TD-SCDMA培训教材-无线接入原理2

TD-SCDMA无线接入原理南京华苏科技有限公司目录

1.双工技术和多址技术

2.TD-SCDMA无线基本原理

TD-SCDMA的语音编码

TD-SCDMA的信道编码

TD-SCDMA的语音编码

TD-SCDMA的语音编码

TD-SCDMA的语音编码

TD-SCDMA的语音编码

目录

1.双工技术和多址技术

2.TD-SCDMA无线基本原理

TD-SCDMA的语音编码

TD-SCDMA的信道编码

TD-SCDMA的语音编码

TD-SCDMA的语音编码

TD-SCDMA的语音编码

TD-SCDMA的语音编码

双工技术：区分用户的上行/下行信号

1.频分双工（FDD）：以不同的频率区分上行和下行

优点：实现简单

缺点：上下行业务不对称时（主要是数据业务）频谱利用效率低

2.时分双工（TDD）：以不同时隙区分上行和下行

优点：

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

上下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

缺点：

实现较复杂，需要GPS同步

和CDMA技术一起使用时，上下行之间的干扰控制难度较大

双址技术：区分不同用户CDMA实现原理：码序列的相关性

CDMA实现原理：扩频

UE1：+1-1

UE2：-1+1

C1：+1-1+1-1+1-1+1-1

C2：+1+1+1+1+1+1+1+1

UE1×C1:+1-1+1-1-1+1-1+1

UE2×C2:-1-1-1-1+1+1+1+1

UE1×C1+UE2×C2:0-20-20+20+2CDMA实现原理：解扩

UE1×C1+UE2×C2:0-20-20+20+2

UE1使用C1解扩：C1+1-1+1-1+1-1+1-1

解扩结果：0+20+20-20-2

积分判决：+4（表示+1）-4（表示-1）

UE2使用C2解扩：C2+1+1+1+1+1+1+1+1

解扩结果：0-20-20+20+2

积分判决：-4（表示-1）

+4（表示+1）

码分多址（CDMA）的技术特点

1.抗干扰能力强，频率复用度高，频谱利用率大大提高

2.保密性强：扩频后的信号近似白躁声

3.系统的用户容量是软容量，各有利弊

4.占用带宽较大：对功放要求高（耗电较大）

5.自干扰系统-系统内用户互相干扰，技术实现难度大

TD-SCDMA使用的多址接入技术

FDMA+TDMA+CDMA+SDMA（智能天线）目录

1.双工技术和多址技术

2.TD-SCDMA无线基本原理

TD-SCDMA的语音编码

TD-SCDMA的信道编码

TD-SCDMA的帧结构和时隙结构

TD-SCDMA的扩频、加扰

TD-SCDMA的调制方式

TD-SCDMA的联合检测和智能天线

TD-SCDMA通信模型信源编码信道编码交织时隙突发脉冲扩频无线信道加扰调制射频发射信源解码去交织信道解码时隙信息提取解扩解扰解调射频接收常用术语

1.Bit（比特）：经过信源编码的，含有信息的数据

2.Symbol（符号）：经过信道编码、交织后的数据

3.Chip（码片）：经过最终扩频得到的数据

4.ChipRate（cps）：码片速率，CDMA系统的基础参数

TD-SCDMA系统码片速率为1.28Mcps

5.SpreadingFactor（SF，扩频因子）：扩频码的长度

符号速率×SF=码片速率

TD-SCDMA通信模型信源编码信道编码交织时隙突发脉冲扩频无线信道加扰调制射频发射信源解码去交织信道解码时隙信息提取解扩解扰解调射频接收TD-SCDMA的信源编码

TD-SCDMA与WCDMA系统都是采用AMR（AdaptiveMulti-Rate）语音编码

编码共有8种，速率从12.2Kbps~4.75Kbps，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、7.95Kbs

7.40Kbps(IS-641、US-TDMAspeechcodec)、6.70Kbps(PDC-EFR)

5.90Kbps、5.15Kbps、4.75Kbps

TD-SCDMA通信模型信源编码信道编码交织时隙突发脉冲扩频无线信道加扰调制射频发射信源解码去交织信道解码时隙信息提取解扩解扰解调射频接收TD-SCDMA的信道编码

1.信道编码的作用：增加符号间的相关性，以便在受到干扰的情况下恢复

12345678910111213141516171819202122232425

2.编码类型

语音业务：卷积码（1/2、1/3）

数据业务：卷积码或Turbo码

编码效率将直接影响用户对数据业务的体验

TD-SCDMA的交织交织的作用：打乱符号间的相关性，减少信道快衰落和干扰带来的影响1234123412341234要发送的信息111122223333444411341234133414342222发送端交织过程接受端解交织这段数据处于深衰落，或者有强干扰连续的错误变成随即的错误TD-SCDMA通信模型信源编码信道编码交织时隙突发脉冲扩频无线信道加扰调制射频发射信源解码去交织信道解码时隙信息提取解扩解扰解调射频接收TD-SCDMA帧结构：7+3TS0DwptsGPUppts无线帧（10ms）子帧5msTS1TS2TS3TS4TS5TS67个常规时隙（TS0~TS6）+3个辅助时隙

DwPTS:下行导频时隙，用于下行同步

UpPTS:下行导频时隙，用于上行同步

GP：上行、下行同步间得保护时隙TD-SCDMA常规时隙（TS0～TS6）1.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2.物理层控制信息：物理层过程（如功率控制、上行同步等）的控制信号业务数据业务数据GP16Midamble(144chips)物理层控制信息675us，864chipsTD-SCDMA通信模型信源编码信道编码交织时隙突发脉冲扩频无线信道加扰调制射频发射信源解码去交织信道解码时隙信息提取解扩解扰解调射频接收TD-SCDMA使用的扩频码：OVSF（Walsh）OVSF：正交可变扩频因子，由Walsh矩阵生成码道定义：CchSF，k，SF为扩频因子，k为码道号，0≤k≤SF-1Cch1,0=(1)Cch2,0=(1,1)Cch2,0=(1,-1)Cch4,0=(1,1,1,1)Cch4,1=(1,1,-1,-1)Cch4,2=(1,-1,1,-1)Cch4,3=(1,-1,-1,1)TD-SCDMA典型业务需要的扩频码资源TD-SCDMA使用的上行扩频因子为1/2/4/8/16，下行为1或16典型业务数据速率（Kbps）下行码道资源上行码道资源

AMR12.2K语音业务下行：12.2+3.4上行：12.2+3.42个SF=16的码道1个SF=8的码道可视电话（VideoCall）下行：64上行：648个SF=16的码道1个SF=2的码道PS128K下行：128+3.4上行：16+3.41个SF=1的码道即整个时隙1个SF=8的码道用户在时隙中的分配下行公共信道TS0上行公共信道UserA语音UserC可视电话UserDUserB语音UserAUserAUserCUserCUserCUserCUserCUserCUserCUserCUserBUserBUserDPS128KTS1TS4TS5TS6TS2TS3TD-SCDMA通信模型信源编码信道编码交织时隙突发脉冲扩频无线信道加扰调制射频发射信源解码去交织信道解码时隙信息提取解扩解扰解调射频接收TD-SCDMA系统扩频码、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TD-SCDMA的扰码长度固定为16chips，共有128个码序列的自相关和互相关1.互相关性互相关特性决定了多址干扰特性互相关特性理想的码序列很多，比如：OVSF码2.自相关性自相关特性决定了多径干扰特性自相关特性理想的码序列非常难找！TD-SCDMA通信模型信源编码信道编码交织时隙突发脉冲扩频无线信道加扰调制射频