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1、 DATANG MOBILE COMMUNICATIONS EQUIPMENT CO.,LTD. TD-SCDMA系统原理与关键技术TD-SCDMA系统原理与关键技术 - 广东移动高层技术研讨会 2008年3月 - 广东移动高层技术研讨会 2008年3月 DATANG MOBILE COMMUNICATIONS EQUIPMENT CO.,LTD. 主要内容主要内容 1.TD-SCDMA系统基本原理1.TD-SCDMA系统基本原理 2. TD-SCDMA系统关键技术系统关键技术 DATANG MOBILE COMMUNICATIONS EQUIPMENT CO.,LTD. 1. 1 移动通信多
2、址接入技术概述移动通信多址接入技术概述 1.2 TD-SCDMA关键技术与优势关键技术与优势 1.3 TD-SCDMA与其它系统技术比较与其它系统技术比较 1.4 TD-SCDMA系统物理层原理系统物理层原理 1. TD-SCDMA系统基本原理1. TD-SCDMA系统基本原理 DATANG MOBILE COMMUNICATIONS EQUIPMENT CO.,LTD. 概念概念: 在一个通信网内各个移动台、站共用同一个指定的无线信道，进行 相互间的多边通信。 在一个通信网内各个移动台、站共用同一个指定的无线信道，进行 相互间的多边通信。 基本类型基本类型: ?FDMA ：Frequency
3、 Division Multiple Access ?TDMA ：Time Division Multiple Access ?CDMA ：Code Division Multiple Access ?SDMA ：Space Division Multiple Access Kji ji ji dttctc T ji ,2, 1, 0 1 )()(L= = = 条件条件: 目的目的: 解决多用户共享有限无线频谱资源，提高系统容量的关键技术 。解决多用户共享有限无线频谱资源，提高系统容量的关键技术 。 无线用户 k 空间环境 无线用户 1 多址信道多址信道 Sk(t) Rk(t) 1.1 移动通
4、信多址接入技术1.1 移动通信多址接入技术 无线传输的突出优点之一是能实现多址接入。无线传输的突出优点之一是能实现多址接入。 DATANG MOBILE COMMUNICATIONS EQUIPMENT CO.,LTD. 常用多址技术原理与示意图常用多址技术原理与示意图 FDMAFrequency Time code Frequency Time code TDMA Frequency Time code CDMASDMA DATANG MOBILE COMMUNICATIONS EQUIPMENT CO.,LTD. 多址技术: 多址技术: 混合多址混合多址示意图示意图 频率频率 时间时间 功
5、率功率 FDMA TDMA FDMA TDMA CDMA 频率频率 时间 时间 时间 时间 频率频率 功率 功率 功率 功率 FDMA DATANG MOBILE COMMUNICATIONS EQUIPMENT CO.,LTD. Frequency Time Power density (CDMA codes) 1.6 MHz 0 : 15 TS0 2. Carrier (optional) 3. Carrier (optional) TS1TS2TS3TS4TS5TS6 DL DLDLDL ULULUL 5 ms DwPTS UpPTS GP DL Time Division Synchr
6、onous Code Division Multiplex Access 频率资源 时间资源 码道资源 功率资源 空间资源 TD-SCDMA系统概述TD-SCDMA系统概述 TDD/(T T+C C+S S+F F)DMA DATANG MOBILE COMMUNICATIONS EQUIPMENT CO.,LTD. 1. 1 移动通信多址接入技术移动通信多址接入技术 1.2 TD-SCDMA关键技术与优势关键技术与优势 1.3 TD-SCDMA与其它系统技术比较与其它系统技术比较 1.4 TD-SCDMA系统物理层系统物理层 1. TD-SCDMA系统基本原理1. TD-SCDMA系统基本原
7、理 DATANG MOBILE COMMUNICATIONS EQUIPMENT CO.,LTD. 1.2 TD系统关键技术与优势1.2 TD系统关键技术与优势 () 基站A基站B 公共信道+业务信道 公共信道+业务信道 公共信道+业务信道 f1 f2 fN 公共信道(+业务信道) 业务信道 业务信道 f1 f2 f N 降低干扰 提高容量 HSD/UPA技术 Up-Shifting技术 HSD/UPA技术 Up-Shifting技术 DATANG MOBILE COMMUNICATIONS EQUIPMENT CO.,LTD. TD优势-高频谱利用率TD优势-高频谱利用率 ?与WCDMA 、
8、CDMA2000相比，TD-SCDMA在设备实现中，更容易做到功率及 无线资源的精细管理与控制，提高信道利用率，降低了每用户的平均成本 与WCDMA 、CDMA2000相比，TD-SCDMA在设备实现中，更容易做到功率及 无线资源的精细管理与控制，提高信道利用率，降低了每用户的平均成本 time frequency code TD-SCDMS time frequency code CDMA2000 timecode frequency WCDMA 通过时分技术，降低多用户自干扰数量，使通过时分技术，降低多用户自干扰数量，使CDMA设备性能提升设备性能提升 DATANG MOBILE COMM
9、UNICATIONS EQUIPMENT CO.,LTD. ?网络规划简单，网络覆盖及用户接入的稳定性好 ?扩容方便，并节约扩容成本 ?资源调度简单、利用充分 覆 盖 范 围 容量 覆 盖 范 围 容量 TD-SCDMA WCDMA/CDMA2000 TD-SCDMA WCDMA CDMA2000 TD-SCDMA小区呼吸效应不明显小区呼吸效应不明显 TD优势-简单灵活网络规划TD优势-简单灵活网络规划 DATANG MOBILE COMMUNICATIONS EQUIPMENT CO.,LTD. 1. 1 移动通信多址接入技术移动通信多址接入技术 1.2 TD-SCDMA关键技术与优势关键技
10、术与优势 1.3 TD-SCDMA与其它系统技术比较与其它系统技术比较 1.4 TD-SCDMA系统物理层系统物理层 1. TD-SCDMA系统基本原理1. TD-SCDMA系统基本原理 DATANG MOBILE COMMUNICATIONS EQUIPMENT CO.,LTD. 极化天线极化天线极化天线智能天线(全向/扇区)天馈系统天馈系统 无1.228Mc/s3.84Mc/s1.28Mc/s码片速率码片速率 慢800次0-1500次0-200次功率控制功率控制 无2128/2564512116扩频因子扩频因子 无前/反向导频公共导频Midamble码信道估计信道估计 时域均衡相干解调Ra
11、ke接收联合检测接收技术接收技术 GMSKBPSK/QPSK(O/D)B/QPSK/16QAMQPSK/8PSK/16QAM调制方式调制方式 200K21.25M25M21.6M载波带宽载波带宽 无无无有，减少MAI，利于联 合检测 上行同步上行同步 异步基站间GPS同步基站间异步（基站间GPS同步同步方式同步方式 硬切换软切换/硬切换软切换/硬切换接力切换/硬切换切换方式切换方式 4.615ms20ms10ms5ms2帧长帧长 FDDFDDFDDTDD双工方式双工方式 TDMACDMACDMACDMA+TDMA+FDMA+SDMA多址方式多址方式 GSMGSMCDMA2000CDMA2000
12、WCDMAWCDMATD-SCDMATD-SCDMA 1.3 TD/W/CDMA2K/GSM技术特点比较1.3 TD/W/CDMA2K/GSM技术特点比较 DATANG MOBILE COMMUNICATIONS EQUIPMENT CO.,LTD. 系统覆盖能力比较系统覆盖能力比较 +5dB0dB概略总增益小计概略总增益小计 900M(+11dB)2000M2000M频段频段 +3dB上行多时隙发射增益上行多时隙发射增益 -3dB -1dB (多径分辨力，功控) 解调门限差别解调门限差别 3dB（-1dB）3dB0（-3dB） 分集增益（分集增益（WCDMA基 站 基 站2天线分集接收）天线
13、分集接收） 无（-3dB）3dB宏分集1dB（-2dB）软切换增益软切换增益 0dB(+3dB)3dB1dB(+2dB)干扰储备干扰储备 16dB(-2dB)18dB15dB(-3dB)单天线增益（扇区）单天线增益（扇区） 3dB3dB1dB(+2dB)天线馈线损耗天线馈线损耗 无无有(+9dB)智能天线赋形增益智能天线赋形增益 0.2MHz(+13dB)3.84MHz1.28MHz(+5dB)热噪声带宽热噪声带宽 3dB (-22dB)25dB 10dB (-15dB) (分时隙，带宽) 处理增益处理增益 (dB) 33dBm(+9dB)24dBm27dBm(+3dB)手机发射功率手机发射功
14、率 GSMWCDMATD-SCDMA差别项目差别项目 DATANG MOBILE COMMUNICATIONS EQUIPMENT CO.,LTD. 系统容量对比(话音)系统容量对比(话音) 0.1830.09760. 182频谱利用率（话音，频谱利用率（话音， Mbps/MHz/cell） 292.8bps976kbps456kbps最大比特传输速率最大比特传输速率 158.022.8频谱利用率（话音）频谱利用率（话音） 24/12.2k80/12.2k57/8k信道信道/载波载波 1.65*21.25*2每载波频宽每载波频宽(MHz) 111频率复用系数频率复用系数 TD-SCDMAWCD
15、MACDMA2000 话音业务理论频谱利用率比较话音业务理论频谱利用率比较 DATANG MOBILE COMMUNICATIONS EQUIPMENT CO.,LTD. 系统容量对比(数据)系统容量对比(数据) 数据业务理论频谱利用率比较数据业务理论频谱利用率比较 1.751.441频谱利用率（数据，频谱利用率（数据， Mbps/MHz/cell） 2.8Mbps14.4Mbps2.5Mbps最大比特传输速率最大比特传输速率 (HSDPA、HDR) 3.751.84频谱利用率频谱利用率 (64k用户用户/MHz/cell) 61810*信道信道/载波载波 (64k) 1.65*21.25*2
16、每载波频宽每载波频宽(MHz) 111频率复用系数频率复用系数 TD-SCDMAWCDMACDMA2000 DATANG MOBILE COMMUNICATIONS EQUIPMENT CO.,LTD. TD-SCDMA与WCDMA标准关系TD-SCDMA与WCDMA标准关系 CN 核心网 FDD 物理层 CN 核心网 FDD 物理层 WCDMAWCDMA 3GPP3GPP TD-SCDMATD-SCDMA Node BRNCRNC TDD 物理层 TDD 物理层 DATANG MOBILE COMMUNICATIONS EQUIPMENT CO.,LTD. 1. 1 移动通信多址接入技术移动通信多址接入技术 1.2 TD-SCDMA关键技术与优势关键技术与优势 1.3 TD-SCDMA与其它系统技术比较与其它系统技术比较 1.4 TD-SCDMA系统物理层系统物理层 1. TD-SCDM
