大唐移动《TD-SCDMA系统原理与关键技术》.ppt

1,TD-SCDMA系统原理与关键技术,大唐移动通信设备有限公司,2,大唐移动版权所有,主要内容,TD-SCDMA系统基本原理TD-SCDMA系统关键技术TD-SCDMA系统技术演进,3,大唐移动版权所有,TD-SCDMA系统基本原理,TD-SCDMA系统技术原理TD-SCDMA系统帧结构TD-SCDMA系统物理层过程,4,大唐移动版权所有,TimeDivision(T2D2)Synchronization(S3)CodeDivisionMultipleAccess(T+C+S+F)DMA,什么是TD-SCDMA系统？,TD-SCDMA系统基本原理,5,大唐移动版权所有,WhyTD-SCDMA?,3G国际标准（ITU/3GPP）、TDD唯一商用标准支持不同环境需求，完全可以独立组网特别适合数据业务的非对称性频谱效率高网络规划和运维优势设备可靠性和成本优势差异化业务竞争国际漫游优势（全球TDD频段）未来演进优势运营先发优势,6,大唐移动版权所有,TD-SCDMA物理资源池,7,大唐移动版权所有,TD-SCDMA无线资源元素,频率资源时间资源码道资源功率资源空间资源,最多可达16个码道,1.6MHz,下行,下行,下行,下行,上行,每个用户业务信道通过临时分配到的CDMA码来被识别,时隙,不同空间的用户可以复用频率、时隙码道和功率资源,功率资源包括可用功率和干扰功率。,8,大唐移动版权所有,TDDpkFDD,上下行使用相同频率见缝插针使用频率信道特性互易高效支持非对称业务有利于智能天线使用精确高效的功率控制,TDD方式,FDD方式,上下行使用不同频率要分配成对频率信道特性非互易非对称业务谱效率低不利于智能天线使用开环功控不准确,9,大唐移动版权所有,频率灵活分配,上行,下行,频率保护间隔,TDD,FDD,TD-SCDMA：频宽1.6MHz基于TDD工作方式,频带较窄,双工间隔较窄,已分配,未分配,TD-SCDMA,10,大唐移动版权所有,高效支持非对称业务,上行,下行,数据下载,数据上传,灵活分配上/下行时隙比例，高效支持非对称业务,11,大唐移动版权所有,利于先进技术应用,上/下行工作于同一频点，信道环境具有互易性，有利于先进技术应用,双向行使,单向行使,?,12,大唐移动版权所有,TD-SCDMA系统基本原理,TD-SCDMA系统技术原理TD-SCDMA系统帧结构TD-SCDMA系统物理层过程,13,大唐移动版权所有,TD-SCDMA帧结构,无线帧,无线子帧,无线子帧,TS0,TS1,TS6,TS5,TS4,TS3,TS2,DwPTS,GP,UpPTS,5ms,5ms,10ms,Data1,Data2,Midamble,G,352chips,352chips,144chips,16chips,码片速率：1.28Mcps频宽：1.6MHz调制方式：QPSK/8PSK/16QAM双工方式：TDD接入技术：DS-CDMA/TDMA/FDMA,下行,上行,上/下行,保护间隔,第一转换点位于GP，第二转换点位于TSi结束点，i=1,14,大唐移动版权所有,TD-SCDMA特殊时隙,下行,上行,保护间隔,DwPTS：下行同步与小区搜索，75sMainGP：上/下行保护间隔，75sUpPTS：上行同步、随机接入，125s,15,大唐移动版权所有,TD-SCDMA业务时隙,Data：数据部分，用于承载用户/信令数据Midamble：训练序列，用于信道估计、功率电平测量TFCI：传输格式组合指示，指示传输格式组合方式SS：同步偏移，同步调整指令TPC：发射功率控制，发射功率调整指令GP：保护间隔，发射机关闭时延保护,每时隙可同时承载16个SF=16的码道,16,大唐移动版权所有,TD-SCDMA系统码字,17,大唐移动版权所有,TD-SCDMA系统信道化码,OVSFCodeTree,18,大唐移动版权所有,TD-SCDMA信道映射,19,大唐移动版权所有,TD-SCDMA系统信道波束赋形,20,大唐移动版权所有,TD-SCDMA系统基本原理,TD-SCDMA系统技术原理TD-SCDMA系统帧结构TD-SCDMA系统物理层过程,21,大唐移动版权所有,TD-SCDMA物理层过程,小区搜索,随机接入,上行同步,22,大唐移动版权所有,小区搜索,1,2,3,4,23,大唐移动版权所有,UE小区初搜实现(1),利用特征窗法确定DwPCH粗略位置，误差为+/-1symbol,实现symbol级的下行同步利用相关法确定本小区所用的SYNC_DL码及SYNC_DL码的位置实现chip级的下行同步利用SYNC_DL码粗略的计算频率偏差，调整频偏，实现频偏粗调，使频偏小于1KHz利用信道冲击响应确定出本小区使用的基本midamble码利用midamble码前后数据精调频偏，使频率偏差小于200Hz同时利用TS信道冲击响应计算chip精度的下行同步偏差最后，寻找SYNC_DL相位，确定交织帧帧号，通知JD读取BCH信息,24,大唐移动版权所有,UE小区初搜实现(2),5ms,PossiblelocationofDwPTS,特征窗确定DwPCH粗略位置Symbol级,利用相关法确定本小区所用的SYNC_DL码及SYNC_DL码的位置chip级的下行同步,25,大唐移动版权所有,随机接入,26,大唐移动版权所有,上行同步,初始同步,同步保持,27,大唐移动版权所有,上行同步原理与优势,原理同一时隙不同用户的信号同步到达基站接收机充分利用Walsh码的正交性优势最大限度的克服MAI简化基站解调设计方案，降低基站成本,28,大唐移动版权所有,上行同步：克服多址干扰,aiai=8,aibi=0,29,大唐移动版权所有,上行同步总过程,同步的建立(开环同步)在随机接入时建立依靠NodeB接收到的SYNC_UL立即在对应的F-PACH进行控制同步的保持(闭环同步)在每一上行帧检测Midamble立即在下一个下行帧SS位置进行闭环控制峰值位置目标值调整(外环同步)出现失步的可能性失步后执行链路重建,30,大唐移动版权所有,开环同步过程：时间提前,TS3,TS0,TS2,TS5,TS4,TS6,TS1,G,TS3,TS0,TS2,TS5,TS4,TS6,TS1,G,定时提前量TA=2t,t,2t,终端帧结构,基站帧结构,31,大唐移动版权所有,上行同步关键点之一：同步建立,32,大唐移动版权所有,闭环同步控制过程,33,大唐移动版权所有,闭环同步控制过程(续),同步控制命令的编码,34,大唐移动版权所有,上行同步关键点之二：同步保持,35,大唐移动版权所有,上行外环同步控制,1.保证整个信道冲激响应（CIR）在信道估计窗内2.调整用户的目标值尽可能接近时隙的目标值,36,大唐移动版权所有,峰值位置目标值调整,37,大唐移动版权所有,出窗处理和调整,38,大唐移动版权所有,上行同步对设备和系统的影响,aiai=8,aiai=-4,多径的困扰,39,大唐移动版权所有,TD-SCDMA系统基本原理,TD-SCDMA系统技术原理TD-SCDMA系统帧结构TD-SCDMA系统物理层过程,40,大唐移动版权所有,Q可以使用beamforming;除了采用功率控制技术以外还可以采用链路自适应技术;可以在小区进行广播;总是伴随有一个DPCH和一个或者多个HS-SCCH.,160,大唐移动版权所有,信道特性,HS-SCCH总是和一个HS-SICH相伴随，HS-SCCH和HS-SICH的伴随关系由高层预先定义，并对所有的UE是一致的。HS-DSCH总是伴随一个下行的DPCH和一个或多个HS-SCCH信道。UE需要有能力同时监测最多4个HS-SCCH信道。HS-PDSCH信道不携带任何L1控制命令(TFCI,SS,TPC)HS-SCCH和HS-SICH信道都携带TPC和SS，但不携带TFCI。,161,大唐移动版权所有,TD系统HSDPA组网方式（1）,162,大唐移动版权所有,TD系统HSDPA组网方式（2）,初期：R4连续覆盖，HSDPA覆盖热点地区,后期：HSDPAOverlayWithR4连续覆盖热点增强覆盖,163,大唐移动版权所有,HSDPA技术小结,HSDPA概述HSDPA特