CNTTR通信技术术教材初级级 TD-SCDMA技术介绍Page 2 TD-SCDMA TD-SCDMA背景介背景介绍绍绍绍 TD-SCDMA主要技术 TD-SCDMA关键特性 设备 和网络配置描述 WCDMA,TD-SCDMA WCDMA,TD-SCDMA 共存共存 内容提要Page 3UMTSStandardIMT-2000Core network compatibilityPrimary Standardisation bodiesFreq. bandDECTIMT-FTISDNETSIIMT-2000 FDMA / TDMAunpairedCDMA2000IMT-MCANSI-413GPP2IMT-2000 CDMA MC (multi carrier)pairedUWCC136IMT-SCANSI-41TIA (US)IMT-2000 TDMA SC (single carrier)pairedUTRA-TDDIMT-TDGSM MAP3GPPunpairedIMT-2000 CDMA TD (time division) TDD-HCRTD-SCDMAunpairedGSM MAPCWTS 3GPPIMT-TDIMT-2000 CDMA TD (time division) TDD-LCRUTRA-FDDIMT-DSGSM MAP3GPPIMT-2000 CDMA DS (direct spread) W-CDMApairedUTRAN TDDIMT-2000 Family MembersIMT-2000 Family MembersPage 4TD-SCDMATD-SCDMA现现现现状状TD-SCDMA 为为CWTS 和3GPP完全支持 TD-SCDMA 是IMT-2000的家族成员员 TD-SCDMA 将首次在中国投入市场场并可开展全球业务业务 TD-SCDMA 可替换换UTRA-FDD TD-SCDMA 的TDD技术术是后3G网络络的主要技术术 TD-SCDMA 可与UTRA-TDD结结合(1.28MHz 不同的下行同步码标识 不同的小区和不同的码组GP2 (32 chips)SYNC1 (128 chips)UpPTS125 s UpPTS 用于在一个随机接入过程或切换时发 起UE和BTS之间的上行同步建立TD-SCDMA TD-SCDMA 基本原理基本原理 1 1Page 13 每个时隙的扩频码 分配Qk = 1Qk = 4= (1)(K = 1)Q = 1a生成OVSF （Orthogonal Variable Spreading Factor）序列的码树码树Qk = 2= (1, 1)(K = 1)Q = 2a= (1,-1)(K = 2)Q = 2a(K = 1)Q = 4a(K = 2)Q = 4a(K = 3)Q = 4a(K = 4)Q = 4a= (1, 1, 1, 1)= (1, 1,-1,-1)= (1,-1, 1,-1)= (1,-1,-1, 1)TD-SCDMA TD-SCDMA 基本原理基本原理 2 2Page 14中通网培训初级系列教材 内部保密TD-SCDMA TSM (CS)控制平面协议协议Page 15物理层层提供的服务务：1.传输传输 信道：公共传输信道；专用传输信道；2.IndicatorPaging Indicator 信道映射 Page 16中通网培训初级系列教材 内部保密 物理层层提供的服务务公共传输 信道 BCH - Broadcast Channel FACH Forward Access Channel PCH Paging Channel RACH Random Access Channel USCH Uplink Shared Channel DSCH Downlink Shared Channel HS-DSCH High Speed Downlink Shared Channel 物理层层提供的服务务专用传输 信道 Dedicated Channel (DCH) 物理层层提供的服务务Indicator Paging Indicator信道映射 Page 17Transport channelsPhysical channelsDCHDedicated Physical Channel (DPCH)BCHPrimary Common Control Physical Channels (P-CCPCH)PCHSecondary Common Control Physical Channels(S-CCPCH)FACHSecondary Common Control Physical Channels(S-CCPCH)PICHRACHPhysical Random Access Channel (PRACH)USCHPhysical Uplink Shared Channel (PUSCH)DSCHPhysical Downlink Shared Channel (PDSCH)Down link Pilot Channel (DwPCH)Up link Pilot Channel (UpPCH)FPACHHS-DSCHHigh Speed Physical Downlink Shared Channel (HS-PDSCH)Shared Control Channel for HS-DSCH (HS-SCCH)Shared Information Channel for HS-DSCH (HS-SICH)信道映射 Page 18内容提要 TD-SCDMA 背景介背景介绍绍 TD-SCDMA TD-SCDMA 主要技主要技术术 TD-SCDMATD-SCDMA关关键键键键特性特性 设备设备 和网和网络络配置描述配置描述 WCDMA,TD-SCDMAWCDMA,TD-SCDMA共存共存Page 19TD-SCDMATD-SCDMA关关键键键键技技术术术术 双工时时分复用TDD . 支持无线资线资 源自适应应分配 码码分多址CDMA . 支持多用户户同时时接入 联联合检测检测 JD . 最小化小区间间干扰扰 动态动态 信道分配 . 减小了小区间间干扰扰 智能天线线 . 进进一步最小化小区间间干扰扰Page 20双工双工时时时时分复用分复用 (TDD)(TDD)TD-SCDMA 优势优势 灵活调调整和提供非对对称业务业务 无须须使用成对频对频 段进进行空分 按用户户的业务业务 需求进进行频频率分 配使得频谱频谱 利用率达到最佳 上下行使用同一载频载频 使得上下 行射频频信道完全对对称 充分利用智能天线线技术术 无需笨重而庞庞大的射频频双工器 精简简的基站Time Division Duplex (TD-SCDMA): UL band same as DL band D U D D D DDDFrequency Division Duplex (FDD): UL band separated from DL band DD D D DDDUU UplinkD Downlinkunused Resources:Page 21无需使用成无需使用成对频对频对频对频 段段中国的频谱分配:任何频谱频谱 都可用于 TD-SCDMA1880-1920MHz2010-2025Mhz2300-2400MHzTotal 155MHzPage 22码码码码分多址分多址(CDMA)(CDMA)up to 16 codes1.6 MHzDownlinkDownlinkDownlinkDownlinkUplinkCDMA 特性 多个用户户同时时接入同一个无线线信道 按用户户需求进进行容量分配 由于共用同一无线线信道和时时隙，每个 CDMA用户户 信号都是其他用户户的干扰扰 (= 多用户户接入干扰扰)Each user is identified by its temporarily assigned CDMA codeTimeslotPage 23联联联联合合检测检测检测检测 (JD)(JD)一个专专用的空中接口突发结发结 构使得接受端能够对够对 无线线 信道进进行估计计。 考虑虑所估计计的无线线信道，对对所有信号同时进时进 行检测检测 。抑制多用户户干扰扰 极大地增加了检测动态检测动态 范围围 最小化小区间间干扰扰JD是如何工作的 ? 为为什么JD 如此重要 ?Page 24联联联联合合检测导检测导检测导检测导 致最致最优优优优 TD-SCDMA TD-SCDMA 容量容量 如果每时时隙只有 1 个信号, 联联合检测检测 (JD) 不是有效的. 联联合检测检测 是有效的：在同步CDMA运营营下每时时隙的 多用户检测户检测 . 通过联过联 合检测检测 的MAI计计算矩阵阵, 多用户户干扰扰(MAI，由CDMA多个用户户信号引起的) 被去除 结论结论 ：通过过去除MAI增加了CDMA的承载载系数，JD支持增加了的CDMA 传输传输 容量 . 通过过去除 MAI, JD导导致对对多用户户信号检测动态检测动态 范围围达20 dB，大大方便了功率控制.Page 25联联联联合合检测检测检测检测 去除去除 MAIMAIEnergyReceived SignalEnergyDetected Signal with MAIEnergyMAI eliminated SignalJoint DetectionCorrelatorSpread SignalMAIDetected Signal 联联合检测检测 : n去除多用户户干扰扰 n增加可接收的信号抖动动的范围围 增加 CDMA 负载负载 系数 无需快速功率控制Admissible Signal FluctuationPage 26动态动态动态动态 信道信道分配分配 (DCA)(DCA)每个小区提供多条无线线信道给给DCA频频域 1.6 MHz的 TD-SCDMA 频带宽频带宽 度能提供给给每个给给定 频谱频谱 的无线线信道数量是5MHz频带宽频带宽 度的三倍。以下的三种DCA方法自适应应性地全面降低了小区间间干扰扰从而使得频频 谱谱利用率达到最佳DCA频频域(FDMA)Page 27动态动态动态动态 信道分配信道分配 (DCA) (DCA)7个时时隙机构可减小TD-SCDMA载频载频 上每个时时隙可同 时处时处 于激活状态态的用户户数量 每个载频载频 上的多个时时隙使得能动态动态 地将最小干扰扰的时时 隙分配给给那些处处于激活状态态的用户户DCA 时时域(TDMA)采用智能天线线的定向去耦机制DCA空间间域(SDMA)Page 28智能天智能天线线线线采用智能天线线 . 功率集中分配在有激活 的移动用户的小区中在小区中无线波束自动 地跟踪终端移动无智能天线线 . 功率分散在整个小区 在无激活用户的区域，不 能预见 干扰衰减智能天线优势线优势减小了小区间间干扰扰 减小了多径干扰扰 增加了用户户基线线上的信干 比 优优化了链链路预预算 增加了容量和小区覆盖半 径Page 29天线阵线阵 列SWIPA SWIPA 和和环环环环状状阵阵阵阵列智能天列智能天线线线线俯视图视图Page 30天线阵线阵 列结结构水平传传播模式1 mSWIPA SWIPA 和和环环环环状状阵阵阵阵列智能天列智能天线线线线Page 31 天线线的每个单单元是全 向的 波束成型是通过单过单天