《1TDSCDMA系统技术特点鼎桥通信》由会员分享，可在线阅读，更多相关《1TDSCDMA系统技术特点鼎桥通信（25页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 TD-SCDMA无线网络规划第一章TD-SCDMA系统技术特点1.1TD-SCDMA基本特点41.2TD-SCDMA关键技术对网络规划的影响71.2.1时分双工特性71.2.2智能天线和联合检测91.2.3接力切换131.2.4动态信道分配151.2.5N频点技术161.2.6频率复用方式的影响191.2.7定时提前对覆盖半径的影响201.3GSM和TD-SCDMA网络规划比较211.4TD-SCDMA和WCDMA网络规划比较221.5本章练习23本章目标： 了解TD-SCDMA基本特点 熟悉TD-SCDMA关键技术对网络规划的影响 掌握TD-SCDMA的小区呼吸效应 了解TD-SCDMA的
2、N频点技术 了解GSM和TD-SCDMA网络规划比较情况 了解TD-SCDMA和WCDMA网络规划比较情况1.1 TD-SCDMA基本特点图 1.1 TD-SCDMA基本特点TD-SCDMA（Time Division Synchronous Code Division Multiple Access，时分同步码分多址）是由中国无线通信标准化组织（CWTS）制定，并被ITU（International Telecommunications Union，国际电信联盟）接纳的三大3G无线通信主流标准之一。TD-SCDMA是FDMA、TDMA和CDMA这三种基本传输模式的灵活结合，具有系统容量大、频
3、谱利用率高、抗干扰能力强等特点。 TD-SCDMA的多址接入方案是采用直接序列扩频码分多址（DS-CDMA），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-SCDMA系统的物理信道采用四层结构：系统帧号、无线帧、子帧、时隙/码。系统使用时隙和扩频码来在时域和码域上区分不同的用户信号。在TD-SCDMA系统中，一个10ms的无线帧可以分成2个5ms的子帧，每个子帧中有7个常规时隙和3个特殊时隙。因此，一个基本物理信道的特性由频率、时隙和码决定。TD-SCDMA使用的帧号（04095）与UTRA建议相同。信道的信息速率与符号速率有关，符号速率可以根据1.28Mcps
4、的码速率和扩频因子得到。上下行的扩频因子都在1到16之间，因此各自调制符号速率的变化范围为80.0K 符号/秒1.28M 符号/秒。TD-SCDMA支持三种信道编码方式：1）在物理信道上可以采用前向纠错编码，即卷积编码，编码速率为1/21/3，用来传输误码率要求不高于10-3 的业务和分组数据业务；2）Turbo编码，用于传输速率高于32Kbps并且要求误码率优于10-3的业务；3）无信道编码。信道编码的具体方式由高层选择，为了使传输错误随机化，需要进一步进行比特交织。TD-SCDMA采用QPSK方式进行调制（室内环境下的2M业务采用8PSK调制），成形滤波器采用滚降系数为0.22的根升余弦滤
5、波器。在TD-SCDMA系统中，功率控制分为开环（open-loop）、外环（outer-loop）和内环（inner-loop）控制。这三部分在实际系统中的功能和作用有所不同，但是又互相结合，形成了整体的功率控制系统。在TD-SCDMA系统中的上、下行专用信道上使用内环功率控制，每一子帧（5ms进行一次）。功率控制速率为200Hz，功率控制步长为1dB、2dB、3dB。在CDMA 移动通信系统中，下行链路总是同步的。所以一般所说同步CDMA 都是指上行同步，即要求来自不同距离的不同用户终端的上行信号能同步到达基站。上行同步过程包括上行同步的建立和保持。在TD-SCDMA 系统中，同步调整的步
6、长约为码片宽度的1/8，即大约100 ns。在实际系统中所要求和可能达到的精度则将由基带信号的处理能力和检测能力来确定，一般可能在1/8 至1 个码片的宽度。因为同步检测和控制是每个子帧（5 ms）一次，一般来说，在此时间内UE 的移动范围不会超过十几厘米，因而，这个同步精度已经足够，并不会限制和影响UE 的高速移动。2002年10月23日，信息产业部公布TD-SCDMA频谱规划，为TD-SCDMA标准划分了总计155MHz（18801920MHz、20102025MHz核心频段及23002400MHz补充频段）的非对称频段。2006年1月20日，信息产业部正式颁布TD-SCDMA为我国通信行
7、业标准。1.2 TD-SCDMA关键技术对网络规划的影响 TD-SCDMA的关键技术主要集中在基带部分，如智能天线技术、联合检测技术、时分双工、上行同步技术、动态信道分配技术、接力切换技术、功率控制技术、软件无线电技术、信道估计与补偿技术等一系列高新技术，从而大大增加了系统容量，提高了系统抗干扰性能，大大降低了发射功率，节约了制造成本。1.2.1 时分双工特性1. TDD系统和FDD系统的区别首先我们来看一下什么是TDD（时分双工），它和FDD（频分双工）有什么区别呢？图 1.2 TDD系统和FDD系统的区别TDD（时分双工）定义：一种双工方法，它的前向链路和反向链路的信息是在同一载频的不同时
8、间间隔上进行传送的。在TDD模式下，物理信道中的时隙被分成发射和接收两个部分，前向和反向的信息交替传送。TDD是一种通信系统的双工方式，在移动通信系统中用于分离接收与传送信道（或上下行链路）。TDD模式的移动通信系统中接收和传送是在同一频率信道，即载波的不同时隙，用保护时间来分离接收与传送信道；而FDD模式的移动通信系统的接收和传送是在分离的两个对称的频率信道上，用保护频段来分离接收与传送信道。2. TDD的优势 由于TD-SCDMA的上下行使用同一频率，因此其上下行具有相似的空中无线传播特性。这样，根据上行信道空中传播特性就很容易估算出下行信道特性。从而简化智能天线选址的复杂程度，降低基站覆
9、盖规划的难度。上下行时隙可以支持非对称的2：4和1：5配置，能有效地支持未来TD-SCDMA的非对称业务（例如视频点播、数据下载、PTT业务）。对于不同的业务类型区域（如城区与农村、会议集中地等），可以采用不同的上下行时隙比配置（如城区数据业务多的可以使用2：4，而以通话为主的农村可使用3：3）。时隙转换点配置的灵活性，可根据业务类型的分布提高系统无线资源的利用率，但是要注意非对称时隙比的配置，也有可能对其邻近小区造成一定的干扰。TDD系统相对于FDD系统的优势： 易于使用非对称频段, 无需具有特定双工间隔的成对频段； 适合传输上下行不对称的数据业务； 上行和下行使用同个载频，故无线传播是对称
10、的,有利于智能天线技术的实现。3. 时分双工的影响图 1.3 时分双工的影响 使用同一频率，因此上下行具有相同的传播特性，这可以简化覆盖规划的难度，规划结果的一致性较好。 上下行时隙支持不对称配置，可以有效的支持非对称业务（典型如视频点播、数据下载、PTT业务 ）。 对于具有不同话务分布的应用场景（如城区与农村）可以采用不同的上下行转换点配置（如城区 2:4，农村 3:3），这可提高时隙转换点配置的灵活性及系统容量的利用率。 对于同一应用场景网络的不同发展阶段（如初期和中后期）可以采用不同的上下行转换点配置（如初期 3:3，中后期 2:4），这可提高时隙转换点配置的灵活性及系统容量的利用率。1
11、.2.2 智能天线和联合检测1. 智能天线的基本概念图 1.4 智能天线的基本原理智能天线技术的基本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。智能天线是TD-SCDMA的重要技术之一。智能天线在本质上是利用多个天线单元空间的正交性，即空分多址接入（SDMA）功能，来提高系统的容量和频谱利用率。这样，TD-SCDMA系统就充分利用了FDMA、TDMA、CDMA和SDMA这四种多址方式的技
12、术优势，使系统性能最佳化。2. 智能天线的优势为什么要使用智能天线？1）如果使用智能天线，能量仅指向小区内处于激活状态的移动终端，正在通信的移动终端在整个小区内处于受跟踪状态。2）如果不使用智能天线，能量将分布于整个小区，所有小区内的移动终端均相互干扰，此干扰是CDMA容量限制的主要原因。3）智能天线相对于普通天线有以下优势：（1）减少小区间干扰；（2）降低多径干扰；（3）基于每一用户的信噪比得以增加；（4）降低发射的功率；（5）提高接收灵敏度；（6）增加了容量及小区覆盖半径。图 1.5 使用智能天线与不使用智能天线之比较 图 1.6 智能天线的优势3. 联合检测简介MAI (Multiple
13、 Access Interference)：由于不同用户共享同一频段而产生的多址接入干扰。当用户数目很少时，MAI一般可以忽略；但是随着用户数目的增加，MAI会越来越大。由于MAI中包含许多先验的信息，如确知的用户信道码、各用户的信道估计等等，因此MAI不应该被当作噪声处理，它可以被利用以提高信号分离方法的正确性。这样充分利用MAI中的先验信息, 将所有用户信号的分离看作一个统一过程的信号分离方法称为多用户检测，基本思想是把所有用户信号当作有用信号来对待，而不是看作干扰信号。联合检测是利用所有和MAI相关的先验信息，一步之内将所有用户的信号检测出来。图 1.7 多址干扰4. 智能天线和联合检测
14、的影响：智能天线的分集及赋形增益提高了覆盖能力，也降低了对单个天线的功率要求，从而降低了系统成本，另外，由于每个下行时隙都可独占功放发射功率，所以系统可以使用较低的发射功率实现业务的有效覆盖。本小区和邻近小区的智能天线以及本小区的联合检测的干扰抑制，显著提升系统容量和频谱利用效率，减弱了小区呼吸效应，小区负荷对覆盖基本没有影响。另外，提升频谱利用效率也降低了覆盖规划的复杂度，智能天线是TD-SCDMA系统组网的一大优势。（1）由于采用智能天线和联合检测等先进技术来抵抗干扰，呼吸效应不明显，因此规划时可以把覆盖和容量分开考虑。（2）由于呼吸效应不明显，多业务基本实现均衡覆盖，大大简化了网络设计的难度。5. 小区的呼吸效应图 1.8 小区的呼吸效应所谓小区呼吸效应是指随着用户的增加（或减小），小区覆盖半径收缩（或扩大）的动态平衡现象。CDMA系统是一个自干扰系统，当用户数显著增加时，用户产生的自干扰呈指数级增加，因此呼吸效应是一般CDMA系统的天生缺陷。 由于
