TD-SCDMA技术大讲堂(14)——核心网的网元实体
TD-SCDMA理论
2013-7-17
TD-SCDMA基础理论
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TD-SCDMA网络结构
2.2 Iu接口简介
Iu接口功能-RANAP
RAB 管理功能(Overall RAB Management) Iu复位与释放(Iu Reset / Release) 寻呼(Paging) 层三消息直传
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TD-SCDMA基础理论
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TD-SCDMA网络结构
2.2 Iu接口简介
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TD-SCDMA基础理论
20Байду номын сангаас
TD-SCDMA网络结构
2.2 Iu接口简介
Iu-PS接口协议结构同样分为三层：无线网络层、传 输网络层、物理层。 无线网络层同样分为控制平面协议和用户平面协议。 控制面RANAP协议主要完成对RNC和SGSN之间无线 接入承载的控制； 用户面IuUP协议针对分组业务，采用透明模式。 Iu-PS接口的传输网络层只有用户平面。用户面采用 宽带7号信令作为信令承载，目前不考虑以IP传输网 络作为信令承载；采用GTP-U作为分组业务承载， 由RANAP完成对其的控制功能。 物理层支持E1 IMA接口和STM-1 155.520M光接口。 主要采用STM-1光接口方式。
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TD-SCDMA基础理论
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1 时分双工与扩频
TD-SCDMA系统概述
用户通过被分配的频率、时隙和码字来区分
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TD-SCDMA基础理论
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1 时分双工与扩频
TD-SCDMA系统概述
是集CDMA、TDMA、FDMA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。
GPRS核心网各网元介绍
GPRS核心网各网元介绍GGSNGGSN (Gateway GPRS Support Node) 网关GPRS支持节点GGSN（Gateway GSN，网关GSN）主要是起网关作用，它可以和多种不同的数据网络连接，如ISDN、PSPDN和LAN等。
有的文献中，把GGSN称为GPRS路由器。
GGSN可以把GSM网中的GPRS分组数据包进行协议转换，从而可以把这些分组数据包传送到远端的TCP／IP或X.25网络。
GPRS网络与外网的分界线,对内负责Gn网络的传输,对外是一台因特网路由器。
其中的BGGSN(Border GGSN)负责连接不同运营商之间的Gn网络,实现网间漫游。
GGSN通过基于IP协议的GPRS骨干网与其它GGSN和SGSN相连主要功能GGSN具有网络控制的信息屏蔽功能,可以选择哪些分组能够进入GPRS网络,以便保证GPRS网络的安全;GGSN具有计费信息收集功能,能够收集每个MS实用外部数据网和GPRS网络资源相关的计费信息G_CDR。
2)维护路由表,实现路由选择和分组的转发功能GGSN具有存储转发功能,从上一节点接收到的分组数据(PDP PDU)转发给路由中下一个节点的功能。
GGSN同时具有对PDP PDU排序的功能。
GGSN应保证GGSN与MS之间传送的PDP PDU的最大尺寸为1500字节,对从外部数据网收到的大于上述要求的PDP PDU,GGSN应根据PDP的类型和具体实施对其进行分段、丢弃或拒绝。
GGSN具有PDP上下文激活、PDP上下文修改、PDP上下文去激活的功能;GGSN具有地址翻译和映射功能,包括查找DNS,实现域名解析功能;GGSN具有封装和隧道传输功能,可以将来自外部数据网的PDP PDU用GTP字头和TCP/IP或UDP/IP字头进行分装的功能,并以这些字头中的恶相关地址信息作为标识,在GPRS骨干网中,利用一条点对点的双向隧道来传输封装数据。
对于发向外部数据网的PDP PDU,GGSN将去除其封装字头后再转发给外部数据网。
TD-SCDMA基础知识简介
16
常规时隙
Data 352chips Midamble 144chips 675 s
由864 Chips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352 Chips组成； 训练序列(Midamble)由144 Chips组成； 16 Chips为保护； 可以进行波束赋形；
UE标准示意
TS0
Dw
GP
Up
TS1 UL
TS2 UL
d (km)
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课程内容
TD-SCDMA发展概述 网络结构和接口 物理层结构 信道映射 信道编码及复用 扩频与调制 物理层过程
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3种信道模式
逻辑信道：MAC子层向RLC子层提供的服务，它描述的 是传送什么类型的信息 传输信道：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 物理信道：承载传输信道的信息
物理层将根据需要把来自一条或多条DCH组合在一条或多条编码 组合传输信道CCTrCH（Coded Composite Transport CHannel）内 ，然后再根据所配置物理信道的容量将CCTrCH数据映射到物理 信道的数据域。
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主公共控制物理信道（P-CCPCH）
主公共控制物理信道（P-CCPCH，Primary Common
RLC RLC RLC RLC
RLC RLC RLC RLC
L2/RLC
逻辑信道
MAC
L2/MAC
传输信道
物理层
物理层
L1
10
接口
接口
Iub
作用
RNC NODEB 数据传递，处理。NODEB逻 辑上的O&M. 标准接口 RNC RNC RNC间的控制信令 标准接口
TD-SCDMA基本原理和关键技术
CDMA扩频通信
多址技术：区分不同用户
频分多址
时分多址
16
码分多址
CDMA扩频通信
系统结构
信
信源
源
编码
信道 编码
数字 调制
扩频
加扰
脉冲 成型 滤波
D/A 转换
Bit 比特
Symbol 符号
Chip 码片
信
信源
宿
解码
信道 解码
数字 解调
解扩
解扰
噪声
空中信道
脉冲 成型 滤波
A/D 转换
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CDMA扩频通信
TD-SCDMA系统中的资源单元
一个信道就是载频/时隙/扩频码的组合，也叫一个资源单位(Resource Unit) 。 一个16位扩频码划分的信道是最基本的资源单位，即BRU。 下行信道固定SF = 1，16；上行依据业务不同，SF可取1，2，4，8，16
基本资源单元 BRU＝RUSF16
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RU速率计算
如果扩频因子为SF=16，采用QPSK调制方式，则每码道承载的毛
速率（即BRU毛速率）为17.6kbit/s。计算公式如下：
38
附-数字调制
QPSK数字调制就是把2个连续的二进制比特映射成一个复数值的数 据符号，映射关系见下图：
39
不同RU速率
考虑到实际中存在冗余，BRU纯速率=17.6/2=8.8kbit/s
TD-SCDMA关键技术
12
TD-SCDMA关键指标
TD-SCDMA与其他两个标准主要技术指标对比
13
TD-SCDMA关键指标
业务容量指标对比
WCDMA (10M频带)
5MHz 上行 5MHz下行
TD-SCDMA系统基础知识
Uu接口物理层
• DwPTS和UpPTS之间的保护间隔GP占用96chip，它使得某用户发射 的UpPTS不对邻近用户接收DwPTS造成影响 • GP既用于TDD系统小区覆盖传播时延的保护，同时也为随机接入 的UE提供时延保护，另外还作为下行链路和上行链路之间的切换 点 • 长度与小区半径有关，其长度越长，意味着小区的覆盖范围越大
数值
1.6MHz 1.28Mc/s 10ms（分为两个子帧） TDD QPSK、16QAM 1/2~1/3的卷积编码、 Turbo编码 FDMA、TDMA、CDMA
TD-SCDMA频谱特性
1.6MHz带宽 – 可实现2Mbps的数据业务 低码片速率 –频谱利用率高
–频率使用灵活 –系统设备成本低 –能够容忍更多的多径时延
Uu接口物理层
Uu接口物理层
在7个主时隙中，TS0总是分配给下行链路，TS1用于上行 链路
转换点（SP）
第1个转换点用于下行时隙到上行时隙的转换，位置固定 在DwPTS结束处 第2个转换点用于上行时隙到下行时隙的转换，可以根据 需要灵活配置
Uu接口物理层
GP(32chip)
SYNC_DL（64chip）
现阶段三大主流标准
现阶段三大主流标准
什么是TD-SCDMA
TD-SCDMA（Time Division Synchronous CDMA）时分 同步码分多址。 上行同步 关键技术：它采用了智能天线、联合检测、接力切换、 同步CDMA、软件无线电、低码片速率、多时隙、可变 扩频系统、自适应功率调整等技术。
概述 通信系统 Uu接口物理层 Uu接口MAC层 Uu接口RLC层 Uu接口RRC层 关键技术
TD-SCDMA 通信系统结构
TDSCDMA原理学习知识汇总免分共享G
TD-SCDMA原理学习知识汇总收藏1：TDD技术的特点？l 时分双工（TDD）：以不同时隙区分上行和下行p 优点n 在上下行业务不对称时可以给上下行灵活分配不同数量的时隙，频谱效率高n 上行和下行使用相同频率载频，便于引入智能天线、联合检测等新技术p 缺点n 实现较复杂，需要GPS同步n 和CDMA技术一起使用时，上下行之间的干扰控制难度较大2：CDMA技术的特点？l 抗干扰能力强，频率复用度高，频谱利用率大大提高l 保密性强：扩频后的信号近似白噪声l 系统的用户容量是软容量，各有利弊l 占用带宽较大：对功放要求高（耗电较大）l 自干扰系统－系统内用户互相干扰，技术实现难度大3：TD采用的语音编码？答：AMR（Adaptive Multi-Rate），共有八种编码4：在TD系统中，区分用户、小区采用哪种码？答：区分用户：扩频码，TD采用的扩频码为OVSF码l TD-SCDMA使用的上行扩频因子为1/2/4/8/16，下行为1或16区分小区：扰码，TD采用的扰码为Gold序列l TD-SCDMA的扰码长度固定为16chips，共有128个5：TD采用的调制方式？答：QPSK，16QAM（HSDPA）6：联合检测的作用？l 减少多径干扰和多址干扰，提高系统容量l 减少噪声上升，提高覆盖l 克服远近效应，降低对功率控制的要求7：智能天线的作用？l 对用户起到空间隔离、消除干扰的作用p 最大化对期望用户的能量p 最小化对其他用户的干扰l 阵列天线和赋型算法可以提供15dB以上的额外增益，从而：p 增加覆盖范围，改善建筑物中和高速运动时的信号接收质量p 提高信号接收质量，降低掉话率p 增加系统容量p 减少发射功率，延长移动台电池寿命8：TD常用术语：l Bit（比特）：经过信源编码的，含有信息的数据l Symbol（符号）：经过信道编码、交织后的数据l Chip（码片）：经过最终扩频得到的数据l Chip Rate (cps)：码片速率，CDMA系统的基础参数p TD-SCDMA系统码片速率为1.28Mcpsl Spreading Factor（SF，扩频因子）：扩频码的长度p 符号速率×SF＝码片速率9：TD系统的优势：l 频谱利用率高p 不需成对的频谱，能够满足未来扩展需求，为频谱分配带来极大的灵活性p 相对于FDD 运营商，TDD 运营商频谱获取成本低，同时在业务方面，提高语音和非对称数据应用的频谱效率l TD 系统分配非对称上下行传输，经济高效地支持互联网接入业务l 结合智能天线技术，可以提供快速精确定位业务(LCS)10：TD的特色业务分类？会话型业务：语音业务与可视电话后台类业务：数据下载、图铃下载、E-mail收发流媒体业务：手机电视、VOD、交通监控交互类业务：在线游戏、网页浏览、定位业务（LCS）11：联合检测的设计思想：l 对多个用户的信号的多径分量进行“联合”处理，充分利用用户信号的扩频码、幅度、定时、延迟等信息，大幅度降低多径和多址干扰采用联合检测的好处：l 减少多址干扰和多径干扰，提高系统容量l 减少噪声上升，提高覆盖l 克服CDMA特有的“远近效应”，降低对功率控制的要求12：智能天线的设计思想：l 没有智能天线的情况下，小区间用户干扰严重l 使用智能天线的情况下，小区间用户干扰得到极大改善采用智能天线的好处：见上面13：TD采用上行同步的原因：上行同步的基本概念l 所谓上行同步是指在同一小区中，使用同一时隙的不同位置的用户发送的上行信号同时到达基站接收天线，即同一时隙不同用户的信号到达基站接收天线时保持同步。
核心网基础知识培训教材
语音信箱
允许用户在不方便接听电话时，将来电 留言保存在语音信箱中，稍后再听取。
呼叫转移
用户可将来电转移到其他电话号码上， 确保不会错过重要来电。
呼叫等待
用户在通话过程中，可以接收到其他来 电的提醒，并选择是否接听。
数据业务
短信服务
提供文本信息的发送和接 收功能，支持点对点和群 发短信。
彩信服务
允许用户发送和接收包含 图片、音频、视频等多媒 体内容的彩信。
防火墙通过包过滤技术、代理服务技术、 状态检测技术等技术手段来保护网络安 全。它可以对进出网络的数据包进行过 滤、检查、分析等处理，从而防止未经 授权的访问和数据泄露。
按技术可分为包过滤型防火墙、代理服 务型防火墙和状态检测型防火墙；按应 用部署位置可分为边界防火墙、个人防 火墙和混合防火墙等。
服务器与存储设备
路由器的分类
按性能档次可分为高、中、低档路由器；按结构可分为模块化路由器和 非模块化路由器；按网络位置可分为核心路由器、汇聚路由器和接入路 由器等。
防火墙
防火墙的定义
防火墙的工作原理
防火墙的分类
防火墙指的是一个由软件和硬件设备组 合而成、在内部网和外部网之间、专用 网与公共网之间的界面上构造的保护屏 障.是一种获取安全性方法的形象说法， 它是一种计算机硬件和软件的结合，使 Internet与Intranet之间建立起一个安 全网关（Security Gateway），从而 保护内部网免受非法用户的侵入。
交换机的工作原理
交换机的分类
交换机根据收到数据帧中的源 MAC地址建立该地址同交换机端 口的映射，并将其写入MAC地址 表中。当交换机收到数据帧时， 会检查该数据帧的目的MAC地址， 并在MAC地址表中查找对应的端 口。如果找到，则将该数据帧从 对应端口转发出去；否则，将数 据帧广播到所有端口。
第二章 TD-SCDMA网络结构和接口
GGSN(Gateway GPRS Support Node)GPRS网关支持节点
连接PS域与外部网络的网关，将网中的GPRS分组数据包进 行协议转换，从而可以把这些分组数据包传送到远端的 TCP/IP或X.25网络
jingqilu@
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R99系统基本结构——CS/PS域共享部分
RLC RLC RLC RLC RLC RLC RLC RLC
L2/RLC
逻辑信道
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。
MAC
L2/MAC
传输信道
物理层
jingqilu@
L1
jingqilu@
3
网络结构和接口
空中接口Uu
jingqilu@
几个重要号码
课程内容
MSISDN移动台ISDN号码
手机用户平常拨叫的移动号码
CC： 国家码
SN： 用户号码
TD-SCDMA的网络结构 TD-SCDMA接入网的网络结构（重点！） TD-SCDMA核心网的网路结构 一个手机的通话流程
86
13X
H0H1H2H3
ABCD
SubscriberIdentification Number)
Subscriber Identity)
是区别移动用户的标志，储存在SIM卡和VLR中，可用于区
临时移动用户识别码 用于在空口保护用户身份信息，防止非法个人或团体通过
别移动用户的有效信息。 MCC： 移动国家码 MSIN： 移动台识别码
UTRAN完成的功能包括终端用户的接入功能、移动性相关的 功能、无线资源管理和控制的功能；3G无线信道的编码、 解码、扩频、调制等功能。
TDSCDMA无线接入网原理
TD-SCDMA无线接入网原理简介TD-SCDMA（Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access）是中国自主研发的移动通信技术标准，属于第三代移动通信系统（3G）。
TD-SCDMA无线接入网是3G网络中负责将移动用户与核心网进行连接的部分。
本文将介绍TD-SCDMA无线接入网的原理和实现。
TD-SCDMA系统结构TD-SCDMA系统由无线接入网（UTRAN）、核心网和用户终端组成。
其中，UTRAN是负责将用户终端与核心网进行连接的关键部分。
UTRAN主要包括以下几个关键组件： - NodeB：负责无线信号的接收和发送，以及对用户终端进行切换和连接管理。
- RNC（Radio Network Controller）：负责针对多个NodeB进行协调和控制，包括资源分配、移动性管理等。
- CN（Core Network）：提供核心网络功能，包括用户鉴权、计费、切换等。
TD-SCDMA无线接入网原理频率分离多址技术TD-SCDMA无线接入网采用了频率分离多址（FDMA）技术，将可用频率资源分配给不同的用户。
在一个时隙中，用户终端根据自身需求分配到一定的频率资源，从而实现多用户同时传输数据。
时分多址技术除了频率分离多址技术外，TD-SCDMA还采用了时分多址（TDD）技术。
TDD技术允许上行和下行数据在同一频率上进行传输，通过在不同的时间段分配上行和下行数据传输，实现上下行数据的分离传输。
扩频技术在数据传输过程中，TD-SCDMA使用了扩频技术对数据进行编码和解码。
通过将数据编码成宽带信号，通过将信息分散到宽带信号中的不同频率上，增加传输数据的容量和抗干扰能力。
功控技术TD-SCDMA无线接入网还采用了功控（Power Control）技术，通过动态调整用户终端的发送功率，使得不同距离的用户可以保持相同的信号质量。
功控技术可以提高系统容量和覆盖范围。
TD-SCDMA核心网原理
课程内容： •TD-SCDMA网络结构 •核心网的演变
•TD-SCDMA与GSM/GPRS的比较
•业务流程介绍
TD-SCDMA R99系统基本结构
PSTN/其 他运营商
CS域
MSC
GMSC HLR
H
PS域
GGSN
3G CN
MSC
SGSN
Gb Iu-CS Iu-PS
H.248
IM-MGW UTRAN IP SGSN IP
PS域
TDM
GGSN
IP
未来真正的全IP网络，实现端到端的IP业务；呼叫控制、承载控制、媒 体网关的分离以及在IP网络上的多业务融合体现了NGN的思想
从R4到R5核心网结构的演变
R4核心网
PSTN
初期的R5核心网
PSTN
后期的R5核心网
PSTN
RNS
3G-SGSN
A接口信令模型
R99 Iu-PS
从信令承载方式上的比较...
TD-SCDMA PS 域和 GPRS之间 移动性管理的差别
PMM-
IDLE
移 动 性 管 理 方 面
DETACHED
GPRS DETACH
GPRS Attach PDU Transmission STANDBY READY
IMS 域
IMSMGW MGCF CSCF
SGW
No.7
PSTN
CS域
GMGW
GMSC Server
PS域
GGSN HSS
MSC
MGW
Server
SGSN
TDSCDMA 无线接入
TD-SCDMA各版本以及和2G的比较
TD-SCDMA的核心网内部结构及各网元解读
核心网内部分为CS域和PS域，电路与是基于GSM Phase2+的电路核心网的基础上演进而来，网络单元包括移动业务交换中心（MSC）、访问位置寄存器（VLR）、网管移动业务交换中心（GMSC），分组域基于GPRS核心网的基础上演进而来，网络单元包括业务GPRS 支持节点（SGSN）、网关GPRS支持节点（GGSN）归属位置寄存器（HLR）、鉴权中心（AUR）和设备标识寄存器（EIR）为电路与和分组域共同网元。
从整个CN子系统来看，UMTS R99核心网与GSM、GPRS的核心网之间的差别主要体现在IU接口与A接口的差别、CAMEL的差别以及业务上的差别等。
无线接入网络的网络单元包括无线网络控制中心（RNC）和TD-SCDMA的收发信基站（Node B）两部分。
无线网络子系统与GSM、GPRS相比发生了革命性的变化。
此外核心网PS域通过Gi、Gp接口接入其他PLMN网络或PDN网络，CS域通过PSTN接入固定网络或其他PLMN.如下图：MSC移动交换中心（MSC）是CS域网络的核心，它踢狗交换功能、负责完成移动用户呼叫接入、信道分配、呼叫接续、话务量控制、计费、基站管理等功能，并提供面向系统其他功能实体和面向固定网（PSTN/ISDN/PDN）的接口功能。
作为网络的核心，MSC与其他网络单元协同工作，完成移动用户位置登记、越区切换和自动漫游、合法性检验及信道转接等功能。
MSC从VLR/HLR/AUC数据库获取处理移动用户的位置登记和呼叫请求所需的数据。
反之，MSC也根据其最新获取的信息请求更新数据库的部分内容。
VLR拜访位置寄存器（VLR）是服务于器控制区域内的移动用户的，它存储着进入其控制区域内已登记的移动用户的相关信息，为已登记的移动用户提供建立呼叫接续的必要条件。
VLR从该移动用户的归属位置寄存器（HLR）获取并存储必要的数据。
一旦移动用户离开改VLR得控制区域，则从新在另一个VLR登记，原LVR将取消临时记录的移动用户数据。
TD课堂
旁注：TD完全可以做软切换，不做第一个是为了避开专利。
第二TD码道受限，软切换预留资源太多，容量优势体现不出来。
第三，软切换对td系统来说，干扰太大前段时间这都是在说TD的接入网部分，当然是因为这是TD和W的最显著的区别，可是一个完整的网络除了有RAN之外，还应该有CN，尽管在CN侧TD和W的差别微乎其微，所以今天就来说说TD的核心网吧，当然这也可以算作是在介绍W的核心网！说句实在话，我对核心网的研究不是太多，基本上都是随着项目的进行再来现学现用，所以今天有可能说得不是很正确的地方，还请各位海涵，尤其请那些核心网的专家批评指正。
下图是TD的网络结构，在这里我们突出了核心网部分，所以这部分画的比较详细：我们可以看到在核心网部分包括了以下几个网元实体：HLR、VLR、MSC、MSC GW、MGW、SGSM、GGSM、Auc和EIR。
当然还包括短消息中心和网管部分，在图中没有画出。
下面我们来了解一下这些网元实体的基本功能：1、HLR：用于存储用户业务基本特征主备份的数据库。
这些信息包括：开通业务的信息、禁止漫游区域、补充业务信息、UE在VLR和/或SGSN一级的位置信息、IMSI、MSISDN等用户标识、PDP Address和LCS业务信息等。
2、VLR：用于存储用户业务基本特征副本和位置信息的数据库。
这些信息包括：IMSI/MSISDN/MSRN/TMSI等用户标识、用户所在位置区的标识、用户所在SGSN的标识（如果支持Gs接口）、补充业务参数和为用户分配新的TMSI。
说明：Gs接口是指SGSN和VLR/MSC的接口。
3、MSC Server：主要功能是处理电路域呼叫相关的信令，包括：电路域呼叫控制与移动性控制；终结user-network信令，并将其转换为相应的network-network信令；与CS-MGW相关联的呼叫状态控制等。
说明：目前的VLR和MSC在物理实现上都是做到一起的，但是在逻辑功能上是分开的。
TD-SCDMA网络结构
UMTS R4网络结构
UMTS R5网络结构
R6版本
核心网的基本结构
核心网从逻辑上分为： 电路交换域 （Circuit Switching，CS） 分组交换域 （Packet Switching，PS）
UMTS R99网络结构
R99核心网络－功能实体
核心网络分为CS域和PS域。CS域以原有的GSM网络为基础，
L2和L3划分为控制平面（C-平面）和用户平面（U-平面）。 RLC和MAC之间的业务接入点（SAP）提供逻辑信道，物理层和MAC之间 的SAP提供传输信道。RRC与下层的PDCP、BMC、RLC和物理层之间都有 连接，用以对这些实体的内部控制和参数配置。
内容4
核心网的基本结构 UMTS R99网络结构
协议，以及ALCAP需要的信令承载。
传输网络层用户平面：用户平面的数据承载和控制平面的信令承载都属于
传输网络层的用户平面。
UTRAN地面接口
CN
Iu
SRNS DRNS
Iu
Iur RNC
RNC
Iu接口是连接UTRAN和CN的接口，也可以把它看成是RNS Iub 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 Iub Iub Iub UTRAN和负责处理交换、路由和业务控制的核心网两部分。 NodeB NodeB NodeB NodeB 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：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 Uu 模型。 UE 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。
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
TD-SCDMA培训资料
TD-SCDMA培训资料TDSCDMA 培训资料一、TDSCDMA 简介TDSCDMA 是 Time DivisionSynchronous Code Division Multiple Access 的缩写，即时分同步码分多址接入技术。
它是我国提出的具有自主知识产权的第三代移动通信（3G）标准之一。
TDSCDMA 相对于其他 3G 标准，具有独特的技术特点和优势。
例如，它采用了时分双工（TDD）模式，能够灵活地分配上下行时隙，更好地适应非对称业务的需求；同时，其智能天线技术能够有效地提高频谱利用率和系统容量，降低干扰。
二、TDSCDMA 关键技术（一）智能天线技术智能天线通过多个天线阵元组成的天线阵列，能够根据信号的到达方向自适应地调整波束方向和形状，从而增强有用信号，抑制干扰信号。
这大大提高了系统的性能和容量。
（二）联合检测技术联合检测技术可以有效地消除多址干扰和码间干扰，提高系统的性能和容量。
它通过对多个用户的信号进行联合检测和处理，提高了接收信号的质量。
（三）接力切换技术接力切换是一种介于硬切换和软切换之间的切换技术。
它能够在不中断业务的情况下，快速、准确地完成切换，减少了切换过程中的掉话率和中断时间。
（四）动态信道分配技术TDSCDMA 采用动态信道分配技术，能够根据用户的业务需求和信道质量，实时地分配信道资源，提高频谱利用率和系统容量。
三、TDSCDMA 网络架构TDSCDMA 网络主要由核心网（CN）、无线接入网（RAN）和用户设备（UE）三部分组成。
核心网负责处理语音、数据和多媒体等业务的交换和控制。
无线接入网由基站（Node B）和无线网络控制器（RNC）组成。
基站负责与用户设备进行无线通信，无线网络控制器则负责对基站进行控制和管理。
用户设备包括手机、数据卡等终端设备，用于用户接入网络并使用各种业务。
四、TDSCDMA 频谱资源TDSCDMA 所使用的频谱资源在全球范围内得到了一定的分配和规划。
TD-SCDMA系统原理及终端
特殊时隙
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TD-SCDMA系统码组
码组 TD-SCDMA码字 DwPTS ID UpPTS ID 扰码ID
0 1 0 0...7 1 2 3 4 2 1 8...15 5
TD码组
时隙结构
基本Midamble ID
0 1 2 3 4 5
一个码组内的扰码和基本 Midamble码一、一对应
6
7 … 124
DwPTS
▪ ▪ ▪ ▪ 32个PN码，区分不同小区 用于终端和基站间的下行时隙同步 用于确定扰码组和基本Midamble码组 用于读取BCH信息
UpPTS
▪ ▪ ▪ 共32组（每组8个）PN码 区分随机接入时的用户 用于随机接入用户和基站的上行预同 步
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TD-SCDMA系统业务时隙结构
TFCI 1 TFCI 2 GP(16 chips)
时隙结构
Main GP
96 chips
UpPTS
160 chips
128 chips 32 chips
GP
GP
GP SYNC_DL
SYNC_UL
▪ ▪
发射和接收之间的保护间隔 GP的取值限制了的TD覆盖半径
DwPTS： 下行同步与小区搜索，75μs Main GP：上/下行保护间隔， 75μs UpPTS： 上行同步、随机接入，125μs
Power density
2. Carrier (optional)
15
DL
Frequency
(CDMA codes)
: 1.6 MHz
available RU used RU GP DwPTS UpPTS Guard Period Downlink Pilot Time Slot Uplink Pilot Time Slot
D-SCDMA网络基本结构及信令流程幻灯片PPT
• 短信服务互连MSC（SMS-IWMSC） 作为PLMN和短消息业务中心之间的接口，使得短消息能够从移动台传送到业务中心。
Neusoft Co., Ltd.
CS域功能实体
• 访问位置寄存器（VLR） 负责用户的位置登记和位置信息的更新，存储位于管辖区内的移动用户信息。该数据 库含有一些用户的临时信息（保留在其服务区内用户的数据），如手机鉴权、当前所 处的小区（或小区组）等信息。
• 设备标识寄存器（EIR） 负责存储国际移动设备标识（IMSI）的数据库，完成对移动设备的鉴别和监视，并拒 绝非法移动台入网。
RNC主要负责接入网无线资源的管理，包括接纳控制、功率控制、负载控制、切换和 分组调度等。通过RRC协议执行的相应过程来完成这些功能。RNC在逻辑上对应于GSM网 络中的基站控制器(BSC)。
NodeB主要功能是进行空中接口的物理层处理，如信道交织和编码、速率匹配和扩频等。 同时它也执行无线资源管理部分的内环功控。
• 连接管理 连接管理子层包括有呼叫控制、短消息业务、会话管理和补充业务等，对网络提 供的业务进行控制和管理。
Neusoft Co., Ltd.
CS域及PS域共用功能实体
• 归属位置服务器（HSS） HSS是指定用户的主数据库，包含支持网络实体处理呼叫/会话的相关签约信息。HSS包 括HLR和鉴权中心（AuC）。HLR负责管理移动用户的数据库，用于存储管理规划移动 用户信息，包括用户的签约信息、用于计费和路由呼叫或消息所需的位置信息等；AuC 负责存储移动用户用于鉴权和在空中接口加密所需的数据，防止非法用户接入系统， 并保证通过无线接口的用户数据的安全。
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我们可以看到在核心网部分包括了以下几个网元实体：HLR、VLR、MSC、MSC GW、MGW、SGSM、GGSM、Auc和EIR。
当然还包括短消息中心和网管部分，在图中没有画出。
下面我们来了解一下这些网元实体的基本功能：
1、HLR：用于存储用户业务基本特征主备份的数据库。
这些信息包括：开通业务的信息、禁止漫游区域、补充业务信息、UE在VLR和/或SGSN一级的位置信息、IMSI、MSISDN等用户标识、PDP Address和LCS业务信息等。
2、VLR：用于存储用户业务基本特征副本和位置信息的数据库。
这些信息包括：
IMSI/MSISDN/MSRN/TMSI等用户标识、用户所在位置区的标识、用户所在SGSN的标识（如果支持Gs接口）、补充业务参数和为用户分配新的TMSI。
说明：Gs接口是指SGSN和VLR/MSC的接口。
3、MSC Server：主要功能是处理电路域呼叫相关的信令，包括：电路域呼叫控制与移动性控制；终结user-network信令，并将其转换为相应的network-network信令；与CS-MGW相关联的呼叫状态控制等。
说明：目前的VLR和MSC在物理实现上都是做到一起的，但是在逻辑功能上是分开的。
4、Auc：这是与鉴权和加密相关的网元实体，主要是存储用户用于IMSI鉴权的数据；存储用户用于空中接口加密的数据；存储用户的identity key；用于生成IMSI鉴权所使用的数据；用于生成空中接口加密的密钥等。
5、EIR：存储IMEI标识的数据库。
说明：IMEI(International Mobile Equipment Identity)是国际移动设备身份码的缩写，是由15位数字组成的"电子串号"，它与每台手机一一对应，而且该码是全世界唯一的。
每一只手机在组装完成后都将被赋予一个全球唯一的一组号码，这个号码从生产到交付使用都将被制造生产的厂商所记录。
下一篇博客我们将对诸如IMEI、IMSI、TMSI、MSISDN等做详细的介绍。
6、GMSC Server：处理GMSC相关的信令，包括：呼叫控制与移动性控制；路由控制；与CS-MGW 相关联的呼叫状态控制等。
7、MGW：它的功能是处理电路域呼叫的用户数据，包括：承载控制；与MSC Server/GMSC Server交互，进行资源控制；拥有并处理echo canceller等资源；可能需要有codec；与移动性相关的功能（如SRNS重定位）等。
这里需要解释一下echo canceller和codec：
echo主要是由于3G的AMR业务和其他网络的语音业务的速率不同而导致的（其实3G的AMR 业务也有多种的速率）
codec主要是比如3G AMR业务是12.2kbps，而PSTN的语音业务是64Kbps的PCM编码，因此如果3G用户呼叫PSTN的用户，就要有这么一种网元实体实现编码方式的转换，当然如果是3G网络内的呼叫，是可以不需要的，这也就是我们说“可能”的原因所在：）
8、SGSN：它和VLR/MAC的功能相似，但是主要是处理PS域的，存储用户分组业务的基本特征副本和位置信息。
包括：IMSI/P-TMSI/PDP Address等标识；用户所在路由区的标识；用户所在VLR的标识（如果支持Gs接口）；GGSN地址信息（针对每个激活的PDP上下文）；为用户分配新的P-TMSI；分组业务网关功能等。
9、GGSN：主要是完成用户分组业务的位置注册功能，包括：IMSI/PDP Address等标识；用户所在SGSN的地址信息；分组业务网关功能等。
其功能与GMSC Server相似，只不过是处理PS域的业务。
先写道这吧，下一篇我们将介绍与核心网相关的一些位置概念和各种标识码的含义以及组成，敬请关注：）
各位，晚安！。