D-SCDMAHSDPA关键技术介绍
合集下载
TD-SCDMA技术大讲堂(10)—关于单码和HSDPA单载波速率的计算方法
TD-SCDMA技术大讲堂（10）——关于单码道8.8Kbps和HSDPA单载波速率的计算方法
对于R4单码道：
TD-SCDMA无线帧中一个5ms的突发含有两个数据块，共704个chip，对于不
同的扩频因子t对应不同的符号数是704/t 。
R4的SF=16，一个SF＝16（基本RU）的符号数是704/16＝44
在QPSK的调制方式下2bit代表一个符号，所以SF＝16的码道速率为44*2/5ms＝17.6kbit/s
采用1/2的编码方式，因此实际的单码道速率为8.8Kbit/s.
对于HSDPA来说:
假设条件：SF=1，采用16QAM调制，HARQ的损耗情况暂时不考虑：1）若采用1：5的配置，每时隙传输的比特数为:
704×4（16AQM调制）＝2816bits
每个子帧：2816×5（5个时隙传下行）＝14080bits
则：传输速率：14080/0.005＝2.816Mbps
2）若采用满时隙配置，即6个时隙全部用于传下行数据，则传输速率：
（2816*6）/0.005＝3.38Mbps
故单载波的HSDPA的传输速率是2.8Mbps（理论值）；多载波HSDPA的传输速率是：
3.38*2＋2.816＝9.576Mbps，近似为9.6Mbps。
TD—SCDMA系统中HSDPA技术编码方案的研究
Ｔ —ＣＭ Ｄ Ｓ Ｄ Ａ系 统 中 Ｈ ＤＡ技 术 编 码 方案 的研 究 ＳＰ
ＳＩ Ｉ Ｓｈａ ｅ Ｉ ｏ ｍ ａｔ ｏｎ Ｃｈ ｎｎｅｌ ｆ ｒ ＨＳ — Ｃｌ ， ｒｄ ｎｆ ｒ ｉ ａ ｏ
数 据业 务不 对称 的需 求而 提 出的一 种 新技 术 ，主 要是 为了 在不 改 变现 行 ３ Ｇ网络 结 构 的情况 下 ，增 加数 据 的吞 吐量 ，
锚 误 ， 则 将数 据 丢 弃 ， 同时 返 回 到 监控 状 态 ；读 取 Ｈ Ｓ— Ｐ Ｓ Ｈ信道 后，将 产生一 个确认 消 息 Ａ Ｋ 携带最近 测量 Ｄ Ｃ Ｃ，
得 到 的 Ｃ 值 ，使 用 ＨＳ—ＳＩ Ｈ信 道 发送给 Ｎｏ ｅ Ｂ。 ＱＩ Ｃ ｄ
同时，ＵＥ读取 了 Ｈ Ｓ—ＤＳ Ｈ信 道后，开 始进行必要 的 Ｃ
维普资讯
ｕ ｏｐｃ Ｈ Ｕ ， Ｈ Ｉ ｌ： Ａ， ＵＰ Ａ
Ｔ Ｓ ＭＡ 系统 中 Ｄ Ｄ Ｃ Ｈ Ｐ Ｄ Ｓ Ａ技术 编 码 方 案 的研 究
郑丹玲
豫 功 一
重庆邮 电学院通信与信息工程学院
重庆 信 科设 计 有 限公 司
（１） 行 引入 了共 享 业 务信 道 （ Ｓ— Ｓ Ｈ Ｈ ｇ 下 Ｈ Ｄ Ｃ ， ｉｈ
Ｓｐ ｅ ｗｎｌ ｎ ｈ ｒ ｄ Ｃ ａ ｎｅ ） 用 以承 载 数 据 ｅ ｄ Ｄｏ ｉ ｋ Ｓ ａ ｅ ｈ ｎ １ ，
一
责 任 编 辑 ：林 菊
维普资讯
Ｄ Ｈ） ＳＣ ，供 ＵＥ上报 Ｈ一
下 行信 道 的质 量 Ｃ 。 ＱＩ
要 求的 ＡＣ ／Ｎ Ｃ Ｋ Ａ Ｋ以及所 测
这些 新增 加 的信 道是 如何 使 用的 呢？ 下面 将 着重描 述
Ｈ Ｄ Ａ的实 现过 程 以及 各信 道 的使 用和 它们 的编 码过 程 ＳＰ
WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA三种技术比较
WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA三种技术比较虽然ＣＤＭＡ２０００、ＷＣＤＭＡ和ＴＤ－ＳＣＤＭＡ同属３Ｇ的主流技术标准，但是仍然可以将其分为两类：ＣＤＭＡ２０００、ＷＣＤＭＡ并作一类，ＴＤ－ＳＣＤＭＡ则和前两者分开讨论。
之所以可以这样做，是因为在技术上ＣＤＭＡ２０００和ＷＣＤＭＡ是ＦＤＤ的标准，而ＴＤ－ＳＣＤＭＡ则是一个ＴＤＤ标准。
１、ＷＣＤＭＡ与ＣＤＭＡ２０００ＷＣＤＭＡ和ＣＤＭＡ２０００都满足ＩＭＴ－２０００提出的全部技术要求，包括支持高比特率多媒体业务、分组数据和ＩＰ接入等。
这两种系统的无线传输技术均基于ＤＳ－ＣＤＭＡ作为多用户接入技术，单就技术来说，ＷＣＤＭＡ和ＣＤＭＡ２０００在技术先进性和发展成熟度上各具优势，但总体来看，ＷＣＤＭＡ似乎更胜一筹，以下是ＷＣＤＭＡ相对ＣＤＭＡ２０００的一些优势所在：（１）、ＷＣＤＭＡ使用的带宽和码片速率是ＣＤＭＡ２０００演进家族的三倍以上，因而能提供更大的多路径分集、更高的中继增益和更小的信号开销。
此外，更高的码片速率也改善了接收机解决多径效应的能力。
（２）、ＷＣＤＭＡ在小区站点同步方面的设计是使用异步基站，而ＣＤＭＡ２０００基站则通常通过ＧＰＳ实现同步，这将造成室内和城市小区（采用室内天线）部署的困难。
（３）、由于支持１ｘＥＶ－ＤＯ的ＴＤＭ接入系统采用共享时分复用下行链路，它具有固定时隙，因此ＣＤＭＡ２０００物理层兼容性较差。
（４）、ＷＣＤＭＡ较ＣＤＭＡ２０００能够更加灵活地处理话音和数据混合业务。
（５）ＷＣＤＭＡ进行功率控制的频率几乎是ＣＤＭＡ２０００的两倍，达到每秒１５００次，因而能保证更好的信号质量，并支持更多的用户。
（６）、ＣＤＭＡ２０００的导频信道大约需要下行链路总传输功率的２０％，相比之下ＷＣＤＭＡ只需要约１０％，因而可以节省更多的公用信道的开销。
（７）、为支持基于ＧＳＭ的ＧＰＲＳ业务而部署的所有业务（如计费、安全、漫游等）也支持ＷＣＤＭＡ业务，而为了完善新的数据／话音网络，ＣＤＭＡ２０００必须添加额外的网元或进行功能的升级。
TD-SCDMA基本原理和关键技术
15
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
17
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
37
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
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
17
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
37
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 R4与HSDPA的混合组网
线 资源 。
终 端将 重传 的数 据 和 保存 数 据进 行合 并后 ， 送到 译码 再
器 进行 译码 。
结构特点和关键技术
在 Ｒ 版 本 中， Ｄ— Ｃ ５ Ｔ Ｓ ＤＭＡ系统引入ＨＳ Ｐ ￣ 术 ， ＤＡ 增 加了新 的传 输信道 和物 理信道 ， Ｎｏ ｅ 在 ｄ Ｂ中加 入新 的
行 调度 以及 对重传 数 据进行控 制 。 重传 由Ｎｏ ｅ 直接 控 ｄＢ
制 ， 免了ＲＮＣ ＵＥ 避 Ｎ 的时延 ， 高 了重 传的 速率 ， 少 提 减 了数 据 传 输 时的 时延 。 同时 ， ｄ Ｂ 以根 据 信道条 件 Ｎｏ ｅ 可 快 速 的调 度 发送 数 据的 大小 和发 送 对象 ， 而提 高小 区 从
Ｍ Ｃ 中的 传输 格式包 括传 输数 据编 码速 率（ 块长 度 ） Ｓ 传输 和 调制 方式 （Ｐ Ｋ，６ Ａ Ｑ Ｓ １Ｑ Ｍ）， 当信道 条件 发生 变化 时， 系统会 选择 与信 道条件 对应 的不 同传 输格 式 来适 应信道
变化。
合 理 的分组 数 据调 度 ， 以提高 数 据的 传输 速率 。 Ｎｏ ｅ 新增 ＭＡＣ ｈｓ ｄＢ － 的主要功 能是 对 发送 数据 进
ＨＡＲ 有 以下３ 类型 。 ｅ ＩＨＡＲ 较 为简单 ， Ｑ 种 Ｔ ｐ Ｑ 在 接收 端解 码后 用ＣＲＣ 对分组 进行校 验 。 果发现 分组 如
有 错误 ， 收 端 通 知发 送 端 重传 ， 传分 组 采 用与 前一 接 重 次 相 同的编 码 ， 而错 误 的分组被 丢弃 。 ｅ Ｉ Ｔ ｐ Ｉ ＨＡＲＱ （ 冗 余ＨＡＲＱ 案 ） 错 误 分组没有 被丢弃 ， 是 增量 方 ： 而
维普资讯
’
网络建设与优化
Ｔ － Ｃ Ａ Ｒ 与Ｈ Ａ Ｄ Ｓ ４ 的混合组网 Ｄ Ｍ ＳＰ Ｄ
终 端将 重传 的数 据 和 保存 数 据进 行合 并后 ， 送到 译码 再
器 进行 译码 。
结构特点和关键技术
在 Ｒ 版 本 中， Ｄ— Ｃ ５ Ｔ Ｓ ＤＭＡ系统引入ＨＳ Ｐ ￣ 术 ， ＤＡ 增 加了新 的传 输信道 和物 理信道 ， Ｎｏ ｅ 在 ｄ Ｂ中加 入新 的
行 调度 以及 对重传 数 据进行控 制 。 重传 由Ｎｏ ｅ 直接 控 ｄＢ
制 ， 免了ＲＮＣ ＵＥ 避 Ｎ 的时延 ， 高 了重 传的 速率 ， 少 提 减 了数 据 传 输 时的 时延 。 同时 ， ｄ Ｂ 以根 据 信道条 件 Ｎｏ ｅ 可 快 速 的调 度 发送 数 据的 大小 和发 送 对象 ， 而提 高小 区 从
Ｍ Ｃ 中的 传输 格式包 括传 输数 据编 码速 率（ 块长 度 ） Ｓ 传输 和 调制 方式 （Ｐ Ｋ，６ Ａ Ｑ Ｓ １Ｑ Ｍ）， 当信道 条件 发生 变化 时， 系统会 选择 与信 道条件 对应 的不 同传 输格 式 来适 应信道
变化。
合 理 的分组 数 据调 度 ， 以提高 数 据的 传输 速率 。 Ｎｏ ｅ 新增 ＭＡＣ ｈｓ ｄＢ － 的主要功 能是 对 发送 数据 进
ＨＡＲ 有 以下３ 类型 。 ｅ ＩＨＡＲ 较 为简单 ， Ｑ 种 Ｔ ｐ Ｑ 在 接收 端解 码后 用ＣＲＣ 对分组 进行校 验 。 果发现 分组 如
有 错误 ， 收 端 通 知发 送 端 重传 ， 传分 组 采 用与 前一 接 重 次 相 同的编 码 ， 而错 误 的分组被 丢弃 。 ｅ Ｉ Ｔ ｐ Ｉ ＨＡＲＱ （ 冗 余ＨＡＲＱ 案 ） 错 误 分组没有 被丢弃 ， 是 增量 方 ： 而
维普资讯
’
网络建设与优化
Ｔ － Ｃ Ａ Ｒ 与Ｈ Ａ Ｄ Ｓ ４ 的混合组网 Ｄ Ｍ ＳＰ Ｄ
TD-SCDMA系统终端中HSDPA的实现
从 ＷＣ Ｍ Ｄ Ａ角 度 分 析 ， 如果 考 虑 上 行 负 载 控 制 在 ５ ％ 以 内 ， 行 负 载 控 制 在 ０ 下 ７ ％以内 ， ＷＣ Ｍ ５ 在 Ｄ Ａ和 Ｇ Ｍ 共 站后 ， － Ｓ ＷＣ Ｄ ＭＡ的容量 是受 限 的 ， 过 可 以通 过 采 用 不 多载频和分层组 网技术来解决这个 问题 。
Ｈ －ＳＣ Ｓ Ｃ Ｈ信道 ， 由于 Ｈ — Ｓ Ｃ Ｓ Ｃ Ｈ信道是 经
过信 道编码 的 ， 同寻呼 指示 信道 （ ＩＨ：ａ ＰＣ Ｐ．
ｇ ｇＩｄ ａ ｒ ｈ ｎ ｅ） 一样 。３ Ｐ ｉ ｉ ｔ ａ ｎ１ 不 ｎ ｎ ｃｏ Ｃ Ｐ中要 Ｇ
享 控 制 信 道 （ Ｓ Ｓ Ｃ Ｓａｅ ｏｔｌ Ｈ — Ｃ Ｈ： ｈｒｄ Ｃｎ ｏ ｒ
混合 自动 重 传 请 求 技 术 将 前 向 纠 错
（ Ｅ ：ｏ ａｄ ｒ ｒ ｏ ｅｔ ｎ 技 术同 Ａ Ｑ Ｆ Ｃ Ｆｒ ｒ ｒ ｒ ｃ ｏ ） ｗ Ｅ ｏＣ ｉ Ｒ
ｒ ａ ｏ 。终 ｉ Ｓ ＳＨ
的符 号中提取 软 比特信息 输入 到解 码 器 。
３ Ｈ Ｄ Ａ中的终端实现 考虑 ． ＳＰ
对 于终 端 的调 度 而 言 ， 需 对 Ｈ Ｄ Ａ 必 ＳＰ
有一些特 殊 的处理 。终 端 需要 不 停 地 检 测
面 的进展也非常快 。
８・
维普资讯
和编码速率 ， 以提 高小 区的平均吞 吐量 。 自 适应调制编 码技术 有 效 地 利用 了信道条 件 信息来 提 高 整 个 系 统 的性 能。对 于 Ｔ — Ｄ Ｓ Ｄ Ａ终端 ， 要 实 时地 统计 高速下行 共 ＣＭ 需 享 信 道 （ Ｓ Ｄ Ｃ Ｈｇ ｐｅ ｏｎｉ Ｈ — Ｓ Ｈ： ｉ ＳｅｄＤ ｗ ｌ ｋ ｈ ｎ Ｓａ ｄＣ ａｎ１的误 块率 （ Ｌ Ｒ ＢｏｋＥ． ｈｒ ｈｎｅ） ｅ Ｂ Ｅ ：ｌ ｒ ｃ
移动通信技术GPRS、WCDMA、HSDPA简介
WCDMA的技术特点
更高的数据速率
具有支持多媒体业务的能力，特别是支持Internet 业务。 现有的移动通信系统主要以提供语音业务为主，一般能提供100~200Kbit/s 的 数据业务，GSM演进到最高阶段能提供384Kbit/s 的数据业务。而第三代移动通信 的业务能力将比第二代有明显的改进，支持话音数据和多媒体业务并且可根据需要 提供宽带。 第三代移动通信无线传输技术满足以下三种要求，即： 快速移动环境最高速率达144Kbit/s 室外到室内或步行环境最高速率达384Kbit/s 室内环境最高速率达2Mbit/s
HSDPA的技术特点
无线接口技术运用特点
为改善WCDMA系统性能，HSDPA在无线接口上作出了大量变化，这主要影响到 物理层和传输层：缩短了无线电帧；新的高速下行信道；除QPSK调制外，还使用了 16QAM调制；码分复用和时分复用相结合；新的上行控制信道；采用自适应调制和 编码(AMC)实现快速链路适配；使用混合自动重复请求HARQ)。介质访问控制(MAC) 调度功能转移到Node-B上。 HSDPA无线帧(在WCDMA结构中实际是子帧)长2ms，相当于目前定义的三个WCDMA 时隙。一个10msWCDMA帧中有五个HSDPA子帧。用户数据传输可以在更短的时长内分 配给一条或多条物理信道。从而允许网络在时域及在码域中重新调节其资源配置。
GPRS网络结构
GSN有两种类型：一种为SGSN（Serving GSN，服务GSN），另一种为GGSN （GatewayGSN，网关GSN），SGSN的主要作用是记录移动台的当前位置信息，并 且在移动台和GGSN之间完成移动分组数据的发送和接收。GGSN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。 另外，有的厂商提出了GR（GSMRegister，GPRS数据库）的概念。GR类似于 GSM中的HLR，是GPRS业务数据库。它可以独立存在，也可以和HLR共存，由服务 器或程控交换机实现。GR这个名称在ETSI的建议中没有专门提及。
TD-SCDMA网络中的HSDPA解决方案
Ｑ Ｓ 相比 ，ＨＳ Ｐ 还必须改用 １一 ＡＭ 调制 。 ＰＫ Ｄ Ａ ６Ｑ
ＨＳ Ａ技 术提高 下行传输速率 成为业界普遍的选择 。 ＤＰ
毫无疑问 ， Ｄ ＷＣ ＭＡ网络 的Ｈｓ Ｐ Ｄ Ａ技术 已经发展得较 为成熟 ， 因此对于那些运营Ｔ Ｓ ＤＤ— Ｃ ＭＡ网络的运营商
与 目前 全球 已经商 用的 ３ Ｇ网络 Ｗ Ｃ ＤＭＡ相 比 ， ＨＳ Ｐ Ｄ Ａ的最大特色就是 网络利用率大幅提高， 而手机无
维普资讯
２ ０ ． 电信 工 ０７３
Ｔ－ Ｃ Ｍ Ｄ Ｓ Ｄ Ａ网络 中的 Ｈ Ｄ Ａ解决方案 ＳＰ
付 航
（ 中国移 动通信集 团重庆有 限公 司 重庆 ４ １２ ） ０ １ １
摘 要 本文主要详细介绍 了 Ｔ — Ｓ Ｐ Ｄ Ｈ Ｄ Ａ的主要技 术、分析 了Ｔ － Ｓ Ｐ Ｄ Ｈ Ｄ Ａ与 Ｗ— Ｓ Ｐ Ｈ Ｄ Ａ在物理层上的异
来说 ，尤 其要考 虑如何在 ＴＤ—Ｓ ＣＤＭ Ａ 网络 中引入
ＨＳ Ｐ Ｄ Ａ的解决 方案 。
２ Ｈ Ｄ Ａ概念 Ｓ Ｐ
为了满足不断增长的高速数据业务的需求 ， Ｄ Ａ Ｈｓ Ｐ （ ｇ ｐ ｅ ｏ ｆ ｋ Ｐ ｃ ａ ｅ Ａ ｃｓ，高速下行 Ｈｉｈ Ｓ ｅｄ Ｄ ｗｎ ｎ ａｋ ｇ ｃｅｓ ｉ
上 ， Ｄ Ａ 主要可通过软 件来 实现 。 ＨＳ Ｐ 不过情况并非总
是如此 ，因为 必须对 ３ 基站和手 机做各种改造。这 Ｇ
越高 。 信息产业部部 长王旭东在香港 电信展上表态 中国
可能即将发放 ３ Ｇ牌照 ，更是一石激起千层浪 ，引发诸
些 改造包括使用 自适应调制和 编码 动重传请求
（ ＭＣ） Ａ 、混合 自
．．
８． ０．
ＨＳ Ａ技 术提高 下行传输速率 成为业界普遍的选择 。 ＤＰ
毫无疑问 ， Ｄ ＷＣ ＭＡ网络 的Ｈｓ Ｐ Ｄ Ａ技术 已经发展得较 为成熟 ， 因此对于那些运营Ｔ Ｓ ＤＤ— Ｃ ＭＡ网络的运营商
与 目前 全球 已经商 用的 ３ Ｇ网络 Ｗ Ｃ ＤＭＡ相 比 ， ＨＳ Ｐ Ｄ Ａ的最大特色就是 网络利用率大幅提高， 而手机无
维普资讯
２ ０ ． 电信 工 ０７３
Ｔ－ Ｃ Ｍ Ｄ Ｓ Ｄ Ａ网络 中的 Ｈ Ｄ Ａ解决方案 ＳＰ
付 航
（ 中国移 动通信集 团重庆有 限公 司 重庆 ４ １２ ） ０ １ １
摘 要 本文主要详细介绍 了 Ｔ — Ｓ Ｐ Ｄ Ｈ Ｄ Ａ的主要技 术、分析 了Ｔ － Ｓ Ｐ Ｄ Ｈ Ｄ Ａ与 Ｗ— Ｓ Ｐ Ｈ Ｄ Ａ在物理层上的异
来说 ，尤 其要考 虑如何在 ＴＤ—Ｓ ＣＤＭ Ａ 网络 中引入
ＨＳ Ｐ Ｄ Ａ的解决 方案 。
２ Ｈ Ｄ Ａ概念 Ｓ Ｐ
为了满足不断增长的高速数据业务的需求 ， Ｄ Ａ Ｈｓ Ｐ （ ｇ ｐ ｅ ｏ ｆ ｋ Ｐ ｃ ａ ｅ Ａ ｃｓ，高速下行 Ｈｉｈ Ｓ ｅｄ Ｄ ｗｎ ｎ ａｋ ｇ ｃｅｓ ｉ
上 ， Ｄ Ａ 主要可通过软 件来 实现 。 ＨＳ Ｐ 不过情况并非总
是如此 ，因为 必须对 ３ 基站和手 机做各种改造。这 Ｇ
越高 。 信息产业部部 长王旭东在香港 电信展上表态 中国
可能即将发放 ３ Ｇ牌照 ，更是一石激起千层浪 ，引发诸
些 改造包括使用 自适应调制和 编码 动重传请求
（ ＭＣ） Ａ 、混合 自
．．
８． ０．
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。
TDSCDMA+HSDPA组网方案浅析
和采用 单 一 Ｑ Ｓ Ｐ Ｋ调 制 的系 统 相 比， 用 采
１Ｑ Ｍ 和 Ｑ Ｓ ６Ａ Ｐ Ｋ组 合调制 的系统 可提高 大 约 ２ ％的平均吞 吐率 。 ０
准的很 多物 理层技 术都 是通 过 软件无 线 电
来 实现 的 ， 而通过 软件 升级 实现 Ｈ Ｄ Ａ物 ＳＰ 理层技 术 正是 该 系统 设 备 的优 势所 在 ， 因 此， 不需要更改硬件设备就可 以实现升级 。
媒 体接人 控制子层 （ Ａ — ｈ ） 于控制 高 Ｍ Ｃ ｓ用 速 数 据 传 输 。 同 时 ， 了 做 到 前 向兼 容 ， 为
Ｔ ￣ＳＤ Ｄ Ｃ ＭＡ增加 定 义 了几 种 新 的传 输信 道和物 理信 道 。对 Ｔ ￣Ｓ Ｄ Ａ 系统设 备 Ｄ ＣＭ
而言 ， 通过升级 换代 使设 备具 有 Ｈ Ｄ Ａ 功 ＳＰ 能十分容易做 到 ， 这是 因为 ＣＭ Ｄ Ａ标
行合并 ， 再送 到译码器进行译码 。因为数据 在译码器译码前进 行 了合并 ， 因而译 码数据 具有更多的信息 量 ， 从而可 以提高译 码的成
・
目前 ， 由于 尚无 较 大规模 的 ｜ ＿Ｓ Ｄ Ⅱ） Ｃ — Ｍ Ａ网络 ， 因此 ， 网络建 设 方 案 尚未 经 过 实
践 的验证。针对 Ｔ ￣Ｓ Ｄ Ａ 的特点 ， Ｄ ＣＭ 网络 建设初 期 可 能 有 两 种 方 案 ， 们 分 别 是 ： 它
Ｈ Ｄ Ａ与 Ｄ—Ｓ Ｄ Ａ 共 小 区 直 接 建 网、 ＳＰ Ｉ ＣＭ
４ ． ４・
维普资讯
Ｈ Ｄ Ａ与 Ｔ － Ｓ Ｄ Ａ使用 不 同 的小 区分 ＳＰ Ｄ Ｃ Ｍ
层建 网。另外 ， 文还 重点 研 究 了 Ｈ Ｄ Ａ 下 ＳＰ
Ｐ 数据业务 ） 那么根据上述无线 资源 的分 Ｓ ，
浅析TD-SCDMA中能HSDPA技术与发展
ｍｅ ｔｎＴ Ｓ ＤＭＡ Ｓ ｅ ｎ Ｄ－ Ｃ ｉ ｍ ｍ
余 宏妮
Ｙ ｎ ｎ ｕ Ｈｏ ｇ ｉ
究所 读 士 究生。究 向 在 硕 研 研 方 为 动通撒 术。 移 １
技 术 以及 Ｕ Ｅ能力进 行 了详 细 的讨 论 ，并 对 该技 术 的 发展 及 演进情 况进行 了分析 与总 结 。 关键 词 Ｔ — Ｃ Ｍ 高速 下行 分组接 入 Ｄ ＳＤ Ａ
了
Ｔ ｃ ｎ ｑ ｅ ａ ｄ Ｉ ｖ ｌｐ－ ｅ ｈ ｉ ｕ ｎ ｔ Ｄｅ ｅ ｏ ｓ
Ｈ Ａ技 术 与发展 Ｄ Ｓ Ｐ
摘 要 针 对 Ｔ — Ｃ Ｍ 系统 中高速 下行分组接入 Ｄ ＳＤ Ａ
（ Ｄ Ａ） 术 ， 物 理层 模 型 、 下行信 令 流 程 、 ＨＳ Ｐ 技 对 上 关键
在 博 研究 。 究 向 读 士 生研 方 Ｓ ｇ ａｉ ｇｐ ｏ ｅ ｓ ｉｎ ｎ ｒ ｃ ｓ ｌ
为 一 移 通 两 目 点 究３ｍＧ 络结 演 下 代 动 信 络。前重 研 Ｇ ３ 两 梅及 进。
０ 前 言
２ｏ ０ ０年 ５月 的 ＩＵ Ｒ全 会 上 ，由我 国提 出 的 Ｔ—
黄 韬
Ｈｕ ｎ ｏ ａ ｇＴｏ
ｉ ｓ ｍｍａｉｅ ｅｄ ｖ ｌｐ ｎ ｎ ｅｅ ｏｕｉｎ ｔｕ ｒｚｓｔ ｅ ｅｏ ｍｅ ｔ ｄｔ ｖ ｌｔ ． ｈ ａ ｈ ｏ
Ｋ ｙ ｅ ｗｏｒ ｓ Ｔ Ｓ ｄ Ｄ－ ＣＤＭＡ ＨＳ Ａ Ｐ ｙ ｉａ ｙ ｒｍｏ ｅ ＤＰ ｈ ｓｃ ｌａ ｅ ｄ ｌ ｌ
的特 点 ， Ｄ Ｓ Ｄ Ｔ － Ｃ ＭＡ也 在 ３ Ｐ ５版 本 中增加 了对 Ｇ ＰＲ
１ 物 理 层 模 型
Ｈ Ｄ Ａ 系统 中 的高 速 业务 承载 主 要 是靠 高速 ＳＰ
TD—SCDMA系统HSDPA技术研究与进展
（ —Ｄ Ｃ 。 ＨＳ Ｐ Ｓ Ｈ）
比） 来决定编码和调制的格式（ Ｐ Ｋ或者 １Ｑ Ｍ） ＱＳ ６Ａ ，
下行 Ｈ — Ｃ Ｈ信道 ： ＳＳ Ｃ 负责传输对 ［ — Ｓ Ｙ 信 以及各种传输块集的不同组合 。 ｉ Ｄ ＣＩ Ｓ 一般情况下 ， 离基站 近的用户会被分配较高的调制等级 ，和较高的编码 道解码所必需的控制信息的物理层控制信道 。
国家“ ６ ” ８ ３ 计划引导项 目（０ ４ Ａ ０ ３ ０ 。 ２０ Ａ ０ １ ９ ）
中 国薪通信ｌ 技术版１２０． ０７ ５
６ １
维普资讯
ＣＨＩ ＮＡ Ｎ ＥＷ Ｔ Ｅ ＬＥＣ０ Ｍ Ｍ Ｕ ＮＩ ＣＡＴ１ ＮＳ （ Ｅｄｉ ｉ ０ Ｔｅ ｃｈｎｉ ａｆ ｃ ｔ ｏｎ
确地速率调解 ，从而提高 自适应调解的精度和提高 为 了支持上述各种增强技术 ，在物理层引入 以 资源利用率 ，再辅之以快速调度算法提高整个系统
的吞 吐量 。 下三种新的物理信道 ： 下行 Ｈ — Ｓ Ｈ信道 ：用 于承载各用户高层数 ３ １ Ａ ＳＤ Ｃ ＭＣ技 术 Ａ Ｃ Ｍ ，是根据系统的不同信道条件 （ 信道信噪 据 ， 它 被 映 射 到 高 速 物 理 下 行 共 享 信 道
Ｈ Ｄ Ａ技术 。 Ｓ Ｐ ＳＰ Ｈ Ｄ Ａ作为无线增强技术的集合 ， 是 Ｍ Ｃ ｈ 用于控制高速分组数据的发送 ， Ａ —ｓ 根据实 为了满足上 ／ 下行数据业务不对称 的要求而提出的 时 的 功 率 控 制 、 ＫＮ Ｃ 比例 、 ｏ ＡＣ ／Ａ Ｋ Ｑ Ｓ以及 ＨＳ Ｐ ＤＡ 种调 制解调算法 。Ｇ ＰＲ ｌ ｓ ５中对 Ｔ — Ｃ — 专用反馈信息等 ，根据 目 的信道质量 ， Ａ — ｓ ３ Ｐ ｅ ａ ｅｅ Ｄ ＳＤ 前 Ｍ Ｃ ｈ 控 ＭＡ也制 定 了相应 的 Ｈ Ｄ Ａ技术 规范 。 ＳＰ 制数据的流量 ， 调度发送数据分组量 、 改变分组数据 本文就是针对 Ｈ Ｄ Ａ的信道结构 ，关键技术 ， 大小 、 ＳＰ 信道调制模式以及 Ｈ Ｒ Ａ Ｑ的方式等控制。
比） 来决定编码和调制的格式（ Ｐ Ｋ或者 １Ｑ Ｍ） ＱＳ ６Ａ ，
下行 Ｈ — Ｃ Ｈ信道 ： ＳＳ Ｃ 负责传输对 ［ — Ｓ Ｙ 信 以及各种传输块集的不同组合 。 ｉ Ｄ ＣＩ Ｓ 一般情况下 ， 离基站 近的用户会被分配较高的调制等级 ，和较高的编码 道解码所必需的控制信息的物理层控制信道 。
国家“ ６ ” ８ ３ 计划引导项 目（０ ４ Ａ ０ ３ ０ 。 ２０ Ａ ０ １ ９ ）
中 国薪通信ｌ 技术版１２０． ０７ ５
６ １
维普资讯
ＣＨＩ ＮＡ Ｎ ＥＷ Ｔ Ｅ ＬＥＣ０ Ｍ Ｍ Ｕ ＮＩ ＣＡＴ１ ＮＳ （ Ｅｄｉ ｉ ０ Ｔｅ ｃｈｎｉ ａｆ ｃ ｔ ｏｎ
确地速率调解 ，从而提高 自适应调解的精度和提高 为 了支持上述各种增强技术 ，在物理层引入 以 资源利用率 ，再辅之以快速调度算法提高整个系统
的吞 吐量 。 下三种新的物理信道 ： 下行 Ｈ — Ｓ Ｈ信道 ：用 于承载各用户高层数 ３ １ Ａ ＳＤ Ｃ ＭＣ技 术 Ａ Ｃ Ｍ ，是根据系统的不同信道条件 （ 信道信噪 据 ， 它 被 映 射 到 高 速 物 理 下 行 共 享 信 道
Ｈ Ｄ Ａ技术 。 Ｓ Ｐ ＳＰ Ｈ Ｄ Ａ作为无线增强技术的集合 ， 是 Ｍ Ｃ ｈ 用于控制高速分组数据的发送 ， Ａ —ｓ 根据实 为了满足上 ／ 下行数据业务不对称 的要求而提出的 时 的 功 率 控 制 、 ＫＮ Ｃ 比例 、 ｏ ＡＣ ／Ａ Ｋ Ｑ Ｓ以及 ＨＳ Ｐ ＤＡ 种调 制解调算法 。Ｇ ＰＲ ｌ ｓ ５中对 Ｔ — Ｃ — 专用反馈信息等 ，根据 目 的信道质量 ， Ａ — ｓ ３ Ｐ ｅ ａ ｅｅ Ｄ ＳＤ 前 Ｍ Ｃ ｈ 控 ＭＡ也制 定 了相应 的 Ｈ Ｄ Ａ技术 规范 。 ＳＰ 制数据的流量 ， 调度发送数据分组量 、 改变分组数据 本文就是针对 Ｈ Ｄ Ａ的信道结构 ，关键技术 ， 大小 、 ＳＰ 信道调制模式以及 Ｈ Ｒ Ａ Ｑ的方式等控制。
TD-SCDMA多载波HSDPA技术
ｓｓｅ ｙ ｔｍ ｓｎ ｌ ｃ ｓｏ ｒ ｓ ｅ ｋ ｐ ｅ ｒｔ． ｉｇｅ ｕ ｔｍｅ ’ ｐ ａ ｓ ｅ ｄ ａｅ
Ｉ ｔ ｄ ｃ ｓ ｄ ｓｇ ｒ ｃ ｐ ｅ ｏ ｌ — ａ ｒｅ ｎ ｒ ｕ ｅ ｅ ｉ ｎ ｐ ｉ ｉ ｌ ｆ ｍｕ ｔ ｃ ｒｉ ｒ ｏ ｎ ｉ ｔｃ ｎ ｌｇ ｓ ｌ ｔ ｎ ｎ ＵＲＡ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ｏ ｕ ｉ ａ ｄ ｏ Ｎ ｄ ｓｇ ａ ｄ ｅ ｉｎ ｎ ｔ ｅｓａ ｄ ｒ ｉａ ｉｎ ｃｒ ｓｏ ｈ ｔｎ ａ ｄ ｚ ｔ ｉ ｆ ０ ｃ ＴＤ— ＣＤＩＡ． Ｓ Ｖ 【
上来说是可行的。 同时 ， 为最终用户提供更 多更强的功能和应用
一
ＳＤ Ｃ ＭＡ多载波 Ｈ Ｄ Ａ标准化 情况。 ＳＰ
直是通信 系统追求 的重要 目标 ， Ｓ Ｐ Ｈ Ｄ Ａ更高的数据速率和业
关Байду номын сангаас■ 翊
Ｔ — Ｃ ＭＡＨ Ｄ Ａ 多载 波 Ｄ Ｓ Ｄ ，Ｓ Ｐ ．
Ａｂ ｔ ｃ＇ Ｄ Ａ ｉ ａ ｍｐ ｒ ｎ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ｓ ｒ ｔＨＳ Ｐ ｓ ｎ ｉ ｏｔ ｔｔｃ ｎ ｌｇ ａ ａ
维普资讯
． ≯＿ ＿ ¨
多载波 ＨＳ Ａ技术 ＤＰ
胡海 静 大唐 移 动通信 设 备 有 限公 司工程 师
擒 一 帆
Ｈ Ｄ Ａ技 术 是提 高 ３ 网络 下行 容 量 ＳＰ Ｇ
一
米
．
栅 述
和数据业务速 率的一种 重要 技术 。为 了使
： ． — ＣＤ ＴＤ Ｓ ＭＡ 多载波 ＨＳＤＰ Ａ技术
Ｈ Ｄ Ａ技术是提高 ３ ＳＰ Ｇ网络下行容量和数据业 务速率的一 种重要技术 ， Ｓ Ｐ Ｈ Ｄ Ａ技术允许 覆盖 区内 的用 户充分 的共享带 宽， 提高 了无线网络 的效率和数据传输速率 ， 显著降低了传输时
WCDMA的基本原理及关键技术(第一部分)
Satellite
Empty
Satellite
30 MHz
60 MHz
40 MHz
15 MHz
100 MHz
FDD
WCDMA+CDMA2000
TDD
TD-SCDMA
WCDMA标准演进
继承R99的所有业务和功 能；
电路域结构发生改变， 控制与承载分离MSC采用 MSC SERVER和MGW实现； 继承2G（GSM、GPRS ）的所有业务和功能； 继承R4的所有业务和 功能； 核心网引入IMS（IP 多媒体域）； 无线引入HSDPA。 RAN向IP发展，增强 的IP QOS。 无线引入HSUPA MBMS框架结构的研究
CDMA原理图
编码技术
信源编码
信源编码的目的是通过压缩编码来去掉信号源中的冗余成分，以达 到压缩码率和带宽，实现信号的有效传输；
最常用的信源编码是PCM，它采用A律波形编码。分为取样、量化 和编码三步；一路语音信号编码后的速率为64Kb/s;
移动通信中如果采用PCM编码技术，则传一路话音信号需要64K带 宽，传8路话音需要512K带宽。对于1个频点只有200KHZ带宽的 GSM系统来说，会造成频率资源的浪费，因此GSM系统中采用 GMSK编码技术，编码后的速率为13Kb/s； 第三代移动通信系统中，不仅要支持语音通信，还要支持多媒体数 据业务，因此必须采用更加先进的编码技术。在WCDMA中，采用 了自适应多速率语音编码（AMR）技术。它支持8种编码速率：12.2 、10.2、7.95、7.4、6.7、5.9、5.15和4.75Kb/s.
白发三千丈
红豆生南国
红红豆豆生生南南国国
红红豆豆生生南？国国
编码技术
卷积码
HSDPA技术及其在TD-SCDMA中的应用
高速数 据 传输 日益 增长 的 需要， 第三 代移 动 通信 合作项 目
组 （Ｇ ３ ＰＰ）对 空 中接 口作 了改进 ， 引入 了 Ｈ Ｄ Ａ技术 。 Ｓ Ｐ ＨＳ Ｐ Ｄ Ａ不但支持 高速不 对称数 据服务 ，而 且在大 大增加 网 络 容量 的 同时还 能使运 营 商投入 成本 最小 化， 它为 Ｕ ＭＴＳ 更 高 数 据 传 输 速 率 和 更 高容 量 提 供 了一 条 平 稳 的演 进 途 径 。ＨＳ Ｐ Ｄ Ａ在 近 年取 得 了迅 猛 的发 展 ， 随 着 我 国 Ｔ Ｄ Ｓ ＤＭＡ产业的发展 ，不可避免 要演进到 Ｔ Ｃ Ｄ—Ｓ Ｄ Ｃ ＭＡ技术
调 度 算 法控制 着共 享资 源 的分 配， 在 很大 程度 上决定 了整个 系统 的行为。调度 时应主要基于信 道条件， 同时考虑
收 稿 日期 ： ２ ０ 年 ４月 ２ ７ ０ ９日
等待 发射 的 数据量 以及业 务 的优先 等级 等 情况 ，并 充分 发
囝 ０ ２． ０６ ７
输 的信 号 功率 在子 帧 周期 期间保 持 不 变，它 改变 调制 和编 码格 式， 以与 当前 收到的信号质 量或信号条件相 匹配。在这 种 情况 下，Ｂ ＴＳ附近 地 区的用户 一般 会配 置速率 较 高的高 阶 调制 （ 如 ，有效码速 率为 ０．９的 １ Ｑ Ｍ） 但随 着距 例 ８ ６Ａ ， Ｂ ＴＳ的距 离增 大， 调 制阶和 码速率 将 下降 。如 前所述 ，可 以采 用 １ 码 速增强 编码 ，通过 各种速 率 匹配参数 获得 不 ／３ 同 的有效 码速 率 。 （ ）混合 自动 重传技 术 ２ 混 合 自动 重传 请 求技 术将 前 向 纠错 （ ＥＣ Ｆ ｒ ａ ｄ Ｆ ， ｏｗ ｒ Ｅ ｒｒＣ ｒｅ ｔｏ ｒ ｏ ｏ ｒ ｃ ｉｎ）技术 同 Ａ ＲＱ技术相结合 ，利用 Ｆ Ｃ技 Ｅ 术 的纠 错能 力 以提 高系统 的传输 效率 ，并通 过 Ａ Ｑ技 术来 Ｒ 提 高 系统传 输 的可 靠性 。快 速混 合 自动 重传也 是 一种 链路 白适应 的技术 ，它采 用 了 Ｆ ＥＣ原 理， 是指 接收方 在解码 失 败 的情 况下，保存 接收到的数据， 并要求发送方重传一 定的
TD—SCDMA HSDPA无线网络规划关键技术研究
Ｃ （ｈｓ ｃｍ ｉｎ Ｃ ｃａ ｂ ｉ 方式重传一次比不重传有 ４ｄ ｅｏ ｎｇ Ｂ的增
益； １ 在 ／ ２码率时 Ｉ ｉ ｒ ｅｔ ｄｎａｃ ） Ｒ（ ｃ ｍ ｎ ｌ ｅｕｄｎｙ 方式 比 Ｃ ｎ ｅ ａｒ Ｃ
好 ０ Ｂ左右．因为 Ｉ ＿ｄ ３ Ｒ方式可以传更多的校验 比特。
信道反馈处理。最后 Ｎ ｄ ｏｅ Ｂ参考反馈信息做出下行资源
分配。
快速调度算法是指将用户的无线资源调度功能从 Ｒ Ｃ下放到 Ｎ ｄ Ｎ ｏｅＢ进行． 从而降低调度的时延， 达到无线 资 源的更 有效 利用 。 目前 的调 度算 法包 括 Ｒ （ｕｄ Ｒｒ ｎ ｏ ｒ ｉ 、Ｆ ｒ ｏｉ ａｆｒ Ｍ ｘＣＩ ｏ ｎ Ｐ （ｏ ｒｏ ｌａ） ａ ／三种调度算法 ， ｂ ） ｐ ｐ ｔｎ ｉ、 其中Ｐ Ｆ
维普资讯
ｉｊ
？
ｌ
毒
ｊ
至 基
ｉ 。 誊
一
Ｍ Ａ的实践与创新
Ｔ — ＣＤ ＳＤ Ａ 无 线 网络 规 划 关 键 技 术 研 究 Ｄ Ｓ ＭＡ Ｈ Ｐ
丁 海煜 ， 刘 佳
（ 中国移 动通 信研 究 院 北 京 １０ ５ ） ０ ０ ３
使得系统采用了更为低阶的调制方式 ，导致了小区吞吐
一
１ １
差
曼
删 茸 他 七
一 Ｄ 薯一 唧茸
量的下降。在室内仿真图上 ， 随着小区用户数的增加 ， 不
同调度算法的小区吞吐量呈现不同的变化趋势： ａ ／ Ｍ ＣＩ ｘ
算法小区吞吐量有所提高， Ｒ 而 Ｒ算法小区吞吐量下降，
控制、 Ｍ Ａ Ｃ控制、Ｑ 闭环反馈三个过程。Ｕ ＣＩ Ｅ在 Ｈ ． Ｃ ＳＳ Ｈ Ｉ
TD-SCDMA CDMA2000 WCDMA 比较及总结
TD-SCDMA、CDMA2000、WCDMA比较/thread-50676-1-1.html2000 年5 月，国际电联批准了IMT-2000 无线接口5 种技术规范，而以其中3 种CDMA技术为主流。
即频分双工方式：MC-CDMA(cdma2000)和DS-CDMA(WCDMA)；时分双工方式：CDMA TDD(TD-SCDMA 和UTRA TDD)。
中国提出的基于TDD 模式的TD-SCDMA 虽然起步较晚，但它在频谱利用率、对业务支持的灵活性方面以及在许多方面非常符合移动通信未来的发展方向所具有的优势，使它在3G 之争中具有强大的竞争力。
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，标志着中国在移动通信领域已经进入世界领先之列。
2 TDD 和FDD 模式比较现有的移动通信系统都表现出对对称双工语音业务和相应的低比特率数据业务的良好支持特征。
对于这些语音业务，每窄带的业务信道被占用的带宽是20-30KHz，通常整个频谱会被再分为固定数量的业务信道。
毫无疑问，对称成对频带上的FDD（频分多址）运行模式适合于语音业务，因此可成为此类型移动通信系统的典型标准。
然而，移动用户对高速数据处理能力日渐增长的需求，导致对3G 数据传输速率的要求从8kit/s 增长到2Mit/s，以实现带有多种应用的对称和非对称业务。
随着每个用户要求的频带和数据吞吐量的迅速增长，3G 业务的对称和非对称业务的混合导致频谱分配和频谱管理发生相当大的变化，3G 系统被要求支持尽可能高的频谱效率。
2．1 TDD 模式不能实现综合最佳频谱利用率在3G 的对称语音业务和多媒体务方面，上行链路和下行链路产生一个对称双工业务量负载。
FDD 的操作模式，由于上行链路和下行链路的业务负载的对称性，对称业务将在成对对称无线频谱上呈现出最佳的频谱利用率。
在3G 的非对称包交换业务和互联网业务方面，人们看到，所有不对称的双工业务的典型特征是上行链路和下行链路中的业务量负载的不对称性，负载的大小取决于不同的业务类型。
TD-SCDMA+HSDPA组网方案浅析
Ｈ ＤＰ 与Ｔ — ＣＤＭＡ Ｓ Ａ ＤＳ 共小 区 ，包括异载 频和共 载频等
形式。两者共同使用基站功率、载频、时隙和信道化码等资
源 ，在 系统统一调度下发挥各 自优势。
◎Ｔ — Ｃ ＭＡ Ｄ Ｓ Ｄ 支持 的Ｃ 、Ｐ 业务 与 Ｈ Ｄ Ａ Ｓ Ｓ Ｓ Ｐ 支持 的高
速数据业务共享频率及功率 ，做到资源 利用最大化 ； ◎业 务选 择灵活 ，可 以避 免不 同ｌ 区带来 的ＵＥＪ区选 Ｊ 、 ／ ￣
的成功率。降低错误率。Ｈ Ｒ 技术可 以提高系统性能，并 Ａ Ｑ
可灵活地 调整有效码 元速率 。补偿 由于 采用链路适 配 （ 主要 指Ａ Ｃ Ｍ 选择的传输格式 ） 不合适所带来 的误码 。
吐能力，全面满足未来３ 业务的运营需求。极大提升终端用 Ｇ
户满意度 。增加客户Ａ Ｐ 。 Ｒ Ｕ
１ Ａ 和 ＰＫ 合 制 单 ＱＳ￣ ！蚕 啦 高 ６ Ｍ Ｑｓ组 调 比 一 ＰＫ 统 Ｑ
约２ ％的平均吞吐率。 ０ 。 。 ＋
： ￣ｃ 橱 的 物 层 术 通 软 无 电 实 － 印Ａ 准 根多 理 技 都 过 件 线 来 Ｓ ：
现 ．通过 软件 升级实现Ｈ Ｄ Ａ Ｓ Ｐ 物理层技术 正是 该系统设备的
（） ２ 混合自 动重传请求Ｈ Ｒ ＡＱ
采用Ｈ Ｒ 技术 ，接收方在译 码失败的情况下 。保存接 ＡＱ 收数据 ，并要 求发送 方重传数据 ，接收方将重传 数据和前面 的数据进行合并 ， 送到译码器 进行译码。 因为数据在译码 再 前进行了合并 ．译码 数据具有更 多的信息量 ，可 以 高译码 提
维普资讯
ＴＤ— ＳＣＤＭ Ａ＋ ＨＳＤＰ Ａ
组 网方案浅析
大唐移动， 徐敬涛
Ｔ — Ｃ Ｍ 系统具有无线频谱利用率高，上下行非对称 ＤＳＤ Ａ
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
扩频因子：SF16 调制方式：QPSK 时隙格式：无TFCI；有TPC和SS（ HS-SCCH2 没有这两部分） 支持动态功率控制
全小区发射
数据 352chips
T
Midamble S P
SC
864chips
数据 GP 320chips 16
HSDPA物理信道3－上行高速共享信息信道 HS-
704*4/5ms＝562.8kbps
• 采用AMC技术后，信道条件好时不需要增加冗余编码， 单时隙速率可以达到562.8kbps
• 上、下行时隙1:5配置时，最大理论速率： 562.8k×5＝2.814Mbps
HARQ－混合自动重传
• HAQR＝ARQ＋FEC
– ARQ (Automatic Repeat reQuest)：依靠错码检测和重发请求来保 证信号质量，特点是“只传不纠”
目前的信道配置方式，在数据业务的突发和低活动性特征，使下 行容量的实际利用率非常低，进一步加剧了下行容量受限的矛盾
HSDPA技术特点
• HSDPA（ High Speed Downlink Packet Access）通过一系列 关键技术，实现了下行的高速数据传输
– 在物理层采用HARQ和AMC等链路自适应技术 – 引入高阶调制（16QAM）提高频谱利用率
DPCH DPCH
HSDPA传输信道－高速下行共享信道HS-
DSCH
• 高速下行共享信道（HS-DSCH）是下行传输信道，可以 由一个或多个UE通过时分复用（TDM）和码分复用（ CDM）共享
• HS-DSCH在整个小区，或者在小区部分覆盖区域赋形发 送
HSDPA物理信道1－高速物理下行共享信道 HS-
– 缺点：处于小区边缘的用户的由于C/I较低，将得不到服务机会，甚至 出现所谓“饿死现象”
UE1
UE2
UE1 UE1 UE1 UE1 UE1 UE1 UE1 UE2
最大C/I算法所得到的系统 吞吐量可以作为其它调度
算法的上界
正比公平算法PF
• 根据用户的信道条件和其平均吞吐量进行优先权设置， 兼顾系统“效率”与用户“公平”
I
101
1001 0001 001
1
1
101
1000 000
0010
0
0
Q
1110 110 0
0100 011 0
1111 1101 010
011
1
1
ห้องสมุดไป่ตู้
16QAM: 4 bits/相位
编码和调制对速率的影响－对于R4
• 一个时隙含有两个数据块，共352×2＝704个chips
• SF=1时，单时隙的符号数达到理论最大值：704个符号
➢ TDD－HSDPA技术特点 ➢ TDD－HSDPA关键技术 ➢ TDD－HSDPA无线接口物理层
TD-SCDMA HSDPA 关键技术
AMC 自适应调制和编码
16QAM 调制
HARQ（Hybrid ARQ） 混合自动重传
Fast Scheduling 快速调度
AMC－自适应调制和编码
• 引入AMC (Adaptive Modulation and Coding) 的原因
在Node-B上新增 MAC-hs （实现 HARQ，AMC 和 调度等功能）
Iub，Iur：HSDSCH FP（下行 数据）
MAC_hs 层实现
MAC Control
RRC (RNC)
RLC (RNC)
PCCH BCCH CCCH CTCH
MAC Control
MAC Control
DCCH DTCH DTCH
• II型HARQ－ Incremental Redundancy 递增冗余
– 接收到的错误数据包不会立即被丢弃，待重传的数据包收到，和错误 的数据包合并后再进行译码
– II型HARQ缺点：重传数据是冗余信息，不包括系统比特，当第一次传 输的数据包被严重破坏，将无法恢复系统比特
• III型HARQ－ Chase Combining（chase博士最早提出）
Signalling
R5 L1(HSDPA) (Node-B)
PCH
FACH
RACH
USCH DSCH
DCH
DCH
L1: Channel Coding / Multiplexing (Node-B)
HS-SCCH HS-PDSCH HS-SICH
S-CCPCH S-CCPCH PRACH PUSCH PDSCH
• 通过采用以上技术，单载波容量大大增加：理论最大下行容量达到 560Kbps/时隙×最多5个时隙＝2.8Mbps/载波
– 引入新的共享物理信道，多个用户可以共享资源 – 引入快速数据调度算法，每5ms可对用户资源重新分配一次
• 通过采用以上技术，极大地提高了用户下行瞬时速率，提高小区整体吞 吐率
目录
– FEC (Forward Error Correction )：根据接收数据中冗余信息来进 行纠错，特点是“只纠不传”
• HARQ技术综合了FEC与ARQ的优点，避免了FEC需要复杂 的译码设备和ARQ方式信息连贯性差的缺点
• 在信道条件比较好的情况下，HARQ可以起到信道编码 同样的作用，而且效率更高
MAC-hs Flow Control (Node-B)
Scheduling/Priority Handling
HARQ
TFRC selection
MAC-c/sh (CRNC)
MAC-d (SRNC)
Associated Downlink Signalling
HS-DSCH
Associated Uplink
MACDDcHSFSF/SCPsCP-hHH
L2
DDHSFSFSCPCP-HH L2
RLC MAC-
d DDHSFSFSCPCP-HH
L2
PHY
PHY L1
Uu
UE
Node-B
L1 L1 Iub
CRNC
L1 Iur
SRNC
Uu：新增3物理信道， 即HS-PDSCH（下行数 据），HS-SCCH（下行 控制信令），HS-SICH （上行控制信令）
SICH
• 用于反馈相关上行信息，主要包括应答/非应答 (ACK/NACK) 和信道质量指示CQI，被所有HSDPA用户共享
– ACK/NACK：指示数据是否正确；UE反馈NACK时需要重传数据 – CQI：信道质量指示，包括推荐调制格式 (RMF) 和推荐传输块大
HARQ的工作原理
Node B
………
UE
5ms 5ms 5ms 5ms
接收端有一定的缓存器 (Buffer) ，用于保留接收到的数据，以便后 续进行数据合并
这种方式有益于减少重传时间，从而提高小区吞吐量
HARQ的类型
• I型HARQ－即传统的ARQ
– 接收端在纠错不成功后，将接收到的包完全丢弃，并要求发端重传
• 并发业务（HSDPA上网＋语音业务）时，也可以承载AMR语音业务
T
T
F C
Midamble
S S
T P C
F C
GP 16
I
I
864chips
HSDPA物理信道2－下行高速共享控制信道 HS-
SCCH
• 用于承载HS-DSCH高层控制信息，被所有HSDPA用户共享
– UE-ID：用于标识当前控制信息的所属UE
尾 比特
Tubro 编码
速率 匹配
交织
M阶 QAM
D E M
U X
AMC
• AMC的优点：
– 处于有利位置的用户可以得到更高的数据速率，提高小区平均吞吐率 – 相对于改变发射功率进行链路自适应的方案，AMC的干扰更小，效果
更好
16QAM－16正交幅度调制
I
10
00
Q
11
01
QPSK: 2 bits/相位
• 在QPSK调制方式下，单的时隙最大理论速率：
704*2/5ms＝281.4kbps
• 采用1/3Turbo编码，经过速率适配后，实际的单时隙速
率为128kbps
数据 352chips
Midamble
数据 352chips
GP 16
864chips
编码和调制对速率的影响－对于
HSDPA
• 一个时隙含有两个数据块，共352×2＝704个chips • SF=1时，单时隙的符号数达到理论最大值：704个符号 • 在16QAM调制方式下，单时隙最大理论速率
– 缺点：由于没有考虑到不同用户无线信道的具体情况，因此系统吞吐 量很低
UE1
UE2
UE1 UE1 UE2 UE2 UE1 UE1 UE2 UE2
RR算法具有公平性的上界 和算法性能的下界
最大C/I算法
• 对所有待服务移动台依据其接收信号C/I预测值进行排序，并按照 从大到小的顺序进行发送
– 优点：整体小区吞吐量最大，效率最高，特别适用于服务用户集中在 NodeB附近的场景
PDSCH
• 承载传输信道HS-DSCH，用于发送用户数据，信道资源被所有 HSDPA用户共享
– 扩频因子：通常SF＝16；当整个时隙资源给一个用户时，SF＝1
– 调制方式：QPSK或者16QAM
– 时隙格式：无TFCI、TPC、SS
– 不支持动态功率控制
• 全小区发射，或者在小区部分区域赋型发射
数据 352chips
– 从统计意义上来看，每个用户分配的资源是相同的，而系统容 量高于RR，接近Max C/I，适合于大部分应用场景
吞吐量
UE1
UE2
公平性
目录
全小区发射
数据 352chips
T
Midamble S P
SC
864chips
数据 GP 320chips 16
HSDPA物理信道3－上行高速共享信息信道 HS-
704*4/5ms＝562.8kbps
• 采用AMC技术后，信道条件好时不需要增加冗余编码， 单时隙速率可以达到562.8kbps
• 上、下行时隙1:5配置时，最大理论速率： 562.8k×5＝2.814Mbps
HARQ－混合自动重传
• HAQR＝ARQ＋FEC
– ARQ (Automatic Repeat reQuest)：依靠错码检测和重发请求来保 证信号质量，特点是“只传不纠”
目前的信道配置方式，在数据业务的突发和低活动性特征，使下 行容量的实际利用率非常低，进一步加剧了下行容量受限的矛盾
HSDPA技术特点
• HSDPA（ High Speed Downlink Packet Access）通过一系列 关键技术，实现了下行的高速数据传输
– 在物理层采用HARQ和AMC等链路自适应技术 – 引入高阶调制（16QAM）提高频谱利用率
DPCH DPCH
HSDPA传输信道－高速下行共享信道HS-
DSCH
• 高速下行共享信道（HS-DSCH）是下行传输信道，可以 由一个或多个UE通过时分复用（TDM）和码分复用（ CDM）共享
• HS-DSCH在整个小区，或者在小区部分覆盖区域赋形发 送
HSDPA物理信道1－高速物理下行共享信道 HS-
– 缺点：处于小区边缘的用户的由于C/I较低，将得不到服务机会，甚至 出现所谓“饿死现象”
UE1
UE2
UE1 UE1 UE1 UE1 UE1 UE1 UE1 UE2
最大C/I算法所得到的系统 吞吐量可以作为其它调度
算法的上界
正比公平算法PF
• 根据用户的信道条件和其平均吞吐量进行优先权设置， 兼顾系统“效率”与用户“公平”
I
101
1001 0001 001
1
1
101
1000 000
0010
0
0
Q
1110 110 0
0100 011 0
1111 1101 010
011
1
1
ห้องสมุดไป่ตู้
16QAM: 4 bits/相位
编码和调制对速率的影响－对于R4
• 一个时隙含有两个数据块，共352×2＝704个chips
• SF=1时，单时隙的符号数达到理论最大值：704个符号
➢ TDD－HSDPA技术特点 ➢ TDD－HSDPA关键技术 ➢ TDD－HSDPA无线接口物理层
TD-SCDMA HSDPA 关键技术
AMC 自适应调制和编码
16QAM 调制
HARQ（Hybrid ARQ） 混合自动重传
Fast Scheduling 快速调度
AMC－自适应调制和编码
• 引入AMC (Adaptive Modulation and Coding) 的原因
在Node-B上新增 MAC-hs （实现 HARQ，AMC 和 调度等功能）
Iub，Iur：HSDSCH FP（下行 数据）
MAC_hs 层实现
MAC Control
RRC (RNC)
RLC (RNC)
PCCH BCCH CCCH CTCH
MAC Control
MAC Control
DCCH DTCH DTCH
• II型HARQ－ Incremental Redundancy 递增冗余
– 接收到的错误数据包不会立即被丢弃，待重传的数据包收到，和错误 的数据包合并后再进行译码
– II型HARQ缺点：重传数据是冗余信息，不包括系统比特，当第一次传 输的数据包被严重破坏，将无法恢复系统比特
• III型HARQ－ Chase Combining（chase博士最早提出）
Signalling
R5 L1(HSDPA) (Node-B)
PCH
FACH
RACH
USCH DSCH
DCH
DCH
L1: Channel Coding / Multiplexing (Node-B)
HS-SCCH HS-PDSCH HS-SICH
S-CCPCH S-CCPCH PRACH PUSCH PDSCH
• 通过采用以上技术，单载波容量大大增加：理论最大下行容量达到 560Kbps/时隙×最多5个时隙＝2.8Mbps/载波
– 引入新的共享物理信道，多个用户可以共享资源 – 引入快速数据调度算法，每5ms可对用户资源重新分配一次
• 通过采用以上技术，极大地提高了用户下行瞬时速率，提高小区整体吞 吐率
目录
– FEC (Forward Error Correction )：根据接收数据中冗余信息来进 行纠错，特点是“只纠不传”
• HARQ技术综合了FEC与ARQ的优点，避免了FEC需要复杂 的译码设备和ARQ方式信息连贯性差的缺点
• 在信道条件比较好的情况下，HARQ可以起到信道编码 同样的作用，而且效率更高
MAC-hs Flow Control (Node-B)
Scheduling/Priority Handling
HARQ
TFRC selection
MAC-c/sh (CRNC)
MAC-d (SRNC)
Associated Downlink Signalling
HS-DSCH
Associated Uplink
MACDDcHSFSF/SCPsCP-hHH
L2
DDHSFSFSCPCP-HH L2
RLC MAC-
d DDHSFSFSCPCP-HH
L2
PHY
PHY L1
Uu
UE
Node-B
L1 L1 Iub
CRNC
L1 Iur
SRNC
Uu：新增3物理信道， 即HS-PDSCH（下行数 据），HS-SCCH（下行 控制信令），HS-SICH （上行控制信令）
SICH
• 用于反馈相关上行信息，主要包括应答/非应答 (ACK/NACK) 和信道质量指示CQI，被所有HSDPA用户共享
– ACK/NACK：指示数据是否正确；UE反馈NACK时需要重传数据 – CQI：信道质量指示，包括推荐调制格式 (RMF) 和推荐传输块大
HARQ的工作原理
Node B
………
UE
5ms 5ms 5ms 5ms
接收端有一定的缓存器 (Buffer) ，用于保留接收到的数据，以便后 续进行数据合并
这种方式有益于减少重传时间，从而提高小区吞吐量
HARQ的类型
• I型HARQ－即传统的ARQ
– 接收端在纠错不成功后，将接收到的包完全丢弃，并要求发端重传
• 并发业务（HSDPA上网＋语音业务）时，也可以承载AMR语音业务
T
T
F C
Midamble
S S
T P C
F C
GP 16
I
I
864chips
HSDPA物理信道2－下行高速共享控制信道 HS-
SCCH
• 用于承载HS-DSCH高层控制信息，被所有HSDPA用户共享
– UE-ID：用于标识当前控制信息的所属UE
尾 比特
Tubro 编码
速率 匹配
交织
M阶 QAM
D E M
U X
AMC
• AMC的优点：
– 处于有利位置的用户可以得到更高的数据速率，提高小区平均吞吐率 – 相对于改变发射功率进行链路自适应的方案，AMC的干扰更小，效果
更好
16QAM－16正交幅度调制
I
10
00
Q
11
01
QPSK: 2 bits/相位
• 在QPSK调制方式下，单的时隙最大理论速率：
704*2/5ms＝281.4kbps
• 采用1/3Turbo编码，经过速率适配后，实际的单时隙速
率为128kbps
数据 352chips
Midamble
数据 352chips
GP 16
864chips
编码和调制对速率的影响－对于
HSDPA
• 一个时隙含有两个数据块，共352×2＝704个chips • SF=1时，单时隙的符号数达到理论最大值：704个符号 • 在16QAM调制方式下，单时隙最大理论速率
– 缺点：由于没有考虑到不同用户无线信道的具体情况，因此系统吞吐 量很低
UE1
UE2
UE1 UE1 UE2 UE2 UE1 UE1 UE2 UE2
RR算法具有公平性的上界 和算法性能的下界
最大C/I算法
• 对所有待服务移动台依据其接收信号C/I预测值进行排序，并按照 从大到小的顺序进行发送
– 优点：整体小区吞吐量最大，效率最高，特别适用于服务用户集中在 NodeB附近的场景
PDSCH
• 承载传输信道HS-DSCH，用于发送用户数据，信道资源被所有 HSDPA用户共享
– 扩频因子：通常SF＝16；当整个时隙资源给一个用户时，SF＝1
– 调制方式：QPSK或者16QAM
– 时隙格式：无TFCI、TPC、SS
– 不支持动态功率控制
• 全小区发射，或者在小区部分区域赋型发射
数据 352chips
– 从统计意义上来看，每个用户分配的资源是相同的，而系统容 量高于RR，接近Max C/I，适合于大部分应用场景
吞吐量
UE1
UE2
公平性
目录