TD-SCDMA网络与协议.ppt

page 1,td-scdma网络与协议,1. td-scdma技术基础,3. 关键技术在组网中的应用,2. 组网方式,4. 网规和网优,6. 标准的演进&总结,5. td-hsdpa,page 2,提纲,td-scdma技术基础 无线网络结构 无线接口技术 物理层过程 小区搜索 随机接入 上行同步控制,page 3,utran结构,rns:无线网络子系统 rnc：无线网络控制器,node b,node b,node b,node b,rnc,rnc,iub,iub,iub,iub,iu,iu,core network (cn),rns,rns,iur,ue,uu,page 4,显示了utran的体系结构。utran是由无线网络子系统组成，rns通过iu接口与核心网相连。 一个rns是由一个无线网络控制器和一个或多个node b组成。node b通过iub接口与rnc相连。 node b可以支持fdd模式，tdd模式或双模操作。 在utran内部，rnc之间是通过iur接口互连。 rnc的分类； crnc:管理node b，具有准入和拥塞功能 iur接口的主要功能： 1、traffic management of common transport channels: - preparation of common transport channel resources;(与cell_fach/cell_pch/ura_pch状态下ue在rnc间移动，维持公共传输信道的移动性相关，具体方案又有dscr、建立iur接口上的公共城市信道承载、srns重定位等不同方案） - paging 2. traffic management of dedicated transport channels: - radio link setup/ addition/ deletion;（与rnc间软切换相关） - measurement reporting,page 5,uu接口协议层结构,layer 2 mac rlc bmc pdcp layer 3 and rlc c-plane u-plane c-plane rrc mm cc etc.,page 6,无线接口分成三层 物理层 数据链路层 媒体访问控制子层（mac） 无线链路控制子层（rlc） 分组数据会聚协议子层（pdcp） 广播/多播控制子层（bmc） 网络层 无线资源控制子层（rrc） 移动性管理、呼叫控制、会话管理、补充业务等等（nas）,page 7,utran信道,物理信道 由频率、无线帧、时隙、码确定 传输信道 定义数据如何传输 逻辑信道 定义传输什么数据,page 8,物理信道:由频率、无线帧、时隙、码确定。 在utran中提到了三种信道结构。物理层使用的信道，我们称之为物理信道。物理层和mac层之间用于数据传输的信道，称之为传输信道。mac层和rlc层之间用于数据传输的信道，称之为逻辑信道。 共享信道控制信道(shcch) mac 层提供的服务：数据传送、无线资源与mac参数的重新分配、测量报告给rnc（如流量、质量） 逻辑信道：分控制信道、业务信道两类,page 9,传输信道到物理信道的映射,page 10,td-scdma资源,用户被分配： 频率 无线帧 时隙 码字,物理信道是一个突发burst，在分配到的无线帧中的特定时隙发射。 一个物理信道由频率、无线帧、时隙、信道化码的分配来定义。,page 11,多址方式与双工方式,tdd(时分双工)方式 直接序列扩频码分多址(ds-cdma) 扩频带宽约1.6mhz 上行、下行的扩频因子都在1到16之间。 dl：sf16，多个并行的物理信道可支持更高速率；或sf1单码传输 ul：sf可以取1，2，4，8或16；对于多码传输，ue在每个时隙最多可以同时使用两个物理信道 多址方式综合利用了fdma、tdma、cdma不同方式，因此，经常将td-scdma的接入模式表示为：fdma/tdma/cdma,page 12,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,data 1,data 2,midamble,g,352 chips,352 chips,144 chips,16 chips,码片速率：1.28 mcps 频宽： 1.6 mhz 调制方式：qpsk/8psk 双工方式：tdd 多址方式：fdma/tdma/cdma,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,page 13,一个tdma帧的长度为10ms，分成两个5ms子帧，每10ms帧长内的2个子帧的结构完全相同 每个子帧中有7个常规时隙（业务时隙）和3个特殊时隙。 时隙用于在时域上区分不同用户信号，具有tdma特性 。 每个业务时隙的长度是864个码片的持续时间。 时隙0总是分配给下行链路，而时隙1总是分配给上行链路 每个5ms的子帧中，有两个转换点（下行到上行和上行到下行） 一个突发由两个数据块、训练序列（midamble）部分和一个保护间隔gp组成。一个突发的持续时间就是一个时隙。 突发的数据部分由信道化码和扰码共同扩频 。 同一小区同一时隙上的不同用户所采用的midamble码由同一个基本midamble码经循环移位后而产生 tfci总是在每个cctrch的无线帧的第一个时隙出现。如果一个时隙包含tfci信息，它总是按高层分配信息的顺序采用该时隙的最小的物理信道序号的物理信道进行发送。对每一个所分配的时隙是否承载tfci信息也由高层分别告知(如uu口rrc conn setup, rb setup，iub接口rl setup、rl重配） tpc信息在每一个5ms子帧里发送一次。对每个分配的时隙，其是否承载tpc信息由高层信令分别通知。对一个用户，tcp可在时隙的一个物理信道上发送，也可在这个用户该时隙上的多个物理信道上发送 ss被用于每m子帧命令定时调整(k/8) tc，tc是码片间隔。k和m由网络信令通知。ss作为l1信号，每5ms发射一次。 对tpc、ss：有确定的关系来确定dl发送的tpc、ss符号是控制ul哪个时隙的。属于同一用户，在同一时隙上同一cctrch上的多个信道化码有相同的tpc指令。属于同一用户，在同一时隙上的多个信道化码有相同的ss指令。,page 14,td-scdma常规时隙,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,page 15,td-scdma特殊时隙,下行,上行,保护间隔,dwpts： 下行导频时隙。下行同步与小区搜索，75s main gp：上/下行保护间隔， 75s uppts：上行导频时隙。上行同步、随机接入，125s,sync_dl：下行同步码 sync_ul：上行同步码,dwpts：下行导频时隙，96码片持续时间 uppts：上行导频时隙，160码片持续时间 gp：tdd的主要保护间隔，96码片持续时间（75us),page 16,物理信道,专用物理信道(dpch) 下行物理信道采用的扩频因子为16 ，也可以采用sf=1的单码道传输 上行物理信道的扩频因子可以从116之间选择 公共物理信道 主公共控制物理信道(p-ccpch ) 辅助公共控制物理信道(s-ccpch) 快速物理接入信道(fpach) 物理随机接入信道(prach) 同步信道(dwpch, uppch) 物理上行共享信道(pusch ) 物理下行共享信道(pdsch) 寻呼指示信道（pich） 高速物理下行共享信道（hs-pdsch） hs-dsch共享控制信道（hs-scch） hs-dsch共享信息信道（hs-sich）,page 17,pch和fach可以映射到一个或多个辅助公共控制物理信道(s-ccpch)，这种方法可使pch和fach的数量可以满足不同的需要。s-ccpch所使用的码和时隙在bch广播 ，扩频因子：16 寻呼指示信道（pich）是一个用来承载寻呼指示的物理信道 rach映射到一个或多个上行物理随机接入信道 ，扩频因子为4，8或16 ，prach使用了功率控制和上行同步,page 18,快速物理接入信道(fpach),node b使用快速物理接入信道(fpach)在一个突发内承载对一个检测到的签名的确认，以及对ue的有关时间和功率电平调整的指示 fpach只使用扩频因子是16的一个资源单元，因此它的突发是由44个符号组成。 扩频码（扩频因子：16），训练序列和时隙位置由网络设置并且在广播信道上给出。,page 19,fpach对ue发送的uppts的响应，用于建立上行同步 签名（signature，即sync-ul码）参考号 :3比特编码范围从0到7 ,表示小区第一个到第8个signature，包含确认的签名的编号 。 相对子帧号：0到3，比特序列(0 0)代表一个子帧区别；; 比特序列(1 1) 代表4个子帧区别 ，指示相对于确认的签名被检测到的那个子帧,当前(发送fpach的）这个子帧的编号：indicates the current sub-frame number with respect to the sub-frame at which the acknowledged signature has been detected uppchpos ：11比特与保留位的前两比特一起表示uppch 的接收起始位置，值的范围是0-8191 （*1/8)。间接指示用户设备向网络传输后续信息时需要对时间进行的调整 ，即用于ue确定prach 的发送定时 ttx-prach = trx-prach (uppchadv + uppchpos 8*16 tc) 往返时间 rtt定义为：rtt = uppchadv + uppchpos 8*16 tc uppchpos = uppchrxpath uppchts， 其中uppchrxpath:node b在上行同步过程中要使用的sync-ul 的接收时间。 uppchts:依照node b 内部时间，为uppch起始位置前128chip结束时间。 rach 信息的发送电平命令：即prxprach,des ，用于ue发送prach时做开环功率控制， pprach = lpccpch + prxprachdes + (iuppch-1) * pwrramp 简单说，签名参考号 、相对子帧号确定fpach上是发送给哪个ue的确认。 uppchpos、发送电平命令分别对prach上行开环同步控制、功率控制。,page 20,同步信道(dwpch, uppch),专用物理同步信道 dwpch用于下行同步，uppch用于上行同步 dwpch在每个子帧中以高层信令给出的恒定功率电平，提供全小区覆盖的天线赋形发送（广播波束）。 dwpch中的sync-dl码和uppch中的sync-ul不加扰 系统有32个不同的基本sync-dl码（长64chip) 系统有256个不同的基本sync-ul码 （长128chip),dwpch ( dwpts)的突发结构,uppch ( uppts) 的突发结构,page 21,td-scdma系统码分配,sync dl序列、sync ul序列及扰码和midamble码之间的关系,page 22,码字,扰码 长度为16chip 复值，实、虚交替 小区特定，区分不同的小区 系统共有128个扰码 midamble码(训练序列） 系统共有128个基本midamble（长128chip） 数据突发中使用的为长度144chip的midamble码（由基本midamble循环移位生成） 扰码和长度为144码片的midamble码来区分不同的ue。,sync-ul 长128chip 复值，实、虚交替 系统共有256个,sync-dl 长64chip 复值，实、虚交替 系统共有32个,page 23,提纲,td-scdma技术基础 无线网络结构 无线接口技术 物理层过程 小区搜索 随机接入 上行同步控制,page 24,小区搜索过程,步骤 1：搜索dwpts ue利用sync-dl (在 dwpts中) 获得与一个小区的dwpts同步。这一步典型地是通过一个或多个匹配滤波器(或任何类似的装置)与接收到的从pn序列集中选出来的sync-dl进行匹配实现。在这一过程中，ue需要识别使用的是可以使用的32个sync-dl序列中的哪一个。 步骤 2：扰码和基本midamble码识别 ue接收到p-ccpch上的midamble码。dwpts紧随在p-ccpch之后。每个sync_dl对应一组4个不同的基本midamble码。 基本midamble码的序号除以4就是sync_dl码的序号。sync-dl和p-ccpch 的基本midamble码组一一对应。 ue可以采用试探和出错技术确定要使用的基本midamble码。 每个基本midamble码与一个扰码相对应，由此也就知道了小区所用的扰码。根据搜索结果，ue可以进行下一步或返回到步骤1。,page 25,小区搜索过程（续）,步骤3：控制复帧同步 ue搜索p-ccpch里的bch的复帧的mib（主信息块）。比较dwpts与p-ccpch midamble的相对相位来确定p-ccpch的位置。 sync-dl的四个连续相位用于指出p-ccpch在接下来的四个子帧中是否存在 步骤 4：读取bch 搜索到的小区的一个或多个bch上的（全部）广播信息被读取。根据读取的结果，ue可以回到前面的几步或完成初始小区搜索。,page 26,随机接入过程,ue：开环功率控制和开环同步控制，发射uppch，等待node b回答 node b：控制ue的发射功率和时延，获得ue接入请求 系统：鉴权和分配码道,page 27,上行同步,td-scdma是一个上行同步系统,基本原理 同一时隙不同用户的信号同步到达基站接收机 充分利用信道化码间的正交性 优势 最大限度的克服mai,page 28,定时提前（timing advance）,tadv = trx - ttx trx： 依照某个下行时隙的接收计算得到的ue 某个上行时隙的开始时间 ttx ： 同一上行时隙的ue开始发送时间,ue 可以基于利用接收的p-ccpch 和/或dwpch 功率得到的路径损耗估计传播延迟t,page 29,上行同步的不同阶段,上行同步准备 ue开机之后，必须首先与小区建立下行同步。只有在建立下行同步之后，它才能开始建立上行同步 上行同步建立 上行同步维护,page 30,上行同步的建立（1）,在随机接入过程中完成，涉及uppch 和fpach。 上行链路的首次发射在uppts这个特殊时隙或系统指定的其它上行接入位置进行。 uppch 发送时间的设置可依据p-ccpch和/或dwpch的接收功率电平设置（开环上行同步控制）。,page 31,上行同步的建立（2）,在搜索窗内检测到sync-ul序列后，node b估计出时间，然后通过fpach发送调整信息答复ue，使ue在下次发送时调整发送时间。 发送过prach之后，上行同步建立 。,page 32,上行同步的维护（1）,通过发送相对下行链路接收时间的上行链路提前时间来维护。 上行同步的维持可以利用每个上行突发中的midamble序列。 在每个上行时隙中每个ue 的midamble不同。node b 可以通过计算同一时隙中每个ue的信道冲激响应估计时间。之后，在下一个可用的下行时隙中，node b 发送同步偏移(ss) 命令使ue 能够适当地调整其tx 时间。,page 33,上行同步的维护（2）,ue调整发送定时 频率： m 个子帧，m取(18) 即“uplink synchronisation frequency” 步长：k/8chip， k取 (18) 即 “uplink synchronisation step size” 执行调整时间：,sfn ：对子帧计数得到的系统帧号， sfn=sfn div 2,page 34,开环、闭环上行同步,开环上行同步控制 用于uppch ue 可基于利用接收的p-ccpch 和/或dwpch 功率得到的路径损失估计传播延迟tp ，开环决定上行uppch的发送时间 上行同步建立过程即包括了开环控制 闭环上行同步控制 上行同步建立后，node b 和ue开始进入闭环上行同步控制程序 使用下行dpch 符号(ss 命令)， node b来控制ue调整上行发送时间 上行同步的维持即为闭环过程,page 35,td-scdma技术特点,时分双工（tdd） fdma/tdma/cdma 上行同步 特殊时隙uppts/物理信道uppch 物理层同步过程支持 智能天线 联合检测 动态信道分配,page 36,td-scdma网络与协议,1. td-scdma技术基础,3. 关键技术在组网中的应用,2. 组网方式,4. 网规和网优,6. 标准的演进&总结,5. td-hsdpa,page 37,无线系统扩容方式,扩容,增加站点调整覆盖会引起连锁反应,增加载频保持原有站点覆盖不变,通过增加载频对td-scdma无线进行扩容是较好的方式,page 38,td-scdma系统的多载频组网,每个小区对应一个绝对频点号,1,ts0和特殊时隙在每个载频上分别发射,3,单个扇区配置多个载频后，每个载频对应一个逻辑小区,2,原有标准（纳入3gpp r4的td-scdma 无线传输技术）没有考虑多载频特性,page 39,多载频组网对终端的影响,小区搜索困难,受到相同基站的相邻小区的dwpts干扰 受相邻基站的各个小区的dwpts的干扰 导致dwpts的干扰增加,切换困难,系统效率低,终端测量复杂,随着基站载频数目的增加，终端测量到有差不多相同的信号电平邻近小区的个数大大增加 在目前标准中，终端只测量6个最强的小区，而多载频组网会使最强小区数量大大增加,多个最强小区导致切换判决困难,有很大可能出现乒乓切换 导致系统效率降低,page 40,td-scdma系统引入n频点技术,ccsa td-scdma行业标准中引入n频点小区的概念,即一个小区可配置多个载频,1,承载p-ccpch的载频称为主载频，不承载p-ccpch的载频称为辅载频,3,仅在小区/扇区的一个载频上发送dwpts和广播信息，多个频点使用一个共同广播,2,主载频和辅载频使用相同的扰码和基本midamble,4,page 41,n频点方案主要特征,每小区/扇区配置n个载波，其中包含一个主载频，n-1个辅载频 承载p-ccpch的载频称为主载频，不承载p-ccpch的载频称为辅载频 有且只有一个主载频 信标信道（p-ccpch）总在主载频上发送 不同载频需使用相同的扰码和基本midamble码 同一ue所占用的上下行时隙在同一频点 主载频和辅载频的时隙转换点建议配置为相同的 所有公共信道均配置于主载波，辅载波仅配置业务信道和有条件地配置部分公共信道 s-ccpch、 dwpch、 prach、 pich只在主载频上进行发送 uppch、 fpach通常在主载频上进行发送；在辅载频上可以有条件使用，如ue在切换时可以在辅载频上使用uppch、 fpach信道,page 42,引入n频点技术后的同频和异频组网,n频点小区内只有一个主载波发射下行导频和广播信道，因此可以将相邻小区的主载波规划在不同的频点,n频点下5mhz带宽 同频组网,n频点下15mhz带宽 异频组网,page 43,n频点同频组网方式,基本原则 相邻小区的主载频尽可能异频 相邻小区的辅载频间、辅载频与主载频间可以同频 n频点同频组网，其本质是对控制信道进行频率复用（如13复用），而对业务信道（业务时隙）采用同频复用。 其中控制信道（或称公共信道）包括用于发送广播信息的p-ccpch信道、用于发送寻呼信息和其它下行信令信息的s-ccpch信道、以及dwpch等信道。 按照相邻小区主载波异频的方式进行组网，实现了控制信道的频率复用。,page 44,n频点同频组网相比多载频组网优势,降低系统干扰 提高系统容量,一个扇区/小区内，只有一个主载波频点发射dwpts和ts0，因此就ts0时隙和导频时隙来说干扰大大降低,改善系统 同频组网性能,降低系统拥塞率 提升系统效率,n频点小区中所有载频资源属于同一小区，共用导频和广播信道 ，降低了手机接收广播信道的数量，而且系统可以对多个载频的容量进行统一分配和调度，提高了系统效率,提高了在同频情况下，公共信道和导频信道的覆盖效果,page 45,网络规划关键,控制同频干扰 控制较强（主载波）同频邻小区数目 下行同步码规划和扰码规划 系统扰码相关性存在差异 结合dca、资源调度等方式，适当的扰码规划可以规避由于码字相关性造成的小区间干扰,page 46,n频点同频组网的网络性能,理论分析、仿真与实际测试表明，n频点同频组网可实现较好的网络性能 接入成功率、呼叫接通率、掉话率、切换成功率等kpi 结合设备实现复杂性、网络规划优化难度、网络性能要求等方面综合考虑， n频点同频组网是td-scdma的主要组网方式。,page 47,td-scdma网络与协议,1. td-scdma技术基础,3. 关键技术在组网中的应用,2. 组网方式,4. 网规和网优,6. 标准的演进&总结,5. td-hsdpa,page 48,联合检测（jd）的应用,基本概念 ts0时隙与业务时隙性能改善 测试验证,page 49,单用户检测与多用户检测,单用户检测 mai成为宽带cdma通信系统的一个主要干扰，使得传统的cdma系统成为干扰受限的系统 多用户检测 联合检测是多用户检测的一种方式 联合检测指充分利用多用户的信号（接收机需预先知道各用户扩频、信道估计等信息），一步之内将所有用户的信号都分离开来的一种信号分离技术。,page 50,联合检测原理,充分利用对多用户信道的估计，根据某种信号估计准则，估计同时工作的多个码道的用户信息，在多个用户中检测、提取出所需的用户信号,e = ad n,d是发送的数据序列，e是接收的数据序列，n是噪声，a称系统矩阵,page 51,多小区联合检测,单小区联合检测 只针对本小区的用户，而将同频邻小区用户的干扰视作白噪声 多小区联合检测 同时针对多个小区（本小区和若干邻小区）的信号进行检测，把同频相邻小区中对本小区干扰比较大的用户信号纳入到联合检测中，以降低甚至克服同频小区间的干扰,page 52,联合检测带来的好处,降低干扰 扩大容量 削弱“远近效应”的影响 降低功控要求,page 53,n频点同频组网下联合检测的必要性,终端、系统须支持对ts0时隙控制信道、业务时隙业务信道的多小区联合检测 终端在测量与服务小区主载频异频的邻小区主载频时，也需启用多小区联合检测,page 54,智能天线,基本概念 智能天线性能 工程相关问题,page 55,智能天线基本概念与原理,智能天线是由多根天线阵元组成天线阵列 智能天线的原理是采用数字信号处理技术，选择合适的自适应算法，动态形成空间定向波束，使天线阵列方向图主瓣对准用户信号到达方向，旁瓣或零陷对准干扰信号到达方向，从而达到充分利用移动用户信号并抵消或最大程度地抑制干扰信号,page 56,广播波束与业务波束,广播波束 公共信道（p-ccpch、s-ccpch、pich、fpach等） 面向小区内所有用户，如系统广播、寻呼信息等 公共信道要求基站发射信号是“广播”式的，波束要求很宽，尽量做整个小区无缝覆盖，这种波束常称为广播波束 业务波束 专用业务信道，发送给具体某个用户 基站可以针对每个用户进行赋形，形成高增益窄波束，常称为业务波束 业务波束是在用户建立具体的专用通信链路后形成的,page 57,动态信道分配（dca）,动态信道分配概念 dca的作用 dca的应用,page 58,动态信道分配（dca）,基于网络中负荷水平/干扰水平在时间、频率、码道、空间等维度上动态变化这种认识 根据对信道质量的监测/评估，系统动态选择/调整分配给用户的信道资源（频率/时隙/码道的组合） 实现信道资源的最佳使用： 干扰最小化（包括系统自身干扰和其它干扰）,page 59,dca的作用,减少对网络规划的依赖性、并降低网络规划的复杂度，可根据网络负载和干扰情况来实现较佳的资源分配； 针对智能天线的局限性，例如当多个小区的波束同时指向某个终端位置的极端情况，可通过更换时隙或者频率来避免干扰； 针对多小区联合检测的例如同时处理码道数有限、处理小区数的限制、受扩频码相关性影响等，可通过对码道、时隙和频率的重分配来消除或者减轻这些限制带来的影响,与智能天线、联合检测等技术相互补充，提高系统容量,page 60,dca的应用,网络运行时，考虑到应用快速dca的需要，通过控制网络负荷为dca预留一定的资源 系统算法实现 终端测量的复杂度和测量的可靠性 终端可通过bler、sir、工作频点/时隙上的timeslot iscp测量，评估当前工作链路质量 如何评估通过快速dca调整分配给用户的链路（时隙和/或频率等），或者说候选链路的质量 支持对与终端当前工作频点同频的本小区或邻小区的载频上的时隙进行timeslot iscp测量 多载波hsdpa终端可支持对与多个工作频点同频的本小区或邻小区的载频上的时隙进行timeslot iscp测量,page 61,n频点同频组网的条件,1、5mhz n频点同频组网时相邻小区主载波控制信道已转为异频，同频干扰比1.6mhz单载波时大大减少，同时采用多小区联合检测技术，可进一步降低来自其他小区的同频干扰，理论分析、仿真与试验验证表明可以达到接入性能要求。 2、业务信道主要采用智能天线和功率控制技术，同时采用多小区联合检测技术来抑制同频干扰。有效的动态信道分配（dca）算法可进一步降低干扰。 3、 n频点同频组网将是td-scdma的主要组网方式！,page 62,td-scdma网络与协议,1. td-scdma技术基础,3. 关键技术在组网中的应用,2. 组网方式,4. 网规和网优,6. 标准的演进&总结,5. td-hsdpa,page 63,核心网,rnc,nodeb,ue,芯片,仪表,中兴 华为 阿尔卡特 其他厂商,中兴 大唐 鼎桥 普天 nokia 爱立信,中兴 大唐 鼎桥 普天,中兴 大唐 海信,联想moto，lg,t3g 大唐/adi 凯明 展讯 重邮信科,中创信测 泰克 星河亮点 r&s 安捷伦,page 64,发射机,扫频仪,测试软件rnt,传模测试子系统,系统仿真3gss,网络仿真软件,规划工具 邻区规划 扰码规划 频率规划,winom网络规划系统,绿色部分都是中兴自研,page 65,winom网络优化系统,网络优化软件 nop,操作维护omc,分析软件rna,测试软件rnt,路测手机,扫频仪,gps,路测子系统,page 66,td-scdma网络与协议,1. td-scdma技术基础,3. 关键技术在组网中的应用,2. 组网方式,4. 网规和网优,6. 标准的演进&总结,5. td-hsdpa,page 67,目录,td-scdma hsdpa简介 td-scdma hsdpa物理层 信道与编码调制 定时关系 td-scdma hsdpa信令流程 td-scdma多载波 hsdpa技术,page 68,td-scdma hsdpa简介,page 69,hsdpa的技术发展的背景,在r99的工作完成后，3gpp改进工作被提上日程 r4中引入td-scdma 分组域增强 来自运营商和市场的需求 更高的数据速率，如高速的多媒体服务 更低的数据成本 更大的小区容量,page 70,td-scdma发展路线图,ccsa,3gpp,page 71,td-scdma hsdpa标准,td-scdma hsdpa基于3gpp和ccsa的相关规范 3gpp 物理层（3gpp 25.2xx）、层2和层3（3gpp 25.3xx）、utran（3gpp 25.4xx）、ue一致性（3gpp 34.xxx）、rf性能（3gpp 25.1xx）,page 72,td-scdma hsdpa标准,ccsa 系统设备 - 2ghz td-scdma数字蜂窝移动通信网 高速下行分组接入（hsdpa） 无线接入子系统设备技术要求 2ghz td-scdma数字蜂窝移动通信网 高速下行分组接入（hsdpa） 无线接入子系统设备测试方法 终端设备 2ghz td-scdma数字蜂窝移动通信网 高速下行分组接入（hsdpa） 终端设备技术要求 2ghz td-scdma数字蜂窝移动通信网 高速下行分组接入（hsdpa） 终端设备测试方法 uu接口 2ghz td-scdma数字蜂窝移动通信网 高速下行分组接入（hsdpa） uu接口物理层技术要求 2ghz td-scdma数字蜂窝移动通信网 高速下行分组接入（hsdpa） uu接口层2技术要求 2ghz td-scdma数字蜂窝移动通信网 高速下行分组接入（hsdpa） uu接口rrc层技术要求 iub接口 2ghz td-scdma数字蜂窝移动通信网 高速下行分组接入（hsdpa） iub接口技术要求 2ghz td-scdma数字蜂窝移动通信网 高速下行分组接入（hsdpa） iub接口测试方法,page 73,td-scdma hsdpa(r5)的优势,实现更高的峰值速率 单载波最高达2.8mbps 信道可以被多个用户共享 速率调整快 每5ms可对用户资源重新分配一次,page 74,td-scdma hsdpa的关键技术,自适应调制和编码(amc) 根据链路质量快速调整调制和编码 高阶调制（qpsk和16-qam） 混合arq(harq) type ii，type iii 快速调度 node b的物理层调度,page 75,td-scdma hsdpa与r4性能比较,page 76,td-scdma hsdpa物理层 信道与编码调制,page 77,td-scdma hsdpa信道,新增的信道 传输信道hs-dsch 多个ue通过时分复用和码分复用共享该信道 采用链路自适应技术 总是伴随有一个dpch和一个或者多个hs-scch 物理信道 high speed physical downlink shared channel (hs-pdsch) shared control channel for hs-dsch (hs-scch) shared information channel (hs-sich),page 78,hs-scch,高速共享控制信道 调制方式：qpsk 扩频因子：sf16 时隙格式：无tfci，分为hs-scch1和hs-scch2两个物理信道 hs-scch1有tpc和ss hs-scch2无tpc和ss 支持动态功率控制 编码：1/3卷积编码,page 79,hs-scch编码,扩频码集信息(8bit) 时隙信息(5bit) 调制方式(1bit) 传输块大小(6bit) harq信息(3bit) rv信息(3bit) 新数据指示(1bit) hs-scch循环序列号(3bit) ue标识号(16bit),page 80,扩频码信息,时隙信息,调制信息,传输块大小,harq信息,rv信息,新数据信息,hs - scch循环序列号,ue 标识号,page 81,hs-sich,hs-dsch共享信息信道 调制方式：qpsk 扩频因子：sf16 时隙格式：无tfci，有tpc和ss 支持动态功率控制 编码： ack/nack xan,1 的编码是由1比特重复到36 比特 cqi 包括推荐传输块大小(rtbs)和推荐调制方式(rmf)域。rtbs域的6比特信息通过(32, 6)的一阶reed-muller编码器得到32比特,page 82,page 83,td-scdma hsdpa物理层 定时关系,page 84,hs-dsch和hs-scch的定时关系,3个时隙,3个时隙,page 85,td中使用hs-sich,page 86,单载波td-scdma hsdpa最大速率,单载波td-scdma hsdpa的最大下行承载速率约2.8mbps 每个子帧连续调度ue 每次分配5个下行时隙，每个时隙16个hs-pdsch码道 采用16qam的调制 尽可能的减少其他下行信道的开销 伴随dpch hs-scch fach等,page 87,qpsk和16qam,qpsk,16qam,page 88,编码和调制对速率的影响,1个时隙有16个sf16，上图单时隙最大吞吐量约960bit；,系统编码速率*码字数量*（1/sf16）*编码效率*调制效率（2项调制or4项调制） 704（每子帧chip数）除以16（扩频系数码道数）44（符号数） 444（16qam的每符号比特数）176bit 176bit16（码道数）5（时隙数）200（每秒子帧数）2.816mbit/s,page 89,td-scdma hsdpa信令流程,iub流程 服务小区的建立 uu流程 hsdpa分组业务的建立 服务小区变更,page 90,iub流程：服务小区的建立,page 91,hsdpa分组业务的建立,ue对hsdpa的支持能力,指示已分配hsdpa资源,page 92,page 93,服务小区变更(intra node b),page 94,服务小区变更(inter node b),page 95,服务小区变更(inter rnc),发现ue已完成变更,relocation 流程,page 96,td-scdma 多载波hsdpa,page 97,多载波hsdpa的标准化,为进一步提高td-scdma hsdpa系统的用户数据峰值，在n频点行标方案和3gpp hsdpa方案的基础上提出多载波hsdpa 多载波hsdpa项目在05年8月ccsa tc5 wg9 #1会议上完成立项工作 技术方案 uu和iub接口改进 设备技术规范测试规范的制订,page 98,关于n频点,td 行标中引入了n频点的特性 引入原因 增加系统容量，多载频覆盖是增大系统容量的重要手段 降低系统干扰，导频和广播全向覆盖 减小ue测量的复杂度 概念 在一个小区/扇区，配置多个频点 从分配到的n个频点中确定一个作为主载频 在同一个小区/扇区内，仅在主载频上发送下行导频和广播等公共信道信息 在同一时刻，一个ue只接收来自一个载波的数据,page 99,多载波hsdpa,n频点特性+hsdpa特性 hsdpa n频点小区，一个小区拥有多个频率资源 为载波捆绑提供了便利 可以将多个载波捆绑提供hsdpa业务 多载波hsdpa是行标n频点特性和hsdpa的有机结合 更高的峰值速率 更好的支持分组业务,page 100,多载波hsdpa技术方案,共享信道资源由nodeb mac-hs统一调度和分配，当使用多载波时，由mac-hs对数据进行分流，即将数据流分配到不同的载波，各载波独立进行编码映射、调制发送 ue，需要有同时接收多个载波数据的能力，各个载波独立进行译码处理 一对控制信道hs-scch/hs-sich, 控制一个载波上的共享资源 同一用户的控制信道和伴随dpch在同一个载波上,page 101,多载波hsdpa信道处理方式,三个载波独立进行物理层的处理和传输，每一路同单载波方式相同，每一载波独立进行cqi的反馈 每个载波上单独完成harq及amc过程 数据的重传在每个载波上单独进行,page 102,page 103,td-scdma多载波hsdpa 对协议的影响,page 104,多载波hsdpa对协议的修改,对hs-scch进行了一些修改 增加3bit指示对应的频点信息 增加2bit扩展harq进程id 增加1bit指示ts0是否被使用 如上修改的优点 降低对ue的要求 资源调度灵活，充分利用系统资源 重传灵活 尽可能的减小对hs-scch编码性能的影响,page 105,多载波hsdpa对协议的修改,对物理层的影响 需要补充和扩展hs-scch信道上控制信息 hs-dsch和hs-sich信道不需要改变,page 106,多载波hsdpa对协议的修改,mac层 增加传输数据到各载波的数据分流功能 nodeb发送侧增加来自高层的传输数据到不同载波上的数据分流 该分流功能都利用3gpp hsdpa已有的机制和实体实现 ue处理的harq的最大进程数进行了扩展 mac层资源调度需要增加对多载波情况的处理 资源的分配加入一维频率资源 可能的优化算法,page 107,多载波hsdpa对协议的修改,mac层 mac-hs pdu tsn的修改 tsn是传输序列号 单载波tsn为6比特，tsn最大值只能为64 多载波为了达到重传次数和单载波hsdpa的情况相同，tsn的位数需要扩展到9bit,page 108,多载波hsdpa对协议的修改,rrc层 rrc的相关消息中增加网络侧为ue分配的支持hsdpa的频点信息