TD-SCDMA技術(shù)培訓(xùn).ppt

1、TD-SCDMA技術(shù)培訓(xùn),TD-SCDMA概述 TD-SCDMA基本原理 TD-SCDMA關(guān)鍵技術(shù) TD-SCDMA產(chǎn)業(yè)化,提 綱,第三代,IMT-2000,UMTS,WCDMA,CDMA,2000,需求驅(qū)動,寬,帶,業(yè),務(wù),TD- SCDMA,移動通信技術(shù)發(fā)展,第三代移動通信標(biāo)準(zhǔn)化格局,ITU,優(yōu)勢,3G無線傳輸技術(shù)RTT標(biāo)準(zhǔn),3G三種主要技術(shù)的比較,什么是TD-SCDMA,FDMA、TDMA和CDMA的最優(yōu)結(jié)合,1.6 MHz,最多可達(dá)16個(gè)碼道,每個(gè)用戶通過臨時(shí)分配 到的CDMA碼來被識別,時(shí)隙,下行,下行,下行,上行,time,energy,frequency,TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展

2、歷程,1998年6月30日TD-SCDMA提交到ITU,1999年12月TD-SCDMA開始與UTRA TDD在3GPP融合,2001年3月TD-SCDMA寫入3GPP R4系列規(guī)范,2002年10月中國為TDD分配155MHz頻率,1999年11月TD-SCDMA寫入ITU-R M.1457,2000年5月被WARC正式采納,1999 2000 2001 2002,全球3G頻譜分配,ITU,歐洲/日本,美國TDD,中國,TD-SCDMA概述 TD-SCDMA基本原理 概述 信道映射 復(fù)用及信道編碼 擴(kuò)頻和調(diào)制 物理層過程 TD-SCDMA關(guān)鍵技術(shù) TD-SCDMA產(chǎn)業(yè)化,提 綱,UTRAN總

3、體結(jié)構(gòu)圖,UTRAN Iux接口通用協(xié)議模型,物理層,信令承載,ALCAP,應(yīng)用協(xié)議,無線網(wǎng)絡(luò)層,傳輸網(wǎng)絡(luò)層,控制面,傳輸網(wǎng)絡(luò)控制面,用戶面,數(shù)據(jù)流,數(shù)據(jù)承載,信令承載,傳輸網(wǎng)絡(luò)用戶面,傳輸網(wǎng)絡(luò)用戶面,空中接口協(xié)議模型,RRC,MAC,物理層,BMC,RLC,RLC,RLC,RLC,RLC,RLC,RLC,RLC,PDCP,PDCP,傳輸信道,邏輯信道,無線承載,Control,Control,Control,Control,Control,控制面信令,用戶面消息,Uu接口邊界,L1,L2/MAC,L2/RLC,L2/BMC,L2/PDCP,L3,物理層向上層提供數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)以及完成其他一些基

4、本過程，如物理層測量、小區(qū)選擇、隨機(jī)接入和同步建立等。,實(shí)體協(xié)議模型分析,TD-SCDMA概述 TD-SCDMA基本原理 概述 信道映射 復(fù)用及信道編碼 擴(kuò)頻和調(diào)制 物理層過程 TD-SCDMA關(guān)鍵技術(shù) TD-SCDMA產(chǎn)業(yè)化,提 綱,物理信道,所有的物理信道都采用四層結(jié)構(gòu)：系統(tǒng)幀號、無線幀、子幀和時(shí)隙/碼,下行導(dǎo)頻時(shí)隙（DwPTS）：用于下行導(dǎo)頻和下行同步,物理信道,SYNC_DL是一組PN碼，為了便于小區(qū)測量，設(shè)計(jì)PN碼集用于區(qū)分 相鄰小區(qū) TD-SCDMA系統(tǒng)有32組長度為64chip的基本SYNC_DL碼 一個(gè)SYNC_DL唯一標(biāo)識一個(gè)基站和一個(gè)碼組，每個(gè)碼組包含4個(gè)特 定的擾碼，每個(gè)

5、擾碼對應(yīng)一個(gè)基本的Midamble碼,下行同步碼,標(biāo)識小區(qū)的碼稱為同步碼SYNC_DL，在下行導(dǎo)頻時(shí)隙(DwPTS)發(fā)射。SYNC_DL用來區(qū)分相鄰小區(qū)以便于進(jìn)行小區(qū)測量。與SYNC_DL有關(guān)的過程是下行同步、碼識別和P-CCPCH交織時(shí)間的確定。每一子幀中的DwPTS的設(shè)計(jì)目的既是為了下行導(dǎo)頻，同時(shí)也是為了下行同步，基站將在小區(qū)的全方向或在固定波束方向以滿功率發(fā)送。 整個(gè)系統(tǒng)有32組長度為64的基本SYNC_DL碼一個(gè)SYNC_DL唯一標(biāo)識一個(gè)基站和一個(gè)碼組，一個(gè)每個(gè)碼組包含4個(gè)特定的擾碼，每個(gè)擾碼對應(yīng)一個(gè)特定的基本midamble碼。 DwPTS是一個(gè)QPSK調(diào)制信號，所有DwPTS的相位

6、用來指示復(fù)幀中P-CCPCH上的BCH的MIB位置。,上行導(dǎo)頻時(shí)隙：在隨機(jī)接入和切換過程中建立UE和基站之間的初始同步,物理信道,SYNC_UL是一組PN，設(shè)計(jì)該P(yáng)N碼集用于在接入過程中區(qū)分不同的UE 當(dāng)UE處于空中登記和隨機(jī)接入狀態(tài)時(shí)，將發(fā)射UpPTS TD-SCDMA系統(tǒng)有256個(gè)長為128的基本SYNC_UL碼，分為32組，每 組8個(gè) 碼組是由基站確定，對于已下行同步的UE和基站8個(gè)SYNC_UL是已知 的,上行同步碼,隨機(jī)接入的特征信號稱為SYNC_UL，在上行導(dǎo)頻時(shí)隙發(fā)射。與SYNC_UL有關(guān)的過程有上行同步的建立和初始波束成形測量。 每一子幀中的UpPTS在隨機(jī)接入和切換過程中用于

7、建立UE和基站之間的初始同步，當(dāng)UE處于空中登記和隨機(jī)接入狀態(tài)時(shí)，將發(fā)射UpPTS。 整個(gè)系統(tǒng)有256個(gè)不同的基本SYNC_UL，分成32組，每組8個(gè)。碼組是由基站確定，因此，8個(gè)SYNC_UL對基站和已下行同步的UE來說都是已知的。當(dāng)UE要建立上行同步時(shí)，將從8個(gè)已知的SYNC_UL中隨機(jī)選擇1個(gè)，并根據(jù)估計(jì)的定時(shí)和功率值在UpPTS中發(fā)射。,擾碼,128個(gè)擾碼分成32組，每組4個(gè) 擾碼碼組由基站使用的SYNC_DL序列確定 擾碼長度為16,碼分配,常規(guī)時(shí)隙結(jié)構(gòu),Data symbols,352 chips,Midamble,144 chips,Data symbols,352 chips,

8、GP,16,CP,864*T,c,Midamble碼,在同一小區(qū)同一時(shí)隙上的不同用戶所采用的midamble碼由同一個(gè)基本的midamble碼經(jīng)循環(huán)移位后而產(chǎn)生 整個(gè)系統(tǒng)有128個(gè)長度為128chips的基本midamble碼，分成32個(gè)碼組，每組4個(gè)。 一個(gè)小區(qū)采用哪組基本midamble碼由基站決定，基站決定本小區(qū)將采用這4個(gè)基本midamble中的哪一個(gè)。 一個(gè)載波上的所有業(yè)務(wù)時(shí)隙必須采用相同的基本midamble碼。 midamble的發(fā)射功率與同一個(gè)突發(fā)中的數(shù)據(jù)符號的發(fā)射功率相同。,物理層控制信令,物理信道,傳輸信道,傳輸信道是由L1提供給高層的服務(wù)，根據(jù)在空中接口上如何傳輸及傳輸什

9、么特性的數(shù)據(jù)來定義的。傳輸信道一般可分為兩組： 公共信道(在這類信道中，當(dāng)消息是發(fā)給某一特定的UE時(shí)，需要有內(nèi)識別信息)； 專用信道DCH(在這類信道中，UE是通過物理信道來識別)。,編碼復(fù)合傳輸信道CCTrCH,專用CCTrCH：對應(yīng)于一個(gè)或多個(gè)DCH的編碼和復(fù)用結(jié)果 共用CCTrCH：對應(yīng)于一個(gè)共用信道的編碼和復(fù)用結(jié)果，這些共用信道分別包括上行鏈路的RACH和USCH信道及下行鏈路的DSCH、BCH、FACH和PCH信道。 對于每個(gè)專用型的CCTrCH和上行/下行同步CCTrCH，可能有一個(gè)TFCI。,基本概念,編碼和復(fù)用,MAC與層1間數(shù)據(jù)格式說明（一）,傳輸塊對應(yīng)于RLC-PDU（協(xié)議

10、數(shù)據(jù)單元），是MAC和層1之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕締卧?。每個(gè)傳輸塊添加了用于層1的誤碼檢測的循環(huán)冗余計(jì)算結(jié)果。一系列傳輸塊在相同傳輸信道里同時(shí)在MAC層和層1間傳輸，稱為一個(gè)傳輸塊集。傳輸塊的大小是以比特定義傳輸塊長度。在一個(gè)傳輸塊集中，每個(gè)塊的大小是統(tǒng)一的，并且是固定值。一個(gè)傳輸塊集的比特?cái)?shù)稱為傳輸塊集的大小。傳輸塊集在MAC層和L1層的到達(dá)時(shí)間間隔稱為傳輸時(shí)間間隔（TTI），它等于信道交織長度。傳輸格式是一個(gè)傳輸塊集每TTI內(nèi)在MAC層和L1層之間的傳輸格式。傳輸格式有兩個(gè)屬性：動態(tài)屬性（傳輸塊大小、傳輸塊集大?。话腱o態(tài)屬性（TTI、信道編碼、編碼速率、靜態(tài)速率匹配參數(shù)RM、CRC長度）。,M

11、AC與層1間數(shù)據(jù)格式說明（二）,傳輸格式集（TFS）是一系列用于傳輸信道的傳輸格式，為一條傳輸信道上允許的傳輸格式集合，其中所有傳輸信道的半靜態(tài)部分是相同的。為了實(shí)現(xiàn)可變速率傳輸，每個(gè)TTI動態(tài)部分可以變化。L1層把從一條或多條傳輸信道接收到的數(shù)據(jù)組合構(gòu)成一條或多條CCTrCH。每個(gè)TTI中被傳送到相同層1的所有傳輸信道的可能傳輸格式的組合被定義為傳輸格式組合（TFC）。一系列用于CCTrCH的TFC被稱為傳輸格式組合集（TFCS）。TFC的指示符稱為傳輸格式組合指示（TFCI）。TFCS的配置由層3信令完成，但由MAC子層負(fù)責(zé)具體的執(zhí)行。MAC每次從集合中取出一種組合格式送到物理層。MAC在

12、每個(gè)傳輸時(shí)間間隔與物理層通信時(shí)，用TFI指示傳輸信道的傳輸塊集。物理層根據(jù)從所有的并行傳輸信道上收到的TFI值來生成物理層的控制信令TFCI。,MAC與層1數(shù)據(jù)交換實(shí)例,TF：傳輸信道3在第一個(gè)TTI的傳輸格式 動態(tài)部分：460bit，920bit; 半靜態(tài)部分：20ms、1/3卷積編碼，RM=1，CRC=16bit,TFS：傳輸信道2的一個(gè)TFS 動態(tài)部分：640bit，1280bit、960bit，1920bit、 320bit，640bit; 半靜態(tài)部分：40ms、1/3卷積編碼，RM=1，CRC=16bit,TFC：物理層配置3條專用傳輸信道DCH1、DCH2、DCH3 DCH1：12

13、80bit，1280bit，40ms、1/3卷積編碼，RM=2，CRC=16bit; DCH2：640bit，1280bit，40ms、Turbo編碼，RM=3，CRC=16bit; DCH3：460bit，920bit，20ms、 1/3卷積編碼，RM=2，CRC=16bit。,信道映射,專用信道映射,一個(gè)專用傳輸信道映射到一個(gè)或幾個(gè)物理信道上，每一次分配都有一個(gè)確定的交織周期。將一幀分成幾個(gè)可用于上下行信息傳輸?shù)臅r(shí)隙,公共信道映射,Code ch 0 Code ch 1 Code ch 2 Code ch 3 Code ch 4 Code ch 5 Code ch 6 Code ch 7

14、Code ch 8 Code ch 9 Code ch A Code ch B Code ch C Code ch D Code ch E Code ch F,Ts0 DwPTS UpPTS Ts1 Ts6,BCH/PCH/FACH,P-CCPCH1,P-CCPCH2,TD-SCDMA概述 TD-SCDMA基本原理 概述 信道映射 復(fù)用和信道編碼 擴(kuò)頻和調(diào)制 物理層過程 TD-SCDMA關(guān)鍵技術(shù) TD-SCDMA產(chǎn)業(yè)化,提 綱,TD-SCDMA數(shù)據(jù)收發(fā)過程,手機(jī)數(shù)據(jù),編碼&復(fù)用,擴(kuò)頻,調(diào)制,射頻發(fā)送,射頻接收,解調(diào),解擴(kuò),解碼解交織,基站數(shù)據(jù),d a t a,Coded data,Data b

15、efore 1st interleaving,Data after 1st interleaved,Rate matched data,CCTrCH,Data before 2st interleaved,Data after 2st interleaved,TFCI,SS,TPC,基本過程,編碼和復(fù)用,信道編碼方案,信道編碼技術(shù)是通過給原數(shù) 據(jù)添加冗余信息，從而獲得 糾錯能力 適合糾正非連續(xù)的少量錯誤 目前使用較多的是卷積編碼 和Turbo編碼（1/2，1/3）,無糾錯編碼： BER10-1 10-2,不能滿足通信需要,卷積編碼： BER10-3,滿足語音通信需要,Turbo 碼： BER1

16、0-6,滿足數(shù)據(jù)通信需要,原理和目的,信道編碼技術(shù),作用和效果,編碼和復(fù)用,床前明月光 春眠不覺曉 白發(fā)三千丈 紅豆生南國,床床前前明明月月光光 春春眠眠不不覺覺曉曉 白白發(fā)發(fā)三三千千丈丈 紅紅豆豆生生南南國國,床？前前明明月月光光 春春眠眠？不覺覺曉曉 白白發(fā)發(fā)三三？千丈？ 紅紅豆豆生生南？國國,信道編碼技術(shù)舉例,編碼和復(fù)用,時(shí)延小 信道誤碼率在 103數(shù)量級 適合實(shí)時(shí)業(yè)務(wù),TD-SCDMA采用卷積編碼的傳輸信道：BCH、PCH、RACH，編碼速率為1/2和1/3,卷積碼的應(yīng)用,信道編碼：卷積碼,卷積碼的特點(diǎn),編碼和復(fù)用,譯碼復(fù)雜 信道誤碼率可以達(dá)到106 非常適合對誤碼率敏感而對時(shí)延不敏感

17、的非實(shí)時(shí)分組業(yè)務(wù),Turbo編碼結(jié)構(gòu)基于兩個(gè)或多個(gè)弱差錯控制碼組合，信息比特在兩個(gè)編碼交織器之間交織，產(chǎn)生兩個(gè)相同的信息流，然后這些信息流復(fù)用并有可能打孔 TD-SCDMA系統(tǒng)中使用Turbo碼的傳輸信道有DCH、DSCH、FACH、USCH 編碼速率為1/3,交織器,卷積編碼器1,卷積編碼器2,復(fù)用,輸入,輸出,Turbo碼的應(yīng)用,信道編碼：Turbo碼,Turbo碼的特點(diǎn),編碼和復(fù)用,交織的優(yōu)點(diǎn),幀內(nèi)交織:一個(gè)幀內(nèi)部的數(shù)據(jù)比特位置的變換操作 幀間交織:不同幀之間數(shù)據(jù)的位置變換 Turbo編碼的內(nèi)部交織: Turbo編碼的內(nèi)部交織比較復(fù)雜，它不屬于上面兩種簡單的交織模式，它的算法可以看作是幀

18、內(nèi)交織和幀間交織的復(fù)雜嵌套。,交織分類,交織技術(shù)是改變數(shù)據(jù)流的傳輸順序，將突發(fā)的錯誤隨機(jī)化。提高糾錯編碼的有效性 提高糾錯編碼的有效性,交織技術(shù),交織的缺點(diǎn),由于改變了數(shù)據(jù)流的傳輸順序，必須要等整個(gè)數(shù)據(jù)塊接收后才能糾錯，加大了處理延時(shí)，因此交織深度應(yīng)根據(jù)不同的業(yè)務(wù)要求有不同的選擇 特殊情況下，若干個(gè)隨機(jī)獨(dú)立差錯有可能交織為突發(fā)差錯,編碼和復(fù)用,交織技術(shù)舉例,編碼和復(fù)用,TD-SCDMA概述 TD-SCDMA基本原理 概述 信道映射 復(fù)用和信道編碼 擴(kuò)頻和調(diào)制 物理層過程 TD-SCDMA關(guān)鍵技術(shù) TD-SCDMA產(chǎn)業(yè)化,提 綱,數(shù)據(jù)調(diào)制,所謂數(shù)據(jù)調(diào)制就是把2個(gè)（QPSK調(diào)制）或3個(gè)（8PSK調(diào)

19、制）連續(xù)的二進(jìn)制比特映射成一個(gè)復(fù)數(shù)值的數(shù)據(jù)符號,TD-SCDMA中，上行信道碼的SF為：1、2、4、8、16 下行信道碼的SF為：1、16,數(shù)據(jù) 比特,擴(kuò)頻后 碼片,擴(kuò)頻過程,擴(kuò)頻調(diào)制,正交可變擴(kuò)頻因子(OVSF)碼,擴(kuò)頻的基本方式,抗干擾 抗噪音 抗多徑衰落 功率譜密度低，具有隱蔽性和低的截獲概率,優(yōu)點(diǎn),信息的頻譜擴(kuò)展后形成寬帶傳輸 相關(guān)處理后恢復(fù)成窄帶信息數(shù)據(jù),擴(kuò)頻概述,f,S（f）,f0,擴(kuò)頻前的信號頻譜,信號,S（f）,f,f0,擴(kuò)頻后的信號頻譜,信號,擴(kuò)頻調(diào)制,調(diào)制概述,擴(kuò)頻調(diào)制,TD-SCDMA系統(tǒng)解擴(kuò),擴(kuò)頻調(diào)制,擴(kuò)頻,解擴(kuò),1 -1 1 -1 1 -1 1 -1 1 -1,碼片,

20、信息數(shù)據(jù),擴(kuò)頻碼,擴(kuò)頻數(shù)據(jù),擴(kuò)頻碼,還原信息,舉例,擴(kuò)頻調(diào)制,實(shí)部 與 虛部 分離,脈沖 成型,脈沖 成型,串 并 轉(zhuǎn) 換,串 并 轉(zhuǎn) 換,下行物理 信道1,Cch,SF,m,j,I+jQ,Sdl,n,G1,Cch,SF,m,j,I+jQ,Sdl,n,G2,下行物理 信道2,cos(wt),-sin(wt),T,Re(T),Im(T),擴(kuò)頻調(diào)制原理,擴(kuò)頻調(diào)制,TD-SCDMA概述 TD-SCDMA基本原理 概述 信道映射 復(fù)用和信道編碼 擴(kuò)頻和調(diào)制 物理層過程 TD-SCDMA關(guān)鍵技術(shù) TD-SCDMA產(chǎn)業(yè)化,提 綱,與下行導(dǎo)頻時(shí)隙相關(guān)的物理過程：小區(qū)搜索過程,物理層過程,搜索DwPTS,UE

21、利用DwPTS中SYNC_DL得到與某一小區(qū)的DwPTS同步，這一步通常是通過一個(gè)或多個(gè)匹配濾波器（或類似的裝置）與接收到的從PN序列中選出來的SYNC_DL進(jìn)行匹配實(shí)現(xiàn)。 在這一步中，UE必須要識別出在該小區(qū)可能要使用的32個(gè)SYNC_DL中的哪一個(gè)SYNC_DL被使用。,識別擾碼和基本Midamble碼,UE通過試探法或排除法確定P-CCPCH采用的Midamble碼，從而進(jìn)一步確定擾碼,控制復(fù)幀同步,控制復(fù)幀由調(diào)制在DwPTS上的QPSK符號序列定位，UE通過n個(gè)連續(xù)DwPTS檢測BCH主信息塊的位置，實(shí)現(xiàn)控制復(fù)幀的同步,讀BCH信息,UE讀取被搜索小區(qū)的一個(gè)或多個(gè)BCH上的廣播信息，完

22、成小區(qū)搜索過程,小區(qū)搜索過程,在初始小區(qū)搜索中，UE搜索到一個(gè)小區(qū)，建立DwPTS同步，獲得擾碼和基本midamble碼，控制復(fù)幀同步，然后讀取BCH信息。初始小區(qū)搜索利用DwPTS和BCH進(jìn)行。 第一步：搜索DwPTS UE利用DwPTS中SYNC_DL得到與某一小區(qū)的DwPTS同步，這一步通常是通過一個(gè)或多個(gè)匹配濾波器(或類似的裝置)與接收到的從PN序列中選出來的SYNC_DL進(jìn)行匹配實(shí)現(xiàn)。為實(shí)現(xiàn)這一步，可使用一個(gè)或多個(gè)匹配濾波器（或類似裝置）。在這一步中，UE必須要識別出在該小區(qū)可能要使用的32個(gè)SYNC_DL中的哪一個(gè)SYNC_DL被使用,小區(qū)搜索過程,第二步: 識別擾碼和基本mida

23、mble碼 UE接收到P-CCPCH上的midamble碼，DwPTS緊隨在P-CCPCH之后。在現(xiàn)在的TD-SCDMA系統(tǒng)中，每個(gè)DwPTS對應(yīng)一組4個(gè)不同的基本midamble碼，因此共有128個(gè)midamble碼且互不重疊?；緈idamble碼的序號除以4就是SYNC_DL碼的序號。因此說32個(gè)SYNC_ DL和P-CCPCH 32個(gè)midamble碼組一一對應(yīng)（也就是說，一旦SYNC_DL確定之后，UE也就知道了該小區(qū)采用了哪4個(gè)midamble碼），這時(shí)UE可以采用試探法和錯誤排除法確定P-CCPCH到底采用了哪個(gè)midamble碼。在一幀中使用相同的基本midamble碼。由于每

24、個(gè)基本midamble碼與擾碼是相對應(yīng)的，知道了midamble碼也就知道了擾碼。根據(jù)確認(rèn)的結(jié)果， UE可以進(jìn)行下一步或返回到第一步。,小區(qū)搜索過程,第三步：控制復(fù)幀同步 UE搜索在P-CCPCH里的BCH的復(fù)幀MIB（Master Indication Block），它由經(jīng)過QPSK 調(diào)制的DwPTS的相位序列（相對于在P-CCPCH上的midamble碼）來標(biāo)識?？刂茝?fù)幀由調(diào)制在DwPTS上的QPSK符號序列來定位。n個(gè)連續(xù)的DwPTS足以可以檢測出目前MIB在控制復(fù)幀中的位置。根據(jù)為了確定正確的midamble碼所進(jìn)行的控制復(fù)幀同步的結(jié)果，UE可決定是否執(zhí)行下一步或回到第二步。 第四步：

25、讀BCH信息 UE讀取被搜索到小區(qū)的一個(gè)或多個(gè)BCH上的（全）廣播信息，根據(jù)讀取的結(jié)果，UE可決定是回到以上的幾步還是完成初始小區(qū)搜索。,與上行導(dǎo)頻時(shí)隙相關(guān)的物理過程：上行同步過程,物理層過程,上行同步的準(zhǔn)備,UE首先與小區(qū)建立下行同步,上行同步的建立,UE從8個(gè)已知的SYNC_UL中隨機(jī)選擇一個(gè)，根據(jù)估計(jì)的定時(shí)和功率發(fā)射，Node B根據(jù)檢測到的SYNC_UL系列，在FPACH信道向UE發(fā)送反饋信息,上行同步的保持,Node B通過測量同一時(shí)隙不同UE的Midamble碼估計(jì)UE的發(fā)射功率和發(fā)射時(shí)間偏移，在下一個(gè)下行時(shí)隙中發(fā)射SS和PC命令，使UE進(jìn)行調(diào)整,上行同步的作用：使正交擴(kuò)頻碼的各個(gè)

26、碼道在解擴(kuò)時(shí)正交，減小干擾,上行同步目的,定義：上行鏈路各終端信號在基站解調(diào)器完全同步。 目的： CDMA碼道正交； 降低碼道間干擾； 提高CDMA容量； 簡化硬件、降低成本。,基站解調(diào)器,碼道1,碼道2,碼道N,上行同步過程,下行同步 上行同步的建立 上行信道的首次發(fā)送在UpPTS這個(gè)特殊時(shí)隙進(jìn)行，SYNC_UL突發(fā)的發(fā)射時(shí)刻可通過對接收到的DwPTS和/或P-CCPCH的功率估計(jì)來確定。在搜索窗內(nèi)通過對SYNC_UL序列的檢測， Node B可估計(jì)出接收功率和時(shí)間，然后向UE發(fā)送反饋信息,調(diào)整下次發(fā)射的發(fā)射功率和發(fā)射時(shí)間，以便建立上行同步。在以后的4個(gè)子幀內(nèi)，Node B將向UE發(fā)射調(diào)整信

27、息（用F-PACH里的一個(gè)單一子幀消息）。 同步的保持 在每一上行時(shí)隙檢測Midamble，估計(jì)UE的發(fā)射功率和發(fā)射時(shí)間偏移 在下一個(gè)下行時(shí)隙發(fā)送SS命令和TPC命令進(jìn)行閉環(huán)控制 上行同步過程，通常用于系統(tǒng)的隨機(jī)接入，也可以用于當(dāng)系統(tǒng)失 去上行同步時(shí)的再同步,基站間同步,同步的目的：相鄰基站的收發(fā)時(shí)隙不能交叉，否則，將出現(xiàn)嚴(yán)重干擾。TDD系統(tǒng)各基站之間必須實(shí)現(xiàn)同步 同步精度要求：幾微秒 同步方法： GPS：簡單 基站同步通過空中接口中的特定突發(fā)時(shí)隙，即網(wǎng)絡(luò)同步突發(fā)來實(shí)現(xiàn) 基站通過接收其他小區(qū)的下行導(dǎo)頻DwPTS來實(shí)現(xiàn)同步 RNC通過Iub接口向基站發(fā)布同步信息,BS0,BS1,BS2,BS0

28、BS1 BS2,BTS Tx Rx,G,與上行導(dǎo)頻時(shí)隙相關(guān)的物理過程：隨機(jī)接入過程,物理層過程,下行同步建立和維持,讀取小區(qū)廣播信息，得到UE為接入而分配的8個(gè)SYNC_UL,上行同步建立,以具有較高同步精度的定時(shí)和功率發(fā)射RRC連接請求,隨機(jī)接入完成,UE收到來自網(wǎng)絡(luò)的RRC連接建立響應(yīng)，指示UE發(fā)出的隨機(jī)接入是否被接受,隨機(jī)接入必須完成的工作： 上行同步、功率控制、系統(tǒng)獲得接入要求、用戶鑒權(quán)、分配業(yè)務(wù)碼道等 隨機(jī)接入必須考慮的問題： RACH/FACH的高效率工作； 防止碰撞的策略； 加快接入速度。 隨機(jī)接入過程： UE：開環(huán)功率控制和開環(huán)同步控制，發(fā)射UpPTS，等待BTS回答 Node

29、 B：控制UE的發(fā)射功率和時(shí)延，獲得UE接入要求 系統(tǒng)：鑒權(quán)和分配碼道,隨機(jī)接入過程,隨機(jī)接入過程,概述,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)。 功率控制可以補(bǔ)償衰落，接收功率不夠時(shí)要求發(fā)射方增大發(fā)射功率 功率控制可以克服遠(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(gè)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,功率控制的種類,開環(huán),接收機(jī)測量接收到的寬帶導(dǎo)頻信號的功率，并估計(jì)傳播路徑損耗，根據(jù)路徑損耗計(jì)算得到需要發(fā)射的功率。,閉環(huán),測量信噪比和目標(biāo)信躁比比較，并向

30、移動臺發(fā)送指令調(diào)整它的發(fā)射功率,內(nèi)環(huán)控制,外環(huán)控制,測量誤幀率（誤塊率），調(diào)整目標(biāo)信噪比,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,開環(huán)功控只能在決定接入初期發(fā)射功率和切換時(shí)決定切換后初期發(fā)射功率的時(shí)候使用。,開環(huán)功率控制,若測定SIR目標(biāo)SIR， 降低移動臺發(fā)射功率,若測定SIR目標(biāo)SIR， 增加移動臺發(fā)射功率,閉環(huán)功率控制,功率控制,NodeB,UE,進(jìn)行功率估計(jì),接收機(jī)測量接收到的寬帶導(dǎo)頻 信號的功率，并估計(jì)傳播路徑 損耗，根據(jù)路徑損耗計(jì)算得需 要發(fā)射的功率,開環(huán)控制,開環(huán)控制原理,功率控制,功率控制的目的：使基站處接收到的每個(gè)UE信號的bit能量相等

31、,NodeB,UE,下發(fā)TPC,測量接收信號 SIR并比較,內(nèi)環(huán),設(shè)置SIRtar,200Hz,每一個(gè)UE都有一個(gè)自己的控制環(huán)路,閉環(huán)內(nèi)環(huán)功率控制,功率控制,NodeB,UE,下發(fā)TPC,測量接收信號 SIR并比較,內(nèi)環(huán),設(shè)置SIRtar,測量傳輸信道上的BLER,外環(huán),RNC,測量接收數(shù)據(jù) BLER并比較,設(shè)置BLERtar,10-100Hz,閉環(huán)外環(huán)功率控制,功率控制,開環(huán)功率控制：UpPTS、PRACH 閉環(huán)功率控制：DPCH,功率控制參數(shù),功率控制,TD-SCDMA概述 TD-SCDMA基本原理 TD-SCDMA關(guān)鍵技術(shù) TDD技術(shù) 智能天線 聯(lián)合檢測 接力切換 動態(tài)信道分配 預(yù)研技術(shù)

32、 TD-SCDMA產(chǎn)業(yè)化,提 綱,TDD技術(shù),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(shí)隙，優(yōu)化頻譜效率 上行和下行使用同個(gè)載頻，故無線傳播是對稱的,有利于智能天線技術(shù)的實(shí)現(xiàn) 無需笨重的射頻雙工器，小巧的基站，降低成本,TD-SCDMA更適合不對稱數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),時(shí)分雙工 (TDD):上行頻帶和下行頻帶相同,三上三下,兩上四下,一上五下,TD-SCDMA概述 TD-SCDMA基本原理 TD-SCDMA關(guān)鍵技術(shù) TDD技術(shù) 智能天線 聯(lián)合檢測 接力切換 動態(tài)信道分配 預(yù)研技術(shù) TD-SCDMA產(chǎn)業(yè)化,提 綱,使用智能天線： 能量僅指向小區(qū)內(nèi)處于激活狀態(tài)的移動終端

33、 正在通信的移動終端在整個(gè)小區(qū)內(nèi)處于受跟蹤狀態(tài),不使用智能天線： 能量分布于整個(gè)小區(qū)內(nèi) 所有小區(qū)內(nèi)的移動終端均相互干擾，此干擾是CDMA容量限制的主要原因,智能天線（S.A.）,基本概念,智能天線,天線陣：是一列取向相同、同極化、低增益的天線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：一般等距，主要有等距直線排列、等距圓周排列、等距平面排列,智能天線的分類：線陣、圓陣；全向陣、定向陣,智能天線的原理,智能天線,利用信號在傳輸方向上的差別，將不同天線陣元的信號相位經(jīng)過加權(quán)后進(jìn)行疊加，實(shí)空分，最大限度地利用有限的信道資源,利用了空間上距離方位的差別導(dǎo)致了各個(gè)陣元上

34、接收信號相位不同,智能天線的處理過程,智能天線,智能天線是采用自適應(yīng)天線陣，天線各陣元通過自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)，自適應(yīng)調(diào)整加權(quán) 值，達(dá)到自適應(yīng)改變天線方向圖，從而自適應(yīng)跟蹤多個(gè)用戶 從上行來說：基站利用智能天線對來自移動臺的多徑電波進(jìn)行波達(dá)估計(jì)，進(jìn)行 空間濾波，與聯(lián)合檢測結(jié)合進(jìn)行上行波束成型 從下行來說：基站利用智能天線對發(fā)射信號進(jìn)行下行波束成型，使基站發(fā)射信 號能夠沿著移動臺來波方向發(fā)送回移動臺,智能天線,智能天線的處理過程圖示,智能天線,自適應(yīng)權(quán)值生成框圖,Z(t),自適應(yīng)權(quán)值生成原理,智能天線,經(jīng)過加權(quán)后陣列輸出端的信號：,正如正弦波疊加的效果，第m個(gè)陣元 的權(quán)因子,選擇不同的0，將改變波束的所對

35、 的角度，所以可以通過改變權(quán)值來選 擇合適的方向：,智能天線,直接矩陣求逆算法（DMI） 最小均方算法（LMS） 遞歸最小平方算法（RLS）,非盲算法MMSE,盲算法,最小二乘解擴(kuò)重?cái)U(kuò)算法（LS-DRMTA） 最小二乘解擴(kuò)重?cái)U(kuò)恒模算法（LS-DRMTCMA）,自適應(yīng)權(quán)值生成算法,TD-SCDMA覆蓋分析,智能天線的采用,額外的系統(tǒng)增益,覆蓋半徑增加,在TD-SCDMA系統(tǒng)的發(fā)射電平及接收靈敏度與FDD相同時(shí)，,TD-SCDMA覆蓋半徑主要取決于避免UpPTS（UL）和DwPTS（DL）間干擾的Gp保護(hù)時(shí)隙，折合半徑11.25km。如果允許犧牲15%的容量，小區(qū)半徑可達(dá)到40-50公里。,TD-

36、SCDMA可以支持遠(yuǎn)距離覆蓋,TD-SCDMA移動性分析,先進(jìn)技術(shù)（智能天線、多用戶聯(lián)合檢測等）的采用，使得TD-SCDMA在終 端移動速度上的性能并不亞于其他三代標(biāo)準(zhǔn)。TD-SCDMA系統(tǒng)目前的現(xiàn)場 演示實(shí)驗(yàn)的終端移動速度為125km/h。,TD-SCDMA可以支持高速移動,TD-SCDMA容量分析,智能天線、多用戶聯(lián)合檢測的采用，使TD-SCDMA基本可以克服多址干擾與碼間干擾。表現(xiàn)為在系統(tǒng)負(fù)載變化時(shí)，系統(tǒng)性能基本沒有影響，可以在滿碼道環(huán)境下工作，把一個(gè)“干擾受限”系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)“碼道受限”系統(tǒng),TD-SCDMA是一個(gè)碼道受限系統(tǒng),10%,單用戶,用戶數(shù)和負(fù)載對應(yīng)關(guān)系,2用戶,3用戶,4用

37、戶,5用戶,6用戶,7用戶,8用戶,25%,37%,50%,60%,75%,90%,100%,TD-SCDMA概述 TD-SCDMA基本原理 TD-SCDMA關(guān)鍵技術(shù) TDD技術(shù) 智能天線 聯(lián)合檢測 接力切換 動態(tài)信道分配 預(yù)研技術(shù) TD-SCDMA產(chǎn)業(yè)化,提 綱,聯(lián)合檢測的作用：可以有效減少M(fèi)AI,聯(lián)合檢測,頻率,MAI,檢測到信號,能量,接收到的信號剛剛大于MAI，信噪比很差,Frequency,允許的信號波動,能量,采用了聯(lián)合檢測技術(shù)解擴(kuò)后，接收到的信號有效減少M(fèi)AI，信號比較“干凈”，其它無用的信號都被過濾掉了。,聯(lián)合檢測,聯(lián)合檢測的介紹,聯(lián)合檢測,多用戶檢測： 為了提高CDMA系統(tǒng)的

38、容量，將其它用戶的信息聯(lián)合加以利用，多用戶檢測包括聯(lián)合檢測和干擾抵消。 聯(lián)合檢測： 利用所有用戶的相關(guān)先驗(yàn)信息，在一步之內(nèi)將所有用戶的信號分離出來。 使用聯(lián)合檢測的原因： 快速的進(jìn)行信道估計(jì)和相對簡單的運(yùn)算復(fù)雜度,聯(lián)合檢測的原理,聯(lián)合檢測,聯(lián)合檢測的目的就是根據(jù)上式中的A和e估計(jì)用戶發(fā)送的d,e = Ad n,d是發(fā)射的數(shù)據(jù)符號序列，e是接收的數(shù)據(jù)序列，n是噪聲,TD-SCDMA如何實(shí)現(xiàn)聯(lián)合檢測,聯(lián)合檢測,A是系統(tǒng)矩陣，由擴(kuò)頻碼c和信道脈沖響應(yīng)h 決定 擴(kuò)頻碼c已知 信道脈沖響應(yīng)h利用突發(fā)結(jié)構(gòu)中的訓(xùn)練序列 midamble求解出：emid = Gh + nmid , 其中： G由Midambl

39、e碼構(gòu)造的矩陣 emid 接收機(jī)接收到總信號中的Midamble部分 nmid 噪聲,關(guān)鍵是突發(fā)序列中的訓(xùn)練序列,聯(lián)合檢測,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）,線性聯(lián)合檢測算法,非線性聯(lián)合檢測算法,最小均方誤差判決反饋塊均衡法（MMSE-BDFE） 迫零判決反饋塊均衡法（ZF-BDFE）,聯(lián)合檢測算法,智能天線 聯(lián)合檢測,智能天線聯(lián)合檢測,智能天線的主要作用：降低多 址干擾，提高系統(tǒng)容量 智能天線所不能克服的問題 時(shí)延不超過碼片寬度的多徑干 擾和多普勒效應(yīng)(高速移動),聯(lián)合檢測：基于訓(xùn)練序列的信 道估值，同時(shí)處理多碼道的

40、干 擾抵消,聯(lián)合檢測和智能天線相結(jié)合技術(shù)，可以基本抵消MAI的影響，大大提高系統(tǒng)的抗干擾能力和容量,智能天線+聯(lián)合檢測,系統(tǒng)模型,隨天線數(shù)的增加，誤碼率的性能呈明顯改善趨勢， 達(dá)到相同的誤碼率，8天線比4天線提高23dB的增益； 4天線比單天線提高610dB的增益；,智能天線聯(lián)合檢測,上行鏈路仿真研究,智能天線聯(lián)合檢測,隨天線數(shù)的增加，誤碼率的性能呈明顯改善趨勢， 達(dá)到相同的誤碼率，8天線比4天線提高23dB的增益； 4天線比單天線提高610dB的增益；,下行鏈路仿真研究,TD-SCDMA概述 TD-SCDMA基本原理 TD-SCDMA關(guān)鍵技術(shù) TDD技術(shù) 智能天線 聯(lián)合檢測 接力切換 動態(tài)信

41、道分配 預(yù)研技術(shù) TD-SCDMA產(chǎn)業(yè)化,提 綱,切換是指當(dāng)移動臺處于移動狀態(tài)中通訊從一個(gè)基站或信道轉(zhuǎn)移到另一個(gè)基站或信道的過程,上、下行鏈路質(zhì)量，上、下行鏈路信號的測量，距離或業(yè)務(wù)的變化，更優(yōu)的蜂窩出現(xiàn)，操作和管理的干涉，業(yè)務(wù)流量情況等,切換原因,切換概念,切換概念,在蜂窩結(jié)構(gòu)的無線移動通信系統(tǒng)中， 當(dāng)移動臺從一個(gè)小區(qū)移動到另一個(gè) 小區(qū)時(shí)，為保持移動用電話不中斷 通信需要進(jìn)行的信道切換稱為越區(qū) 切換,越區(qū)切換,無線測量、網(wǎng)絡(luò)判決和系統(tǒng)執(zhí)行,切換步驟,切換控制,不同載頻間的硬切換 同一載頻下的硬切換（強(qiáng)制性硬切換） 系統(tǒng)間硬切換（如與GSM之間） 不同模式間硬切換（如FDD與TDD之間）,硬切

42、換,切換控制,接力切換,切換控制,基站控制器根據(jù)用戶的方位和距離信息經(jīng)過判斷是否進(jìn)入切換區(qū)，通過一個(gè)信令交換過程，手機(jī)從一個(gè)小區(qū)切換到另一個(gè)小區(qū),接力切換原理圖,切換控制,接力切換示意圖,UE收到切換命令前的場景 （上下行均與源小區(qū)連接）,UE收到切換命令后執(zhí)行接力切換的場景 （利用開環(huán)預(yù)計(jì)同步和功率控制，首先只將上行鏈轉(zhuǎn)移到目標(biāo)小區(qū)，而下行鏈路仍與源小區(qū)通信。基站B（目標(biāo)小區(qū)）和基站A（源小區(qū)）在各自的下行鏈路上發(fā)送相同的數(shù)據(jù)，但是此時(shí)UE只在基站A的下行鏈路上接收數(shù)據(jù)。 ）,UE執(zhí)行接力切換完畢后的場景（經(jīng)過N個(gè)TTI后，下行鏈路轉(zhuǎn)移到目標(biāo)小區(qū)，完成接力切換）,與硬切換對比,接收到切換命令

43、前,接收到切換命令后（在激活時(shí)間點(diǎn)，上下行鏈路同時(shí)轉(zhuǎn)移到目標(biāo)小區(qū)，并且首先要進(jìn)行同步和接入過程）,基于接收信號強(qiáng)度的接力切換判決,RSCP_DL_DROP：切換測量啟動門限，當(dāng)UE接收到當(dāng)前服務(wù)小區(qū)的PCCPCH RSCP低于RSCP_DL _DROP的時(shí)候，這時(shí)指示當(dāng)前服務(wù)小區(qū)服務(wù)質(zhì)量下降，需要啟動切換測量。 RSCP_DL_ADD：候選小區(qū)PCCPCH RSCP檢測門限，候選小區(qū)的PCCPCH RSCP必須大于RSCP_DL_ADD才有可能成為切換目標(biāo)小區(qū)。RSCP_DL_COMP：切換當(dāng)中使用的滯后量，避免產(chǎn)生由于信號的隨機(jī)起伏產(chǎn)生不必要的切換，并且保證切換后的信道質(zhì)量。當(dāng)候選小區(qū)的PC

44、CPCH RSCP大于RSCP_DL_ADD之后，然后判斷該候選小區(qū)的PCCPCH RSCP與當(dāng)前服務(wù)小區(qū)的PCCPCH RSCP相比較是否大于RSCP_DL_COMP，大于則切換，并且該候選小區(qū)作為切換目標(biāo)小區(qū)，小于則該候選小區(qū)不能保證切換后的信道質(zhì)量，不能作為切換目標(biāo)小區(qū)。 T1：用于切換的計(jì)時(shí)器，保證測量結(jié)果的可靠性。 T2：用于切換的計(jì)時(shí)器，避免由于信號隨機(jī)起伏引起不必要的切換操作。,RNC根據(jù)UE的測量報(bào)告進(jìn)行分析判決，當(dāng)UE測量上報(bào)的當(dāng)前服務(wù)小區(qū)的PCCPCH RSCP在一段時(shí)間T1內(nèi)持續(xù)低于一個(gè)預(yù)先給定的門限值RSCP_DL_DROP時(shí)， RNC指配UE對相鄰小區(qū)的PCCPCH

45、RSCP進(jìn)行測量，按如下準(zhǔn)則判決是否切換并選擇目標(biāo)小區(qū)： PCCPCH_RSCP candidate RSCP_DL_ADD 并且PCCPCH_RSCP candidate PCCPCH_RSCP serving RSCP_DL_COMP（持續(xù)時(shí)間T2）,接力切換,Node B,source,Node B,target,UE,RNC,UE定位信息,鄰小區(qū)列表，所有基站信息,UE搜索鄰小區(qū)中 的所有基站,建立同步,切換判決,切換指令,發(fā)現(xiàn)目標(biāo)基站，測量報(bào)告，切換請求,確認(rèn)切換完成,刪除無線鏈路,停止發(fā)射和接收,信號,無線鏈路業(yè)務(wù)連接,無線鏈路業(yè)務(wù)連接,無線鏈路業(yè)務(wù)連接,同步保持,接力切換總結(jié),接

46、力切換是介于硬切換和軟切換之間的一種新的切換方法。 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(diǎn)。不同之處在于接力切換不需要同時(shí)有多個(gè)基站為一個(gè)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(diǎn)。 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(diǎn)。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(shí)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(diǎn)。 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

47、-SCDMA概述 TD-SCDMA基本原理 TD-SCDMA關(guān)鍵技術(shù) TDD技術(shù) 智能天線 聯(lián)合檢測 接力切換 動態(tài)信道分配 預(yù)研技術(shù) TD-SCDMA產(chǎn)業(yè)化,提 綱,動態(tài)信道分配分類,頻域DCA 頻域DCA中每一小區(qū)使用的無線信道（頻道）,在給定頻譜范圍內(nèi)，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)（頻道數(shù)）,時(shí)域DCA 在一個(gè)TD-SCDMA載頻上，使用7個(gè)時(shí)隙減少了每個(gè)時(shí)隙中同時(shí)處于激活狀態(tài)的用戶數(shù)量,每載頻多時(shí)隙，可以將受干擾最小的時(shí)隙動態(tài)地分配給處于激活狀態(tài)的用戶,碼域DCA 在同一個(gè)時(shí)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,每

48、個(gè)時(shí)隙16個(gè)碼道，實(shí)現(xiàn)多用戶在相同載頻并行傳輸，有效提升頻譜利用率,空域DCA 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）,智能天線和聯(lián)合檢測技術(shù)相結(jié)合，有效降低系統(tǒng)干擾,動態(tài)信道分配,動態(tài)信道分配算法,慢速DCA,資源分配到小區(qū),根據(jù)小區(qū)的業(yè)務(wù)情況， 確定上下行時(shí)隙轉(zhuǎn)換點(diǎn),TD-SCDMA系統(tǒng)子幀結(jié)構(gòu),固定的上下行時(shí)隙轉(zhuǎn)換點(diǎn),可根據(jù)業(yè)務(wù)需求動態(tài)調(diào)整的上下行時(shí)隙轉(zhuǎn)換點(diǎn),快速DCA,為業(yè)務(wù)分配資源,根據(jù)系統(tǒng)負(fù)荷和鏈路 質(zhì)量觸發(fā)信道調(diào)整,包括碼資源管理和信道動態(tài)調(diào)整 完成時(shí)隙的優(yōu)先級排隊(duì)、交叉時(shí)隙干 擾的消除、碼資源的分配和回收以及信道資源調(diào)整整合功能等,動態(tài)信道分配,CDMA碼

49、分多址技術(shù)的目的是實(shí)現(xiàn)多用戶在相同載頻并行傳輸，有效提升頻譜利用率。 信道碼分配的目標(biāo)是為每個(gè)用戶分配自己的信道碼（OVSF碼），在同一個(gè)載頻上標(biāo)識并區(qū)分不同用戶的連接（信源-信宿），從而實(shí)現(xiàn)了多用戶在相同載頻并行傳輸,在TD-SCDMA系統(tǒng)中，用擾碼區(qū)分小區(qū)，物理信道靠OVSF碼區(qū)分。 Midamble碼的分配也采用一定的策略 由于正交可變擴(kuò)頻因子碼是稀有資源，一個(gè)小區(qū)對應(yīng)一張碼表，為了使得系統(tǒng)既能接入盡量多的用戶，提高系統(tǒng)的容量，就必須考慮碼資源的合理使用問題，所以對于信道化碼資源的規(guī)化和管理就非常重要。,快速DCA 碼資源種類,動態(tài)信道分配,區(qū)分不同小區(qū)的擾碼 區(qū)分不同用戶的信道化碼 區(qū)

50、分不同用戶的Midamble碼,一個(gè)小區(qū)有一個(gè)主擾碼，一個(gè)主擾碼下對應(yīng)一個(gè)碼樹，信道化碼的碼樹是一個(gè)典型的二叉樹，對應(yīng)于SF=116,TD-SCDMA系統(tǒng)中所用到的碼的類型：,在RNC中主要需要規(guī)劃的是信道化碼和訓(xùn)練序列碼,信道化碼的產(chǎn)生：,快速DCA碼資源分配,動態(tài)信道分配,碼表利用率高：分配掉的碼字所阻塞掉的碼字越少，說明碼表利用率越高 碼表復(fù)雜度低：盡量用短碼分配 分配碼的前提：要保證其到樹根路徑上和其子樹上沒有其它碼被分配 分配碼的結(jié)果：會阻塞掉其子樹上的所有低速擴(kuò)頻碼和其到根路徑上的高速擴(kuò)頻碼； 分配策略？,示例：,紅色：已分配的碼字； 綠色：由于低速擴(kuò)頻因子碼字被分配而阻塞掉的高速

51、擴(kuò)頻因子碼字； 藍(lán)色：由于高速擴(kuò)頻因子碼字被分配而阻塞掉的低速擴(kuò)頻因子碼字； 黑色：根據(jù)申請的擴(kuò)頻因子而優(yōu)化分配的碼字。,動態(tài)信道分配,快速DCA碼資源分配信道化碼分配原則,信道調(diào)整和整合的目的:,通過進(jìn)行資源調(diào)整，減少碼資源碎片以便接納更多的用戶,信道調(diào)整和整合的觸發(fā)原因:,1 負(fù)荷控制 各時(shí)隙負(fù)荷不均衡時(shí) 2 周期性觸發(fā) 主要是為了防止分配在許多時(shí)隙槽中的物理信道碎片，在干擾容許的前提下，盡可能將所有所分配物理信道分配在一個(gè)時(shí)隙內(nèi) 3 動態(tài)碼資源分配 為了接納用戶需求，對把某些業(yè)務(wù)調(diào)整到其它時(shí)隙和碼道,快速DCA動態(tài)信道調(diào)整,動態(tài)信道分配,無線資源是十分有限和寶貴的，在一定的無線調(diào)制解調(diào)技

52、術(shù)（RTT）下，頻譜利用率是 固定的，比如TD-SCDMA系統(tǒng)的語音頻譜利用率和數(shù)據(jù)頻譜利用率分別為 15用戶/MHz/cell和1.25Mb/s/MHz/cell 目前，頻率資源不能滿足日益增長的業(yè)務(wù)要求，尤其是高速無線上網(wǎng)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)要 求。在無限要求和有限資源的情況下，必須要對各種業(yè)務(wù)的接入進(jìn)行接納控制（進(jìn)入許 可控制）,接納控制概述,接納控制應(yīng)當(dāng)基于無線測量，在滿足系統(tǒng)穩(wěn)定的前提下盡量滿足新呼叫的服務(wù)質(zhì)量（QoS）請求，即通信速率、通信質(zhì)量（信噪比或誤碼率）和時(shí)延要求。,接納控制,接納控制的過程：當(dāng)用戶（或業(yè)務(wù)）發(fā)起接入呼叫申請資源時(shí)，無線接入子系統(tǒng) （RNS）中的RNC（無線網(wǎng)絡(luò)控制器

53、）進(jìn)行呼叫接納（入）控制（CAC）。若業(yè) 務(wù)的負(fù)荷增量小于系統(tǒng)的剩余容量，則接納，分配相應(yīng)的資源給呼叫用戶； 若負(fù)荷增量大于系統(tǒng)的剩余容量，則拒絕接納此呼叫用戶，或者 進(jìn)行協(xié)商，協(xié)商成功后接納此呼叫用戶。,Itotal_old+I Ithreshold,上行接納控制,Ptotal_old+P=Pthreshold,下行接納控制,total_old 小區(qū)基站所接收到的總寬帶功率 I 新業(yè)務(wù)接入后基站所接收到的干擾功率增量的預(yù)測值 Threshold 接入門限值,total_old 小區(qū)基站目前的總發(fā)射功率 P 新業(yè)務(wù)接入后基站總發(fā)射功率增量的預(yù)測值 Phreshold 接入門限值,接納控制過程,

54、接納控制,系統(tǒng)不斷在實(shí)時(shí)測量系統(tǒng)小區(qū)的負(fù)荷，當(dāng)負(fù)荷平均值在一個(gè)設(shè)定的時(shí)間內(nèi)超越某一個(gè)門限值時(shí)，說明系統(tǒng)負(fù)荷較重，使負(fù)荷進(jìn)入系統(tǒng)的不穩(wěn)定運(yùn)行區(qū)，此時(shí)就有必要進(jìn)行負(fù)荷控制,負(fù)荷控制原理,下行快速負(fù)荷控制：拒絕從移動臺來的增加功率的命令 上行快速負(fù)荷控制：減少上行用于上行快速功率控制的SIR目標(biāo)值,減少分組業(yè)務(wù)的吞吐量（降低傳輸速率） 切換到其它的載頻 減少實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的速率 執(zhí)行掉話操作,負(fù)荷控制原理,負(fù)荷控制,負(fù)荷控制的種類,負(fù)荷控制的方法,負(fù)荷控制流程,負(fù)荷控制,TD-SCDMA概述 TD-SCDMA基本原理 TD-SCDMA關(guān)鍵技術(shù) TDD技術(shù) 智能天線 聯(lián)合檢測 接力切換 動態(tài)信道分配 預(yù)研技

55、術(shù) TD-SCDMA產(chǎn)業(yè)化,提 綱,為了達(dá)到提高下行分組數(shù)據(jù)速率和減少時(shí)延的目的，HSDPA主要采用了 自適應(yīng)的編碼和調(diào)制方案（AMC，Adaptive modulation and coding） 混合自動請求重傳（HARQ， Hybrid Automatic Repeat Request） 快速小區(qū)選擇技術(shù)（FCS，F(xiàn)ast Cell Selection） 替代了R99、R4中的可變擴(kuò)頻碼和快速功率控制。,技術(shù)發(fā)展預(yù)研-無線上、下行增強(qiáng)技術(shù)（HSDPA）,HSDPA,HSDPA,技術(shù)特性： 16QAM（正交振幅調(diào)制） HARQ(混合重傳) AMC(自適應(yīng)調(diào)制編碼) 快速調(diào)度,業(yè)務(wù)特性： 2

56、.8 Mbit/s每載波 5 TSs,HSDPA,HSPDA高速下行分組接入技術(shù)可以在不改變已經(jīng)建設(shè)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的情況下，提高下行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)速率,傳統(tǒng)的SISO天線系統(tǒng)：可提供時(shí)間分集（編碼、RAKE）和頻率分集處理（擴(kuò)頻）方式,傳統(tǒng),技術(shù)發(fā)展預(yù)研-無線上、下行增強(qiáng)技術(shù)（SISO）,技術(shù)發(fā)展預(yù)研-無線上、下行增強(qiáng)技術(shù)（MIMO）,具有空間分集增益的MIMO系統(tǒng),具有發(fā)送天線分集的MISO系統(tǒng),具有接收天線分集的SIMO系統(tǒng),技術(shù)發(fā)展預(yù)研-無線上、下行增強(qiáng)技術(shù)（MISO或SIMO）,SISO、SIMO/MISO、MIMO的系統(tǒng)頻譜效率對比,2005Q2,中興通訊TD-SCDMA技術(shù)演進(jìn)方案,圓陣/線

57、陣智能天線 聯(lián)合檢測,動態(tài)AMR 增強(qiáng)的定位業(yè)務(wù) CBC,2Mbps,PTT,靜態(tài)AMR 64k可視電話 PS 64/128/384k 基于小區(qū)的定位 混合業(yè)務(wù),HSUPA,射頻遠(yuǎn)端單元 補(bǔ)充頻段基站,大容量宏蜂窩基站 微蜂窩基站 室外型基站,室內(nèi)宏蜂窩基站,GSM切換/漫游 接力切換 加密 信道化STM-1,分布式基站 WCDMA切換/漫游 多頻點(diǎn)小區(qū) 8PSK IMS,TD-SCDMA集群 HSDPA,MBMS MIMO TD-OFDM HSUPA,2006Q2,2006Q4,2005Q4,TD-SCDMA概述 TD-SCDMA基本原理 TD-SCDMA關(guān)鍵技術(shù) TD-SCDMA產(chǎn)業(yè)化,提 綱,中國3G移動用戶發(fā)展預(yù)測,全球3G市場狀況,全球3G用戶分布（總共1.32億用戶）,全球3G網(wǎng)絡(luò)分布（總共118個(gè)商用網(wǎng)絡(luò)，分布在48個(gè)國家）,全球3G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)開始啟動 目前全球的3G