3G三大技術(shù)比較之完全版

1、Wireless Technology Innovation LabsWTI評估方法 按按ITU的要求，參照通函和的要求，參照通函和M.1225建議，對建議，對7個評估內(nèi)容分以個評估內(nèi)容分以下三個類型開展工作下三個類型開展工作A3.1和A3.7，即頻譜效率和覆蓋效率進行詳細的鏈路級和系統(tǒng)級仿真。對信道編碼/糾錯編碼、天線系統(tǒng)、基站同步要求、切換、最高用戶比特速率、可變比特率、功率控制特性等進行重點評估。對其他內(nèi)容通過討論確定是否評估，并主要通過經(jīng)驗判斷、分析確定評估結(jié)果。Wireless Technology Innovation LabsWTI 頻譜利用率 解決廣泛使用(高密度、低頻率使用費

2、)的關(guān)鍵 通信距離/發(fā)射功率 降低成本(設(shè)備成本與網(wǎng)絡(luò)建設(shè)費用)的關(guān)鍵 設(shè)備價格 系統(tǒng)設(shè)備、終端設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)建設(shè)費用應(yīng)當不高于有線電話 組網(wǎng)能力 與現(xiàn)有PSTN的兼容性及與未來網(wǎng)絡(luò)的適應(yīng)能力 可能提供的業(yè)務(wù) 話音、傳真、數(shù)據(jù)、增值業(yè)務(wù)、移動性 技術(shù)先進性 只有高技術(shù)才能解決上述問題移動通信的技術(shù)要求Wireless Technology Innovation LabsWTI頻譜利用率 提高頻譜利用率的意義 降低頻率使用費 在有限頻譜資源下增加系統(tǒng)容量，滿足高密度用戶需要 降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)工程費用(小區(qū)間距可以大一些) 定義： 每小區(qū)內(nèi)單位頻帶能提供的信道數(shù)(ch/MHz/cell) 典型無線通信系統(tǒng)

3、的頻譜利用率比較 接入方式 FDMA TDMA CDMA SCDMA (TACS) (GSM) (IS-95) 理論 1 15 20 100 試驗 1 3-7 10 50 SCDMA 技術(shù)是目前具有最高頻譜利用率的技術(shù)Wireless Technology Innovation LabsWTI發(fā)射功率的考慮 降低無線設(shè)備發(fā)射功率的意義 對基站： 降低成本( 高功放及其電源是基站成本主要部分); 提高可靠性并便于維護 對終端設(shè)備 降低功耗： 提高電池使用時間；減輕電磁輻射對人體影響 降低發(fā)射功率的限制：要達到一定通信距離 電波傳播衰落 接收機靈敏度 信號的抗多徑及干擾的能力 典型無線通信系統(tǒng)的每

4、信道基站發(fā)射功率比較 系統(tǒng) TACS GSM IS-95 SCDMA 最大發(fā)射功率 30-50W 2-3W 1W 0.1WWireless Technology Innovation LabsWTI核心網(wǎng)(CN)無線接入網(wǎng)(RAN) 2G 3G第三代移動通信示意圖 GSM PDCIS-41核心網(wǎng)核心網(wǎng)(CDMA網(wǎng)絡(luò))GSM核心網(wǎng)核心網(wǎng)IS-95 CDMAcdma2000-1x、3x W-CDMA 無線接口后向兼容核心網(wǎng)絡(luò)后向兼容新的無線接口NNITD-SCDMA/TD-CDMAIP核心網(wǎng)核心網(wǎng)全IP網(wǎng)絡(luò)Wireless Technology Innovation LabsWTI3G的三大主流技

5、術(shù)標準比較Wireless Technology Innovation LabsWTI3G的三大主流技術(shù)標準比較（續(xù)）Wireless Technology Innovation LabsWTI3G的三大主流技術(shù)標準比較（續(xù)）Wireless Technology Innovation LabsWTI3G的三大主流技術(shù)標準比較（續(xù)）Wireless Technology Innovation LabsWTI內(nèi)容 Generations of Wireless System 移動通信基本概念 IMT-2000 要求 主要標準 IMT-2000 頻率分配 從GSM向UMTS的演進 IS95向第三代

6、的過渡與cdma-2000技術(shù) TD-SCDMA LAS-CDMAWireless Technology Innovation LabsWTIWCDMA標準發(fā)展3GPP Rel993GPP Rel4 3GPP Rel5 功能凍結(jié)功能凍結(jié)時間點時間點2000/032001/032002/03GSM/GPRS核心網(wǎng)WCDMA FDD電路域IP話音承載電路域Call Server/ MGWIP實時多媒體HSPDAWCDMA標準規(guī)劃清晰，制定嚴謹標準規(guī)劃清晰，制定嚴謹支持高速分組數(shù)據(jù)接入（HSDPA）技術(shù)，順應(yīng)未來高速無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需求順應(yīng)IP技術(shù)發(fā)展潮流，分階段引入IP，目標是實現(xiàn)全網(wǎng)的IP化，標準

7、完善2001/06及以后發(fā)布的協(xié)議能夠保持前向兼容Wireless Technology Innovation LabsWTIcdma2000標準發(fā)展IS-95A規(guī)范完成規(guī)范完成時間點時間點199519982000QCELP話音編碼9.6kbps115.2kbps 8碼道捆綁307.2kbps話音容量加倍cdma20001xEV-DO/DV 2002DO:高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)DV:高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)話音業(yè)務(wù)IS-95Bcdma20001x cdma2000-3x cdma2000標準發(fā)展存在不確定因素標準發(fā)展存在不確定因素支持1x EV技術(shù)，順應(yīng)未來高速無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需求業(yè)界對cdma2000 1x EV-

8、DO/DV的發(fā)展存在爭議在核心網(wǎng)標準和技術(shù)方面相對滯后Wireless Technology Innovation LabsWTI未來高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展分析WCDMAcdma2000HSDPA1X EV-DO1X EV-DV標標準準化化時時間間2002/032001?網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)建建設(shè)設(shè)要要求求平滑升級單獨載頻支持數(shù)據(jù)平滑升級最最高高數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)速速率率10M2.4M2.4M終終端端復(fù)復(fù)雜雜程程度度簡單需要兩套 RF，成本較高較復(fù)雜WCDMA和和cdma2000高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)比較高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)比較Wireless Technology Innovation LabsWTI接口開放性分析WCDMA規(guī)范制定嚴謹

9、，組織嚴密規(guī)范制定嚴謹，組織嚴密3GPP規(guī)范規(guī)定，WCDMA所有接口都是開放的所有接口都是開放的日本的DoCoMo的試驗網(wǎng)證明了Iub接口開放的可行性cdma2000標準的嚴謹性有待加強標準的嚴謹性有待加強IS95廠家設(shè)備難以互通，給運營商設(shè)備選型帶來了較大問題Abis接口不開放，不同廠商的BTS和BSC不能互通Wireless Technology Innovation LabsWTIWCDMAcdma2000信令網(wǎng)信令網(wǎng)ITU 7 號信令網(wǎng)號信令網(wǎng)支持全球漫游北美北美 ANSI 7 號信令網(wǎng)號信令網(wǎng)需要建設(shè)網(wǎng)關(guān)解決互通問題移動用戶標識移動用戶標識IMSI 全球范圍內(nèi)唯一標識一個移動用戶 支

10、持全球漫游MIN 為 IMSI 的后 10 位，缺少國家號和移動網(wǎng)號 MIN 大部分號碼資源分配給北美，只有少量號碼（IRM）用于國際分配 不能有效支持國際漫游信令組網(wǎng)與漫游分析MCCMSIN/MINMNCIMSI（國際移動用戶識別）國內(nèi)移動用戶識別WCDMA和和cdma2000信令組網(wǎng)與漫游比較信令組網(wǎng)與漫游比較Wireless Technology Innovation LabsWTI在我國應(yīng)用時，處理在我國應(yīng)用時，處理CDMA信令組網(wǎng)及漫游時應(yīng)考慮的問題信令組網(wǎng)及漫游時應(yīng)考慮的問題國內(nèi)CDMA信令網(wǎng)采用ITU 7號信令，需要由網(wǎng)絡(luò)設(shè)備完成MIN到IMSI的轉(zhuǎn)換和構(gòu)造分配給我國的MIN號段

11、不連續(xù)，應(yīng)重視網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的號碼分析和路由配置可考慮應(yīng)用IMSI來解決CDMA漫游問題 需要升級現(xiàn)有CDMA網(wǎng)絡(luò)設(shè)備 需要考慮向下兼容的問題 網(wǎng)絡(luò)需要同時支持MIN和IMSI，對設(shè)備提出特殊的要求信令組網(wǎng)與漫游分析（續(xù)）Wireless Technology Innovation LabsWTI關(guān)鍵技術(shù)分析WCDMAcdma2000信 道 帶 寬信 道 帶 寬Chip速率速率 5MHz/3.84Mcps 多徑分辨精度為cdma2000的3倍 提高抗無線信道衰落能力 與1.2288Mcps的碼片速率相比高速移動時可以提高約10%的容量 1.25MHz/1.2288Mcps 分離的多徑比WCDMA要少

12、，但頻率規(guī)劃和申請靈活 實現(xiàn)同樣的話音、數(shù)據(jù)承載，需要的射頻部件約為WCDMA的三倍話音編解碼話音編解碼 8種速率種速率AMR語音語音 系統(tǒng)負載輕時提供12.2Kbps語音 網(wǎng)絡(luò)負荷較重時動態(tài)改變AMR速率，最低可到4.75Kbps，以容納更多的用戶 可變速率編碼有可變速率編碼有8Kbps(EVRC)和和13Kbps(QCELP)兩種選擇兩種選擇 非網(wǎng)絡(luò)動態(tài)選擇 目前多選用EVRCWireless Technology Innovation LabsWTI關(guān)鍵技術(shù)分析 WCDMAcdma2000功率控制功率控制內(nèi)環(huán)采用1500Hz快速功率控制快速功率控制 抗衰落性能更好，提供更優(yōu)通信質(zhì)量 提高

13、容量和覆蓋范圍內(nèi)環(huán)采用800Hz快速功率控制快速功率控制同步同步異步異步或同步同步（可選） 不依賴GPS，方便基站組網(wǎng) 異步方式時，手機多耗電約13%同步同步（GPS） 簡化了切換和小區(qū)搜索過程Wireless Technology Innovation LabsWTI關(guān)鍵技術(shù)分析WCDMAcdma2000切切換換軟軟切切換換/更更軟軟切切換換/頻頻間間硬硬切切換換/GSM系系統(tǒng)統(tǒng)間間切切換換 引入壓壓縮縮模模式式，異頻或異系統(tǒng)測量不中斷連接 降低系統(tǒng)的掉話率軟軟切切換換/更更軟軟切切換換/頻頻間間硬硬切切換換/IS-95的的系系統(tǒng)統(tǒng)間間切切換換 必須先中斷與原載頻的通信，然后在新的載頻上重新

14、同步和測量 硬切換時易出現(xiàn)掉話現(xiàn)象，基站需要增加額外的導(dǎo)頻信標（Pilot Beacon）發(fā)發(fā)射射分分集集技技術(shù)術(shù)支持開開環(huán)環(huán)發(fā)發(fā)射射分分集集（TSTD、STTD）和閉閉環(huán)環(huán)發(fā)發(fā)射射分分集集方式 正常情況下提高5dB 信道環(huán)境適應(yīng)能力強 終端支持 在低速移動下，閉環(huán)發(fā)射分集提供更高的分集增益，提高系統(tǒng)下行容量和覆蓋能力 系統(tǒng)只提供開開環(huán)環(huán)發(fā)發(fā)射射分分集集（OTD，STS） 終端現(xiàn)不支持Wireless Technology Innovation LabsWTIWCDMA(12.2Kbps)預(yù)置條件預(yù)置條件仿真仿真測試測試cdma2000(8Kbps)戶內(nèi)戶內(nèi)19.618.517.4戶外步行戶外

15、步行 3 公里公里/小時小時16.415.716.2車載車載 120 公里公里/小時小時1514.113.2語音能力分析WCDMA與與cdma20001x的語音能力相當?shù)恼Z音能力相當語音業(yè)務(wù)容量語音業(yè)務(wù)容量(單位：單位：Erlang/MHz/cell) WCDMA仿真及測試數(shù)據(jù)來自華為2001年10月外場試驗，cdma2000測試數(shù)據(jù)來自華為2001年8月外場試驗 WCDMA與cdma2000語音編碼速率有所差別Wireless Technology Innovation LabsWTI數(shù)據(jù)能力分析數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)容量數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)容量(單位：單位：Kbps/MHz/cell)WCDMA數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)容量比數(shù)據(jù)業(yè)

16、務(wù)容量比cdma2000要大要大預(yù)置條件WCDMAcdma2000預(yù)設(shè)條件預(yù)設(shè)條件384Kbps144 Kbps 64 Kbps153.6 Kbps戶內(nèi)戶內(nèi)451394351270戶外步行戶外步行 3 公里公里/小時小時451386343210車載車載 120 公里公里/小時小時350300279210 WCDMA仿真及測試數(shù)據(jù)來自華為2001年10月外場試驗，cdma2000測試數(shù)據(jù)來自華為2001年8月外場試驗Wireless Technology Innovation LabsWTI無線覆蓋分析華為華為WCDMA、cdma2000在核心頻段靈敏度測試在核心頻段靈敏度測試結(jié)果結(jié)果WCDMA

17、cdma2000協(xié)議協(xié)議測試測試協(xié)議協(xié)議測試測試基站接收靈敏度基站接收靈敏度（dBm）-121-125-119-127.5業(yè)業(yè)務(wù)務(wù)覆覆蓋蓋半半徑徑上上、下下行行 144Kbps 數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)業(yè)業(yè)務(wù)務(wù)5 公公里里上上、下下行行 384 Kbps 數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)業(yè)業(yè)務(wù)務(wù)3 公公里里12.2Kbps 語語音音業(yè)業(yè)務(wù)務(wù)10.5 公公里里地點：上海外場，一般城區(qū) 時間：2001/12 車速：60km/s； 測試條件：雙極化天線、增益17.15dbi、掛高25米華為華為WCDMA覆蓋性能測試結(jié)果覆蓋性能測試結(jié)果WCDMA、cdma2000在核心頻段的無線覆蓋能力相當在核心頻段的無線覆蓋能力相當Wireless Te

18、chnology Innovation LabsWTI對智能天線支持的分析智能天線是智能天線是3G中最重要的增強技術(shù)之一中最重要的增強技術(shù)之一 4天線多波束切換天線多波束切換相對雙天線接收分集，系統(tǒng)容量約提高提高一倍一倍、覆蓋面積提高50%采用智能天線技術(shù)建設(shè)移動網(wǎng)，每用戶成本可減少約27%支支持持智智能能天天線線的的關(guān)關(guān)鍵鍵技技術(shù)術(shù)WCDMAcdma2000多多波波束束切切換換技技術(shù)術(shù)在整個覆蓋區(qū)域內(nèi)實現(xiàn) 在局部熱點區(qū)域內(nèi)實現(xiàn)自自適適應(yīng)應(yīng)天天線線陣陣列列技技術(shù)術(shù)標準中定義專專用用導(dǎo)導(dǎo)頻頻，實現(xiàn)容易未定義下行專用導(dǎo)頻，實現(xiàn)困難WCDMA標準能夠更好的支持智能天線技術(shù)標準能夠更好的支持智能天線技

19、術(shù)Wireless Technology Innovation LabsWTITD-SCDMA技術(shù)的評估結(jié)果 中國的TD-SCDMA提案完全符合并超出ITU的最低要求 驗證了TD-SCDMA技術(shù)的優(yōu)勢，如: 由于采用智能天線和同步CDMA技術(shù)，所以容量大 成本低 適合非對稱數(shù)據(jù)的傳輸 頻段使用靈活Wireless Technology Innovation LabsWTITD-SCDMA的標準化情況（續(xù)） 1998年11月TG8/1倫敦會議明確TD-SCDMA符合IMT-2000要求，適應(yīng)于所有環(huán)境應(yīng)用。 1999年3月完成TD-SCDMA關(guān)鍵參數(shù) 1999年4月成立中國無線通信標準研究組(C

20、WTS)，組織國內(nèi)幾十個單位共同制定移動通信標準； 1999年10月完成提交到ITU的TD-SCDMA無線接口技術(shù)規(guī)范； 1999年11月TG8/1會議通過TD-CDMA作為RSPC建議CDMA TDD一個標準(5.3節(jié)) 2000年5月ITU-R RA-2000正式批準RKEY(M.1455)和RSPC建議(M.1457)Wireless Technology Innovation LabsWTITD-SCDMA在3GPP的標準化 中國在ITU一直倡導(dǎo)TDD的融合 1999年初主辦多次TDD融合專題研討會，并開始向3GPP提交文稿； 1999年5月CWTS加入3GPP； 1999年9月運營者

21、融合組織(OHG)包括TD-SCDMA的兩種碼片速率的CDMA TDD方式； 1999年10月TSG RAN接受接受一個TDD模式，兩個選項的概念，接受1.28Mcps碼片速率。TD-SCDMA正式開始在3GPP的標準化；Wireless Technology Innovation LabsWTITD-SCDMA在3GPP的標準化(續(xù)) 1999年底基本接受保留兩個TDD優(yōu)勢，明確標準化計劃，即2000年6月完成技術(shù)報告計劃；R00完成標準化； 3GPP在Release 4，即2001年3月完成低碼片速率(TD-SCDMA)的標準化工作； 核心網(wǎng)分為基于GSM/GPRS(R99、R4)和全IP

22、(R5)兩個階段。Wireless Technology Innovation LabsWTITDD雙工方式的優(yōu)點頻譜靈活性：不需要成對的頻譜。在2GHz以下已很難找到成對的頻譜上下行使用相同頻率，上下行鏈路的傳播特性相同，利于使用智能天線等新技術(shù)支持不對稱數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)：根據(jù)上下行業(yè)務(wù)量來自適應(yīng)調(diào)整上下行時隙寬度FDD系統(tǒng)一建立通信就將分配到一對頻率以分別支持上下行業(yè)務(wù)。在不對稱業(yè)務(wù)中，一半頻率是浪費FDD系統(tǒng)也可以用不同寬度的頻段來支持不對稱業(yè)務(wù)，但：頻段相對固定，不可能靈活使用(例如下行頻段比上行頻段寬一倍)到底需要什么樣的不對稱性？成本低：無收發(fā)隔離的要求，可以使用單片IC來實現(xiàn)RF收發(fā)信機

23、Wireless Technology Innovation LabsWTITDD雙工方式的缺點 峰值/平均發(fā)射功率之比隨時隙數(shù)增加而增加 CDMA系統(tǒng)已要求較大的峰值/平均發(fā)射功率之比 此比值隨時隙數(shù)增加而增加，例如TD-SCDMA可能再增加7dB；而UTRA-TDD則可能增加12dB 因CDMA要求線性工作，此最大發(fā)射功率不可能很大，故TDD系統(tǒng)的通信距離較小 通信距離(小區(qū)半徑)還受電波傳播的時延所限制，通常小區(qū)半徑為FDD系統(tǒng)的30%左右 不連續(xù)發(fā)射，抗拒快衰落和多普勒效應(yīng)的能力低于FDD系統(tǒng)。在高速移動環(huán)境的性能較差，故目前TDD系統(tǒng)僅支持終端移動速度為120km/h。Wireles

24、s Technology Innovation LabsWTITDD 和 FDD 在第三代移動通信中必要的兩種雙工方式 FDD 適合于大區(qū)制的全國系統(tǒng) 適合于對稱業(yè)務(wù)，如話音、交互式實時數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)等 TDD 適合于高密度用戶地區(qū)：城市及近郊區(qū)的局部覆蓋 適合于對稱及不對稱的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，如話音、實時數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、特別是互聯(lián)網(wǎng)方式的業(yè)務(wù) 能提供成本低廉的設(shè)備 預(yù)計在預(yù)計在3G3G中，使用移動衛(wèi)星實現(xiàn)全球覆蓋，使用中，使用移動衛(wèi)星實現(xiàn)全球覆蓋，使用FDDFDD提供大區(qū)制對提供大區(qū)制對稱業(yè)務(wù)，在城市及近郊區(qū)使用稱業(yè)務(wù)，在城市及近郊區(qū)使用TDDTDD系統(tǒng)，用多模終端實現(xiàn)漫游系統(tǒng)，用多模終端實現(xiàn)漫游Wireles

25、s Technology Innovation LabsWTIIMT2000的CDMA TDD標準概況 兩種CDMA TDD RTT： TD-SCDMA和UTRA TDD 兩種TDD方案的異同： 項目TD-SCDMAUTRA TDD 帶寬和碼片速率1.6MHz/1.28Mcps 5MHz/3.84Mcps 幀結(jié)構(gòu)7時隙/5ms15時隙/10ms 智能天線使用難使用 同步CDMA1/8chip2chips 多用戶檢測使用使用 軟件無線電全面使用部分使 切換接力切換硬切換 相同技術(shù)：信道編碼和交織、調(diào)制(QPSK)、DCA、TDX、ODMA等等 設(shè)計思想：全面滿足IMT2000要求室內(nèi)系統(tǒng)，作為F

26、DD的補充Wireless Technology Innovation LabsWTITD-SCDMA 的關(guān)鍵技術(shù)時分雙工. 適應(yīng)于無線資源的自適應(yīng)分配適應(yīng)于無線資源的自適應(yīng)分配碼分多址. 允許同時多個用戶接入允許同時多個用戶接入聯(lián)合檢測. 使同小區(qū)內(nèi)干擾減至最小使同小區(qū)內(nèi)干擾減至最小動態(tài)信道分配. 從而減少小區(qū)間的干擾從而減少小區(qū)間的干擾智能天線. 進一步降低小區(qū)間的干擾進一步降低小區(qū)間的干擾Wireless Technology Innovation LabsWTI時分雙工時分雙工 (TD-SCDMA):上行頻段和下行頻段一樣上行頻段和下行頻段一樣 D U D D D DDD頻分雙工頻分雙

27、工(FDD):上行頻段和下行頻段分開上行頻段和下行頻段分開DD D D DDDUU 上行D 下行未用 資源:時分雙工的時分雙工的優(yōu)勢：優(yōu)勢：可用于不成對頻段 無需成對的有雙工間隙的頻段通過適配于用戶話務(wù)需要，頻譜效率得到了提高上行和下行使用同樣的載頻，因此無線傳播是對稱的最適用于智能天線技術(shù)的實現(xiàn) TDD(時分雙工技術(shù))Wireless Technology Innovation LabsWTI5ms 1上行時隙和6下行時隙 用于文件下載,internet瀏覽等(適用于下行數(shù)據(jù)流量大) 可達2Mbit/s傳輸速率5ms5ms 對稱結(jié)構(gòu) (適用于語音呼叫等) 6上行時隙/1下行時隙(文件上傳等)

28、靈活分配上下行話務(wù)信道 Example:Wireless Technology Innovation LabsWTI CDMA 特性特性多用戶同時接入同一無線信道多用戶同時接入同一無線信道基于用戶需要分配容量基于用戶需要分配容量每一個每一個 CDMA 用戶，同其他使用同樣的無線信道用戶，同其他使用同樣的無線信道和時隙的用戶產(chǎn)生干擾和時隙的用戶產(chǎn)生干擾(MAI= 多接入干擾多接入干擾)碼分多址技術(shù)(cdma)最多16個碼型1.6 MHz下行下行下行下行上行每一個用戶通過臨時分配的CDMA碼來識別Timeslot下行下行Wireless Technology Innovation LabsWTI聯(lián)

29、合檢測Joint Detection 聯(lián)合檢測Joint Detection: 所有信道的信號被同時解碼 從復(fù)合信號中減去其他信道的信號來獲得每一個信道的信號 聯(lián)合檢測可獲得小區(qū)內(nèi)干擾為零Wireless Technology Innovation LabsWTI一個特定的空中接口脈沖結(jié)構(gòu)一個特定的空中接口脈沖結(jié)構(gòu),允許通過接收器來估計允許通過接收器來估計無線信道無線信道 考慮到被估計的無線信道，所有信號同時被檢測考慮到被估計的無線信道，所有信號同時被檢測避免多接入干擾避免多接入干擾相對擴大檢測動態(tài)范圍，因此不需要軟切換相對擴大檢測動態(tài)范圍，因此不需要軟切換小區(qū)內(nèi)干擾最小化小區(qū)內(nèi)干擾最小化JD

30、是怎樣工作的是怎樣工作的 ? 為什么為什么 JD 這么重要這么重要 ?聯(lián)合檢測Joint DetectionWireless Technology Innovation LabsWTI 如果每時隙只有如果每時隙只有 1 個用戶信號個用戶信號, 聯(lián)合檢測聯(lián)合檢測 (JD) 不是有效的不是有效的. 在同步在同步CDMA模式下模式下,多個用戶共享每個時隙多個用戶共享每個時隙,聯(lián)合檢測是有效的聯(lián)合檢測是有效的. 通過聯(lián)合檢測的通過聯(lián)合檢測的MAI計算矩陣計算矩陣, 去除多用戶干擾去除多用戶干擾(MAI，由由CDMA多個用戶信號引起的多個用戶信號引起的) 結(jié)論：通過去除結(jié)論：通過去除MAI增加了增加了C

31、DMA的負載系數(shù)，的負載系數(shù)，JD增加了的增加了的CDMA 系統(tǒng)容量系統(tǒng)容量 ( 乘乘 3). 通過去除通過去除 MAI, 對多用戶信號檢測動態(tài)范圍達對多用戶信號檢測動態(tài)范圍達20 dB，無需快速功率控制無需快速功率控制.RXInput user signal 1 Input user signal nJoint detectionMAI-CalculationMatrixOutput user signal 1 Output user signal n Channel estimatorfor n channels聯(lián)合檢測導(dǎo)致最優(yōu) TD-SCDMA 容量Wireless Technology

32、 Innovation LabsWTI聯(lián)合檢測圖示8碼道/時隙為例信道評估參數(shù): 直達信號和延遲信號的電平和時間等Wireless Technology Innovation LabsWTI動態(tài)信道分配動態(tài)信道分配 (DCA)每個小區(qū)的多個無線信道允許頻域信道動態(tài)分配每個小區(qū)的多個無線信道允許頻域信道動態(tài)分配1.6 MHz 的的 TD-SCDMA 帶寬，同帶寬，同5 MHz 的帶寬相比，在的帶寬相比，在同樣的頻譜范圍內(nèi)可以有三倍以上的無線信道同樣的頻譜范圍內(nèi)可以有三倍以上的無線信道以下以下 3 種動態(tài)信道分配方法面減少小區(qū)間干擾，頻譜效種動態(tài)信道分配方法面減少小區(qū)間干擾，頻譜效率得到了優(yōu)化率得

33、到了優(yōu)化 頻域動態(tài)信道分配頻域動態(tài)信道分配(FDMA)動態(tài)信道分配 (DCA)Wireless Technology Innovation LabsWTI動態(tài)信道分配動態(tài)信道分配 (DCA)7 個時隙減少了在一個個時隙減少了在一個 TD-SCDMA 載頻中每個時隙同時激載頻中每個時隙同時激活的用戶的數(shù)量活的用戶的數(shù)量每個載頻的多個時隙允許動態(tài)地將最小干擾的時隙分配給激每個載頻的多個時隙允許動態(tài)地將最小干擾的時隙分配給激活的用戶活的用戶時域動態(tài)信道分配時域動態(tài)信道分配 (TDMA)通過使用適應(yīng)性智能天線，可以基于每一個用戶實現(xiàn)方向通過使用適應(yīng)性智能天線，可以基于每一個用戶實現(xiàn)方向性解耦性解耦 空

34、域動態(tài)信道分配空域動態(tài)信道分配 (SDMA)動態(tài)信道分配 (DCA)Wireless Technology Innovation LabsWTI慢速 DCA: 根據(jù)測量結(jié)果對每個小區(qū)的信道分配質(zhì)量指示值Pi 許可控制: 允許使用信道的需要的SIR( 其質(zhì)量基于slow DCA)快速 DCA: 對UDD 數(shù)據(jù)即時分配無線資源Code pooling: 當業(yè)務(wù)需要超過一個無線資源時, 在同一個時隙上使用多碼動態(tài)信道分配 (DCA)Wireless Technology Innovation LabsWTI信道分配或拒絕DCA 算法算法信道分配成本函數(shù)信道分配優(yōu)先級表更新函數(shù)優(yōu)先級表業(yè)務(wù)類型業(yè)務(wù)類型

35、呼叫建立呼叫建立路徑損耗路徑損耗無線資源數(shù)量無線資源數(shù)量 (Bit rate)成功的呼叫成功的呼叫小區(qū)內(nèi)切換小區(qū)內(nèi)切換 小區(qū)間切換小區(qū)間切換掉話掉話 drop out測量測量 (I, CIR, BER .)加權(quán)動態(tài)信道分配 (DCA)算法Wireless Technology Innovation LabsWTI上行同步通過精確調(diào)整移動臺 發(fā)射的時間提前量不同移動臺信號 同時到達基站保證擴頻碼間正交性提高聯(lián)合檢測性能UplinkDownlinkTimeDistance from BasestationNearFarTiming AdvancePropagation DelayWireless

36、Technology Innovation LabsWTI智能天線(Smart Antenna)有智能天線有智能天線 . .能量只是指向有移動用戶活動的小區(qū)區(qū)域手機在整個小區(qū)被跟蹤沒有智能天線沒有智能天線 . .能量分布于整個小區(qū)在沒有移動用戶活動的區(qū)域，干擾不會下降智能天線的優(yōu)勢智能天線的優(yōu)勢減少小區(qū)間干擾減少小區(qū)間干擾降低多徑干擾降低多徑干擾對每一個用戶，增強信噪比對每一個用戶，增強信噪比優(yōu)化鏈路預(yù)算優(yōu)化鏈路預(yù)算增加容量和小區(qū)半徑增加容量和小區(qū)半徑Wireless Technology Innovation LabsWTI波束成型-智能天線在不同時間天線單元的脈沖形狀功率 天線的每個單元是

37、全向的 波束成型是通過單天線單元的不同功率和脈沖形狀而形成的Wireless Technology Innovation LabsWTI智能天線有效性蜂窩TDD 復(fù)用情況下，減少小區(qū)間干擾: 智能天線的平均方向性 8 dB = 增長的 C/I 率. 增長的 C/I 關(guān)系等同于減少減少小區(qū)間干擾 (ICI) 8 dB.C/I relations in macro cellsRF-carrier bandwidth B = 1.6 MHz 沒有智能天線: 小區(qū)復(fù)用簇 c = 3 導(dǎo)致相對 C/I 8 dB. 有智能天線: 小區(qū)復(fù)用簇 c = 3 導(dǎo)致相對 C/I 16 dB. 智能天線增益: 通過

38、減少小區(qū)間和小區(qū)內(nèi)的干擾，每個小區(qū)的容量增長了 2倍.Wireless Technology Innovation LabsWTI中國頻率資源分配:TD-SCDMAW-CDMA空中接口空中接口TDDFDD模式模式20 + 15 MHz60 MHz頻段頻段1.6 MHz 5 MHz射頻帶寬射頻帶寬可用性可用性從 2003 開始 (目前: WLL) 1900 192019802010 202560 MHz60 MHz20 MHz 15 MHzFDD (上行上行)FDD (下行下行)TDDTDD 衛(wèi)星衛(wèi)星空空30MHz 21102170空空188585 MHz15 MHz 現(xiàn)在任何頻譜都可用于任何頻譜都可用于 TD-SCDMA雙工間隔雙工間隔 190 MHz現(xiàn)在 1.6 MHz15 + 85 MHzTDD? TD-SCDMA ?無需使用成對的頻段無需使用成對的頻段Wireless Technology Innovation LabsWTITD-SCDMA滿足各種場合無線覆蓋宏蜂窩覆蓋小區(qū)半徑: 350m至20Km 室外覆蓋郊外，鄉(xiāng)村等地域支