TD-SCDMA系统与标准演进技术
TD-SCDMA概述
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７.２ 网络结构和接口
• ＣＥＬＬ＿ＰＣＨ和ＵＲＡ＿ＰＣＨ状态的引入
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７.２ 网络结构和接口
• ２.Ｉｕ接口 • Ｉｕ接口是连接ＵＴＲＡＮ和ＣＮ的接口，也可以把它看成是ＲＮＳ
和核心网之间的一个参考点。它将系统分成用于无线通信的ＵＴＲＡ Ｎ和负责处理交换、路由和业务控制的核心网两部分。 • 结构：一个ＣＮ可以和几个ＲＮＣ相连，而任何一个ＲＮＣ和ＣＮ之 间的Ｉｕ接口可以分成三个域，即电路交换域（Ｉｕ－ＣＳ）、分组 交换域（Ｉｕ－ＰＳ） 和广播域（Ｉｕ－ＢＣ），它们有各自的协 议模型。 • 功能：Ｉｕ接口主要负责传递非接入层的控制信息、用户信息、广播 信息及控制Ｉｕ接口上的数据传递等。
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７.３ 物理层结构和信道映射
• ７.３.１ 物理信道帧结构
• ＴＤ－ＳＣＤＭＡ物理信道帧结构如图７－３－１所示。 • ３ＧＰＰ定义的一个ＴＤＭＡ帧长度为１０ｍｓ。ＴＤ－ＳＣＤＭＡ
系统为了实现快速功率控制和定时提前校准以及对一些新技术的支持 （如智能天线、上行同步等），将一个１０ｍｓ的帧分成两个结构完 全相同的子帧，每个子帧的时长为５ｍｓ。每一个子帧又分成长度为 ６７５μｓ的７个常规时隙（ＴＳ０～ＴＳ６） 和３个特殊时隙：Ｄ ｗＰＴＳ（下行导频时隙）、ＧＰ（保护间隔） 和ＵｐＰＴＳ（上 行导频时隙）。常规时隙用作传送用户数据或控制信息。
下行，扩频因子最大为１６，这意味着可以有１６个正交的码数据流 存在一个时隙内。以语音用户为例，每个ＡＭＲ１２.２Ｋ占用两个 码道，一个时隙内可以容纳８个用户。 • （５）通过使用智能天线技术，针对不同的用户使用不同的赋形波束 覆盖，实现了空分多址。智能天线是ＴＤ－ＳＣＤＭＡ最为关键的技 术，是ＴＤ－ＳＣＤＭＡ实现的基础和前提，智能天线由于采用了波 束赋形技术，可以有效地降低干扰，提高系统的容量，智能技术是接 力切换等技术的前提。
第三代移动通信TD-SCDMA系统主要技术简介
3. 第三代移动通信TD－SCDMA系统主要设备和技术介绍.1 TD－SCDMA标准的提出与形成.2 TD－SCDMA系统概述.2.1 TD-SCDMA系统主要技术性能概括地讲，TD－SCDMA系统的主要技术性能有：1. 工作频率： 2010～2025MHz2. 载波带宽： 1.6MHz3. 占用带宽： 5MHz (容纳三个载波，即1.6MHz×3)4. 每载波码片速率： 1.28Mcps5. 扩频方式： DS , SF=1/2/4/8/166. 调制方式： QPSK7. 帧结构：超帧720ms, 无线帧10ms8. 子帧： 5ms9. 时隙数： 710. 支持的业务种类：* 高质量的话音通信* 电路交换数据 (与当前GSM网络9.6Kbps兼容)* 分组交换数据（9.6~384Kbps，以后达到2Mbps）* 多媒体业务* 短消息11. 每载波支持对称业务容量：每时隙话音信道数：16 （8Kbps话音，双向信道，同时工作；也可以用两个信道支持13Kbps话音)每载波话音信道数：16×3＝48 （对称业务）频谱利用率： 25Erl./MHz12. 每载波支持非对称业务容量：每时隙总传输速率：281.6Kbps (数据业务)每载波总传输速率：1.971Mbps频谱利用率： 1.232Mbps/MHz13. 基站覆盖范围：在人口密集市区： 3~5Km (根据电波传播环境条件决定)在城市郊区；适当调整时隙结构可达到10～20Km (与FDD制式相同)14. 通信终端移动速度：基于智能天线和联合检测的高性能数字信号处理技术，经过仿真，通信终端的移动速度可以达到250km/h。
15.具有良好的系统兼容性:* 支持与GSM/MAP、CDMA/IS-41核心网的连接* 支持与GSM系统间的切换及漫游* 具有与WCDMA(FDD 或TDD)相同的高层信令及网络结构* 支持核心网向全IP方向发展3.2.2 TD－SCDMA主要技术特点及优势根据ITM－2000的技术规范，为满足ITU规定的第三代移动通信的基本要求我们在TD－SCDMA系统中使用了许多国际上最新的先进技术，达到最大的系统容量、最高的频谱利用率、最强的抗干扰能力和最好的性能价格比，以适应以后发展的非对称数据业务、宽带多媒体和话音业务的需要。
TD-SCDMA及演进技术数据业务模型的分析和应用探讨
ｒ尢线 分组 数据 、 务 ，／能 完 伞等 同于有 线终 端 的 Ｉ ｆ 业 务 为 内外相 关机构 也 做过 对蜂 窝无线 数 据 、
『 的流 蛀测量 ，发现 ＿长 时 问尺度下 分组 数据 业 务 ｘ ｘ Ｊ ｒ
的突发 特性 依然很 日 ， 』 即网络 的 自相似 特性 。 ｊ 自相
ｃ ｔ ｎ ｍｏ ｅ ｓ ｄ ｉ ｅ ｌＴ Ｓ ａｉ ｄ ｌｕ ｅ ｎ ｒａ Ｄ－ ＣＤＭＡ ｎ ｖ ｌ－ ｏ ａ ｄ ｅ ｏｕ
ｔ ｎ ｒ ｅｗｏ ｋ ｄ ｔ ｅ ｖｃ ｌ ｎ ｉ ｇ ｉ ａ ｙ ｎ ｔ ｒ ａａ ｓ ｒｉ ｅ ｐ ａ ｎ ｎ ， ｏ ｗｈｃ ａ ｉｈ ｃ ｎ
自 相似特 ｌ的流量理论分析是网络仿真建模的 生
理论 指 导 ，同时 网络仿 真模 型 又验证 和促 进 了 自相
似 模 结 构
模 型 ，有关 业务 源模 型 的分析 和仿 真结 果可 以得 用于无 线 网络规 划 和仿真 的重 要参 数 。这些 参 数决
真 执行 时间 。 建立 业 务模 型一 般可分 为 四步 ：定量 描述 业 务
…
…
…
…
…
…
…
一
Ｍ
ＮＧＴ０Ｎｌ ０ｖ眦Ｍ ＩＮ Ｌ０ Ｍｃ ｓ ０ｆ Ｔ Ｕ０ Ａ
发起情况 、 建立各业务特征参数 、 获得网络规划关键
数据 、 业 务分类 归纳 参 数 与数据 。 按 考虑 到 无线 网络
验 的 Ｈ ｒｔ ｕｓ参数 估 计方 法 ，与测 量得 到 的 实 际流量
进行 比较 ，验证仿真流量是否可 以有效反映真实流
量 ， 耆 ｉ两 者 的吻合 程度 （ １。 或 ｝ 色 图 ） 对 于 多 个用 户 以及 多 种 业 务 存 在 时 的业 务模
TD-LTE
TD-LTE即TD-SCDMA Long Term Evolution，宣传是是指TD-SCDMA的长期演进。
实际上没有关系。
TD-LTE是TDD版本的LTE的技术，FDDLTE的技术是FDD版本的LTE技术。
TDD和FDD的差别就是TD采用的是不对称频率是用时间进行双工的，而FDD是采用一对频率来进行双工。
TD-SCDMA是CDMA技术，TD-LTE是OFDM 技术，不能对接。
什么是TD-LTE?TD-LTE（Long Term Evolution）是我国拥有核心自主知识产权的国际3G标准TD-SCDMA的后续演进技术，是一种专门为移动高宽带应用而设计的无线通信标准。
但实际上TD-LTE和TD-SCDMA没有太多关系，核心专利也不为我国所掌握TD-LTE的产业化进展：在政府的领导下，中国移动全力推动TD-LTE的创新，产业化和国际化发展。
TD-LTE与LTE FDD在标准化进程方面基本同步，LTE协议09年3月发布第一版（Rel 8），10年3月发布第二版（Rel 9），已先后冻结。
TDD和FDD两种制式之间存在着高度一致性。
TD-LTE主要包含三大特点：TD-LTE作为通信产业变革期的重要机遇，主要包含三大特点：1.包含大量中国的专利，由中国主导，同时得到了广泛国际支持，成为了国际标准；2.上网速度快，能够达到TD-SCDMA技术的几十倍，使无处不在的高速上网成为可能；3.产业发展速度快，与其他国际移动宽带技术基本实现了同步发展，代表着当今世界移动通信产业的最先进水平。
LTE的初步需求早在2004年11月份3GPP魁北克的会议上，3GPP决定开始3G系统的长期演进（Long Term Evolution）的研究项目。
世界主要的运营商和设备厂家通过会议、邮件讨论等方式，开始形成对LTE系统的初步需求：作为一种先进的技术，LTE需要系统在提高峰值数据速率、小区边缘速率、频谱利用率，并着眼于降低运营和建网成本方面进行进一步改进，同时为使用户能够获得“Always Online”的体验，需要降低控制和用户平面的时延。
TD-SCDMA演进与多载波技术
Ｔ ．Ｃ Ｍ 系 统 的 容 量 和性 能进 行 了 评估 ； 后 总 结 了多 载 波 Ｔ ．Ｃ ＭＡ技 术 的 未来 挑 战 。 ＤＳ Ｄ Ａ 最 ＤＳ Ｄ
型的业务， 同时降低网络建设成本等。
高速共享下行分组接入（ Ｓ Ｐ ） Ｈ Ｄ Ａ 是一种新的无线接入网 传输技术， 是对普通 ３ Ｇ传输技术的一种补充。 它通过采用高阶 调制方式和快速重传机制．显著增加系统吞吐量．减小传输时 延， 提高峰值传输速率。为了提高Ｔ ． Ｄ Ａ系统对分组数据 ＤＳ Ｍ Ｃ 业务的承载能力 ， Ｓ Ｐ Ｈ Ｄ Ａ将是Ｔ ． Ｄ Ａ网络向移动宽带进 ＤＳ Ｍ Ｃ
供很高的数据传输峰值速率．例如在采用 ３ 载波、占用 ５ Ｈ ｚ Ｍ 频谱带宽的前提下．多载波 Ｔ ．Ｃ Ｍ Ｓ Ｐ ＤＳ Ｄ ＡＨ Ｄ Ａ可提供的峰值
速率将高达 １ ｂ／ ０Ｍ ｉｓ ｔ。
２ Ｔ ． ＣＤＭＡ 的 演 进 ＤＳ
随着技术的不断发展．市场需求的不断更新．Ｇ移动通信 ３ 系统将继续向前演进和发展。高速共享下行分组接入（ Ｓ Ｐ ） Ｈ Ｄ Ａ ， 高速共享上行分组接入（ Ｓ Ｐ ） Ｈ Ｕ Ａ ￣引入、Ｇ长期演进（Ｔ ） ３ Ｌ Ｅ 计 划的启动以及后 ３ （３ ） Ｇ Ｂ Ｇ 技术的进一步研究等都表明移动技 题ＤＤ 术 ～Ｍ
传输高速数据业务， 需要增加系统可用的无线资 源． 而多载波技术的使用意味着增加了一维资源
ｌ ＝ ＝■］ Ｊ Ｉ 厂＿－ ＝ ＝ Ｊ 单载波 Ｉ Ｉ
： Ｉ Ｔ
鲎
ｌ ｉ
； 网 遂 ——
TD-SCDMA系统原理培训
TD-SCDMA关键技术
为了达到第三代移动通信系统的目标和要求，TD-SCDMA系统采用 了以下关键技术：
智能天线（Smart
智能天线
Antenna）
多根天线阵元组成天线阵列（一般4-16个阵元） 天线阵分布方式有直线型、圆环型和平面型
智能天线（Smart
Antenna）
智能天线的技术优势 1）波束赋形—能同时形成多个窄波束。 2）用户跟踪—每个波束可以自动跟踪每个用户。
TD-SCDMA 概
述
TD-SCDMA 系统特点
TD-SCDMA 关键技术
TD-SCDMA概述 移动通信的演进 TD-SCDMA的业务 TD-SCDMA的发展历程 TD-SCDMA简介
TD-SCDMA概述
移动通信技术发展
1G 80年代 模拟
AMPS TACS NMT 其它
2G 90年代 数字
3G IMT-2000
子帧5ms（6400chip） 转换点1
0.675ms 864chip 0.675ms 864chip
TS0
DwPTS GP
TS1
UpPTS
TS2
TS3 转换点2
TS4
TS5
TS6
上行链路的时隙和下行链路的时隙之间由转换点分开。
TD-SCDMA的物理信道
DL转UL的时间点固定为DwPTS之后
第一转换点
3G的主要目标
3G是多无线接入技术共存的移动通信系统，因此3G的主要目标是：
完成全球漫游 适应多种环境：微微小区、微小区、宏小区等，同时达到 地面和卫星移动相结合 提供多种业务,支持高速运动 具有较高的频谱利用率和较大的系统容量 具有良好的经济性
3G的主要目标
TD-SCDMA系统演进和关键技术
！ 核心网： Ｐ６ Ｉ 全Ｉ ＋ Ｓ ｖ Ｍ ！ Ｍ Ｍ Ｐ —ｏＰ ｅ ｅ ：线 ！键 术ＡＣ ＨＲ Ｆ 、 能 业务扩展：Ｂ Ｓ ｅｒｔ－ｅｒ 天技 关 Ｍ、ＡＱ Ｐ 智 ： Ｓ
！ 融合的全Ｉ ６ Ｐ网 ｖ ！ 环境： 无线泛在服务 ： 组网方式 自适应布置和重配置
Ｉ网络 拓 扑 结 构 ：自 适 应 灵 活 Ｉ布置 的无线泛在网络 Ｉ极限速 率 ：Ｏ ｉ ｓ ｌ ｂ ／ １０ Ｍｂｔ ￣ ｉ ｓ ／ Ｇｔ
２ 第 二 阶 段
ＴＤ—ＳＣＤ Ｍ Ａ 演 进 过 程 如 图 ｌ所 示 。 演 进 过 程 大 体 分 为 ４个 阶 段 ， 每 个 阶 段 又 分 不 同 层 次 ： 分 别 是 单 载 波 ＴＤ— ＣＤＭ Ａ Ｓ 系 统 、 多 载 波 ＴＤ—Ｓ ＣＤＭ Ａ 系 统 、 单 载 波 ＨＳ ＰＡ 系 统 、 多 载 波 ＨＳ Ｐ 系 统 、单 载 ｘ ｘ Ａ 波 ＬＴ 系 统 、 多 载 波 ＬＴＥ 系 统 和 ＴＤＤ 未 Ｅ
２． 单 载 波 技 术 １
ＨＳｘ ＰＡ 可 在 现 有 ＴＤ—Ｓ ＣＤＭ Ａ 网 络 的 基 础 上 进 行 演 进 ， 在 无 线 接 入 网 络 侧 进 行 相 应 的 修 改 ， 使 得 下 行 传 输 速 率 从 ３ ４ ｋ ｉ ｓ 升 到 每 载 波 ２８ Ｍ ｂ ｔｓ 网 络 ８ ｂｔ 提 ／ ． ｉ ， ／ 架 构 及 核 心 网 络 保 持 不 变 。 Ｈ Ｓｘ ＰＡ 可 以 为 运 营 商 拓 展 更 广 阔 的 空 间 ， 为 数 据 业 务 最 终 超过 语 音 业 务 奠 定 技 术 基 础 。
１ 第 一 阶 段
第 一 阶 段 主 要 包 括 单 载 波 和 多 载 波 的 ＴＤ—Ｓ ＣＤＭＡ 系统 ，采 用 的 关键 技 术 有 ＣＤＭＡ 、上 行 同 步 、智 能 天 线 、联 合 检 测
td hsdpa是什么意思
电子知识HSDPA(77)TD-HSDPA是TD-SCDMA的下一步演进技术，采用TDD方式。
作为后3G的HSDPA技术可以同时适用于WCDMA 和TD-SCDMA两种不同制式，在这两种不同制式中其实现方式十分相似，基本原理和关键技术都是大体相同的。
TD-HSDPA 由于具有特有的上行同步、动态信道分配等特点，使TD-HSDPA能更好地支持非对称数据业务。
TD-SCDMA核心技术之一：TDD时分双工TD-SCDMA在3GPP标准中称为TDDLCR，其广为人知的智能天线技术，联合检测技术及上行同步技术等关键技术的开发与实现均是基于TDD时分双工的工作方式而深入展开的，可见TDD时分双工是TD-SCDMA相对其它FDD(频分双工)技术而言最具特色的，并且还将对未来TD-SCDMA标准的演进及系统设计产生持续的影响。
(见图1)TDD时分双工的概念说起来非常简单，无非就是在通信过程中，上行链路占用某个时隙，而下行链路则占用同一帧结构中的其它时隙，采用不同的时隙来实现双工通信方式，不同于FDD频分双工的上下行链路要占用两个频点，依靠不同的频率来承载上下行业务。
显然TDD技术在节省频率资源，灵活调配时隙数量和支持非对称业务等方面具有较大优势，但同时也增加了时隙同步，导频干扰控制等技术细节实现的难度。
TD-HSDPA作为3GPPR5(TDDLCR)新增的主要技术，依然标的着TDD的内核，HS-PDSCH的传输时间间隔为5ms，NB调度的HSDPA共享资源为一个TTI内的各下行时隙中的码道，图2给出了上下行时隙分配为2：4时，同时支持7个HSDPA 用户的资源占用分析。
TD-SCDMA核心技术之二：多载波小区TD-SCDMA单小区多载波是指，在一个小区内同时支持多个载波，其中定义一个主载波，其它载波为辅载波。
只有主载波(TS0)上有公共控制信道，专用信道可配置在主载波和辅载波。
这样，在不增加小区数量，不影响邻区关系和TS0公共物理信道覆盖的前提下，通过增加载波扩大了小区吞吐量(容量)。
TD-SCDMA基本原理和关键技术
智能天线
TDD双工
TDD双工方式： 上下行信道使用相同频率，利于智能天线的实现 便于提供非对称业务 不需要对称的频率资源
D U U U D D D
DATANG MOBILE COMMUNICATIONS EQUIPMENT CO.,LTD.
TD-SCDMA技术特点
TD-SCDMA技术特点
智能天线
TDD双工
5ms子帧
联合检测
联合检测： 有效降低多用户干扰 和智能天线联合使用，大大提升了系统容量
Power
联合检测计算量随用户数量成非线性迅速增长
DATANG MOBILE COMMUNICATIONS EQUIPMENT CO.,LTD.
44
Subframe #1
Subframe #2
Subframe #1
Subframe #2
Radio frame #i
DATANG MOBILE COMMUNICATIONS EQUIPMENT CO.,LTD.
Radio frame #i+1
扩频与调制
OVSF码 经过信道 编码和交 织的数据 流 扰码
(864Chips)
DATANG MOBILE COMMUNICATIONS EQUIPMENT CO.,LTD.
物理层时隙结构（1）
GP (32chips)
SYNC_DL(64chips)
75 s 96chips
DwPTS
用于下行同步和小区初搜； 32个不同的SYNC_DL码，每个小区用1个SYNC_DL码，由网络规划确定； 对SYNC_DL码（DwPCH）不进行扩频、加扰操作；
在TD-SCDMA系统中，TS0可认为是特殊时隙 P-CCPCH（BCH）必须分配在TS0； 对TS0上的信道不进行功率控制； TS0上的信道进行全小区覆盖，除了FACH信道外不进行波束赋形。
中国移动技术发展路标-TD-SCDMA技术策
• 传输条件允许：GE/10GE • 传输条件不允许： 622M/2.5G/10GPoS
内部资料，注意保密
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Iub接口IP化演进策略
现网
NodeB
ATM E1
STM/cSTM
SDH
RNC
演进1：利旧现有 ATM板卡，扩容 Eth板卡
• 承载能力
– 2:4配置下，3个下行时隙用于HS-PDSCH，单用户峰值速率为1.68Mbit/s; – 3:3配置下，2个下行时隙用于HS-PDSCH，单用户峰值速率为1.12Mbit/s; – 1:5配置下，5个下行时隙用于HS-PDSCH，单用户峰值速率为2.8Mbit/s（TD HSDPA理论最
目前已向厂商明确该功能需求，解决方案正在讨论中。
内部资料，注意保密
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MBMS技术路标基本结论
• TD-SCDMA网络具备升级到MBMS的条件，具备在5MHz 3频点上以统一时隙 组网方式开展TD-MBMS广播业务的基本能力。
– 单载波已有能力承载64kbps、128kbps、256kbps以及最高384kbps的业务速率
• R6——MBMS、HSUPA
• R7——HSPA+
内部资料，注意保密
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TD网络IP化的需求分析
•以基站为中心发展多业务和企业 客户是我公司在多业务上的策略 •RAN的IP化和以基站为中心发 展多业务可互相促进
IP化
•3GPP标准R6后，全部都使用 IP承载 •ATM交换的发展已基本停止， 逐步被IP交换所取代 •IP已经成为下一代网络的基础 •降低网络投资成本和综合运维 成本，提高网络质量和收益
TD-SCDMA第三代移动通信系统标准
1、TD-SCDMA的多址接入方案是直接序列扩频码分多址(DS-CDMA)和TDMA，码片速率为1.28Mcps，扩频带宽约为1.6MHz，采用不需配对频率的TDD(时分双工)工作方式。
它的下行（前向链路）和上行（反向链路）的信息是在同一载频的不同时隙上进行传送的。
2、TD-SCDMA的基本物理信道特性由频率、码和时隙决定。
其帧结构将10ms的无线帧分成2个5ms子帧，每个子帧中有7个常规时隙和3个特殊时隙。
3、信道的信息速率与符号速率有关，符号速率由1.28Mcps的码速率和扩频因子所决定到上下行的扩频因子在1到16之间，因此各自调制符号速率的变化范围为80.0K 符号/秒～1.28M 符号/秒。
4、TD-SCDMA的三个信道类型：（1）物理信道在物理层定义，物理层受RRC的控制。
（2）传输信道作为物理层向高层提供的服务，它描述的是信息如何在空中接口上传输的。
（3）逻辑信道则是MAC层向上层（RLC）提供的服务，它描述的是传送什么类型的信息。
一、传输信道传输信道分为两类：1、公共信道：通常此类信道上的信息是发送给所有用户或一组用户的，但是在某一时刻，该信道上的信息也可以针对单一用户，这时需要用UE ID进行识别。
公共传输信道有6类：BCH、PCH、FACH、RACH、USCH和DSCH 。
其主要特性如下：1) 广播信道(BCH)广播信道是下行传输信道，用于广播系统和小区的特有信息。
2) 寻呼信道(PCH)寻呼信道是下行传输信道，当系统不知道移动台所在的小区时，用于发送给移动台的控制信息3) 前向接入信道(FACH)前向接入信道(FACH)是下行传输信道，当系统知道移动台所在的小区时，用于发送给移动台的控制信息。
FACH也可以承载一些短的用户信息数据包。
4) 随机接入信道(RACH)随机接入信道是上行传输信道，用于承载来自移动台的控制信息。
RACH也可以承载一些短的用户信息数据包。
5) 上行共享信道(USCH)上行共享信道(USCH)是几个UE共享的上行传输信道，用于承载专用控制数据或业务数据。
TD-SCDMA标准及技术的演进
首 次 从 产 业 链 的 最 高 端 切 人 ， 与 参
全 球 经 济 在 新 形 势 下 的 合 作 与 竞 争 。 ＴＤ— Ｃ Ｓ ＤＭＡ 的 知 识 产 权 效 应
面 对 ３ 增 强 技 术 、１ 长 期 Ｇ Ｌ＝ ’ Ｅ 演 进 及 ４ 技 术 为 代 表 的 新 的 多 Ｇ
方 位 、 层 次 的 复 杂 局 面 ， 唐 移 多 大
和 已 经 完 备 的 产 业 链 ， 其 成 为 国 使
家技 术 创新 的 一个 重 要典 范 ． 使 也 中 国 成 为 三 大 国 际 标 准 的 产 业 群 基地 之一 。 以大唐人 为 代 表的 Ｔ Ｄ
动 针 对 性 地 制 订 了 应 对 策 略 ， 主 在 管 单 位 的 领 导 下 ， 运 营 商 、 究 与 研
到 大 的 艰 难 发 展 中 得 到 了 充 分 与
Ｏ ＤＭ 、 ＭＯ 等 新 技 术 ， 再 基 于 Ｆ ＭＩ 不 Ｃ ＤＭＡ 技 术 ， 因 此 ， Ｔ 是 移 动 通 ＬＥ
信 技 术 及 标 准 上 一 次 革 命 性 的 创 新 和 飞 跃 。 Ｌ＝ 的 地 位 至 关 重 要 ， １ ’ Ｅ
生动 的阐释 。
术 的 基 础 ｔ， 过 引 入 局 部 的 先 进 －通
当 前 ， 的 一轮 电 信 标 准 和 技 新
术 发 展 浪 潮 又 风 起 云 涌 ， ３ 技 以 Ｇ 术 增 强 、 １ 长 期 演 进 及 ４ 技 术 ＵＥ Ｇ
技 术 如 ＨＡＲＱ、 ＡＭＣ、 阶 调 制 、 高 快
轮 标 准 与 技 术 竞 争 中 藿 新 拉 开
和 我 们 的 距 离 ， 成 同 际 电 信 标 准 形
和技术势力 的新格 局 。因此 ， 对 Ｔ Ｓ ＤＭＡ 而 言 ， 否 在 ３ 增 强 Ｄ－ Ｃ 能 Ｇ 技 术 、Ｔ 长 期 演 进 及 ４ 继 续 有 ＬＥ Ｇ 创 新 、 突破 ， 关 系 到 Ｔ Ｓ 有 是 Ｄ— ＣＤ—
TD—SCDMA向B3G演进的关键技术研究
动通信 系统 提 出了可 以支持 高达 １ ０ ｚ ０ ＭＨ 带宽 ，在低速移 动 环境 下 ，用 户 的峰值 传 输数 据率 达 １ ／ ，在高 速 移动 环 ｓ Ｇｂ 境下 ，峰值传输 数据率 为 １ ０ ／ 的需求 。为了满足 ＩＵ对 Ｍｂｓ ０ Ｔ Ｂ Ｇ性能 的苛 刻需求 ， 目前在 各国际标准化 组织 中普遍 采用 ３ 了ＯＦ Ｍ＋ ＭＯ作 为Ｂ Ｇ的核心 基础技 术 ，ＯＦ Ｄ ＭＩ ３ ＤＭ＋Ｍｌ ＭＯ
）
为 了 使 ＴＤ—ＳＣ ＤＭ Ａ系 统 能 够 平 滑 演 进 到 Ｉ Ｔ— Ｍ Ａ ｖ ｎｅ ｄ ａ ｃ ｄ，对于 新一代 移动通信 系统 的关键技 术研究应 该
注 重 的 两 个 原 则 ：一 方 面 对 Ｔ Ｓ ＭＡ 色 核 心 技 术 进 行 Ｄ— ＣＤ 特 扩 展 和 增 强 ，使 之 与 ＭＩ ＭＯ、 ＯＦ ＤＭＡ主 流 技 术 更 有 效 地 结 合 ；另 一 方 面 对 在 ＯＦ ＤＭＡ＋ ＭＯ共 性 技 术 为 基 础 提 出 新 型 ＭＩ 技 术 。进 一 步 提 高 系 统 性 能 。
维普资讯
专题 ： Ｔ 与Ｂ Ｇ Ｌ Ｅ ３ 技术
向Ｂ Ｇ演 进 ３
： ｊ＿ ｌ
＿ 羹｜
孙韶辉 王映 民
大唐移动通信设备有 限公 司
【 摘要 】文章根据下一代移动通信 的需求，探讨 ＴＴ Ｓ ＤＭＡ￣Ｂ Ｇ演进过程中所涉及关键技术的研究和应用场 Ｄ— Ｃ ３
的 技 术 组 合 已经 成 为 ｌ — ｄ ａ ｃ ｄ 技 术 趋 势 和潮 流 。 ＭＴ Ａ ｖ ｎ ｅ 的
ＯＦ ＤＭＡ相结合 的一种新 的多址 接入技术 。
TD技术的解释
什么是TD-SCDMA技术TD－SCDMA的中文含义为时分同步码分多址接入，该项通信技术也属于一种无线通信的技术标准，它是由中国第一次提出并在此无线传输技术（RTT）的基础上与国际合作，完成了TD－SCDMA 标准，成为CDMA TDD标准的一员的，这是中国移动通信界的一次创举，也是中国对第三代移动通信发展的贡献。
在与欧洲、美国各自提出的３Ｇ标准的竞争中，中国提出的TD-SCDMA已正式成为全球３Ｇ标准之一，这标志着中国在移动通信领域已经进入世界领先之列。
该方案的主要技术集中在大唐公司手中，它的设计参照了TDD(时分双工)在不成对的频带上的时域模式。
TDD模式是基于在无线信道时域里的周期地重复TDMA帧结构实现的。
这个帧结构被再分为几个时隙。
在TDD模式下，可以方便地实现上/下行链路间地灵活切换。
这一模式的突出的优势是，在上/下行链路间的时隙分配可以被一个灵活的转换点改变，以满足不同的业务要求。
这样，运用TD-SCDMA这一技术，通过灵活地改变上/下行链路的转换点就可以实现所有3G对称和非对称业务。
合适的TD-SCDMA时域操作模式可自行解决所有对称和非对称业务以及任何混合业务的上/下行链路资源分配的问题。
TD―SCDMA的无线传输方案灵活地综合了FDMA，TDMA和CDMA等基本传输方法。
通过与联合检测相结合，它在传输容量方面表现非凡。
通过引进智能天线，容量还可以进一步提高。
智能天线凭借其定向性降低了小区间频率复用所产生的干扰，并通过更高的频率复用率来提供更高的话务量。
基于高度的业务灵活性，TD―SCDMA无线网络可以通过无线网络控制器（RNC）连接到交换网络，如同三代移动通信中对电路和包交换业务所定义的那样。
在最终的版本里，计划让TD―SCDMA 无线网络与INTERNET直接相连。
TD－SCDMA所呈现的先进的移动无线系统是针对所有无线环境下对称和非对称的3G业务所设计的，它运行在不成对的射频频谱上。
TD-SCDMA总体概述及技术演进
终端
三星 LG MOTO 大唐 中兴 华为 海尔 希姆通 英华达 龙旗 联想 厦新 新邮通 波导 · · · · · · ·
天线
安德鲁 海天 通宇 京信 摩比 十四所 …… · · · · · ·
测试 仪表
大唐 日迅 海高 烽火 京信 ……
TD-SCDMA产业链形成了一定的多厂商供货局面
大唐移动：TD-SCDMA的领先者
Power density
15
DL
Frequency
• 频率资源
(CDMA codes)
: 1.6 MHz
• 时间资源 • 码道资源
0 TS0
• 空间资源
DL
GP DwPTS UpPTS TS1 UL TS2 TS3 TS4 TS5 TS6 UL UL DL DL DL
Time
Time Division— Synchronous Code Division Multiplex Access
2004
2008
2010
UTRAN Long-Term Evolution (LTE) (2004.11)
LTE V1
2008.12
IMT-Advanced?
TD- LTE系统特点
先进的 物理层技术
简化的 网络架构
增强的 业务能力
1.
2.
3.
64QAM调制，MIMO 技术 Beamforming; 新颖的多址技术 OFDMA(DL), SC-FDMA(UL) 可变带宽及载波捆绑 技术 .25,1.6,2.5,5,20,20MHz
共机房
共天面
最大程度利用已有 配套设备（电源， 走线架，馈线窗）
配套设施重用
共分布系统
第5章TDSCDMA发展及技术应用
码片速率
1.28Mchip/s
帧长和结构
子帧长：5ms 每帧7个主时隙，每时隙长675μs
占用带宽
小于1.6MHz
相 邻 信 道 泄 漏 功 率 比 ACLR UE：（UE功率等级：+21dBm）
（发射端）
ACLR（1.6MHz）=33dB
ACLR（3.2MHz）=43dB
BS：ACLR（1.6MHz）=40dB
SDMA与CDMA的互补作用
当用户靠得很近时，纯SDMA无法精确分辨 用户位置，利用CDMA可准确实现
SDMA采用CDMA技术后，运算量降低 CDMA中采用SDMA可精确定位MS，扩大系统
容量
5
TD-SCDMA中“S”的含义
空分多址Space Division Multiple Access （智能天线Smart Antenna）
抗干扰能力强，掉话率低 – 适合软件无线电的应用
TD-SCDMA标准与其他3G标准相比具有较明显的优势
– 频谱分配的灵活性 – 高频谱利用率 – 更适合未来非对称业务的特点
10
5.1.2 TD-SCDMA标准的演进
TD-SCDMA向B3G（4G）TDD系统基本原则
– 在B3G TDD系统完成商用前，不断增强TD-SCDMA系 统的性能，提高覆盖和传输能力等，以满足不断增长 的移动数据业务的需求
– 另外，BCH和RACH由于自身性质的特殊性， 也不可能进行组合 即一个UE不存在多条并行的BCH或RACH传输信道
27
3．无线传输帧结构
TD-SCDMA的多址接入：
– 直接扩频码分多址DS-CDMA – 码片速率为1.28Mchip/s – 带宽为1.6MHz – 采用不需配对频率的时分双工TDD方式 – 前向链路和反向链路的信息在同一载频的不同时隙
TDS-CDMA介绍
突出的频谱利用率
每个载频带宽为1.6MHz（FDD模式为2＊5MHz） 在相同的频带宽度内，可支持的载波数大大超过FDD模 式 可单个频率使用 在频率资源紧张的国家和地区，频率可单个使用，频谱 使用灵活 由于使用了智能天线，提高了系统容量 智能天线波束指向用户，降低了多址干扰，提高了系统 的容量，频谱效率加倍
射频带宽 1.6 MHz 5 MHz 1.6 MHz
可用性 现在 从 2003 开始 (目前: WLL) 现在
TD-SCDMA TDD W-CDMA FDD ? TD-SCDMA ? TDD
任何频谱都可用于 TD-SCDMA
支持所有无线网络情景
... above roof-top level
大区制 伞形覆盖 高起点容量 小区制 本地覆盖 容量扩充
IMT-MC
IMT-2000 CDMA MC (multi carrier)
Core network compatibility Primary standardisation bodies
GSM MAP CWTS 3GPP
GSM MAP 3GPP
GSM MAP 3GPP
ANSI-41 3GPP2
ANSI-41 TIA (US)
TD－SCDMA Time Division-Synchronization Code Division Multiple Access 是ITU正式发布的第三代移动通信空间接口技术规范之一， 它得到了CWTS及3GPP的全面支持 是中国电信百年来第一个完整的通信技术标准，是UTRA－ FDD可替代的方案 是集CDMA、TDMA、FDMA技术优势于一体、系统容量大、 频谱利用率高、抗干扰能力强的移动通信技术 它采用了智能天线、联合检测、接力切换、同步CDMA、低 码片速率、多时隙、可变扩频系统、自适应功率调整等技术
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１ 引 言
作 为 具 有 我 国 自 主 知 识 产 权 的 ３ 国 际 移 动 通 信 标 准 Ｇ Ｔ Ｄ—Ｓ Ｄ Ｃ ＭＡ 系 统 ， 经 过 多 轮 测 试 特 别 是 大 规 模 实 验 网 测 试 ， 已 经 证 明 其 具 有 独 立 大 规 模 组 网 能 力 ， 目前 基 于 Ｒ４版 本 系统 与设 备也 基本 具备 商 用条件 ，但 作 为一 个 国际化 的 移 动 通 信 系 统 ， 其 标 准 和 技 术 的 后 续 发 展 和 演 进 也 是 事 关 Ｔ —Ｓ Ｄ Ｄ Ｃ ＭＡ 成 败 的 关 键 。 可 喜 的 是 在 国 内 外 厂 商 、 运 营 商 和科 研院 所等 共 同努 力下， Ｔ Ｓ Ｄ Ｄ Ｃ ＭＡ标 准 的 后 续 发 展
主 载 频 ， Ｎ １ 辅 载 频 个 ◆ 承 载 Ｐ —Ｃ ＰＣ 的 载 频 为 主 载 频 ， 不 承 载 Ｐ — Ｃ Ｈ
Ｃ ＰＣ Ｃ Ｈ的载 频 为辅载 频；
◆每 小 区有 且只 有一 个主 载频 ； ◆信 标信 道 总在 主载频 上发 送 ； ◆不 同载 频需使 用相 同的扰 码和 基本 Ｍｉａ ｌ ； ｄ ｍｂ ｅ码 ◆ 同 一 ＵＥ所 占用 的 上 下 行 时 隙 配 置 在 同 一 频 点 上 ；
用 Ｕｐ Ｃ Ｐ Ｈ、 Ｆ Ａ Ｈ信 道 进 行 上 行 同 步 建 立 ） Ｐ Ｃ 。
２３ Ｔ ． Ｄ…Ｓ Ｄ Ｃ ＭＡ 多频点系统优点
收稿 日期 ： ２ ７年 ９月 １ ０ ０ ０日
３ 点 组网结 构示 意 图如 图 ｌ 示。 频 所
责 任编辑 ： 熊柳 潜 ｘｉ ｉ ＠ｍ ２ ｓ ｃ ｒ Ｉ ｑａ ｕ ｎ ｃ １ｔ ｏ ｎ
Ｓ Ｄ Ｃ ＭＡ在 基 本 的 Ｒ ４版 本 上 引 入 多频 点 技 术 并修 改 相 关 协
议参 数 。ＴＤ Ｓ Ｄ Ｃ ＭＡ 多频 点系统 将是 未来 商用 组 网的主
要协 议版 本 。
２ ２ 多频点技 术主要特性 ．
（ ）每小 区配 置 Ｎ个 （ １ 如典型 为 ３个 ）载频，包含一 个
物理 特性 导致 在 同频 组 网的条 件下 公共 信道 干扰 可 能 比较 严重，同时 网优 、网规成本 比较 高。另外，单 频点系统容 量 也有 限 。为 了解 决 上 述 问题 ， 同时 提 高 系统 效 率 ，Ｔ Ｄ一
Ｕ Ｐ Ｈ、Ｆ ＡＣ ｐ Ｃ Ｐ Ｈ通常在 主载频 上进行发送 ；但在辅 载 频上也可 以有 条件使用 （ ＵＥ在切换 时可 以在辅 载频上使 如
◆降低 公共信道干扰，提高 系统稳定性，增大 系统容量；
◆ 提 供 络 规 划 灵 活 性 ， 降 低 系 统 干 扰 ， 能 更 好 的解 决 不
同场景 的覆 盖；
４ 多载波 ｔＳ Ａ ｔＤＰ
４． 多载波 ［ Ｄ Ａ概述 １ ｔ Ｐ Ｓ
Ｕｐ Ｃ Ｐ Ｈ位 于 ＴＳ 的 示例 １
３ ３ ＵＩ Ｃ ｛Ｓ１ｆ ｉｌ ． ） ｌ ｝ ｔ Ｉ Ｐ ｉ － ｇ技术优势
图１ ３ 点 组 网 结 构 示 意 图 频
该 技 术 可 以在 对 系 统 影 响最 小 的情 况 下 ， 发 挥 Ｔ Ｄ 的 Ｄ 优 点 ， 解 决 Ｔ Ｄ 模 式 带 来 的 问题 。 Ｄ
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３ Ｔ ｐｃ Ｇ ｏ ｉ
Ｔ －Ｓ Ｄ Ａ系统 与 标 准 演 进 技 术 Ｄ Ｃ Ｍ
刘 搴 洋 燕 三 星 通 信 研 究 院 大 唐 移 动 通 信 设 备 有 限 公 司 研 发 部
【 要 】 文章 重点介 绍了 Ｔ 摘 Ｄ—ＳＣ ＤＭＡ Ｒ４ 基 本版本 的后续演 进技 术， 主要包括 ＴＤ—ＳＣ ＤＭＡ 多频 点技 术与优 势 ，Ｕｐ Ｈ Ｓ ｉ ｔ ｎ ＰＣ ｈ ｆ ｉ ｇ技 术 与优 势， 以及 Ｔ Ｄ—ＩＳ Ａ和 Ｔ ＩＤＰ Ｄ—ＭＢＭＳ标准 与技 术演 进情 况 。 文章 阐述 了演 进 技 术 的 特 性 和 物 理层 技 术 方 案 ， 着 重 分 析 了这 些 演 进 技 术 对 改 进 系 统 性 能 和
演进取得很 多重大突破 ，既完善 了Ｒ ４版本系统特 性，又结合
３Ｐ Ｇ Ｐ创 新 出更 有 １） Ｃ ＭＡ 特 点 的后 续 演 进技 术， 本 文 重 １ 一Ｓ Ｄ 点介 绍 Ｔ Ｄ—Ｓ Ｃ Ｄ ＭＡ系 统 演 进 和 增 强 技 术 特 点 及 优 势 。
２ Ｔ － Ｃ ＭＡ系统 多频点技术 Ｄ硼Ｓ Ｄ
２． 多频点技术概述 １
Ｔ Ｓ ＤＭＡ ．Ｍ 单载 波 系统 采 用 了 智能 天线 和 联 Ｄ Ｃ １ ６
合 检 测 技 术 ， 通 常 情 况 下 ， 具 有 很 高 的频 谱 效 率 ， 并经 过 实 践 证 明可 以独 立 组 网 。 但 由 于扩 频 增 益 比较 小 ， 公 共 信 道 的
２ ０７ １ ０ ． ～ １
＿ 四
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３Ｇ ｏｐ ｃ Ｔ ｉ
Ｔ －Ｃ Ｍ Ｄ Ｓ Ｄ Ａ １的第 ２ 个数 据部分开头 为例
● ＿ｌ －● ＿ －
１ ｈｐ ２８ ｃ ｉ ｓ
图２
◆主 载频 和辅 载频 的 时隙转 换点 建议 配置 为相 同 的。
（ ）所有公共 信道均配 置于 主载频，辅载频仅 配置业务 ２ 信道 和 有条 件地 配置 部分 公共信 道 ◆ Ｓ Ｃ Ｐ Ｈ、Ｄ Ｐ Ｈ、Ｐ Ｃ Ｃ Ｃ ｗ Ｃ ＲＡ Ｈ、ＰＩ Ｈ等公 共信道 Ｃ
均只 在 主载 频上 发送 ；