TD-SCDMA基本原理基本原理中兴通讯学院中兴通讯学院TD&W&PCS无线团队无线团队目标目标学习完本课程，您将会：?掌握TD-SCDMA系统的物理层结构?了解TD-SCDMA数据编码复用和发送过程课程内容课程内容物理层结构信道结构信道编码与复用扩频与调制物理层结构物理层结构什么是什么是TD-SCDMAFrequencyTimePower density(CDMA codes) 1.6 MHz0:15TS02. Carrier (optional)3. Carrier (optional)TS1TS2 TS3TS4 TS5TS6 DLDLDLDLULULUL5 msDwPTS UpPTSGPDLTime Division Duplex Synchronous Code Division Multiplex AccessTime Division Duplex Synchronous Code Division Multiplex Access物理层结构物理层结构物理信道帧结构物理信道帧结构Radio frame 10msSystem Frame Number Sub-frame5msTS5TS4TS0TS2TS1GPTS3TS6DwPTSUpPTSDataMidambleData675us(864chips)gL1144chipsTD-SCDMA帧结构每帧有两个上/下行转换点 TS0为下行时隙 TS1为上行时隙 三个特殊时隙GP, DwPTS, UpPTS 其余时隙可根据根据用户需 要进行灵活UL/DL配置所有的物理信道都采用四层结构：系统帧号、无线帧、子帧和时隙/码物理层结构物理层结构物理信道帧结构物理信道帧结构?3GPP定义的一个定义的一个TDMA帧长度为帧长度为10ms。一个。一个10ms的帧分成两个结构完全相同的子帧，每个子帧的时长为的帧分成两个结构完全相同的子帧，每个子帧的时长为5ms。这是考虑到了智能天线技术的运用，智能天线每隔。这是考虑到了智能天线技术的运用，智能天线每隔5ms进行一次波束的赋形。进行一次波束的赋形。?子帧分成子帧分成7个常规时隙（个常规时隙（TS0 TS6），每个时隙长度为），每个时隙长度为864chips，占，占675us）。）。?DwPTS（下行导频时隙，长度为（下行导频时隙，长度为96chips，占，占75us）?GP（保护间隔，长度（保护间隔，长度96chips，75us）?UpPTS（上行导频时隙，长度（上行导频时隙，长度160chips，125us）?子帧总长度为子帧总长度为6400chips，占，占5ms，得到码片速率为，得到码片速率为1.28Mcps。物理层结构物理层结构物理信道帧结构物理信道帧结构?TS0用作下行时隙来发送系统广播信息，广播信道用作下行时隙来发送系统广播信息，广播信道PCCPCH占用该时隙进行发射。占用该时隙进行发射。?TS1总是固定地用作上行时隙。总是固定地用作上行时隙。?其它的常规时隙可以根据需要灵活地配置成上行或下行以实现不对称业务的传输，上下行的转换由一个转换点（其它的常规时隙可以根据需要灵活地配置成上行或下行以实现不对称业务的传输，上下行的转换由一个转换点（Switch Point）分开。每个）分开。每个5ms的子帧有两个转换点（的子帧有两个转换点（DL到到UL和和UL到到DL ），第一个转换点固定在），第一个转换点固定在TS0结束处，而第二个转换点则取决于小区上下行时隙的配置。结束处，而第二个转换点则取决于小区上下行时隙的配置。Data 352chipsMidamble 144chipsGP 16Data 352chips675 s物理层结构物理层结构常规时隙常规时隙?由由864 Chips组成，时长组成，时长675us；?业务和信令数据由两块组成，每个数据块分别由业务和信令数据由两块组成，每个数据块分别由352 Chips组成；组成；?训练序列训练序列(Midamble)由由144 Chips组成；组成；?16 Chips为保护；为保护；?可以进行波束赋形；可以进行波束赋形；物理层结构物理层结构常规时隙常规时隙?Midamble码码?整个系统有整个系统有128个长度为个长度为128chips的基本的基本midamble码，分成码，分成32个码组，每组个码组，每组4个。个。?一个小区采用哪组基本一个小区采用哪组基本midamble码由基站决定，当建立起下行同步之后，移动台就知道所使用的码由基站决定，当建立起下行同步之后，移动台就知道所使用的midamble码组。码组。Node B决定本小区将采用这决定本小区将采用这4个基本个基本midamble中的哪一个。同一时隙的不同用户将使用不同的训练序列位移。中的哪一个。同一时隙的不同用户将使用不同的训练序列位移。?训练序列的作用： 上下行信道估计； 功率测量； 上行同步保持。训练序列的作用： 上下行信道估计； 功率测量； 上行同步保持。?传输时传输时Midamble码不进行基带处理和扩频，直接与经基带处理和扩频的数据一起发送，在信道解码时它被用作进行信道估计。码不进行基带处理和扩频，直接与经基带处理和扩频的数据一起发送，在信道解码时它被用作进行信道估计。物理层结构物理层结构常规时隙物理层信令常规时隙物理层信令TPC/SS/TFCIData symbolsMidambleData symbolsTPC symbols SS symbolsGP1stpart of TFCI code word2nd part of TFCI code wordData symbolsMidambleData symbolsTPC symbolsTime slot x (864 Chips)SS symbolsGP3rdpart of TFCI code word4th part of TFCI code wordRadio Frame 10msSub-frame 5msSub-frame 5msTime slot x (864 Chips)?位置：位于位置：位于midamble的两侧的两侧?TPC: 调整步长是调整步长是1, 2或或3dB?SS；最小精度是；最小精度是1/8个个chip?TFCI；分四个部分位于相邻的两个子帧内；分四个部分位于相邻的两个子帧内物理层结构物理层结构常规时隙物理层信令常规时隙物理层信令TPC/SS/TFCI数据数据TF CIMidambleSSTP CTF CI数据数据TF CIMidambleSSTP CTF CI子帧 #2n子帧 #2n+1第 1 部分第 4 部分第 3 部分第 2 部分?TFCI（Transport Format Combination Indicator）用于指示传输的格式，对每一个）用于指示传输的格式，对每一个CCTrCH，高层信令将指示所使用的，高层信令将指示所使用的TFCI格式。对于每一个所分配的时隙是否承载格式。对于每一个所分配的时隙是否承载TFCI信息也由高层分别告知。如果一个时隙包含信息也由高层分别告知。如果一个时隙包含TFCI信息，它总是按高层分配信息的顺序采用该时隙的第一个信道码进行扩频。信息，它总是按高层分配信息的顺序采用该时隙的第一个信道码进行扩频。TFCI是在各自相应物理信道的数据部分发送，这就是说是在各自相应物理信道的数据部分发送，这就是说TFCI和数据比特具有相同的扩频过程。对于每个用户，和数据比特具有相同的扩频过程。对于每个用户，TFCI信息将在每信息将在每10ms无线帧里发送一次。无线帧里发送一次。物理层结构物理层结构常规时隙物理层信令常规时隙物理层信令TPC/SS/TFCI数据数据TF CIMidambleSSTP CTF CI数据数据TF CIMidambleSSTP CTF CI子帧 #2n子帧 #2n+1第 1 部分第 4 部分第 3 部分第 2 部分?TPC（Transmit Power Control）用于功率控制，该控制信号每个子帧（）用于功率控制，该控制信号每个子帧（5ms）发射一次。这也意味着）发射一次。这也意味着TD的功控频率是每秒的功控频率是每秒200次。每次调整步长为次。每次调整步长为1，2，3dB.?SS（Synchronization Shift）是）是TD-SCDMA系统中所特有的，用于实现上行同步，他也是每隔一个子帧进行一次调整。系统中所特有的，用于实现上行同步，他也是每隔一个子帧进行一次调整。GP (32chips)SYNC-DL(64chips)75 s物理层结构物理层结构下行导频时隙下行导频时隙DwPTS?用于下行同步和小区搜索；用于下行同步和小区搜索；?该时隙由该时隙由96 Chips组成组成: 32用于保护；用于保护；64用于导频序列；时长用于导频序列；时长75us?32个不同的个不同的SYNC-DL码，用于区分不同的基站；码，用于区分不同的基站；?为全向或扇区传输，不进行波束赋形。为全向或扇区传输，不进行波束赋形。GP (32chips)SYNC-UL(128chips)125 s物理层结构物理层结构上行导频时隙上行导频时隙UpPTS?用于建立上行初始同步和随机接入，以及越区切换时邻近小区测量用于建立上行初始同步和随机接入，以及越区切换时邻近小区测量?160 Chips: 其中其中128用于用于SYNC-UL，32用于保护用于保护?SYNC-UL有有256种不同的码，可分为种不同的码，可分为32个码组，以对应个码组，以对应32个个SYNC-DL码，每组有码，每组有8个不同的个不同的SYNC-UL码，即每一个基站对应于码，即每一个基站对应于8个确定的个确定的SYNC-UL码码?NodeB从终端上行信号中获得初始波束赋形参数从终端上行信号中获得初始波束赋形参数物理层结构物理层结构GP保护时隙保护时隙?96 Chips保护时隙，时长保护时隙，时长75us；?用于下行到上行转换的保护；用于下行到上行转换的保护；?在小区搜索时，确保在小区搜索时，确保DwPTS可靠接收，防止干扰可靠接收，防止干扰UL工作；工作；?在随机接入时，确保在随机接入时，确保UpPTS可以提前发射，防止干扰可以提前发射，防止干扰DL工作；工作；?确定基本的基站覆盖半径。确定基本的基站覆盖半径。课程内容课程内容物理层结构信道结构信道编码与复用扩频与调制信道结构信道结构3种信道模式种信道模式?逻辑信道：逻辑信道：?直接承载用户业务；根据承载的是控制平面业务还是用户平面业务分为两大类，即控制信道和业务信道。直接承载用户业务；根据承载的是控制平面业务还是用户平面业务分为两大类，即控制信道和业务信道。?传输信道：传输信道：?无线接口层无线接口层2和物理层的接口，是物理层对和物理层的接口，是物理层对MAC层提供的服务；根据传输的是针对一个用户的专用信息还是针对所有用户的公共信息分为专用信道和公共信道两大类。层提供的服务；根据传输的是针对一个用户的专用信息还是针对所有用户的公共信息分为专用信道和公共信道两大类。?物理信道：物理信道：?各种信息在无线接口传输时的最终体现形式，每一种使用特定的载波频率、码（扩频码和扰码）以及载波相对相位都可以理解为一类特定的信道。各种信息在无线接口传输时的最终体现形式，每一种使用特定的载波频率、码（扩频码和扰码）以及载波相对相位都可以理解为一类特定的信道。信道结构信道结构信道概念信道概念PHY layerMAC layerRLC layer传输信道物理信道逻辑信道L1L2信道结构信道结构传输信道及其分类传输信道及其分类?传输信道是由传输信道是由L1提供给高层的服务，根据在空中接口上如何传输及传输什么特性的数据来定义的。提供给高层的服务，根据在空中接口上如何传输及传输什么特性的数据来定义的。?传输信道一般可分为两组：传输信道一般可分为两组：?专用信道专用信道DCH在这类信道中，在这类信道中，UE是通过物理信道来识别。是通过物