1 TD-SCDMA 无线接入网原理与关键技术

1、 Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. TD-SCDMA无线接入网 原理与关键技术 Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. 培训目标 l学完本课程后，您应该能： p了解TD-SCDMA 的发展历史，网络结构以及版本演进 p阐明TD-SCDMA的双工技术及多址技术特点 p描述TD-SCDMA通信模型各部分采用的主要技术 p了解TD-SCDMA各项关键技术原理 Copyright 2009 Huawei Techn

2、ologies Co., Ltd. All rights reserved. 目 录 lTD-SCDMA发展历程 lTD-SCDMA的双工技术和多址技术 lTD-SCDMA无线基本原理 lTD-SCDMA关键技术 Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. 目 录 lTD-SCDMA发展历程发展历程 lTD-SCDMA的双工技术和多址技术 lTD-SCDMA无线基本原理 lTD-SCDMA关键技术 Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights

3、 reserved. 移动通信发展历程 AMPS TACS NMT 其它 第一代 80年代 模拟 模 拟 技 术 GSM CDMA IS95 TDMA IS-136 PDC 第二代 90年代 数字 技术驱动技术驱动 数 字 技 术 语 音 业 务 第三代 IMT-2000 UMTS WCDMA cdma 2000 需求驱动需求驱动 宽 带 业 务 TD- SCDMA Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. 移动通信发展历程 AMPS TACS NMT 其它 第一代 80年代 模拟 模 拟 技 术 GSM

4、 CDMA IS95 TDMA IS-136 PDC 第二代 90年代 数字 技术驱动技术驱动 数 字 技 术 语 音 业 务 第三代 IMT-2000 UMTS WCDMA cdma 2000 需求驱动需求驱动 宽 带 业 务 TD- SCDMA Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. l1995年11月，CATT（电信科学技术研究院）和美国Cwill公司合资成 立信威公司，开发SCDMA（大灵通）无线通信系统 l1998年年6月，月，CATT代表中国向国际电联（代表中国向国际电联（ITU）提交）提交

5、TD-SCDMA技术技术 提案提案 l1999年10月，CATT和西门子公司组建联合团队，合作开发TD- SCDMA系统 l1999年11月5日，TD-SCDMA写入ITU-R M.1457规范 l2001年年3月月16日，日，TD-SCDMA 写入写入3GPP R4 系列规范，成为了真正意系列规范，成为了真正意 义上的可商用国际标准义上的可商用国际标准 l2002年年10月，中国为月，中国为TDD分配分配155MHz频率资源频率资源 TD-SCDMA发展历程 Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. l

6、第三代公众移动通信系统的工作频段： p（一）主要工作频段： n频分双工 (FDD) 方式： 1920-1980MHz / 2110-2170MHz n时分双工时分双工 (TDD) 方式：方式： 1880-1920MHz、2010-2025MHz p（二）补充工作频率： n频分双工 (FDD) 方式： 1755-1785MHz / 1850-1880MHz n时分双工时分双工 (TDD) 方式：方式：2300-2400MHz p（三）卫星移动通信系统工作频段： n1980-2010MHz / 2170-2200MHz 中国3G频谱分配 F1 2011 F2 2012.6 F3 2014.2 F4

7、 2016 F5 2017.6 F6 2019.2 F7 2020.8 F8 2022.4 F9 2024.0 2010 2015 2020 2025 Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. l2002年10月30日，TD-SCDMA 产业联盟正式成立 TD-SCDMA发展历程 (续) Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. l2003年8月29日，华为和西门子成立了合资公司：鼎桥 (TD-TECH)， 研发TD

8、-SCDMA技术 l2004 年12 月9 日，温家宝总理在荷兰接通了来自北京的全球第一个 TD-SCDMA 商用手机国际长途电话 l2005 年3 月，TD-SCDMA 试验网在北京建成 l2006年年1月月20日信息产业部正式颁布，日信息产业部正式颁布，3G三大国际标准之一的三大国际标准之一的“中中 国标准国标准” TD-SCDMA为我国通信行业标准为我国通信行业标准 l2007年年4月，中国移动月，中国移动TD-SCDMA网络建设揭开序幕网络建设揭开序幕 l2008年年4月月1日，中国移动日，中国移动TD-SCDMA网络放号，开始商用网络放号，开始商用 TD-SCDMA发展历程 (续)

9、Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. TD-SCDMA网络结构 Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Q3 Q4 Q3 Q4 Q1 Q2 Q1 Q2 Q3 200020012002 Q1 Q2 Q3 2004 Q1 Q2 2007 3GPP R4 LCR TDD 3GPP R5 HSDPA 3GPP R6 MBMS 3GPP R7 HSUPA TD-SCDMA 标准进展3GPP 3GPP R8 LTE TDD

10、 2010 Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. 3G的业务应用会话型业务 Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. 3G的业务应用后台类业务 Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. 3G的业务应用流媒体业务 Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights r

11、eserved. 3G的业务应用交互类业务 Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. 目 录 lTD-SCDMA发展历程 lTD-SCDMA的双工技术和多址技术的双工技术和多址技术 lTD-SCDMA无线基本原理 lTD-SCDMA关键技术 Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. 双工技术：区分用户的上行/下行信号 l频分双工（FDD）：以不同频率区分上行和下行 p优点：实现简单 p缺点：上下行业务不对称时（主要是

12、数据业务）频谱利用效率低 l时分双工（TDD）：以不同时隙区分上行和下行 p优点 n在上下行业务不对称时可以给上下行灵活分配不同数量的时隙，频谱效率高 n上行和下行使用相同频率载频，便于引入智能天线、联合检测等新技术 p缺点 n实现较复杂，需要GPS同步 n和CDMA技术一起使用时，上下行之间的干扰控制难度较大 Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. 频率频率 时间时间 功率功率 FDMA 频率频率 时间时间 功率功率 TDMA 多址技术：区分不同用户 功率功率 时间时间 CDMA 频率频率 Copyr

13、ight 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. 频率 码 时间 FDMATDMACDMA F3TS3码1 F3TS2码2 F2TS1码3 F1TS1码4 TD-SCDMA使用的多址接入技术： FDMATDMACDMASDMA（智能天线） Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. 目 录 lTD-SCDMA发展历程 lTD-SCDMA的双工技术和多址技术 lTD-SCDMA无线基本原理无线基本原理 pTD-SCDMA的语音编码 pTD

14、-SCDMA的信道编码 pTD-SCDMA的帧结构和时隙结构 pTD-SCDMA的扩频、加扰 pTD-SCDMA的调制方式 lTD-SCDMA关键技术 Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. TD-SCDMA通信模型 信源信源 解码解码 信源信源 编码编码 Interleaving deinterleaving 信道信道 编码编码 信道信道 解码解码 调制调制 解调解调 射频射频 发射发射 射频射频 接收接收 无线信道无线信道 加扰加扰 解扰解扰 扩频扩频 解扩解扩 时隙时隙 突发突发 脉冲脉冲 时隙时

15、隙 信息信息 提取提取 Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. TD-SCDMA通信模型 信源信源 解码解码 信源信源 编码编码 调制调制 解调解调 射频射频 发射发射 射频射频 接收接收 无线信道无线信道 加扰加扰 解扰解扰 扩频扩频 解扩解扩 时隙时隙 突发突发 脉冲脉冲 时隙时隙 信息信息 提取提取 Interleaving deinterleaving 信道信道 编码编码 信道信道 解码解码 Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rig

16、hts reserved. TD-SCDMA的信源编码 lTD-SCDMA与WCDMA系统都是采用AMR (Adaptive Multi-Rate) 语音编码 p编码共有8种，速率从12.2Kbps4.75Kbps，与目前各种主流移 动通信系统使用的编码方式兼容，有利于设计多模终端 12.2kbps (GSM-EFR), 10.2kbps, 7.95kbps 7.40kbps (IS-641,US-TDMA speech codec), 6.70kbps (PDC-EFR) 5.90kbps, 5.15kbps, 4.75kbps Copyright 2009 Huawei Technolog

17、ies Co., Ltd. All rights reserved. TD-SCDMA通信模型 信源信源 解码解码 信源信源 编码编码 调制调制 解调解调 射频射频 发射发射 射频射频 接收接收 无线信道无线信道 加扰加扰 解扰解扰 扩频扩频 解扩解扩 时隙时隙 突发突发 脉冲脉冲 时隙时隙 信息信息 提取提取 Interleaving deinterleaving 信道信道 编码编码 信道信道 解码解码 Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. TD-SCDMA的信道编码 l信道编码的作用：增加符号间的

18、相关性，以便在受到干扰的 情况下恢复信号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 l编码类型 p语音业务：卷积码（1/2、1/3） p数据业务：卷积码或Turbo码 n编码效率将直接影响用户对数据业务的体验 n根据信道质量情况，动态调整编码方式（AMC技术），可以极大地 提高有效数据速率 Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. TD-SCDMA通信模型 信源信源 解码解码 信源信源 编码编码 调制调制 解调解调 射频射频 发射发射

19、 射频射频 接收接收 无线信道无线信道 加扰加扰 解扰解扰 扩频扩频 解扩解扩 时隙时隙 突发突发 脉冲脉冲 时隙时隙 信息信息 提取提取 Interleaving deinterleaving 信道信道 编码编码 信道信道 解码解码 Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. TD-SCDMA帧结构：73 l7个常规时隙（TS0TS6）3个辅助时隙 pDwPTS：下行导频时隙，用于下行同步 pUpPTS：上行导频时隙，用于上行同步上行同步 pGP：上行、下行同步间的保护时隙，决定了基站最大覆盖半径 无线帧

20、 10ms 子帧 5ms GP TS5TS4TS0TS2TS1TS3TS6 DwPTSUpPTS Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. TD-SCDMA 系统覆盖范围 l基站最大覆盖距离（96chip/1.28Mcps光速）/ 211.25公里 DwPTSDwPTS UpPTS L UpPTSTS0Gp SYNC-DL t TS1TS6 SYNC-UL t TS1TS6 TS0 DwPTS T=2 t UpPTS Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd.

21、 All rights reserved. TD-SCDMA常规时隙（TS0TS6）结构 lMidamble码：又称为训练序列，用于信道估计，估计结果用 于联合检测和智能天线算法 l物理层控制信息：物理层过程（如功率控制、上行同步调整 等）的控制信号 业务数据 GP 16 业务数据 675 s，864chips 物理层控制信息 Midamble 144chips Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. TD-SCDMA通信模型 信源信源 解码解码 信源信源 编码编码 调制调制 解调解调 射频射频 发射发

22、射 射频射频 接收接收 无线信道无线信道 加扰加扰 解扰解扰 扩频扩频 解扩解扩 时隙时隙 突发突发 脉冲脉冲 时隙时隙 信息信息 提取提取 Interleaving deinterleaving 信道信道 编码编码 信道信道 解码解码 Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. TD-SCDMA使用的扩频码：OVSF (Walsh) lOVSF：正交可变扩频因子，由Walsh矩阵生成 p码道定义：Cch SF, k, SF为扩频因子，k 为码道号, 0 k SF-1 SF = 1SF = 2SF = 4

23、Cch 1,0 = (1) Cch 4,0 =(1,1,1,1) Cch 4,1 = (1,1,-1,-1) Cch 4,2 = (1,-1,1,-1) Cch 4,3 = (1,-1,-1,1) Cch 2,1 = (1,-1) Cch 2,0 = (1,1) Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. TD-SCDMA典型业务需要的扩频码资源 典型业务典型业务 数据速率数据速率 (Kbps) 下行码道资下行码道资 源源 上行码道资源上行码道资源 AMR 12.2K语音业务 下行：12.2+3.4 上行：

24、12.2+3.4 2个SF16的 码道 1个SF8的码 道 可视电话 (Video Call) 下行：64 上行：64 8个SF16的 码道 1个SF2的码 道 PS 128k 下行：128+3.4 上行：16+3.4 1个SF1的 码道 即整个时隙 1个SF8的码 道 lTD-SCDMA使用的上行扩频因子为1/2/4/8/16，下行为1或16 Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. 上行上行 公共信道公共信道 TS0TS1TS2TS3TS4TS5TS6 用户业务在时隙中的分配 下下 行行 公公 共共

25、信信 道道 User A 语音语音 User A User A User D User D PS 128K User C 可视电话可视电话 User C User C User C User C User C User C User C User C User B 语音语音User B User B Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. TD-SCDMA通信模型 信源信源 解码解码 信源信源 编码编码 调制调制 解调解调 射频射频 发射发射 射频射频 接收接收 无线信道无线信道 加扰加扰 解扰解扰 扩

26、频扩频 解扩解扩 时隙时隙 突发突发 脉冲脉冲 时隙时隙 信息信息 提取提取 Interleaving deinterleaving 信道信道 编码编码 信道信道 解码解码 Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. TD-SCDMA系统扩频码、扰码的区别 l区别1：作用不同 p扩频码扩频码用于区分同一个小区相同时隙内的不同用户不同用户 p扰码扰码用于区分不同小区不同小区，相邻小区需要分配不同的扰码 l区别2：对码序列的相关性的要求不同 p扩频码只需要关注码间互相关特性 p扰码不但关注码间互相关特性，还要考

27、虑码本身的自相关特性 Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. TD-SCDMA通信模型 信源信源 解码解码 信源信源 编码编码 调制调制 解调解调 射频射频 发射发射 射频射频 接收接收 无线信道无线信道 加扰加扰 解扰解扰 扩频扩频 解扩解扩 时隙时隙 突发突发 脉冲脉冲 时隙时隙 信息信息 提取提取 Interleaving deinterleaving 信道信道 编码编码 信道信道 解码解码 Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All righ

28、ts reserved. 调制的作用 l把需要传递的信息送上射频信道 l不同的调制方式可以极大地影响空中接口提供数据业务的能力不同的调制方式可以极大地影响空中接口提供数据业务的能力 p2PSK：定义2个相位，每个相位需要1个比特表示 n00 1801 p4PSK：定义4个相位，每个相位需要2个比特表示 n00090011801027011 p8PSK（EDGE采用）：定义8个相位，每个相位由3个比特表示 n 0000 45 001 90010135011 n180100225101270110315111 Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd.

29、 All rights reserved. TD-SCDMA 调制方式 QPSK 4 相移键控相移键控 16QAM 16 正交幅度调整正交幅度调整 用于HSDPA Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. 目 录 lTD-SCDMA发展历程 lTD-SCDMA的双工技术和多址技术 lTD-SCDMA无线基本原理 lTD-SCDMA关键技术关键技术 Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. 时分双工方式时分双工方式 联

30、合检测联合检测智能天线智能天线 上行同步上行同步软件无线电软件无线电 接力切换接力切换. TD-SCDMA系统的关键技术 TS5TS4TS0TS2TS1TS3TS6 Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. 目 录 lTD-SCDMA发展历程 lTD-SCDMA的双工技术和多址技术 lTD-SCDMA无线基本原理 lTD-SCDMA关键技术 p联合检测联合检测 (Joint Detection) p智能天线 (Smart Antenna) p上行同步 (Uplink Synchronization) p软

31、件无线电 (Soft Defined Radio) p接力切换 (Baton Handover) Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. 多址干扰多址干扰 (MAI)多径干扰多径干扰 (ISI) 扩频信号 功 率MAI 有用信号 a c b + = 移动通信系统中的干扰 Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. 传统接收机解调技术 l每个用户的信号“分别”进行扩频码匹配处理 l只有在理想正交的情况下，才能完全消除多

32、址干扰的影响 能量 频率 MAI ISI 热噪声 传统接收机解调传统接收机解调 能量 频率 MAI ISI 热噪声 CDMA信号在空中传输信号在空中传输 Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. 联合检测的设计思想 l对多个用户的信号进行“联合”处理，充分利用用户信号的扩频码、 幅度、定时、延迟等信息，一步解调出所有用户的信号 能量 频率 MAI ISI 热噪声 CDMA信号在空中传输信号在空中传输 使用联合检测使用联合检测 能量 热噪声 Copyright 2009 Huawei Technologie

33、s Co., Ltd. All rights reserved. 联合检测的效果 l减少多址干扰和多径干扰，提高系统容量，提高小区覆盖， 改善业务质量 l克服CDMA特有的“远近效应”，降低对功率控制的要求 弱信号被离基站近的弱信号被离基站近的UE 的信号的信号“淹没淹没”，无法通，无法通 信信 Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. 联合检测技术的后续发展 l更快 p加快计算速度，支持更多用户数，提高系统容量 l更准 p改进算法，支持对同频小区间用户得联合检测，进一步降低干扰 p改进信道估计方法，尽量

34、避免由于信道估计不准确影响干扰消除 效果 Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. 目 录 lTD-SCDMA发展历程 lTD-SCDMA的双工技术和多址技术 lTD-SCDMA无线基本原理 lTD-SCDMA关键技术 p联合检测 (Joint Detection) p智能天线智能天线 (Smart Antenna) p上行同步 (Uplink Synchronization) p软件无线电 (Soft Defined Radio) p接力切换 (Baton Handover) Copyright 200

35、9 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. 智能天线的设计思想 l没有智能天线的情况下， 小区间用户干扰严重 l使用智能天线的情况下，小区 间用户干扰得到极大改善 Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. 智能天线系统的组成 l天线阵列 p圆阵或线阵 l收发信机 p一个阵元一套射频收发单元 l智能天线算法 PA PA PA S(t) w 1 w 2 w 8 合 分 路 器 件 加权 Copyright 2009 Huawei Technolog

36、ies Co., Ltd. All rights reserved. 智能天线算法基本原理 l上行：基站根据各个阵元接收信号的相位差估计UE的方向 l下行：根据UE的方向，调整各个阵元上的振幅和相位，形成指向该UE 的指向波束 a 天线天线2 . d 天线天线1 Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. 智能天线的效果 l对用户起到空间隔离、消除干扰的作用 p最大化对期望用户的能量 p最小化对其他用户的干扰 用户间干扰用户间干扰 被有效抑制被有效抑制 Copyright 2009 Huawei Techn

37、ologies Co., Ltd. All rights reserved. 智能天线的效果 (续) l阵列天线和赋型算法可以提供15dB以上的额外增益，从而： p增加覆盖范围，减少站点数量（基站数目平均降低50%） p减少发射功率，延长移动台通话和待机时间 p提高信号接收质量，增加系统容量 lTD-SCDMA由于采用TDD双工方式，上下行信道特性一致，算 法实现简单，非常适合采用智能天线 Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. 智能天线技术的后续发展 l开发双极化智能天线，减小 天线尺寸和重量 l采用

38、光纤射频拉远单元 (RRU)，以光纤代替馈线， 进一步降低天馈成本 Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. 目 录 lTD-SCDMA发展历程 lTD-SCDMA的双工技术和多址技术 lTD-SCDMA无线基本原理 lTD-SCDMA关键技术 p联合检测 (Joint Detection) p智能天线 (Smart Antenna) p上行同步上行同步 (Uplink Synchronization) p软件无线电 (Soft Defined Radio) p接力切换 (Baton Handover)

39、Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. A B C D 时隙2 A 同一时隙同一时隙 不同用户不同用户 到达基站时间点对齐到达基站时间点对齐 B C D 上行同步的基本概念 Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. 上行同步的目的 l减小同时隙内用户间的上行多址干扰和多径干扰，增加小区 容量和小区半径 l使TD-SCDMA具有区别于cdma2000和WCDMA的专利，拥有自 主知识产权 SF = 4 Cch 4,0

40、 = (1,1,1,1) Cch 4,1 = (1,1,-1,-1) Cch 4,2 = (1,-1,1,-1) Cch 4,3 = (1,-1,-1,1) 1,1,-1,-1 1,-1,-1,1 理想无时延理想无时延 1,1,-1,-1 1,-1,-1,1 延时延时1chip 1,1,-1,-1 1,-1,-1,1 Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. 上行同步建立 UENode B UpPCH （UpPTS） FPACH PRACH（RACH） SCCPCH（FACH） 终端选择SYNC- UL，

41、以估算的时 间和功率发送 基站检测到SYNC- UL，并回送定时和 功率调整 调整定时和功率 ，发送随机接入 请求 发送随机接入响应 后，进行后续的信 令接续 Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. 上行同步保持 SS BitsSS 命令命令含义含义 00Down减小k/8 chip个同步偏移 11Up增加k/8 chip个同步偏移 01 Do nothing保持不变 业务数据 GP 16 业务数据SS Midamble 144chips Copyright 2009 Huawei Technologi

42、es Co., Ltd. All rights reserved. 目 录 lTD-SCDMA发展历程 lTD-SCDMA的双工技术和多址技术 lTD-SCDMA无线基本原理 lTD-SCDMA关键技术 p联合检测 (Joint Detection) p智能天线 (Smart Antenna) p上行同步 (Uplink Synchronization) p软件无线电软件无线电 (Soft Defined Radio) p接力切换 (Baton Handover) Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved.

43、 软件无线电（SDR）的由来 l解决多制式系统的“互通性” p多种移动通信系统，各国制式、频率各不相同，不能互通、兼容， 对于跨国漫游的人们带来了极大的不便 l减少技术演进过程中的投资浪费 p技术的演进需要更换硬件，极大地增加了设备投资的成本：基站 要全部更换 Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. 软件无线电（SDR）的设计思想 l尽可能以软件（算法）实现射频硬件部分的功能 p构造一个具有开放性、标准化、模块化的通用硬件平台 p各种功能，如工作频段工作频段、调制解调类型调制解调类型、数据格式、加密模式

44、、 通信协议等用软件来完成 p使A/D和D/A转换器的工作频率尽可能靠近射频工作频段 p新一代无线通信系统具有高度灵活性、开放性 Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. 软件无线电（SDR）实现的难点 l高速数字信号采样技术 p根据“奈奎斯特第一定律”，要想无失真地传递某一频率的信 号，需要以不低于该信号最高频率2倍的采样速率进行采样！ p目前能够实现中频采样（100MHz左右），射频前端采用模拟技 术实现 p随着技术的发展，采样点逐渐向射频前端推进，最终达到射频 部分完全数字化的目标 l宽带天线 Co

45、pyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. 软件无线电（SDR）实现模型 模拟前端模拟前端宽带宽带A/D 数字数字 下变频器下变频器 高速高速 DSP 处理器处理器 数字数字 上变频器上变频器 宽带宽带D/A Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. 采用软件无线电后的效果 l多种通信制式的设备共享硬件平台，节省机房，降低投资 l技术演进时只需要进行软件升级，新技术、新制式网络建设 速度大大加快 Copyright 200

46、9 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. 目 录 lTD-SCDMA发展历程 lTD-SCDMA的双工技术和多址技术 lTD-SCDMA无线基本原理 lTD-SCDMA关键技术 p联合检测 (Joint Detection) p智能天线 (Smart Antenna) p上行同步 (Uplink Synchronization) p软件无线电 (Soft Defined Radio) p接力切换接力切换 (Baton Handover) Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. Al

47、l rights reserved. 切换的分类 l硬切换任何移动通信系统都能够支持 l软切换CDMA特有（WCDMA，cdma2000） l接力切换TD-SCDMA特有 Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. UE 移动方向移动方向 目标小区目标小区 源小区源小区 time 通话通话“缝隙缝隙” 硬切换 l硬切换的特点 p先中断源小区的链路，后建立目标小区的链路 p通话会产生“缝隙” p适用于几乎所有切换场景 Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. 软切换 l软切换特点 p先建立目标小区链路，后中断源小区链路，可以避免通话“缝 隙” pCDMA系统所特有，而且只能发生在同频小区间 p软切换比硬切换占用更多的系统资源 UE 移动方向移动方向 目标小区目标小区 源小区源小区 time 没有通话没有通话“缝隙缝隙” Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. 接力切换 l接力切换的设计思想 p利用上行同步技术，在切换