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1、1TD-SCDMATime Division- Synchronous Code Division Multiple Access 原理和射频测试基础2概述l 无线通讯标准概述l TD-SCDMA物理层l 测量31.1)无线通讯标准概述BT: Bluetooth Visual Radio: Nokias interactive radio NFC: Near Field Communication41.2) 移动通讯与无线局域网iDENiDEN数据率数据率可移动性可移动性GSMGSMcdmaOnecdmaOneGPRSGPRSCDMA2000CDMA2000EDGEEDGEBluetoothB
2、luetoothUMTS-FDDUMTS-FDDTD-SCDMATD-SCDMACDMA-EVDOCDMA-EVDOUMTS-TDDUMTS-TDDCDMA-EVDVCDMA-EVDVTETRATETRAHSPDAHSPDAWiFiWiFiMBWAMBWAWiMaxWiMaxMBWA: IEEE802.20 Mobile Broadband Wireless Access TETRA: Terrestrial Trunked Radio51.3) 移动通讯的演进ANALOG TACS AMPSPDCGSMTDMACDMA IS-95GPRSCDMA2000 1x EV-DO Rev. AWCD
3、MATD-SCDMATD-CDMAHSDPACDMA2000 1x RTTEDGECDMA2000 1x EV-DO1G1G2G2G2.5G2.5G3G3G HSPALTERev. B?UMB (EvDO Rev C)4G4G1G 基本采用 FDMA 2G 基本采用 TDMA 3G 基本采用 CDMA 4G 基本采用 OFDMA TACs: Total Access Communication System, variants of AMPS AMPS: Advanced Mobile Phone System PDC: personal digital cellular, GPRS: Gen
4、eral Packet Radio Service61.3) 移动通讯的演进/1G频分多址频分多址l 频分多址中,不同的用户分配不同的频率,相邻信号频率之间使用保护频带,使信道 间干扰将到最低.l工作频率大都在800-900MHz;l语音信道采用模拟调频(FM)技术,控制信道采用数字频移键控(FSK)调制.l不同小区之间的切换仅仅是由移动台再次呼叫完成;FDMA30 kHzFrequencyTimeFDMA系统:- AMPS(美国,澳大利亚,非洲)- NMT (欧洲, 非洲, 南亚)- TACS(欧洲)- ETACS(英国, 非洲, 南亚)- C-450(德国, 葡萄牙)- Radiocom
5、2000(法国)- NTACS(日本)- JTACS(日本)71.3) 移动通讯的演进/2G时分多址l不同用户使用不同的时隙进行通讯l数字调制和先进的呼叫流程;l数字语音压缩编码;l相对于1G, 新的网络使用了新的网络结构;l支持多业务,语音,寻呼,短消息等;l采用了独立于业务信道的专用控制信道;l移动台辅助小区切换1231TDMA 30 kHzFrequencyTime11222333444 55l l蜂窝的引入蜂窝的引入l无线频率资源复用l越区自动切换l位置登记、更新l信道分配和小区分裂81.3) 移动通讯的演进/2G3G码分多址1.23 MHzFrequencyTimeCDMAl不同的用
6、户使用不同的扰码l抗干扰性l低截获率l保密性l频谱效率更高;l无缝切换CDMA系统:-IS-95-cdma2000-WCDMA 111111111111191.4) TD-SCDMAlTD-SCDMAlTime Division- Synchronous Code Division Multiple Accessl由中国主持研发的一种第三代移动通讯的空中接口标准l时分双工TDD和智能天线的公众陆地移动通信系统l同步CDMA和低码片速率（LCR）的3G系统l采用了多用户检测和接力切换等一系列的高新技术l采用标准l于1999年被ITU接纳，并成为IMT2000 3G 标准的一部分l如同WCDMA,
7、 TDSCDMA符合 3GPP UMTS TDD (时分模式)之一 . 与 WCDMA UMTS FDD （频分模式）相同102.1) TD-SCDMA物理层lTD: Time Division (时分双工)l上行和下行信号以时间分隔而非以频率分隔 l便于采用智能天线，下行信号的天线方向可以根据上行信号进行估计l在每个长度为5ms的的子帧中，时间上采用1个下行时隙，一个上行时隙，随后是7个数据时 隙，在每个时隙之间还有一个保护时隙以避免干扰。l在EvDO模式下则没有保护时隙，因为上行信道在不同的频率上l下行和上行信号将在7个数据时隙内动态分配以更有效地利用信道带宽lWiMAX TDD 模式也采
8、用此方式.l也可以将全部时隙用于下行信号传输并关闭导频，这样就进入多媒体广播模式 (TD-MBMS Multimedia Broadcast Multicast Service)lS: Synchronous （同步）l所有的基站和手机的时钟都是同步的，这与CDMA2000类似。lWCDMA是不需要同步的。l对于时分系统来说，这是必要的，将降低同步复杂性。lCDMA: Code Division Multiple Access（码分多址接入）l各基站和手机以正交码区分彼此 (例如，两对使用不同语言的对话者可以同时交谈，而彼此影 响很小）l对于同频复用有较好的效果l在每个时隙中最多可以有16个码
9、道，即16个手机用户可以使用同一频率和同一时隙进行通讯 ，EvDO也使用16个码道，但是只有一个用户。l越少的码道被使用则意味着越少的相互干扰。112.1) TD-SCDMA物理层l在2GHz附近设定了2个频段用于TDSCDMAl频道间隔: 1.6 MHz l实际带宽 1.4 MHz. 码片速率：1.28 Mc/SlWCDMA 使用相同的滤波方式，在码片速率为3.84 Mc/S时频道间隔5 MHz。l调制方式: 主要是 QPSKl8PSK和16QAM用于高速数据传输，例如，HSDPAl最大数据率: 2.8 Mbps (TD-HSDPA)l与之对比，EvDO Rev. A 在稍微窄一点的带宽上可
10、以达到3.1 Mbpsl在实践中，TD-SCDMA 可以通过灵活的时隙管理来达到更有效率的数据传输lTD-SCDMA 同样允许更高的上行数据传输速度l32个下行同步码用于基站识别l包含于 DwPTS (Downlink Pilot Time Slot 下行导频时隙)中lCDMA2000 使用512PN码用于识别l每个下行同步码（SYNC-DL）对应4个扰码/ 中间导码122.1) TD-SCDMA物理层TD-SCDMA支持时分双工(TDD)与同步CDMA相结合的多载波配置。下行和上行共享同 一个1.6 MHz载频频段，每个子帧7个时隙，每个时隙16个码道13142.1) TD-SCDMA物理层
11、智能天线 核心是自适应天线波束赋形技术。原理是使一组天线和对应的收发信机按照一定的 方式排列和激励，利用波的干涉原理可以产生强方向性的辐射方向图。如果使用数 字信号处理方法在基带进行处理，使得辐射方向图的主瓣自适应地指向用户来波方 向，就能达到提高信号的载干比，降低发射功率，提高系统覆盖范围的目的。 152.1) TD-SCDMA物理层TD-SCDMA基站同步 同步目的：避免相邻基站的收发时隙交叉， 减小干扰 基站间同步: 系统内各基站的运行采用相同的 帧同步定时 同步精度要求：几微秒 同步方法：GPS 网络主从同步 空中主从同步162.2)物理层比较空中接口形式基本技术如何区分不同 用户如何
12、区分下行 和上行码片速率信道带宽脉冲整型TD-SCDMACDMA码分和时分不同时隙1.28 MHz1.6 MHz升余弦滤波WCDMACDMA码分不同频率3.84 MHz5 MHz升余弦滤波EvDO Rev. ACDMA时分不同频率1.2288 MHz1.231.25 MHzNyquist滤波 和相位补偿（ 5节）WiMAX TDDOFDMA频分和时分不同时间可变，最高 20 MHz可变，最高 20 MHz无173.1) 用于TDSCDMA现场测量的仪表lMS2721B/MS2723B/MS2724B/MT8222A上的3个选件l射频测量: 信道频谱和功率对时间l解调测量: 频率误差, EVM,
13、 Tau, 码域, 等.l空中信号测量: 码域扫描和Tau扫描，等l特点l自动检测并设定参数l快速解调和空中信号测量l很高的空中信号测量灵敏度l目前市场情况l桌上型仪表可以进行一般参数测量，但是不具备空中信号测量和GPS触发l尚没有其他手持仪表可以提供解调和空中信号测量功能，目前虽然有仪表表明 可以进行TD测量，但是只是射频测量功能183.2) 测量设置l时隙选择 (06 or auto)l选择某个下行时隙进行解调测量，如果是自动模式，一般会选择那个功率与下行导频 时隙功率最接近的下行突发时隙l触发选择 (none, GPS or external)l当有触发出现，Tau值将与下行同步码相关联
14、l下行同步码选择 (031, or auto)l基站识别l扰码/中间导码选择 (0127 or auto)l最大用户数 (K) (2, 4, 616 or auto)l中间导码附带l测量速度 (Fast, Norm or Slow)l主要用于空中信号测量l高级设置l多载波 (1, 2, or 3)l以频谱方式显示多载波的占用带宽lTau偏移 (+-5000 us, default 0)l偏移显示的Tau值l上行时隙转换点 (06, default 3)l告知上行时隙结束时隙位置l如果不能确定，将所有设置定为 auto或default. 193.3) 频道测量5 MHz span 可以 显示3个
15、频道如果是多载波系 统，可以在此测量 各载波的频道功率 和占用带宽 在下方的报告位 置显示各载波（频 道）的功率和带宽 等参数，并可以在 此选择频道，频道 中的功率与时间的 关系的信息将后面 的报告中给出203.4) 时隙测量（子帧）在下方的报告中给出了 每个时隙的功率，功率开 关比，功率峰均比等曲线显示中在时隙0和时 隙1之间的那个最窄的时 隙是下行导频时隙 (DwPTS, Downlink Pilot Time Slot) .TD-SCDMA系统需要很 高的动态范围用于时间同 步与上一页中的频道信号 不同的是，这里显示的时 隙信号是经过RRC（根 升余弦）滤波的，功率读 数较未经滤波的频率
16、信号 功率读数低约0.25dB 213.5)时隙测量 这里曲线显示的是时隙 0和下行导频时隙下行同步码在每个子帧 的下行导频时隙中重复出 现，只不过每次的相位（ QPSK调制相位）不同。4个连续的下行导频时隙 信号的相位组成一个序列 ，一般为S1或S2序列。有些简化的信号源只能 产生非标准的相位序列， 对于许多测量，这样的信 号是不被接受的。 如果测量的频率和EVM 读数看起来不好，可以尝 试将信号源提供信号的帧 长度（时间长度）增加到 4个子帧长度以上，以保 证S1/S2序列被检测到。223.6) 码域功率信号质量测量EVM: 误差矢量幅 度，越小越好 CDP: 码域功率 CDE: 码域误差， 越小越好 同时测量功率和频率参 数自动检测的相关参数显 示在屏幕左侧233.7.1）空中信号测量：基站查询l用于分析相邻基站的同 频道干扰信号；在网络 规划阶段页可以采用。lSYNC-DL下行同步码l基站识别（ 类似于PN识别）lTaul提供以触发 信号或者最强基站信 号为基准来测量各基 站信号之间
