TDD5MHzDLULDLDL675msULUMTS用戶2UMTS用戶1雙工間隔:190MHzFDD時間頻率功率5MHz5碼分多址&頻分雙工ULDLUMTS用戶1UMTS用戶2時間頻率功率TDD1.28MHzDLULDL碼分多址&時分雙工DLmsULUMTS用戶2UMTS用戶1

頻分雙工Vs時分雙工雙工接入技術(shù)36頻分雙工（FDD）：以不同頻率區(qū)分上行和下行優(yōu)點(diǎn)：實(shí)現(xiàn)簡單缺點(diǎn)：上下行業(yè)務(wù)不對稱時（主要是數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)）頻譜利用效率低時分雙工（TDD）：以不同時隙區(qū)分上行和下行優(yōu)點(diǎn)在上下行業(yè)務(wù)不對稱時可以給上下行靈活分配不同數(shù)量的時隙，頻譜效率高上行和下行使用相同頻率載頻，便于引入智能天線、聯(lián)合檢測等新技術(shù)缺點(diǎn)實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜，需要GPS同步和CDMA技術(shù)一起使用時，上下行之間的干擾控制難度較大雙工接入技術(shù)37用戶通過被分配的頻率、時隙和碼字來區(qū)分多址接入技術(shù)38多址接入技術(shù)0上行+下行頻點(diǎn)F1DwptsGPUppts123456上行：F1＋TS1＋C8.8下行：F1＋TS6＋C16.1&2碼分復(fù)用39CDMA擴(kuò)頻技術(shù)40CDMA擴(kuò)頻技術(shù)41CDMA實(shí)現(xiàn)原理－碼序列的相關(guān)性CDMA實(shí)現(xiàn)原理：碼序列的相關(guān)性相關(guān)（相關(guān)性100％）不相關(guān)（0相關(guān)）(a)(b)+1-1+1-1+1-1+142CDMA擴(kuò)頻原理－擴(kuò)頻

UE1:

＋1 －11UE2: －1 ＋1

c1:

＋1－1＋1－1＋1－1＋1－1c2:

＋1＋1＋1＋1＋1＋1＋1＋1UE1×c1： ＋1－1＋1－1－1＋1－1＋1UE2×c2： －1－1－1－1＋1＋1＋1＋1UE1×c1＋UE2×c2：0－20－20＋20＋2用戶擴(kuò)頻過程43CDMA擴(kuò)頻原理－解擴(kuò)UE1×c1＋UE2×c2：0－20－20＋20＋2UE1使用c1解擴(kuò)：c1

＋1－1＋1－1＋1－1＋1－1解擴(kuò)結(jié)果：

0＋20＋20－20－2積分判決： ＋4（表示＋1）－4（表示－1）UE2使用c2解擴(kuò)：c2

＋1＋1＋1＋1＋1＋1＋1＋1解擴(kuò)結(jié)果：

0－20－20＋20＋2積分判決： －4（表示－1）＋4（表示＋1）用戶解擴(kuò)過程44系統(tǒng)所允許的最大干擾電平解調(diào)門限

功率譜可以給所有用戶共享的功率a2Tbit=Ebit解擴(kuò)用戶增益其他用戶干擾信號EchipEb/No=Ec/Io×增益CDMA實(shí)現(xiàn)原理－頻域解釋45TD-SCDMA通信模型信源解碼信源編碼Interleavingdeinterleaving信道編碼交織去交織信道解碼調(diào)制解調(diào)射頻發(fā)射射頻接收無線信道加擾解擾擴(kuò)頻解擴(kuò)時隙突發(fā)脈沖時隙信息提取46Bit（比特）：經(jīng)過信源編碼的，含有信息的數(shù)據(jù)Symbol（符號）：經(jīng)過信道編碼、交織后的數(shù)據(jù)Chip（碼片）：經(jīng)過最終擴(kuò)頻得到的數(shù)據(jù)ChipRate(cps)：碼片速率，CDMA系統(tǒng)的基礎(chǔ)參數(shù)TD-SCDMA系統(tǒng)碼片速率為1.28McpsSpreadingFactor（SF，擴(kuò)頻因子）：擴(kuò)頻碼的長度符號速率×SF＝碼片速率常用術(shù)語47TD-SCDMA信源編碼TD-SCDMA與WCDMA系統(tǒng)均采用AMR(AdaptiveMulti-Rate)語音編碼編碼共有8種，速率從12.2Kbps~4.75Kbps，與目前各種主流移動通信系統(tǒng)使用的編碼方式兼容，有利于涉及多模終端12.2Kbps(GSM-EFR)，10.2Kbps，7.95Kbps，7.40Kbps(IS-641，US-TDMAspeechcodec)，6.70kbps(PDC-EFR)5.90Kbps，5.15Kbps，4.75Kbps48TD-SCDMA信道編碼信道編碼的作用：增加符號間的相關(guān)性，以便在受到干擾的情況下恢復(fù)信號123456789101112131415161718191202122編碼類型語音編碼：卷積碼(1/2、1/3)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)：卷積碼或Turbo碼編碼效率將直接影響用戶對數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的體驗(yàn)根據(jù)信道質(zhì)量情況，動態(tài)調(diào)整編碼方式(AMC技術(shù))，可以極大地提高有效數(shù)據(jù)速率

49TD-SCDMA無線幀結(jié)構(gòu)Frame#iFrame#i+1RadioFrame10msSubFrame#1SubFrame#2SubFrame5msTS0TS5TS6TS1TS2TS3TS450子幀結(jié)構(gòu)TS0TS5TS6TS1TS2TS3TS4SubFrame5ms(6400Chip)DwPTS(96Chips)GP(96Chinps)UpPTS(160Chips)SwitchingPointSwitchingPoint(864Chips)TD-SCDMA無線幀結(jié)構(gòu)SubFrame#151定時時間提前量TA(TimeAdvanced)＝2△tTA最大值：GP(96chips)基站最大覆蓋距離＝（96chip/1.28Mcps×光速）/2＝11.25公里TS3TS2TS5TS4TS6TS1基站發(fā)射TS0GTS3TS2TS5TS4TS6TS1UE接收TS0△tGTS3TS2TS5TS4TS6TS12△tUE發(fā)射TS0GTD-SCDMA系統(tǒng)覆蓋范圍52TD-SCDMA常規(guī)時隙結(jié)構(gòu)Midamble碼：又稱為訓(xùn)練序列，用于信道估計(jì)，估計(jì)結(jié)果用于聯(lián)合檢測算法物理層控制信息：物理層過程（如功率控制、上行同步等）的控制信號MidambleGP16業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)675s業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)物理層控制信息53TD-SCDMA使用的擴(kuò)頻碼：OVSFOVSF：正交可變擴(kuò)頻因子，由Walsh矩陣生成碼道定義：CchSF,k,SF為擴(kuò)頻因子，k為碼道號,0≤k≤SF-1SF=1SF=2SF=4Cch1,0=(1)Cch4,0=(1,1,1,1)Cch4,1=(1,1,-1,-1)Cch4,2=(1,-1,1,-1)Cch4,3=(1,-1,-1,1)Cch2,1=(1,-1)Cch2,0=(1,1)54典型業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)速率(Kbps)下行碼道資源上行碼道資源AMR12.2K語音業(yè)務(wù)下行：12.2+3.4上行：12.2+3.42個SF＝16的碼道1個SF＝8的碼道可視電話

(VideoPhone)下行：64+3.4上行：64+3.48個SF＝16的碼道1個SF＝2的碼道PS128k下行：128+3.4上行：16+3.41個SF＝1的碼道即整個時隙1個SF＝8的碼道TD-SCDMA使用的上行擴(kuò)頻因子為1/2/4/8/16，下行為1或16TD-SCDMA典型業(yè)務(wù)需要的擴(kuò)頻碼資源55用戶業(yè)務(wù)在時隙中的分配PCCPCHPCCPCHSCCPCHSCCPCHSCCPCHSCCPCHPICHFPACHTS0TS1TS2TS3TS4TS5TS6PICHPRACHUserA語音UserAUserAUserC可視電話UserCUserCUserCUserCUserCUserCUserCUserCUserDUserDPS128KUserB語音UserBUserB56TD-SCDMA系統(tǒng)擴(kuò)頻碼、擾碼的區(qū)別區(qū)別1：作用不同擴(kuò)頻碼用于區(qū)分同一個小區(qū)相同時隙內(nèi)的不同用戶擾碼用于區(qū)分不同小區(qū)，相鄰小區(qū)需要分配不同的擾碼區(qū)別2：對碼序列的相關(guān)性的要求不同擴(kuò)頻碼只需要關(guān)注碼間互相關(guān)特性擾碼不但關(guān)注碼間互相關(guān)特性，還要考慮碼本身的自相關(guān)特性57TD-SCDMA使用Gold序列Gold序列：由m序列的不同相位異或而成比m序列數(shù)量多：2n-1個（n為移位寄存器長度）碼間干擾比m序列稍大（大10％左右）TD-SCDMA的擾碼長度固定為16chips，共有128個TD-SCDMA使用擾碼序列58TD-SCDMA調(diào)制技術(shù)調(diào)制是指把需要傳遞的消息送上射頻信道不同的調(diào)制方式可以極大地影響空中接口提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的能力QPSK：定義4個相位，每個相位需要2個比特表示 0o－00 90o－01 180o－10 270o－1116QAM：定義16個相位，每個相位由4個比特表示 0o－0000 22.5o－0001 45o－0010 67.5o－0011 90o－0100 112.5o－0101 135o－0110 157.5o－0111 180o－0000 202.5o－0001 235o－0010 257.5o－0011 270o－0100 292.5o－0101 315o－0110 337.5o－011159QPSK4相移鍵控16QAM16正交幅度調(diào)整用于HSDPATD-SCDMA調(diào)制技術(shù)60TD-SCDMA關(guān)鍵技術(shù)

1TD-SCDMA關(guān)鍵技術(shù)61時分雙工方式聯(lián)合檢測智能天線上行同步軟件無線電接力切換功率控制….TS5TS4TS0TS2TS1TS3TS6動態(tài)信道分配

TD-SCDMA關(guān)鍵技術(shù)62聯(lián)合檢測(JointDetection)智能天線(SmartAntenna)上行同步(UplinkSynchronization)軟件無線電(SoftDefinedRadio)TD-SCDMA無線資源管理5.1動態(tài)信道分配(DynamicChannelAllocation)5.2功率控制(PowerControl)5.3接力切換(BatonHandover)63多址干擾(MAI)多徑干擾(ISI)擴(kuò)頻信號功率MAI有用信號acb+=移動通信系統(tǒng)中的干擾64傳統(tǒng)接收機(jī)解調(diào)技術(shù)每個用戶的信號“分別”進(jìn)行擴(kuò)頻碼匹配處理只有在理想正交的情況下，才能完全消除多址干擾的影響能量頻率MAIISI熱噪聲傳統(tǒng)接收機(jī)解調(diào)能量頻率MAIISI熱噪聲CDMA信號在空中傳輸65聯(lián)合檢測的設(shè)計(jì)思想對多個用戶的信號的多徑分量進(jìn)行“聯(lián)合”處理，充分利用用戶信號的擴(kuò)頻碼、幅度、定時、延遲等信息，大幅度降低多徑和多址干擾能量頻率MAIISI熱噪聲CDMA信號在空中傳輸使用聯(lián)合檢測能量熱噪聲66聯(lián)合檢測的數(shù)學(xué)模型K個用戶信道估計(jì)AK個用戶聯(lián)合檢測用戶1用戶2用戶K接收數(shù)據(jù)E用戶數(shù)據(jù)X甲卷： e1=a11*x1+a21*x2其中e1,a11,a21已知，求解x1合卷： e1

=a11*x1+a21*x2

e2

=a12*x1+a22*x2

其中e1,e2,a11,a12,a21,a22已知求解x1,x2e=AX，確定性計(jì)算乙卷： e2

=

a12*x1

+

a22*x2

其中e2,a12,

a22已知，求解x267聯(lián)合檢測的信道模型數(shù)據(jù)估計(jì)器d：用戶要傳輸?shù)臄?shù)據(jù) c：用戶使用的擴(kuò)頻碼h：信道沖激響應(yīng) n：高斯白噪聲e：基站接收到的數(shù)據(jù)68聯(lián)合檢測的信道估計(jì)只要接收端知道A(擴(kuò)頻碼c和信道脈沖響應(yīng)h)，就可以估計(jì)出符號序列d擴(kuò)頻碼c已知，信道脈沖響應(yīng)h可以利用突發(fā)結(jié)構(gòu)中的訓(xùn)練序列Midamble求解hMM*h=M*/M69聯(lián)合檢測算法線性檢測算法匹配濾波算法： MF迫零塊均衡算法： ZF-BLE最小均方誤差塊均衡算法： MMSE-BLE非線性檢測算法迫零反饋算法： ZF-DF最小均方誤差反饋算法： MMSE-DF70各算法性能比較CH0理想信道無噪聲CH1噪聲+多用戶71聯(lián)合檢測的效果減少多址干擾和多徑干擾，提高系統(tǒng)容量減少噪聲上升，提高覆蓋克服CDMA特有的“遠(yuǎn)近效應(yīng)”，降低對功率控制的要求72聯(lián)合檢測的后續(xù)發(fā)展更快加快計(jì)算速度，支持更多用戶數(shù)，提高系統(tǒng)容量更準(zhǔn)改進(jìn)算法，支持對同頻小區(qū)間用戶的聯(lián)合檢測，進(jìn)一步降低干擾改進(jìn)信道估計(jì)方法，盡量避免由于信道估計(jì)不準(zhǔn)確影響干擾消除效果73聯(lián)合檢測(JointDetection)智能天線(SmartAntenna)上行同步(UplinkSynchronization)軟件無線電(SoftDefinedRadio)TD-SCDMA無線資源管理5.1動態(tài)信道分配(DynamicChannelAllocation)5.2功率控制(PowerControl)5.3接力切換(BatonHandover)74智能天線的設(shè)計(jì)思想沒有智能天線的情況下，小區(qū)間用戶干擾嚴(yán)重使用智能天線的情況下，小區(qū)間用戶干擾得到極大改善75智能天線系統(tǒng)的組成天線陣列圓陣或線陣收發(fā)信機(jī)一個陣元一套射頻收發(fā)單元智能天線算法PAPAPAS(t)w1w2w8合分路器件

加權(quán)76智能天線算法基本原理上行：基站根據(jù)各個陣元接收信號的相位差估計(jì)UE的方向下行：根據(jù)UE的方向，調(diào)整各個陣元上的振幅和相位，形成指向該UE的指向波束aka1...Δdeka1ka0eka077智能天線算法實(shí)現(xiàn)模型天線陣列下行賦形下行數(shù)據(jù)信道估計(jì)賦形參數(shù)估計(jì)空域?yàn)V波聯(lián)合檢測上行用戶數(shù)據(jù)78智能天線的天線陣圓陣天線線陣天線79智能天線應(yīng)用演示：多個用戶波束賦形80關(guān)閉第8根天線的發(fā)送通路81關(guān)閉第7-8根天線的發(fā)送通路82關(guān)閉第3-8根天線的發(fā)送通路83關(guān)閉第2-8根天線的發(fā)送通路84智能天線的效果對用戶起到空間隔離、消除干擾的作用最大化對期望用戶的能量最小化對其他用戶的干擾用戶間干擾被有效抑制85智能天線的效果(續(xù))陣列天線和賦型算法可以提供15dB以上的額外增益，從而：增加覆蓋范圍，減少站點(diǎn)數(shù)量（基站數(shù)目平均降低50%）減少發(fā)射功率，延長移動臺電池壽命提高信號接收質(zhì)量，增加系統(tǒng)容量86智能天線的效果(續(xù))智能天線的發(fā)射增益比接收增益大（仿真結(jié)果大約相差2～3dB），對于下行流量較大的非對稱數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)非常適合上行鏈路智能天線增益下行鏈路智能天線增益87智能天線技術(shù)的后續(xù)發(fā)展開發(fā)雙極化智能天線，減小天線尺寸和重量采用光纖射頻拉遠(yuǎn)單元(RRU)，以光纖代替饋線，進(jìn)一步降低天饋成本88聯(lián)合檢測(JointDetection)智能天線(SmartAntenna)上行同步(UplinkSynchronization)軟件無線電(SoftDefinedRadio)TD-SCDMA無線資源管理5.1動態(tài)信道分配(DynamicChannelAllocation)5.2功率控制(PowerControl)5.3接力切換(BatonHandover)89上行同步的基本概念A(yù)BCD時隙2A同一時隙不同用戶到達(dá)基站時間點(diǎn)對齊BCD90上行同步的目的減小小區(qū)內(nèi)用戶間的上行多址干擾和多徑干擾，增加小區(qū)容量和小區(qū)半徑使TD-SCDMA具有區(qū)別于cdma2000和WCDMA的專利，擁有自主知識產(chǎn)權(quán)SF=4Cch4,0=(1,1,1,1)Cch4,1=(1,1,-1,-1)Cch4,2=(1,-1,1,-1)Cch4,3=(1,-1,-1,1)1,1,-1,-11,-1,-1,1理想無時延1,1,-1,-11,-1,-1,1延時1chip1,1,-1,-11,-1,-1,191上行同步建立UENodeBUpPCH（UpPTS）FPACHPRACH（RACH）SCCPCH（FACH）終端選擇SYNC-UL，以估算的時間和功率發(fā)送基站檢測到SYNC-UL，并回送定時和功率調(diào)整調(diào)整定時和功率，發(fā)送隨機(jī)接入請求發(fā)送隨機(jī)接入響應(yīng)后，進(jìn)行后續(xù)的信令接續(xù)92上行同步保持SSBitsSS

命令含義00'Down'減小k/8chip個同步偏移11'Up'增加k/8chip個同步偏移01‘Donothing’保持不變業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)GP16業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)SSMidamble144chips93聯(lián)合檢測(JointDetection)智能天線(SmartAntenna)上行同步(UplinkSynchronization)軟件無線電(SoftDefinedRadio)TD-SCDMA無線資源管理5.1動態(tài)信道分配(DynamicChannelAllocation)5.2功率控制(PowerControl)5.3接力切換(BatonHandover)94軟件無線電（SDR）的由來解決多制式系統(tǒng)的“互通性”軍事上：“沙漠風(fēng)暴”行動中，各種通信設(shè)備的不兼容性暴露無疑，不得不借助許多額外的無線電臺，才能保障高效的通信聯(lián)絡(luò)民用方面：多種移動通信系統(tǒng)，各國制式、頻率各不相同，不能互通、兼容，對于跨國漫游的人們帶來了極大的不便減少技術(shù)演進(jìn)過程中的投資浪費(fèi)技術(shù)的演進(jìn)需要更換硬件，極大地增加了設(shè)備投資的成本：基站要全部更換95軟件無線電（SDR）的設(shè)計(jì)思想盡可能以軟件（算法）實(shí)現(xiàn)射頻硬件部分的功能構(gòu)造一個具有開放性、標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的通用硬件平臺各種功能，如工作頻段、調(diào)制解調(diào)類型、數(shù)據(jù)格式、加密模式、通信協(xié)議等用軟件來完成使A/D和D/A轉(zhuǎn)換器盡可能靠近天線新一代無線通信系統(tǒng)具有高度靈活性、開放性96軟件無線電（SDR）實(shí)現(xiàn)模型模擬前端寬帶A/D數(shù)字下變頻器高速DSP處理器數(shù)字上變頻器寬帶D/A97軟件無線電（SDR）實(shí)現(xiàn)的難點(diǎn)高速數(shù)字信號采樣技術(shù)根據(jù)“奈奎斯特第一定律”，要想無失真地傳遞某一頻率的信號，需要以不低于該信號最高頻率2倍的采樣速率進(jìn)行采樣！例如：對于工作在2GHz的系統(tǒng)，采樣頻率要達(dá)到4GHz，目前的器件無法達(dá)到此要求目前能夠?qū)崿F(xiàn)中頻采樣（100MHz左右），射頻前端采用模擬技術(shù)實(shí)現(xiàn)隨著技術(shù)的發(fā)展，采樣點(diǎn)逐漸向射頻前端推進(jìn)，最終達(dá)到射頻部分完全數(shù)字化的目標(biāo)98采用SDR技術(shù)的基站設(shè)備MTRUMTRUMTRU基帶處理單元FANPWRPWRMBBPMBBPMBBPMBBPUTRPGMPTTMPTTD-SCDMA維護(hù)單元傳輸子系統(tǒng)多模、多制式基帶信號處理單元GSM維護(hù)單元MTRUMTRUMTRU多模、多載波射頻單元900M頻段多模、多載波射頻單元2.1G頻段99SDR基站設(shè)備的后續(xù)演進(jìn)MBBPMBBPLTELTEFANPWRPWRMBBPMBBPMBBPMBBPUTRPGMPTTMPT多模、寬帶射頻單元MTRUMTRUMTRUMTRUMTRUMTRUMTRUMTRUMTRUMTRUMTRUMTRUFANPWRPWRMBBPMBBPMBBPMBBPUTRPGMPTTMPTMTRUMTRUMTRUMTRUMTRUMTRUFANPWRPWRMBBPMBBPUTRPGMPTTMPT100采用軟件無線電后的效果多種通信制式的設(shè)備共享硬件平臺，節(jié)省機(jī)房，降低投資技術(shù)演進(jìn)時只需要進(jìn)行軟件升級，新技術(shù)、新制式網(wǎng)絡(luò)建設(shè)速度大大加快101聯(lián)合檢測(JointDetection)智能天線(SmartAntenna)上行同步(UplinkSynchronization)軟件無線電(SoftDefinedRadio)TD-SCDMA無線資源管理5.1動態(tài)信道分配(DynamicChannelAllocation)5.2功率控制(PowerControl)5.3接力切換(BatonHandover)102無線資源管理（RRM）的目的RRM：RadioResourceManagementRRM的目的保證CN所請求的QoS增強(qiáng)系統(tǒng)的覆蓋提高系統(tǒng)的容量小區(qū)覆蓋鏈路質(zhì)量小區(qū)容量103RRM的主要任務(wù)貫穿整個RRM過程的主線：保證QoS，節(jié)約功率，減小干擾為了保證CN所請求的QoS，需要將QoS映射成接入層的一些特性，從而利用接入層的資源為本條連接服務(wù)－－信道配置在保證CN所請求的QoS的前提下，使用戶的發(fā)射功率最小，從而減少該UE對于整個系統(tǒng)的干擾，提高系統(tǒng)的容量和覆蓋－－功率控制確保UE移動到其他小區(qū)（系統(tǒng)）后，能夠繼續(xù)得到服務(wù)，以保證QoS－－切換控制104RRM的基本流程Step1：上層發(fā)送測量控制命令Step2：開始測量測量的執(zhí)行者：UE，NodeB，RNCStep3：生成測量報(bào)告Step4：通過算法進(jìn)行判決，決策Step5：資源的控制和執(zhí)行105CN所請求信道資源的QoS特性業(yè)務(wù)類型（TrafficClasses）會話類業(yè)務(wù)（Conversational）流類業(yè)務(wù)（Streaming）交互類業(yè)務(wù)（Interactive）背景類業(yè)務(wù)（Background）質(zhì)量要求（BLER）速率要求：VIP用戶和普通用戶可以不相同106聯(lián)合檢測(JointDetection)智能天線(SmartAntenna)上行同步(UplinkSynchronization)軟件無線電(SoftDefinedRadio)TD-SCDMA無線資源管理5.1動態(tài)信道分配(DynamicChannelAllocation)5.2功率控制(PowerControl)5.3接力切換(BatonHandover)107動態(tài)信道分配（DCA）的效果1：干擾最小化頻域DCA(FDMA)業(yè)務(wù)動態(tài)地分配到干擾最小的頻率上EnergyTimeFDMAFrequencyCDMATDMA時域DCA(TDMA)業(yè)務(wù)分配到干擾最小的時隙空域DCA(SDMA)自適應(yīng)的智能天線技術(shù)選擇最佳的解耦方向碼域DCA(CDMA)改變分配的碼道來降低干擾108動態(tài)信道分配（DCA）的效果2：帶寬“按需分配”系統(tǒng)容量傳統(tǒng)信道配置業(yè)務(wù)源速率動態(tài)信道配置109帶寬調(diào)整的判決MAC-dTransportChannelTrafficVolumeThresholdConfigurationinL2RLCSignalingbearerDCH1RLCTFCSelectDCH2ChannelSwitchingDCCHDTCH對Buffer中TrafficVolume進(jìn)行測量根據(jù)測量結(jié)果判決是否需要動態(tài)改變該UE所使用的帶寬在判決過程中，需要考慮空中接口是否受限110慢速和快速DCASlowDCA：小區(qū)載頻優(yōu)先級動態(tài)調(diào)整，載頻上下行時隙分配與調(diào)整，各時隙優(yōu)先級的動態(tài)調(diào)整一般情況下，主載波優(yōu)先級最高時隙優(yōu)先級有兩種設(shè)置方式：TS2,TS5>TS3,TS6>TS1,TS4，適用于建網(wǎng)初期，容量小的場景各時隙按照負(fù)荷均衡的原則分配業(yè)務(wù)，適用于容量比較大的場景FASTDCA：針對每個UE的信道資源的分配，主要是載頻、時隙、信道碼資源與Midamble碼資源的分配管理111聯(lián)合檢測(JointDetection)智能天線(SmartAntenna)上行同步(UplinkSynchronization)軟件無線電(SoftDefinedRadio)TD-SCDMA無線資源管理5.1動態(tài)信道分配(DynamicChannelAllocation)5.2功率控制(PowerControl)5.3接力切換(BatonHandover)112功控的目的克服遠(yuǎn)近效應(yīng)克服陰影衰落和快衰落降低網(wǎng)絡(luò)干擾，提高業(yè)務(wù)質(zhì)量提高系統(tǒng)容量113遠(yuǎn)近效應(yīng)CDMA自從被提出以來，一直沒有得到大規(guī)模應(yīng)用的主要問題就是無法克服“遠(yuǎn)近效應(yīng)”弱信號被離基站近的UE的信號“淹沒”，無法通信114無線通信的大敵：衰落115采用功率控制后的效果0200400600800-20-15-10-505101520Relativepower(dB)衰落發(fā)射功率接收信號116功率控制的類型開環(huán)功率控制：用于初始接入過程閉環(huán)功率控制：用于業(yè)務(wù)進(jìn)行過程上行、下行內(nèi)環(huán)功率控制上行、下行外環(huán)功率控制117為什么使用開環(huán)功率控制？沒有開環(huán)功控，造成初始干擾大，而且閉環(huán)功控收斂慢timepowertimepower使用開環(huán)功控后，初始干擾變小，而且閉環(huán)功控收斂很快118開環(huán)功率控制UE通過測量導(dǎo)頻信道的接收功率，計(jì)算上行初始發(fā)射功率TD-SCDMA采用TDD方式，上行、下行頻率相同，因此對于上行初始功率的估計(jì)更準(zhǔn)確，開環(huán)功率控制效果好于FDD方式NodeBUERACHBCH:CPICHchannelpowerULinterferencelevel119閉環(huán)功率控制－上行內(nèi)環(huán)功率控制NodeB控制UE的發(fā)射功率NodeBUE發(fā)送TPC200次/秒上行信號設(shè)置SIRtarSIRmea>SIRtarSIRmea<SIRtarSIRmea=SIRtar→TPC=00→

TPC=11→TPC=00測量信號－干擾比SIR，并與SIR目標(biāo)值相比較120閉環(huán)功率控制－下行內(nèi)環(huán)功率控制UE控制NodeB的發(fā)射功率NodeBUE的L3軟件模塊設(shè)置SIRtar發(fā)送TPC200次/秒下行信號UEL1測量信號－干擾比SIR，并與SIR目標(biāo)值相比較121有內(nèi)環(huán)功率控制就可以嗎？最終服務(wù)QoS表征量為BLER，而非SIRSIR固定的情況下，BLER會隨著無線環(huán)境的變化而變化外環(huán)功率控制使功率真正滿足BLER的要求SIRBLERBLER不同曲線對應(yīng)不同的多徑環(huán)境122閉環(huán)功率控制－上行外環(huán)功率控制RNC通過動態(tài)調(diào)整SIRtar，間接控制UE的發(fā)射功率上行信號RNC測量接收信號的BLER，并與BLERtar相比較設(shè)置BLERtarNodeBUE內(nèi)環(huán)功控設(shè)置SIRtarBLERmea>BLERtarBLERmea<BLERtarBLERmea=BLERtar→SIRtar↑→

SIRtar↓→Donothing123閉環(huán)功率控制－下行外環(huán)功率控制UE通過動態(tài)調(diào)整SIRtar，間接控制NodeB的發(fā)射功率NodeB內(nèi)環(huán)功控L1UEUE的L3軟件模塊測量接收信號的BLER，并與BLERtar相比較設(shè)置SIRtar124聯(lián)合檢測(JointDetection)智能天線(SmartAntenna)上行同步(UplinkSynchronization)軟件無線電(SoftDefinedRadio)TD-SCDMA無線資源管理5.1動態(tài)信道分配(DynamicChannelAllocation)5.2功率控制(PowerControl)5.3接力切換(BatonHandover)125切換的分類硬切換－任何移動通信系統(tǒng)都能夠支持軟切換－CDMA特有（WCDMA，cdma2000）接力切換－TD-SCDMA特有126硬切換UE移動方向目標(biāo)小區(qū)源小區(qū)time通話“縫隙”硬切換的特點(diǎn)先中斷源小區(qū)的鏈路，后建立目標(biāo)小區(qū)的鏈路通話會產(chǎn)生“縫隙”127軟切換軟切換特點(diǎn)先建立目標(biāo)小區(qū)鏈路，后中斷源小區(qū)鏈路，可以避免通話“縫隙”CDMA系統(tǒng)所特有，而且只能發(fā)生在同頻小區(qū)間軟切換比硬切換占用更多的系統(tǒng)資源UE移動方向目標(biāo)小區(qū)源小區(qū)time沒有通話“縫隙”128接力切換接力切換的設(shè)計(jì)思想利用上行同步技術(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的優(yōu)勢相對于軟切換，占用系統(tǒng)資源少，提高了系統(tǒng)容量相對于硬切換，業(yè)務(wù)中斷時間很短，且掉話率低129接力切換(續(xù))源小區(qū)目標(biāo)小區(qū)源小區(qū)目標(biāo)小區(qū)業(yè)務(wù)同步預(yù)同步源小區(qū)目標(biāo)小區(qū)切換前切換中切換后130TD-SCDMA關(guān)鍵技術(shù)信號強(qiáng)度(RSCP)信號質(zhì)量(Ec/No)干擾電平(ISCP)測量判決執(zhí)行是否切換？向哪個小區(qū)切換？Step1：UE預(yù)同步Step2：RNC向目標(biāo)小區(qū)下發(fā)切換請求Step3：RNC通過源小區(qū)向UE下發(fā)切換命令131TD-SCDMA無線接口物理層

1TD-SCDMA無線接口物理層132用戶通過被分配的頻率、時隙和碼字來區(qū)分TD-SCDMA無線資源構(gòu)成133TD-SCDMA無線幀結(jié)構(gòu)Frame#iFrame#i+1RadioFrame10msSubFrame#1SubFrame#2SubFrame5msTS0TS5TS6TS1TS2TS3TS4134子幀結(jié)構(gòu)TS0TS5TS6TS1TS2TS3TS4SubFrame5ms(6400Chip)DwPTS(96Chips)GP(96Chinps)UpPTS(160Chips)SwitchingPointSwitchingPoint(864Chips)TD-SCDMA無線幀結(jié)構(gòu)SubFrame#1135DwPTS：下行導(dǎo)頻時隙GP(32chips)SYNC_DL(64chips)75s96chipsDwPTS用于下行同步和小區(qū)初搜；32組不同的SYNC_DL碼，每個小區(qū)用1個SYNC_DL碼，由網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃確定；對SYNC_DL碼（DwPCH）不進(jìn)行擴(kuò)頻、加擾操作；DwPCH需全小區(qū)覆蓋，不進(jìn)行波束賦形；DwPCH以恒定功率發(fā)射，不進(jìn)行功率控制；DwPCH的發(fā)射功率由網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃確定，由高層（RRC層）指示136GP：保護(hù)時隙GP75s96chipsGP

96Chips保護(hù)時隙，時長75us

用于下行到上行轉(zhuǎn)換的保護(hù)在小區(qū)搜索時，確保DwPTS可靠接收，防止干擾UL工作在隨機(jī)接入時，確保UpPTS可以提前發(fā)射，防止干擾DL工作137UpPTS：上行導(dǎo)頻時隙UpPTS用于建立上行初始同步和隨機(jī)接入；整個系統(tǒng)共有256個不同的SYNC_UL碼，分成32個碼組，對應(yīng)32個SYNC_DL碼；對SYNC-UL碼（UpPCH）不進(jìn)行擴(kuò)頻、加擾操作；UpPCH信道是否需波束賦形，由NodeB從UE上行信號中獲得的初始波束賦形參數(shù)決定；UpPCH信道的發(fā)射功率，在上行同步階段，由UE按照開環(huán)功控算法計(jì)算初始發(fā)射功率；GP(32chips)SYNC_UL(128chips)125s160chipsTD-SCDMA常規(guī)時隙（TS0～TS6）結(jié)構(gòu)Midamble碼：又稱為訓(xùn)練序列，用于信道估計(jì)，估計(jì)結(jié)果用于聯(lián)合檢測和智能天線算法物理層控制信息：物理層過程（如TFCI、TPC、SS等）的控制信號業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)GP16業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)675s，864chips物理層控制信息Midamble144chips352chips352chipsTD-SCDMA物理層控制信息TPC：TransmissionPowerControl，傳輸功率控制用于內(nèi)環(huán)快速功率控制每個子幀SS：SynchronizationShift，同步偏移控制UE的上行傳輸時延保證上行同步TPCBitsTPC命令含義00'Down'降低發(fā)射功率11'Up'提高發(fā)射功率SSBitsSS

命令含義00'Down'減小k/8chip同步偏移11'Up'增加k/8chip同步偏移01‘Donothing’保持不變TD-SCDMA物理層控制信息(續(xù))TFCI：TransmissionFormatControlIdentification，傳輸格式控制指示，指示時隙內(nèi)數(shù)據(jù)的傳輸格式（數(shù)據(jù)塊位置、大小等）

業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)

Midamble業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)

TPC

時隙n(864Chips)

SS

GPTFCI的第1部分

業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)

Midamble

業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)

無線幀10ms

子幀5ms

-子幀5ms

TFCI的第2部分

TPC

SS

TFCI的第3部分

TFCI的第4部分GP時隙n(864Chips)141TD-SCDMA系統(tǒng)中的Midamble碼Midamble：中間碼，或稱為訓(xùn)練序列；主要作用為：測量：信號強(qiáng)度，用于功率控制、切換等算法上行同步保持：Midamble碼的時延做為SS調(diào)整的依據(jù)信道估計(jì)：利用Midamble碼接收信號，評估無線傳播過程中的多址干擾（MAI）和多徑干擾（ISI）情況，評估結(jié)果用于聯(lián)合檢測142碼組各相關(guān)碼SYNC-DLIDSYNC-ULID擾碼ID基本Midamble碼ID碼組100~700112233碼組218~15

44556677……碼組3231248~255124124125125126126127127基本Midamble碼共128個，分32組，對應(yīng)32個SYNC-DL碼；基本Midamble碼和擾碼一一對應(yīng)，如下表：TD-SCDMA系統(tǒng)的碼表143TD-SCDMA信道類型邏輯信道：直接承載用戶業(yè)務(wù)根據(jù)承載內(nèi)容的不同，分為控制信道和業(yè)務(wù)信道傳輸信道：描述信息如何在無線接口上傳輸根據(jù)傳輸?shù)男畔傩?，分為專用信道和公共信道物理信道：各種信息在無線接口傳輸時的物理通道（頻率、時隙、碼）糧倉藥庫衣物捐助點(diǎn)公路鐵路水路航空各種物資以何種運(yùn)輸方式送往災(zāi)區(qū)？需要送多少？比例如何分配？144TD-SCDMA邏輯信道專用業(yè)務(wù)信道 （DTCH）公共業(yè)務(wù)信道 （CTCH）廣播控制信道 （BCCH）尋呼控制信道 （PCCH）專用控制信道 （DCCH）公共控制信道 （CCCH）邏輯業(yè)務(wù)信道邏輯控制信道根據(jù)信息類型劃分145TD-SCDMA傳輸信道廣播信道 BCH尋呼信道 PCH前向接入信道FACH反向（隨機(jī)）接入信道

RACH專用信道 DCH

上行或下行公共傳輸信道專用傳輸信道信息如何在空中接口傳送146TD-SCDMA物理信道基站NodeB

用戶終端UE

業(yè)務(wù)連接DPCH –專用物理信道小區(qū)搜索與小區(qū)選擇DwPCH –下行導(dǎo)頻信道(DwPTS)PCCPCH –主公共控制物理信道尋呼PICH –尋呼指示信道SCCPCH –從公共控制物理信道隨機(jī)接入UpPCH

–上行導(dǎo)頻信道

(UpPTS)FPACH –快速物理接入信道PRACH

–物理隨機(jī)接入信道SCCPCH –從公共控制物理信道147小區(qū)初搜(DwPTS)基本Midamble碼和擾碼識別(PCCPCH)系統(tǒng)消息識別(PCCPCH)UE搜索一個小區(qū)的DwPTS，識別該小區(qū)使用的SYNC-DLUE根據(jù)TD-SCDMA系統(tǒng)碼表，通過多次試探，識別該小區(qū)的基本midamble碼和擾碼UE搜索到P-CCPCH里BCH的控制復(fù)幀后，讀取BCH承載的系統(tǒng)消息TD-SCDMA物理信道1485msDwPTS可能的位置由特征窗確定DwPCH利用相關(guān)法確定本小區(qū)所用的SYNC_DL碼及SYNC_DL碼的位置TD-SCDMA物理信道TD-SCDMA小區(qū)初搜主公共控制物理信道-PCCPCH承載傳輸信道BCH，用于發(fā)送系統(tǒng)消息(SystemInformation)SF＝16；固定配置在TS0的前兩個碼道：

Cch16,0和Cch16,1無信道復(fù)用，無TFCI、TPC、SS中間碼總使用TS0中的M1和M2無波束賦型，以全小區(qū)覆蓋模式發(fā)送系統(tǒng)消息數(shù)據(jù)GP系統(tǒng)消息數(shù)據(jù)Midamble864chips150從公共控制物理信道-SCCPCH承載傳輸信道PCH和FACH，發(fā)送尋呼消息和其他下行信令SF＝16，一般配置在TS0無SS和TPC，可有TFCI無波束賦型，以全小區(qū)覆蓋模式發(fā)送下行信令數(shù)據(jù)GP下行信令數(shù)據(jù)864chipsTFCIMidamble151物理隨機(jī)接入信道-PRACH承載傳輸信道RACH，用于發(fā)送上行信令SF＝8，一般配置在TS1的Cch8,0無波束賦型，以全小區(qū)覆蓋模式發(fā)送上行信令數(shù)據(jù)GP上行信令數(shù)據(jù)864chipsTFCI，SS，TPCMidamble152尋呼指示信道-PICH用于發(fā)送尋呼指示(PageIndicator)SF＝16，一般配置在TS0尋呼指示(PI)的長度LPI＝2，4或8，以一個無線幀為周期如果某個PI對應(yīng)的bits全為“1”，表示該P(yáng)I對應(yīng)的UE需要對S-CCPCH傳送的尋呼消息進(jìn)行檢測無波束賦型，以全小區(qū)覆蓋模式發(fā)送PI0PI1……保留Midamble保留……PIk-1GP864chipsPI比特PI比特︷︷PIkPIk+1……保留Midamble保留……PIn-1GP864chipsPI比特PI比特︷︷153快速物理接入信道-FPACH響應(yīng)UE發(fā)送的接入請求，同時發(fā)送定時調(diào)整和功率調(diào)整指示SF＝16，可配置在任意一個下行時隙不使用TFCI、TPC和SS無波束賦型，以全小區(qū)覆蓋模式發(fā)送定時偏移功率偏移……Midamble……定時偏移功率偏移GP864chips用戶1用戶n…………︷︷154專用物理信道-DPCH承載傳輸信道DCH，用于用戶業(yè)務(wù)的收發(fā)上行SF＝1，2，4，8或16下行SF＝1或16有波束賦型，由智能天線算法確定波束方向用戶數(shù)據(jù)GP用戶數(shù)據(jù)864chipsTFCI，SS，TPCMidamble155R4版本，單載波最大速率計(jì)算方法如下：一個常規(guī)時隙含數(shù)據(jù)塊：704chips單時隙符號數(shù)：704個符號（Symbol）擴(kuò)頻后最大符號數(shù)（SF=1)：704（Symbol）調(diào)制后最大符號數(shù)（QPSk）：704×2=1408（Symbol）子時隙寬度5ms：1408÷5=281.6Kbps考慮采用1/3Turbo信道編碼，得到單時隙最高數(shù)據(jù)速率為128kbpsDPCH理論速率資源單元RU業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)碼片數(shù)/突發(fā)脈沖符號數(shù)/突發(fā)脈沖QPSK下的符號數(shù)/突發(fā)脈沖QPSK下的理論最大數(shù)據(jù)速率RUSF1352×2＝704704704×2＝14081408/5ms＝281.6KRUSF2352×2＝704352352×2＝704704/5ms＝140.8KRUSF4352×2＝704176176×2＝352352/5ms＝70.4KRUSF8352×2＝7048888×2＝176176/5ms＝35.2KRUSF16352×2＝7044444×2＝8888/5ms＝17.6K156PCCPCHPCCPCHSCCPCHSCCPCHSCCPCHSCCPCHPICHFPACHTS0TS1TS2TS3TS4TS5TS6PICHPRACHTD-SCDMA業(yè)務(wù)信道典型配置157TD-SCDMA信道映射關(guān)系系統(tǒng)消息

尋呼信令用戶數(shù)據(jù)及隨路信令

BCCHPCCCCHBCHPCCHPCHSCPCCHPICHPRACHRACHDCHCCCHDTCHDPCHFACHDCCHL3數(shù)據(jù)邏輯信道傳輸信道物理信道158語音業(yè)務(wù)：單載波最多可以支持23個語音用戶每個時隙承載8個用戶，3:3時隙配置數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)：單載波最大業(yè)務(wù)速率640kbps單時隙最大業(yè)務(wù)速率128kbps，1:5時隙配置UL:DL3:3ULULDLULDLDLDLUL:DL1:5ULDLDLDLDLDLDLTD-SCDMA單載波容量計(jì)算159N頻點(diǎn)TD-SCDMA小區(qū)由一個主載波和若干個輔載波組成N頻點(diǎn)（多載波）技術(shù)可以有效提升TD-SCDMA單扇區(qū)容量TD-SCDMA的N頻點(diǎn)技術(shù)160主載波和輔載波使用相同的擾碼和基本Midamble碼小區(qū)公共資源，如下行導(dǎo)頻信道（DwPTS）、PCCPCH、PICH、PRACH等只在主載波配置SCCPCH目前只允許配置在主載波上行導(dǎo)頻信道（UpPTS）和FPACH可以配置在任一載波建議配置在主載波上輔載波的TS0不使用TD-SCDMA的N頻點(diǎn)技術(shù)161TD-SCDMA增強(qiáng)型技術(shù)及未來演進(jìn)

1HSDPA 2HSUPA

3LongTermEvolution162基于3GPPR4版本的TD-SCDMA接入網(wǎng)系統(tǒng)容量受限于下行容量，主要體現(xiàn)在：系統(tǒng)單載波理論最大下行容量最小，128bps/時隙×最多5個下行時隙=640bps/載波目前的信道配置方式，在數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的突發(fā)和低活動性特性，使下行容量的實(shí)際利用率非常低，進(jìn)一步加劇了下行容量受限的矛盾。

對此，引入了一個重要的增強(qiáng)技術(shù)——HSDPA（HighSpeedDownlinkPacketAccess）單載波最大速率可達(dá)2.8Mbps。HSDPA技術(shù)引入163HSDPA采用關(guān)鍵技術(shù)164Release99:QPSKRelease5:16-QAM010011100000000100100011010001010110011110101001101111001101111011111000新的調(diào)制和糾錯編碼提供了更高的平均數(shù)據(jù)速率HSDPA采用關(guān)鍵技術(shù)165使用物理層的確認(rèn)機(jī)制來決定重傳在解碼之前通過對原來及后續(xù)的數(shù)據(jù)包進(jìn)行軟合并以提高增益對于HSDPA,H–ARQ是由NodeB中的MAC–hs層完成的－這將提供比RLC確認(rèn)機(jī)制更短的時延合并方式Chase合并每次重傳與原傳輸?shù)膬?nèi)容一樣，在終端處提供最大的合并比率終端實(shí)現(xiàn)較簡單與普通ARQ相比性能更好增量備份每次重傳包含額外的以前沒傳過的備份信息，在終端進(jìn)行碼合并提高合并增益相比chase合并性能更好終端實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜HSDPA采用關(guān)鍵技術(shù)166HSDPA引入信道PCCPCHPRACH

HS-PDSCHHS-PDSCHHS-PDSCHHS-SCCHPCCPCH

HS-SCCHSCCPCH

SCCPCH

SCCPCH

SCCPCH

PICH

PICH

FPACH

HS-SICH

HS-PDSCH：高速物理下行共享信道DPCH：下