A1.TD-SCDMA技術(shù)及其約束(蘇2011.04.29)

TD-SCDMA技術(shù)及其約束京信通信系統(tǒng)（中國）有限公司2011.041參加TD-SCDMARITT試驗

TD-SCDMA基站

TD-SCDMA基站（扇區(qū)）兩個塔放射頻最大發(fā)射功率2W×4X2=16W

PCCPCH＝15dBi（單元天線）+10Lg(2w×8單元天線x2碼道/5碼道)

PDCH＝15dBi+10Lg(2w×8×G智能增益/每時隙用戶數(shù))

＝

15dBi+10Lg(2wx8x8/8)Or=15dBi+10Lg(2wx8x3/8)TD-SCDMA基站及天饋系統(tǒng)圖2傳統(tǒng)模式建網(wǎng)面臨問題傳統(tǒng)TD-SCDMA宏基站建網(wǎng)模式特點傳統(tǒng)宏基站體積大，重量重，對工作環(huán)境要求高，需要專用機房機房距離天頂一般有一段30米左右距離，TD-SCDMA頻率高，線損大，功率嚴重浪費智能天線及其饋電系統(tǒng)十分復(fù)雜，工程實施難度大3參加TD-SCDMARITT試驗

TD-SCDMA光纖直放站接入采用直接耦合基站信號方式，信源強度、質(zhì)量能得到保證耦合方式分機頂耦合和塔頂耦合覆蓋區(qū)TD光纖遠端機ANTTD光纖近端機校準天線

為了便于工程實施和維護，建議采用機頂耦合方式由于校準口對智能天線算法有關(guān)，建議不采用耦合校準口信號4TD-SCDMA核心頻段A

TD-SCDMA核心頻段A:2010～2025MHz，每載頻1.6MHz，共有9個載波信道號Nt=5*F（2010.0<F<2025.0），每隔200KHz一個信道號2010.8MHz2012.4MHz2014.0MHz2015.8MHz2017.4MHz2019.0MHz2020.8MHz2022.4MHz2024.0MHz5智能天線室外安裝實例參加TD-SCDMARITT試驗

智能天線構(gòu)造和原理6定向智能天線參加TD-SCDMARITT試驗

智能天線構(gòu)造和原理7平面型定向天線特性:輸出功率每載頻33dBm在120°(3扇區(qū))形成自適應(yīng)波束天線增益(接收和發(fā)射)約15dBi(波束65°,90°)平面型8單元天線陣列8導頻智能天線導頻和BCH覆蓋區(qū)話務(wù)信道覆蓋區(qū)BCCH和導頻信道TD-SCDMA中BCH和導頻信道沒有波束成型功能話務(wù)信道采用波束成型功能91.TD-SCDMA幀結(jié)構(gòu)TD-SCMDA物理層-幀結(jié)構(gòu)10TD-SCDMA物理層-幀結(jié)構(gòu)1.TD-SCDMA幀結(jié)構(gòu)11用于下行到上行轉(zhuǎn)換的保護在小區(qū)搜索時，確保DwPTS可靠接收，防止干擾UL工作在隨機接入時，確保UpPTS可以提前發(fā)射，防止干擾DL工作確定基本的基站覆蓋半徑（11.25km）.在公路、鐵路覆蓋中，系統(tǒng)的覆蓋距離將受限GP保護時隙的影響，此時根據(jù)實際情況需要采用__UpPch

Shiftting______技術(shù)擴大系統(tǒng)覆蓋區(qū)。TD-SCMDA幀結(jié)構(gòu)-特殊時隙GP結(jié)構(gòu)2.特殊時隙GP結(jié)構(gòu)123.TD-SCDMAsystemformobile(TSM)

空中接口時隙13物理信道映射過程例:2Mbps下行分組數(shù)據(jù)物理信道映射過程注：2Mbps業(yè)務(wù)僅用一些特殊環(huán)境如室內(nèi)表:2Mbps分組數(shù)據(jù)參數(shù)表Transportblocksize傳輸塊大小20480*Bbits(B=0,1)CRC循環(huán)冗余校驗24bitsCoding編碼noTTI傳輸時間間隔10msMidamble中間碼144chipsCodesandtimeslots碼與時隙SF=11codesx5timeslots/1碼5時隙TFCI傳輸格式組合指示24bitsL1controlsignals第1層控制信令6bits14352×log28子幀分割速率匹配第2次交織物理信道映射子幀#1子幀#2碼塊級聯(lián)碼塊分割附加CRC傳輸塊物理信道映射過程右圖可以看出：對于2Mbps分組數(shù)據(jù)沒有進行編碼，擴頻因子Q（SF1）=1，采用8PSK調(diào)制，M=8（352×log2M=1056，M=8），在一個子幀中占用了5個常規(guī)時隙。153.信道編碼和射頻調(diào)制

TD-SCDMA信號編碼、擴頻、擾碼和射頻調(diào)制（下行）信源傳輸塊CRC編碼卷積Turbo均衡交積速率匹配數(shù)據(jù)調(diào)制QPSK/8PSKDEMUX擴頻擴頻擾碼擾碼A數(shù)字信號IQIQTDM及子幀形成A濾波濾波DCADCA∑IQIQSync-DLMidamblef1正交調(diào)制Cos2ωtSin2ωtIQ發(fā)射天線164.各碼字間的對應(yīng)關(guān)系碼紐關(guān)聯(lián)碼下行導頻碼ID上行導頻碼擾碼ID基本Midamble碼ID碼組100--700112233碼組218--1544556677

……

31248--255124124125125126126127127TD-SCDMA各碼字間的對應(yīng)關(guān)系表17自相關(guān)作用：用于UE(用戶）解調(diào)本小區(qū)sync-DL（下行同步）碼的多徑，自相關(guān)為1；互相關(guān)作用：相鄰小區(qū)的sync-DL碼對本小區(qū)sync-DL碼的干擾為0.5.下行(導頻碼)同步碼sync-DL的相關(guān)性18擾碼的自相關(guān)：本小區(qū)UE（或NodeB）對于常規(guī)時隙多徑信號的解調(diào)自相關(guān)時應(yīng)為1（0碼片偏移），在+-8（1-15）個碼片偏內(nèi)相關(guān)結(jié)果為0.25的旁瓣；擾碼的互相關(guān)：相鄰小區(qū)的信號對于本小區(qū)信號干擾，在128個擾碼中有114個互相關(guān)為1，因此擾碼的互相關(guān)要慎重規(guī)劃。TD-SCDMA有128個擾碼,擾碼長為16個CHIPS.(比較WCDMA有8192個擾碼,擾碼長為38400個CHIPS,有最佳自相關(guān)和互相關(guān),由此決定WCDMA不需GPS).6.擾碼的相關(guān)性19智能天線智能天線波束賦形，形成方向性波束用戶跟隨能量集中低旁瓣泄漏智能天線基本概念與原理智能天線是由多根天線陣元組成天線陣列智能天線的原理是通過調(diào)節(jié)各陣元信號的加權(quán)幅度和相位來改變陣列天線的方向圖，從而抑制干擾，提高信干比7.智能天線20智能天線使用智能天線...能量僅指向小區(qū)內(nèi)處于激活狀態(tài)的移動終端正在通信的移動終端在整個小區(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的優(yōu)勢減少小區(qū)間和小區(qū)內(nèi)干擾降低多徑干擾等效發(fā)射功率提高提高系統(tǒng)信噪比提高接收靈敏度改進了小區(qū)覆蓋（合成波束）增加了容量及小區(qū)覆蓋半徑降低發(fā)射功率，基站成本降低有利于精確定位業(yè)務(wù)7.智能天線21聯(lián)合檢測8.TD聯(lián)合檢測傳統(tǒng)的接收技術(shù)是針對某一用戶進行信號檢測而把其他用戶作為噪聲加以處理，在用戶數(shù)增多時，導致了信噪比惡化，系統(tǒng)性能和容量都不如人意。聯(lián)合檢測技術(shù)是在傳統(tǒng)檢測技術(shù)的基礎(chǔ)上，充分利用造成多址干擾的所有用戶信號及其多徑的先驗信息（信號之間的相關(guān)性時已知的：如確知的用戶信道碼，各用戶的信道估計），把用戶信號的分離當作一個統(tǒng)一的相互關(guān)聯(lián)的聯(lián)合檢測過程來完成，從而具有優(yōu)良的抗干擾性能，降低了系統(tǒng)對功率控制精度的要求，因此可以更加有效地利用上行鏈路頻譜資源，顯著地提高系統(tǒng)容量，并削弱了“遠近效應(yīng)”的影響。228.聯(lián)合檢測JointDetection聯(lián)合檢測JointDetection: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)干擾為零233.3聯(lián)合檢測利用接收到多個用戶的信號，實現(xiàn)目標用戶信號的判斷聯(lián)合檢測優(yōu)勢抑制ISI(碼間干擾)與MAI（多用戶干擾）抑制遠近效應(yīng)，降低功率控制要求

8.TD關(guān)鍵性技術(shù)聯(lián)合檢測243.4上行同步上行同步基本概念上行同步優(yōu)勢同一時隙不同用戶的信號同步到達基站接收機；充分利用OVSF碼的正交性。最大限度的克服MAI；簡化基站解調(diào)設(shè)計方案，降低基站成本。上行同步實現(xiàn)同步的建立；同步的動態(tài)保持；實時閉環(huán)同步的精確跟蹤控制。9.上行同步25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UplinkDownlinkTimeDistancefromBasestationNearFarTimingAdvancePropagationDelay26接力切換接力切換基本概念與原理接力切換基本定義：接力切換使用上行預(yù)同步技術(shù)，在切換過程中，UE從原小區(qū)接收下行接力切換原理：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TD-SCDMA移動通信系統(tǒng)的核心技術(shù)之一。數(shù)據(jù)，向目標小區(qū)發(fā)送上行數(shù)據(jù)，即上下行通信鏈路先后轉(zhuǎn)移到目標小區(qū)。9.接力切換27接力切換9.接力切換28動態(tài)信道分配的基本概念與原理定義：在終端接入和鏈路持續(xù)期間，對信道進行動態(tài)分配和調(diào)整。動態(tài)信道分配10.TD關(guān)鍵性技術(shù)-DCA29動態(tài)信道分配方法動態(tài)信道分配頻域DCA

時域DCA

碼域DCA

空域DCA以上幾種方法全面降低了相應(yīng)的小區(qū)間干擾，從而使頻譜利用率得以優(yōu)化。6MHz16codecanbeusedEachuserareindentifiedbyeachCDMAcodetimeslotdownlinkdownlinkdownlinkuplinktimecodefrequency10.TD動態(tài)信道分配DCA30動態(tài)信道分配10.TD動態(tài)信道分配DCADCA技術(shù)的特點：?能夠高效率地利用有限的無線資源，提高系統(tǒng)容量；?適應(yīng)3G業(yè)務(wù)的需要，尤其是高速率的上、下行不對稱的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和多媒體業(yè)務(wù)，保證其服務(wù)質(zhì)量要求（QoS）；?TDD系統(tǒng)的優(yōu)勢所在：通過靈活的時隙分配，進行上下行鏈路的轉(zhuǎn)換，更有利于支持不對稱業(yè)務(wù)；?DCA的缺點是DCA算法相對于固定信道分配來說較為復(fù)雜，系統(tǒng)開銷也比較大。31*同頻組網(wǎng)*異頻組網(wǎng)*N頻點同頻組網(wǎng)11.TD系統(tǒng)組網(wǎng)方案32每個小區(qū)對應(yīng)一個絕對頻點號單個扇區(qū)配置多個載頻后，每個載頻對應(yīng)一個邏輯小區(qū)TS0和特殊時隙在每個載頻上分別發(fā)射11.TD系統(tǒng)組網(wǎng)方案33優(yōu)點--最高的頻譜利用率--不必進行頻率規(guī)劃缺點--輕微的小區(qū)呼吸效應(yīng)(相鄰小區(qū)干擾引起)--鏈路預(yù)算在小區(qū)干擾余量上需要考慮1~1.5dB鄰區(qū)干擾余量--每小區(qū)每載頻負荷量相應(yīng)減小--輕微呼吸效應(yīng)造成小區(qū)半徑一定程度收縮--需要做更多的網(wǎng)規(guī)網(wǎng)優(yōu)工作在15M帶寬內(nèi)可支持的最大配置是S9/9/9F1,2,3F1,2,3F1,2,3TD同頻組網(wǎng)34優(yōu)點--每小區(qū)每載頻支持更高的負荷--由于沒有同頻干擾,小區(qū)覆蓋會更好--網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和優(yōu)化更加容易缺點--最低的頻譜利用率--需要進行頻率規(guī)劃在15M帶寬內(nèi)可支持的最大配置是S3/3/3F4,5,6F7,8,9F1,2,3TD異頻組網(wǎng)35僅在小區(qū)/扇區(qū)的一個載頻上發(fā)送DwPTS和廣播信息承載P-CCPCH的載頻稱為主載頻，其余載頻稱為輔