TD-SCDMA物理层关键技术简介PPT课件
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第3章 TD-SCDMA技术
但在实际中，由于无线信道的时变性以 及多径效应等，使得同一个用户数据之间存 在符号间干扰（ISI），不同用户的数据间存 在多址干扰（MAI），如图3-22所示，这两种 干扰都抑制了系统容量的增加。
图3-22 信号分析
图3-23 传统接收机
2．联合检测技术原理
联合检测技术的核心是利用均衡技术，通 过联合检测不同用户的信号，将来自其他用 户的ISI也当作MAI而一并消除，这样得到发 送数据符号的无偏估计。 联合检测的原理结构如图3-24所示。
② 更适合于不对称业务
图3-2 上下行业务
③ 上、下行链路中具有对称信道特性 ④ 设备成本低
（2）TD-SCDMA技术的缺点
① 移动速度与覆盖问题 ② 基站的同步问题 ③ 干扰问题
2．基本参数
载波间隔/码片速率： 1.6MHz/1.28Mchip/s（WCDMA的1/3）； 小区重用模式：c=3（采用智能天线时 c=1）； 要求的最小带宽：5MHz（支持3个载波间 隔）； 操作模式：TDD； 帧长度/时隙数：10ms（2个5ms子帧） /14时隙（每个子帧7个时隙）；
发射时，根据接收到达的信号在天线阵 上产生的相位差，提取出移动台的位置信息， 有效地产生多波束赋形，可为每一个移动台 提供跟踪波束，为高速移动的移动台提供快 速波束跟踪。 智能天线是一种空分多址（SDMA）技术， 主要包括三个方面：波达角度（DOA）估计， 波束赋形和定位技术。
波达方向估计是智能天线工作的基础， 是阵列信号处理的重要应用之一。 当有多个电磁波从不同方向到达天线阵 时，每个阵元上都有多个电磁波产生的信号， 如图3-15所示，这些信号因为入射方向不同， 在各个阵元上有不同的相位延迟分布，即在 阵列的输出端是每个阵元所接收到的多个信 号的总叠加。 以此为根据经过矩阵运算，得出相应的 波达方向估计图。
TD-SCDMA工作原理ppt课件
一、什么是无线资源管理？
无线资源管理就是对移动通信系 统中的有限无线资源进行分配和 管理，使系统性能和容量达到联 合最佳状态。
二、无线资源管理有何必要？
由于CDMA是统计时分复用资源，每个载波所 有的用户共享频率、时间和功率资源，因此， CDMA是一个干扰受限系统，它必须在有效的 无线资源管理和网络的优化规划等技术的配合 下，才能获得理想的频谱利用率。
务(如无线因特网) 系统成本低
灵活高效的频谱使用
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
因特网的应用导致上、下行数据业务流量的明显不同
对上行与下行进行无线资源的自适应分配是频谱利用率优化的 关键
TD-SCDMA 工作原理
第一章TD－SCDMA概述
一、什么是TD－SCDMA 二、TD－SCDMA的多址方式 三、为什么采用TD－SCDMA 四、 TD－SCDMA主要参数 五、 TD－SCDMA主要优势 六、 TD－SCDMA标准进展 七、中国3G频谱分配 八、产品演进方案
一、什么是TD-SCDMA
10M带宽频率，WCDMA可支持一个载波，TD-SCDMA 可支持六个载波。 TD-SCDMA在非对称设置下，其数据 传输的频谱利用率是WCDMA的2倍。
下行 64K 128K 384K
TD-SCDMA (3:3)
TD-SCDMA (1:5)18
30
15
6/12
12
6-7
灵活的上下行分层容量配 置
十、 TD-SCDMA系统动态信道分配 方案
四、TD-SCDMA系统特点
TD-SCDMA原理与关键技术
Data： ： Midamble： ： TFCI： ： SS： ： TPC： ： GP： ：
数据部分，用于承载用户/信令数据 训练序列，用于信道估计、功率电平测量 传输格式组合指示，指示传输格式组合方式 同步偏移，同步调整指令 发射功率控制，发射功率调整指令 保护间隔，发射机关闭时延保护
18
训练序列码Midamble 训练序列码Midamble
System Frame Number
DwPTS TS0
GP UpPTS
TS1 TS2 TS3 TS4 TS5 TS6
L1
g
Data
Data
Midamble
144chips
675us(864chips)
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/ 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
训练序列的作用： 训练序列的作用： 上下行信道估计： 上下行信道估计：用于联合检测 功率测量：用于在下行发送TPC TPC调整指令 功率测量：用于在下行发送TPC调整指令 上行同步保持:用于在下行发送SS SS调整指令 上行同步保持:用于在下行发送SS调整指令 用来区分相同小区、 用来区分相同小区、相同时隙内的不同用户的 训练序列的构成： 训练序列的构成： 整个系统有128个长度为 个长度为128chips的基本midamble码 分成32 整个系统有128个长度为128chips的基本midamble码，分成32 个码组，每组4个 一个小区采用哪组基本midamble码由基站决定， 码由基站决定， 个码组，每组 个。一个小区采用哪组基本 码由基站决定 基站决定本小区将采用这4个基本 个基本midamble中的哪一个 基站决定本小区将采用这 个基本 中的哪一个 在同一小区的同一时隙内用户具有相同的基本Midamble码序列， 码序列， 在同一小区的同一时隙内用户具有相同的基本 码序列 不同用户的Midamble序列只是基本训练序列的时间移位 序列只是基本训练序列的时间移位 不同用户的 序列 组成； 由144Chips组成； 组成 Midamble的发射功率与同一个突发中的数据符号的发射功率相同 的发射功率与同一个突发中的数据符号的发射功率相同 对Midamble不进行扩频和加扰的操作 不进行扩频和加扰的操作
Chapter4TD-SCDMA关键技术
第四章TD-SCDMA 关键技术资料TD-SCDMA 技术与实现4.1TD-SCDMA 系统中的关键技术 (4)4.2联合检测 (5)4.2.1CDMA系统中的干扰 (5)4.2.2联合检测的定义 (6)4.2.3联合检测的基本原理 (6)4.2.4系统实现中用到的联合检测 (7)4.2.5联合检测的优点及发展 (9)4.3智能天线技术 (10)4.3.1智能天线的基本概念 (11)4.3.2智能天线的优点 (11)4.3.3智能天线的技术与实现 (15)4.3.3.1 智能天线系统的组成 (15)4.3.3.2 智能天线系统的技术实现 (18)4.4上行同步 (29)4.4.1上行同步概述 (30)4.4.2上行同步建立 (31)4.4.3上行同步保持 (32)4.5接力切换 (33)4.5.1切换的基本概念 (33)4.5.2TD-SCDMA系统中的切换 (36)4.6软件无线电 (46)4.7功率控制 (46)4.7.1功率控制的目的 (47)4.7.2功率控制类型 (49)4.7.3内环功率控制的实现 (51)4.8动态信道分配 (52)4.8.1无线资源管理的基本概念 (52)4.8.2动态信道分配 (54)4.9本章练习 (56)2 TD-SCDMA 关键技术TD-T00-S51-121本章目标：1. 至少说出TD-SCDMA 的三个关键技术2. 至少说出智能天线的三个特点3. 说出接力切换的与软切换和硬切换有何不同资料TD-SCDMA 技术与实现 4TD-SCDMA 关键技术 TD-T00-S51-121 4.1TD-SCDMA 系统中的关键技术在TD-SCDMA 系统中，用到了以下几种主要的关键技术：1：时分双工方式（TDD ）2：联合检测（Joint Detection ）3：智能天线（Smart Antenna ）4：上行同步（Uplink Synchronous ）5：接力切换（Baton Handover ）6：软件无线电（Soft Radio ）7：功率控制（Power Control ）8：动态信道分配（Dynamic Channel Allocation ）图 4.1 TD-SCDMA 系统中用到的关键技术对于时分双工方式，我们已经在物理层原理一章中做了详细的介绍，在本章中就不做叙述了，下面我们从联合检测开始，给大家介绍其他几种关键技术的基本原理及技术实现。
TDSCDMA物理层及关键技术PPT课件
隙，即网络同步突发来实现 ➢ 基站通过接收其他小区的下行导频
DwPTS来实现同步 ➢ RNC通过Iub接口向基站发布同步信息
BS2
BS1 BS0
G
BS0 BS1 BS2
BTS Tx Rx
功率控制目的
下行功率控制
小区发射功率
上行功率控制
手机发射信号
上报功率控制比特
功率控制命令
• 克服远近效应和补偿衰落 • 降低小区内和小区间干扰，保证网络容量 • 降低UE功耗
汇报提纲
TD-SCDMA物理层
信道映射 时隙 扩频和调制 物理层过程
TD-SCDMA帧结构
所有的物理信道都采用四层结构：超帧（系统帧）、无线帧、子帧和时隙/码； 一个物理信道是由频率、时隙、信道码和无线帧分配来定义的；
常规时隙结构
TD-SCDMA特殊时隙
1、每个子帧中的DwPTS(SYNC_DL)是为下行导频和同步而设计的，由Node B以最 大功率在全方向或在某一扇区上发射。由长为64chips的SYNC_DL和32chips的保护 码间隔组成 2、每个子帧中的UpPTS（SYNC_UL）是为上行导频和同步而设计的，当UE处于空 中登记和随机接入状态时，它将首先发射UpPTS，当得到网络的应答后，发送 RACH。这个时隙通常由长为128chips的SYNC_UL和32chips的保护间隔组成
功率控制分类
开环 从信道中测量干扰条件，并调整发射功率
闭环－内环 测量信噪比和目标信躁比比较，并向移动台发送指令调整它的发射功 率
➢若测定SIR>目标SIR， 降低移动台发射功率 ➢若测定SIR<目标SIR， 增加移动台发射功率
闭环－外环 测量误帧率（误块率），调整目标信噪比
DwPTS来实现同步 ➢ RNC通过Iub接口向基站发布同步信息
BS2
BS1 BS0
G
BS0 BS1 BS2
BTS Tx Rx
功率控制目的
下行功率控制
小区发射功率
上行功率控制
手机发射信号
上报功率控制比特
功率控制命令
• 克服远近效应和补偿衰落 • 降低小区内和小区间干扰，保证网络容量 • 降低UE功耗
汇报提纲
TD-SCDMA物理层
信道映射 时隙 扩频和调制 物理层过程
TD-SCDMA帧结构
所有的物理信道都采用四层结构：超帧（系统帧）、无线帧、子帧和时隙/码； 一个物理信道是由频率、时隙、信道码和无线帧分配来定义的；
常规时隙结构
TD-SCDMA特殊时隙
1、每个子帧中的DwPTS(SYNC_DL)是为下行导频和同步而设计的，由Node B以最 大功率在全方向或在某一扇区上发射。由长为64chips的SYNC_DL和32chips的保护 码间隔组成 2、每个子帧中的UpPTS（SYNC_UL）是为上行导频和同步而设计的，当UE处于空 中登记和随机接入状态时，它将首先发射UpPTS，当得到网络的应答后，发送 RACH。这个时隙通常由长为128chips的SYNC_UL和32chips的保护间隔组成
功率控制分类
开环 从信道中测量干扰条件，并调整发射功率
闭环－内环 测量信噪比和目标信躁比比较，并向移动台发送指令调整它的发射功 率
➢若测定SIR>目标SIR， 降低移动台发射功率 ➢若测定SIR<目标SIR， 增加移动台发射功率
闭环－外环 测量误帧率（误块率），调整目标信噪比
3G移动通信5 TD-SCDMA概述和概况-32页PPT精品文档
非理事成员单位
TD-SCDMA产业化
CN •中兴通讯 •阿尔卡特 •华为 •爱立信 •诺基亚 •北电
RNC •中兴通讯 •大唐移动 •鼎桥(华为) •爱立信 •诺基亚
NODEB&天线 •中兴通讯 •大唐移动 •鼎桥(西门子) •中国普天 •摩比 •安德鲁 •海天 •中山通宇 •14所
UE&CHIP 中兴通讯
业
带
业
WCDMA cdma
NMT
术
术
TDMA 务 IS-136
务 2000
其它
TD-
PDC
SCDMA
移动通信的发展
第一代――模拟蜂窝通信系统
2
2
频分复用
3
3
3
2 1
3
1 3
2
21 13
1 3
2 1
2 1
移动通信的发展
第二代－－数字系统2G90年代登上舞台
GSM
CDMA IS-95
TDMA IS-136
流媒体业务是指把连续的影像和声 音信息经过压缩处理后放到网络服
务播包播器放含放上流等，媒多使体种移数技动据术终的端采可集以、边压下缩载、边存储、网络通信和
采集
存储压缩
网络通信
播放
业务特点：
交互性：点播、直播、触发式监控
实时性：可边下载，边播放
暂时性：客户端可接收、处理和回放流内容， 处理和播放完随即被清除
规模网络技术应用试验 厦门TD-SCDMA试验网
规模网络技术应用试验 青岛TD-SCDMA试验网
课程内容
TD-SCDMA发展概述 TD-SCDMA与其它技术比较 TD-SCDMA未来主要业务
第四章 TD-SCDMA无线网络物理层技术
• 下行64k数据业务，如何分配码道？
Data域带有物理层的控制信令（TFCI、SS、TPC）
TFCI（传输格式合成指示）
标识每个传输 信道的传输格式
每10ms无线帧里发送一次 TFCI的发送由高层信令配置
SS（同步偏移）
保持上行同步 每5ms子帧里发送一次 调整步长为(k/8)Tc,Tc 码片周期（k：1～8） 上行突发没有SS信息
TS0
转换点 DL/UL对 称 分 配
转换点
TS0
转换点
转换点 DL/UL不 对 称 分 配
常规时隙
TDD模式下的物理信道是一突发信道
一个突发持续的时间就是一个时隙 一个突发由数据部分、训练序列部分和一个保护部分组成
TS0也可以看作一个特殊时隙
PCCPCH（BCH）必须分配在TS0，发送系统广播信息 TS0上的信道不进行功率控制 TS0上的信道进行全小区覆盖，不进行波束赋形
第四章 TD-SCDMA无线网络标准
1. TD-SCDMA无线网络概述
2. TD－SCDMA空中接口与协议 3. TD－SCDMA关键技术
1、TD－SCDMA系统概述－1
TD－SCDMA频谱资源
根据国家无委最新的频谱规划，TD-SCDMA可以使用如下频段： A、 1880 – 1920MHz 2010 – 2025MHz 2300 – 2400MHz 上下行共用（主要频段） 上下行共用（主要频段） 上下行共用（补充频段） 上下行共用 上下行共用 上下行共用
按物理信道来划分，发送下行同步码的信道也叫做下行同步信道（DwPCH）。
在DwPTS时隙没有码分复用，也就是说，该时隙仅有1个物理信道DwPCH。用 于下行同步和小区初搜 一个SYNC_DL唯一标识一个基站小区
TDSCDMA 物理层概述PPT课件
80Ks/s~1.28Ms/s ▪ TS:864chips ▪ DwPTS:96chips ▪ 1.28Mcps ▪ GP：96chips ▪ UpPTS:160chips
D w PTS
G
(75us) (75us)
U pPTS (1 2 5 u s)
转换点
▪ TD物理层
▪
ASB SSMD-ISE
TD-SCDMA 系统的帧结构
RLC RLC RLC RLC
MAC
物理层
▪
L2/RLC
逻辑信道
L2/MAC
传输信道
L1
ASB SSMD-ISE
1 物理层概述
上海贝尔阿尔卡特工程服务部
TD-SCDMA多址接入方案是直接序列扩频码分多址(DSCDMA) ，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。
▪ TD物理层
▪
ASB SSMD-ISE
上海贝尔阿尔卡特工程服务部
物理层规范包括六部分
✓ 物理层概述, ✓ 信道及映射, ✓ 交织与编码, ✓ 调制解调, ✓ 物理层过程, ✓ 测量
▪ TD物理层
▪
ASB SSMD-ISE
1 物理层概述
上海贝尔阿尔卡特工程服务部
物理层是接口的最底层，在空口上，物理层向MAC 层 提供不同的传输信道，信息在无线接口上的传输方式决定 了传输信道的特性。MAC 层向L2 的无线链路控制(RLC)子 层提供不同的逻辑信道，传输信息的类型决定了逻辑信道 的特性物理。信道在物理层定义，一个物理信道由码、频 率和时隙共同决定。物理层由RRC 控制。
▪
ASB SSMD-ISE
上海贝尔阿尔卡特工程服务部
TD-SCDMA的物理信道信号格式
D w PTS
G
(75us) (75us)
U pPTS (1 2 5 u s)
转换点
▪ TD物理层
▪
ASB SSMD-ISE
TD-SCDMA 系统的帧结构
RLC RLC RLC RLC
MAC
物理层
▪
L2/RLC
逻辑信道
L2/MAC
传输信道
L1
ASB SSMD-ISE
1 物理层概述
上海贝尔阿尔卡特工程服务部
TD-SCDMA多址接入方案是直接序列扩频码分多址(DSCDMA) ，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。
▪ TD物理层
▪
ASB SSMD-ISE
上海贝尔阿尔卡特工程服务部
物理层规范包括六部分
✓ 物理层概述, ✓ 信道及映射, ✓ 交织与编码, ✓ 调制解调, ✓ 物理层过程, ✓ 测量
▪ TD物理层
▪
ASB SSMD-ISE
1 物理层概述
上海贝尔阿尔卡特工程服务部
物理层是接口的最底层，在空口上，物理层向MAC 层 提供不同的传输信道，信息在无线接口上的传输方式决定 了传输信道的特性。MAC 层向L2 的无线链路控制(RLC)子 层提供不同的逻辑信道，传输信息的类型决定了逻辑信道 的特性物理。信道在物理层定义，一个物理信道由码、频 率和时隙共同决定。物理层由RRC 控制。
▪
ASB SSMD-ISE
上海贝尔阿尔卡特工程服务部
TD-SCDMA的物理信道信号格式
移动通信基础课件-第9章 TD-SCDMA移动通信系统
9.2.3 TD-SCDMA物理信道
1．专用物理信道 2．公共物理信道 （1）主公共控制物理信道 （2）辅助公共控制物理信道 （3）物理随机接入信道 （4）快速物理接入信道 （5）物理上行共享信道 （6）物理下行共享信道 （7）寻呼指示信道
9.2.4 传输信道编码和复用
图9-12 传输信道编码/复用
（2）传输信道
传输信道可分为两类：公共传输信 道和专用传输信道。
① 公共传输信道 公共传输信道有7类。
广播信道 寻呼信道 前向接入信道 随机接入信道 上行共享信道 下行共享信道 高速下行共享信道
② 专用传输信道
（3）物理信道
物理信道按其承载的不同信息被分 成了不同的类别，有用于承载传输信道 数据的物理信道，也有仅用于承载物理 层自身信息的物理信道。
空中接口物理层的功能； 物理信道、传输信道与逻辑信道功能； HSDPA/HSUPA网络的特点及演进。
教学要求：
了解WCDMA系统的主要特点； 掌握WCDMA 系统的网络结构，主要网元
和接口功能；
基于R99、R4、R5的核心网结构及接口， 不同版本核心网的特点；
掌握WCDMA物理层的功能，物理信道、 传输信道与逻辑信道的映射关系；
了解HSDPA/HSUPA网络的特点及演进。
重点难点：
掌握WCDMA 系统的网络结构，主要网 元和接口功能；
基于R99、R4、R5的核心网结构及接口， 不同版本核心网的特点；
掌握WCDMA物理层的功能，物理信道、 传输信道与逻辑信道的映射关系。
9.1 概述
TD-SCDMA标准是中国工业和信息 化部电信科学研究院在国家主管部门的 支持下，根据多年的研究而提出的具有 一定特色的第三代移动通信系统标准。