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1、2009年7月内部培训材料，请勿扩散TD建设办公室TD-SCDMA无线网络基础培训TD体制及规范培训教材1TD建设办公室提纲 TD-SCDMA系统原理 TD-SCDMA网络规划及优化 TD终端情况2TD建设办公室TD-SCDMA系统原理 TD-SCDMATD-SCDMA系统概述系统概述 TD-SCDMA基本技术原理 系统原理及帧结构 关键技术原理 TD-SCDMA新技术介绍 TD系统干扰消除新技术 TD系统新功能特性3TD建设办公室TD-SCDMA在3G系统中的位置ITU IMT-2000WCDMA TD-SCDMACDMA20001xRTT 1xEV-DO 1xEV-DVTD-SCDMA是3
2、G主流标准中唯一一个TDD方式的系统4TD建设办公室TD-SCDMA发展历程回顾（1）5TD建设办公室TD-SCDMA发展历程回顾（2）6TD建设办公室TD-SCDMA目前所处的产业发展格局TD-SCDMAGSM/EDGE4GWCDMACDMA2000WiMAX市场主流 发展平稳 逐步盈利规模劣势 系统商退出 可借鉴经验7TD建设办公室TD-SCDMA网络设备及架构MGWGMSCGGSNSGSNPSTNGPRS IP骨干网Iu -CSIu -PS MSC SEVER网管设备Node B/BBURNCRRUIubUu终端无Iur接口IrTD-SCDMA RANCore Network8TD建设办
3、公室TD-SCDMA无线网络特性分析干扰-小区间公共信道干扰 业务信道干扰 基站间时隙干扰 交叉时隙干扰 基站间扰码干扰干扰-小区内多址干扰 时隙间干扰干扰-系统间 TDTD其他90%的组网问题 同干扰相关9TD建设办公室TD-SCDMA无线网络特性分析容量略高于W 上行码字/干扰受 限 下行码字/功率受 限容量覆盖覆盖能力弱于W 高速移动性能差网络质量整体网络质量 时延 E2E QoS 友好用户反馈最终 落实到用户体验10TD建设办公室TD系统承载能力及与W的比较与WCDMA、GSM语音容量的比较10MHz带宽TD-SCDMAWCDMAGSM载波614理论最大容量14312830负荷75%（
4、码资源）-实际容量10760（测试结果）30频谱利用率比11/1.781/3.5-TD频谱利用率约为W的1.78倍，约为GSM的3.5倍（GSM频 率复用系数取12）。 -同等带宽下，TD1/1/1站型基本相当于GSM2/2/2站型容量。11TD建设办公室WCDMATD-SCDMA时间时间频频率码码5MHzCDMA5MHz频频率码码TDD/TDMACDMA时间时间1.6MHz675s 75s 75s160s 675s675sTD同W的基本技术差异-1对码域、频域、时域不同的“切蛋糕”方法12TD建设办公室TD同W的基本技术差异-2属性TD-SCDMAWCDMA双工方式时分双工频分双工多址方式T
5、DMA+CDMACDMA上下行资源占有比例3:3-1:51:1智能天线支持不干扰消除技术联合检测Rake接收切换硬切换/接力切换软切换/更软切换功率控制200Hz1500Hz基站同步需要GPS同步无需GPS同步上行同步需要不需要理论单用户最高速率R4:384Kbps HSDPA:2.8MbpsR99:384Kbps HSDPA:14.4Mbps13TD建设办公室提纲 TD-SCDMA系统概述 TD-SCDMATD-SCDMA基本技术原理基本技术原理 系统原理及帧结构 关键技术原理 TD-SCDMA新技术介绍 TD系统干扰消除新技术 TD系统新功能特性14TD建设办公室TD-SCDMA系统原理T
6、S0TS1TS6TS5TS4TS3TS2DwPTS GPUpPTS第一转换点位于GP，第二转换点位于TSi结束点，i=1特殊时隙业务时隙5ms无线子帧同 WCDMA 的相比增 加了时分 多址方式15TD建设办公室TD-SCDMA系统特殊时隙结构DwPTSMain GPUpPTSGP SYNC_DLGPSYNC_UL96 chips96 chips160 chips32 chips32 chips64 chips128 chipsDwPTS： 下行同步与小区搜索，75s Main GP：上/下行保护间隔， 75s UpPTS： 上行同步、随机接入，125s32个PN码，区分不同小区 用于终端和基
7、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DwPTSUpPTS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GPTD码组时隙结构16TD建设办公室TD-SCDMA系统码组码组TD-SCDMA码字DwPTS IDUpPTS ID扰码ID基本Midamble ID100.700112233 218.1544556677 3231248.255124124125125126126127127一个码组内的扰码和基本 Midamble码一、一对应TD码组时隙结构TD中扰码
8、主要 用来区分小区TD上行用户可以用 扩频码标识是由于TD 可以做到上行同步训练序列用来 对时隙内用户进 行信道估计的上下行导频码主要 用于终端初始网络 接入时进行同步和 搜索小区扰码使用TD中使用扩频码来区分 上下行的用户17TD建设办公室TD-SCDMA扩频码业务类型上行扩频因子下行扩频因子上行码道数下行码道数每载波支持数量（3:3）CS12.2K8161223 CS64K216186PS64/64K216186PS64/128K216193 PS64/384K21111TDSCDMAWCDMA 用途上下行标识用户下行标识用户 上行标识信道类 型 长度下行：1,16 上行：1,2,4,8,
9、164-256 （下行包括512）TD扩频系数小，扩频增益低TD码组时隙结构OVSF码18TD建设办公室TD-SCDMA系统业务时隙结构DataMidambleDataTFCI 1SSTPCTFCI 2DataMidambleDataTFCI 3SSTPCTFCI 4时隙i时隙i5ms无线子帧5ms无线子帧10ms无线帧352 chips352 chips144 chips352 chips352 chips144 chipsGP(16 chips)GP(16 chips)TD-SCDMA 业务时隙TDSCDMAWCDMA上下行承载方式上下行一样 DPDCH和DPCCH时分复用 传输上行：DP
10、DCH和DPCCH并行 传输 下行：DPDCH和DPCCH时分复用传输 训练序列Midamble训练序列Pilot导引比特物理层控制字TFCI,TPC,SSTFCI，TPCTD码组时隙结构19TD建设办公室TD帧结构和码组特点总结同时隙内干扰用户少 公共信道和业务信道无需共享功放资源 为解决发射机拖尾引起的帧内不同时隙间串扰，每个 时隙都加入GP保护时隙扩频增益低，但便于联合检测技术的实现扰码和扩频码长度相同，抗干扰能力弱，存在混合码 正交性差的情况 扰码数量少，造成网络扰码规划的困难TDMA扩频码扩频系数小扰码长度短20TD建设办公室TD-SCDMA的扩频与调制 仙农公式： C = WLog
11、2(1+S/N) 式中： C-信息的传输速率 W-频带宽度 S-有用信号功率 N-噪声功率21TD建设办公室TD-SCDMA的扩频与调制22TD建设办公室TD-SCDMA的扩频与调制23TD建设办公室TD-SCDMA的扩频与调制24TD建设办公室TD-SCDMA系统小区初搜过程 比较DwPTS与PCCPCH Midamble 的相对相位 DwPCH对应于4个基本Midamble 扰码与基本Midamble一一对应搜索DwPCH扰码与基本midamble鉴别控制复帧同步读取BCH123425TD建设办公室TD-SCDMA随机接入过程UENode BUpPCHFPACHRACHFACHUE选择SY
12、NC-UL 并发起同步请求UE调整发射功率与发 射定时，发起随机接入Node B检测SYNC_UL，发 送定时调整与功率调整指示信道分配UE报到26TD建设办公室时分双工 (TD-SCDMA): 上行频段和下行频段一样 DUDDDDDD频分双工(FDD): 上行频段和下行频段分开DDDDDDDU未用 TD-SCDMA系统时分双工特点TDD的优势无需成对的有保护带的频段 适配于非对称业务需求，频谱效 率得到提高 上下行信道特性一致性高，便于 智能天线的实现TDD的缺点峰均比高，对功放线性度要求高 ，功放功率很难做大 最大通信距离（小区半径）受上 下行保护间隔所允许的时延所限 制，通常小区半径为1
13、0公里以 下） 不连续发射，抗快衰落和多普勒 效应的能力低于FDD系统，在 高速移动环境的性能较差27TD建设办公室TDD的缺点高移动性问题高速移动下，呈瑞利分布的衰落信道相干时间随车速增加而减小 ，信道幅度衰落变化加剧；另外，高速移动下所带来的信号相位 偏转将对线性调制的解调带来致命影响 TD-SCDMA的高速移动支持能力要远低于WCDMA系统，主要是 因为 WCDMA为FDD系统，上下行信号均为连续发射，信道估计和多普 勒频移计算能够跟得上移动速度的变化，WCDMA理论支持移动速 度达500km/h TD-SCDMA为TDD系统，上下行信号不连续发射，间隔至少5ms， 此时基于Midamb
14、le的信道估计和多普勒频移计算将跟不上移动速度 的变化，从而影响联合检测和智能天线的性能。TD-SCDMA理论支 持移动速度为120km/h目前铁路普遍提速，如何在这种高速环境中提供良好的网络覆盖质量，TD-SCDMA系统面对的难题 28TD建设办公室TDD的缺点覆盖问题UpTS GpDwPTSGpDwPT SUpTS GpUE接收决定最大覆盖半径的因素之一：潜在上行被 干扰信号潜在下行干 扰信号tgap ( s)dmax ( km)UpPTSDwPTS7511.25UpPTSTS015022.5TS1DwPTS20030TS1TS027541.25Node B发射UE发射29TD建设办公室T
15、D-SCDMA系统原理 TD-SCDMA系统概述 TD-SCDMATD-SCDMA技术原理技术原理 系统原理及帧结构 关键技术及原理 同步技术 联合检测 智能天线 DCA和接力切换 TD-SCDMA新技术介绍 TD系统干扰消除新技术 TD系统新功能特性30TD建设办公室TD-SCDMA系统主要技术 同步技术 空中接口：降低基站间干扰 上行同步：保证码间正交性，降低处理复杂性 联合检测JD 消除小区内干扰 智能天线 最小化小区间干扰 动态信道分配DCA 支持无线资源自适应分配 接力切换基站A基站B31TD建设办公室TD-SCDMA的同步空口同步SC1SC5SC3SC4SC6SC7SC2同步小区为
16、了降低时隙间干扰并便于终端 对邻小区的测量，需保证基站间 同步精度（相邻小区幀起始时间 差）不超过3s目前首选方案是每个基站配外接 参考时钟口（例如GPS）GPS智能天线其他技术同步同步联合检测上行同步tCODE1CODE2CODEnUu上行同步上行链路各终端信号同步到达基 站解调器 使得上行可用扩频码标识用户 可提高CDMA码道正交，降低码 道间干扰 降低联合检测处理难度32TD建设办公室为什么用JD？ 一个特定的空中接口脉冲结构,允许通过接收器来估计无线信道 考虑到被估计的无线信道，每个时隙所有信号同时被检测避免多址接入干扰和符号间干扰 相对扩大检测动态范围，因此无需快速功控和无需软切换JD是如何工作的？联合检测智能天线其他
