TD概念汇总(科旭)(一)

1、什么是正交码？一组2进制序列，其中任意两个序列作相关计算的值都为零;1 0 0 1 0 1 1 0 1-1-11-1111 1 0 0 0 0 1 11 0 1 0 0 1 0 11 1 1100001 0 0 1 1 0 0 11 1 0 0 1 1 0 01 0 1 0 1 0 1 01 1 1 1 1 1 1 1什么是相关计算？例如序列1和序列2的相关计算：1用正电平表示，0用负电平表示序列 1:+1-1-1+1-1+1+1-1序列 2：+1+1-1-1-1-1+1+1逐位相乘：+1-1+1-1+1-1+1-1进行积分计算：(+1)+(1)+(+1)+(-1)+(+1)+(1)+(+1)+(-1)=02、用户数据的扩频和解扩处理用户数据的扩频处理：用户3数据犷频数据的数字信号表达用户1、2、3的合并信号的戴宇表达用户1数据101用户1敷据进行犷频处理 1 0 0 1 0 1 1 01 0 0 1 0 1 1 00 1 1 0 1 0 0 11 0 0 1 0 1 1 0用户1收据犷顺数据的实际表达用户1数据IT频数据的败字信号衰达+1-1-1*1-1+1*1-1-1 1 1-1+1-1-1+1+1-1-1+1-1+1+1-1用户2数据rL_rLr_LLn_n_m_rLr_Li101用户2数据进行旷频处理 1 1 0 0 0 0 1 11 1 0 0 0 0 1 10 0 1 1 1 1 0 01 1 0 0 0 0 1 1用户2数据tr陵数据的工际表达+1+1-1-1-1-1+1+1-1-1+1+1+1+1-1-1+1+1-1-1-1-1+1+1用尸2数据犷频数据的好信号表达 1 L _ Jn _用户3数据000用户3数据进行tr频处理 1 0 10 0 1 0 10 1 0 1 1 0 1 00 1 0 1 1 0 1 00 1 0 1 1 0 1 0用户3数据犷频数据的实际表达-1+1-1+1+1-1+1-1-1+1-1+1+1-1+1-1-1+1-1+1+1-1+1-13个用户合并信号的数字信号表达LJ ir_LrLJiJ_LrLLrL r_LrL用户数据的解扩处理以用户1为例：用户收到的是用户1、2、3的混合信号使用用户1的扩频码进行解犷计算用户1、2、3的台井信号的数字衰达+1+1-3+1-1-1+3-1-3+1+1+1+3-1-1-1+1+1-3*1-1-1+3-1用户1的犷频码+1-1-1+1-1+1+1-1+1-1-1+1-1+1+1-1+1-1-1+1-1+1+1-1等效为3个用户的信号分别用用户1的IT频码进行解犷计算用户1扩频后数据+1-1-1+1-1+1+1-1-1+1+1-1+1-1-1+1+1-1-1+1-1+1+1-1用户2少领后数据+1+1-1-1-1-1+1+1-1-1+1+1+1+1-1-1+1+1-1-1-1-1+1+1用户3 r频后数据-1+1-1+1 1-1+1-1-1+1-1 1+1-1 1-1-1+1-1+1+1-1+1-1用户1的扩频码+1-1-1+1-1 1+1-1+1-1-1+1-1+1 1-1+1-1-1+1-1+1+1-1用户】数据用用户1扩领码解扩计算+1-1-1+1-1 7+1-1-1+1-1+1-1-1+11-1-1-1+1-1+1-1-1+1-1 1+1-1+1-1-1+1-1+1 1-11-1-1+1-1+1 1-1+1+1+1+1+1+1+1+1-1-1-1-1-1-1-1-1+1+1+1+1+1+1+1+18-88用户2数据用用户1扩频码解扩计算+1+1-1-1-1-1+1+1-1-1+1+1+1+1-1-1+1+1-1-1-1-1+1+1+1-1-1+1-1 1+1-1+1-1-1+1-1+1 1-1+1-1-1+1-1+1+1-1+1-1+1-1+1-1+1-1-1+1-1+1-1+1-1+1+1-1+1-1+1-1+1-1000用户3敷据用用户】扩须阳解犷计-1+1-1+1+1-1+1-1-1+i-1+1+1-1 1-1-1+1-1 1+1-1+1-1+1-1-1+1-1+1+1-1+1-1-1+1-1+1+1-1+1-1-1+1-1+1+1-1-1-1+1+1-1-1+1+1-1-1+1+1-1-1+1+1-1-1+1+1-1-1+1+10008-88结 论：用 户1的数据为1013、用户数据的实际处理过程扩频一加扰一去扰一解扩什么是加扰?用一个速率与扩频后数据速率相同的伪随机码进行逐位相乘计算例如用户1 的加扰处理:用户1 的扩频数据:扰码：用户1 的加扰处理:10 0 10 1 1 010 10 10 101 1 0 0 0 0 1 10 1 1 0 10 0 10 10 10 10 110 0 10 1 1 01 1 0 0 0 1 1 01 1 0 0 0 0 1 110 10 1 1 1 1TD-SCDMA的扰码长度固定为16chips,共 有 128个为什么要加扰？如果不进行加扰处理，那么对同一个小区内的不同用户，通过对不同用户采用不同的扩频码进行扩频处理后发射，接收端在解码时各用户采用自己对应的扩频码进行相关计算，就能过滤掉发给其他用户的信号而只剩下发给自己的信号，从而成功解码；但在多基站的情况下，手机会收到来自不同基站的信号（每个都会发出给自己多个用户的信号），而不同基站的用户很可能会采用同一个扩频码，例如A 基站有3 个用户，分别采用扩频码1、2、3,B 也基站有3 个用户，分别采用扩频码1、2、3,此时对手机A 1会收到混合信号A l、A2、A3、B l、B2、B 3,在解码时由于A1和 B1采用了相同的正交码，而携带的业务数据之间在每一 bit上都可能不同，例如对手机A1要 传 1 而对手机B1要传0,那么手机收到的混合信号中A1+B1的混合分量就是如下：A1:10 0 10 1 1 0B1：0 1 1 0 10 0 1即使A2、A3、B2、B3这几路信号通过相关计算能过滤掉，但 A 1和 B1之间的相互影响将导致无法正确解码，更何况只要A 基站发出的信号到达手机的时延与B 基站发出的信号到达手机的时延不同，那么在进行相关计算时B2、B 3 与 A 1 之间的相关性被破坏，故未必能完全过滤掉。为了能降低周边基站对服务小区的影响，对用户数据进行扩频处理后还需进行加扰处理。假设A 小区用户数据为A l、A2、A 3,所用的K I、K2、K 3,扰码为Q1；B 小区用户数据为B l、B2、B 3,所用的K l、K2、K 3,扰码为Q2；故 A1用户收到的混合信号为：A1*K1*Q1+A2*K2*Q1+A3*K3*Q1+B1*K1*Q2+B2*K2*Q2+B3*K3*Q21)进行去扰操作(也就是用服务小区的扰码与混合信号进行逐位相乘计算)的结果为：A1*K1*Q1*Q1+A2*K2*Q1*Q1+A3*K3*Q1*Q1+B1*K1*Q2*Q1+B2*K2*Q2*Q1+B3*K3*Q2*Q1其中Q1*Q1后相当于没进行加扰操作，故 A 小区的几路信号被还原成进行扩频后的值；Q1*Q2由于扰码自身的特性会成为伪随机序列，B 小区的几路信号由于与随机信号进行逐位相乘计算故也会成为随机序列，即 0、1 个数差不多多的序列；A1*K1*Q1*Q1+A2*K2*Q1*Q1+A3*K3*Q1*Q1+B1*K1*Q2*Q1+B2*K2*Q2*Q1+B3*K3*Q2*Q1=A1*K1+A2*K2+A3*K3+random(B l)+random(B2)+random(B3)2)解扩处理A2*K2、A3*K3在用K I进行解扩计算时由于K l、K2、K3之间的正交性会等于零，而 random(B l)+random(B2)+random(B 3)会约等于零，从而使A l 能得到正确解码扩频码和扰码的区别：1.区别1：作用不同扩频码用于区分同一个小区相同时隙内的不同用户扰码用于区分不同小区，相邻小区需要分配不同的扰码2.区别2：对码序列的相关性的要求不同扩频码只需要关注码间互相关特性扰码不但关注码间互相关特性，还要考虑码本身的自相关特性T D 频段：F 频段：18 8 0 19 0 0 M H Z,共 12 个频点；新 A频段：2 0 10 2 0 2 5 M H Z,共 9个频点(10 0 8 0,10 0 8 8,10 0 9 6,10 10 4,10 112,10 12 0,10 0 5 5,10 0 6 3,10 0 7 1)；E 频段：2 3 2 C T 2 3 7 0 M H Z,共 3 1个频点T D 载波间隔1.6MHZ,码片速率1.28McpsT D 中的帧结构是怎样的？Radio frame(10m s)DwPTS UpPTSGP(96cliips)(96chips)(160cliips)Switching PointTD-SCDMA系统帧结构 3p 16ChipsTD-SCDMA系统子帧结构 Midamble码：又称为训练序列，用于信道估计，估计结果用于联合检测算法物理层控制信息：物理层过程（如功率控制、上行同步等）的控制信号TD中有哪些码，这些的用处是什么？具有怎样的特性？这些码之间的对应关系怎样D w P T S：下行导频时隙75usGP 避免相邻基站的收发时隙交叉，减小干扰 DW PTS的时间对齐，有利于下行同步码的检测(不同的下行同步码之间具有相关性小的特点)BSOBS1BS2BTS Tx2)上行链路各终端信号在基站解调器需基本同步，否则将失去信道间的正交性上行同步目的：CDMA码道正交；降低码道间干扰；提高CDMA容量；简化硬件、降低成本。-上行同步的建立：手机起呼时会发上行同步序列（在UPPTS时隙），该序列的发送时间是参考下行时隙的起始时间为依据的，基站发出下行数据的时间与手机收到下行数据的时间之间是有时延的，而手机发出上行同步序列与基站收到上行同步序列消息之间也是有时延的，基站会比对发出下行数据与收到上行上行同步序列消息之间的时差，从而计算出TA值来。UENodeB终端选择SYNC-UL,以估 算的时间和功率/发送/UpPCH(UpPTS)FPACH调整定时和功率，发送随机接入请求FRACH(RACH)SCCPCH(FACH),基站检测到SYNC-UL,并回送定时和功率调整发送随机接入响应，进行后续的信令接续上行同步保持业务数据MidambleS业务数据0TD关键技术：1、智能天线智能天线的优点使用智能天线.能量仅指向小区内处于激活状态的移动终端 小:在通信的移动终端在整个小区内处广 受跟踪状态-不使用智能天线.-能量分布于整个小区内-所有小区内的移动终端均相互r扰,此干扰是CDMA容最限制的主要原因智能天线的优势-减少小区何 扰-降低多径 扰.基 于 每 用户的信噪比得以增加-降低发射功率 提高接收灵敏度-增加了容量及小卜内需1径智能天线的阵元通常是按直线等距、圆周或平面等距排列。每个阵元为全向天线当移动台距天线足够远，实际信号入射角的均值和方差满足一定条件时，可以近似地认为信号来自一个方言以M元直线等距天线阵列为例：(第m个阵元)空域上入射波距离相差A d=m-A x-cos 0时域上入射波相位相差(N dA假设第一个阵元的接收到的信号=Acos(3 t )第二个阵元的接收到的信号=Acos(W t+A 0 )如不对这些信号进行处理，则叠加信号的振幅则如下所示：8 个阵元的叠力口信号=Acos(s t )+Acos(w t+0)+Acos(w t+2A 9)+Acos(3 t +3 9)+Acos(3 1+4A 9)+Acos(w t+5A 9)+Acos(t+6A 9)+Acos(3 1+7 0)故当调整补偿值使 =。时叠加信号将得到最大的振幅，也就算出了手机的方向，在此 6下来自其他方向的信号由于8 路阵元信号存在相位差，故叠加振幅达不到最大，从而实现了接收信号的方向性，对于发射信号来说，通过对各个阵元使用与接收信号时相同的相位补偿值，同样实现了发射的方向性。智能天线的实际使用效果：在城