A1.TD-SCDMA技术及其约束(苏2011.04.29)

TD-SCDMA技术及其约束京信通信系统（中国）有限公司2011.041参加TD-SCDMARITT试验

TD-SCDMA基站

TD-SCDMA基站（扇区）两个塔放射频最大发射功率2W×4X2=16W

PCCPCH＝15dBi（单元天线）+10Lg(2w×8单元天线x2码道/5码道)

PDCH＝15dBi+10Lg(2w×8×G智能增益/每时隙用户数)

＝

15dBi+10Lg(2wx8x8/8)Or=15dBi+10Lg(2wx8x3/8)TD-SCDMA基站及天馈系统图2传统模式建网面临问题传统TD-SCDMA宏基站建网模式特点传统宏基站体积大，重量重，对工作环境要求高，需要专用机房机房距离天顶一般有一段30米左右距离，TD-SCDMA频率高，线损大，功率严重浪费智能天线及其馈电系统十分复杂，工程实施难度大3参加TD-SCDMARITT试验

TD-SCDMA光纤直放站接入采用直接耦合基站信号方式，信源强度、质量能得到保证耦合方式分机顶耦合和塔顶耦合覆盖区TD光纤远端机ANTTD光纤近端机校准天线

为了便于工程实施和维护，建议采用机顶耦合方式由于校准口对智能天线算法有关，建议不采用耦合校准口信号4TD-SCDMA核心频段A

TD-SCDMA核心频段A:2010～2025MHz，每载频1.6MHz，共有9个载波信道号Nt=5*F（2010.0<F<2025.0），每隔200KHz一个信道号2010.8MHz2012.4MHz2014.0MHz2015.8MHz2017.4MHz2019.0MHz2020.8MHz2022.4MHz2024.0MHz5智能天线室外安装实例参加TD-SCDMARITT试验

智能天线构造和原理6定向智能天线参加TD-SCDMARITT试验

智能天线构造和原理7平面型定向天线特性:输出功率每载频33dBm在120°(3扇区)形成自适应波束天线增益(接收和发射)约15dBi(波束65°,90°)平面型8单元天线阵列8导频智能天线导频和BCH覆盖区话务信道覆盖区BCCH和导频信道TD-SCDMA中BCH和导频信道没有波束成型功能话务信道采用波束成型功能91.TD-SCDMA帧结构TD-SCMDA物理层-帧结构10TD-SCDMA物理层-帧结构1.TD-SCDMA帧结构11用于下行到上行转换的保护在小区搜索时，确保DwPTS可靠接收，防止干扰UL工作在随机接入时，确保UpPTS可以提前发射，防止干扰DL工作确定基本的基站覆盖半径（11.25km）.在公路、铁路覆盖中，系统的覆盖距离将受限GP保护时隙的影响，此时根据实际情况需要采用__UpPch

Shiftting______技术扩大系统覆盖区。TD-SCMDA帧结构-特殊时隙GP结构2.特殊时隙GP结构123.TD-SCDMAsystemformobile(TSM)

空中接口时隙13物理信道映射过程例:2Mbps下行分组数据物理信道映射过程注：2Mbps业务仅用一些特殊环境如室内表:2Mbps分组数据参数表Transportblocksize传输块大小20480*Bbits(B=0,1)CRC循环冗余校验24bitsCoding编码noTTI传输时间间隔10msMidamble中间码144chipsCodesandtimeslots码与时隙SF=11codesx5timeslots/1码5时隙TFCI传输格式组合指示24bitsL1controlsignals第1层控制信令6bits14352×log28子帧分割速率匹配第2次交织物理信道映射子帧#1子帧#2码块级联码块分割附加CRC传输块物理信道映射过程右图可以看出：对于2Mbps分组数据没有进行编码，扩频因子Q（SF1）=1，采用8PSK调制，M=8（352×log2M=1056，M=8），在一个子帧中占用了5个常规时隙。153.信道编码和射频调制

TD-SCDMA信号编码、扩频、扰码和射频调制（下行）信源传输块CRC编码卷积Turbo均衡交积速率匹配数据调制QPSK/8PSKDEMUX扩频扩频扰码扰码A数字信号IQIQTDM及子帧形成A滤波滤波DCADCA∑IQIQSync-DLMidamblef1正交调制Cos2ωtSin2ωtIQ发射天线164.各码字间的对应关系码纽关联码下行导频码ID上行导频码扰码ID基本Midamble码ID码组100--700112233码组218--1544556677

……

31248--255124124125125126126127127TD-SCDMA各码字间的对应关系表17自相关作用：用于UE(用户）解调本小区sync-DL（下行同步）码的多径，自相关为1；互相关作用：相邻小区的sync-DL码对本小区sync-DL码的干扰为0.5.下行(导频码)同步码sync-DL的相关性18扰码的自相关：本小区UE（或NodeB）对于常规时隙多径信号的解调自相关时应为1（0码片偏移），在+-8（1-15）个码片偏内相关结果为0.25的旁瓣；扰码的互相关：相邻小区的信号对于本小区信号干扰，在128个扰码中有114个互相关为1，因此扰码的互相关要慎重规划。TD-SCDMA有128个扰码,扰码长为16个CHIPS.(比较WCDMA有8192个扰码,扰码长为38400个CHIPS,有最佳自相关和互相关,由此决定WCDMA不需GPS).6.扰码的相关性19智能天线智能天线波束赋形，形成方向性波束用户跟随能量集中低旁瓣泄漏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通过调节各阵元信号的加权幅度和相位来改变阵列天线的方向图，从而抑制干扰，提高信干比7.智能天线20智能天线使用智能天线...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不使用智能天线...能量分布于整个小区内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智能天线的优势减少小区间和小区内干扰降低多径干扰等效发射功率提高提高系统信噪比提高接收灵敏度改进了小区覆盖（合成波束）增加了容量及小区覆盖半径降低发射功率，基站成本降低有利于精确定位业务7.智能天线21联合检测8.TD联合检测传统的接收技术是针对某一用户进行信号检测而把其他用户作为噪声加以处理，在用户数增多时，导致了信噪比恶化，系统性能和容量都不如人意。联合检测技术是在传统检测技术的基础上，充分利用造成多址干扰的所有用户信号及其多径的先验信息（信号之间的相关性时已知的：如确知的用户信道码，各用户的信道估计），把用户信号的分离当作一个统一的相互关联的联合检测过程来完成，从而具有优良的抗干扰性能，降低了系统对功率控制精度的要求，因此可以更加有效地利用上行链路频谱资源，显著地提高系统容量，并削弱了“远近效应”的影响。228.联合检测JointDetection联合检测JointDetection:所有信道的信号被同时解码从复合信号中减去其他信道的信号来获得每一个信道的信号联合检测可获得小区内干扰为零233.3联合检测利用接收到多个用户的信号，实现目标用户信号的判断联合检测优势抑制ISI(码间干扰)与MAI（多用户干扰）抑制远近效应，降低功率控制要求

8.TD关键性技术联合检测243.4上行同步上行同步基本概念上行同步优势同一时隙不同用户的信号同步到达基站接收机；充分利用OVSF码的正交性。最大限度的克服MAI；简化基站解调设计方案，降低基站成本。上行同步实现同步的建立；同步的动态保持；实时闭环同步的精确跟踪控制。9.上行同步25上行同步通过精确调整移动台发射的时间提前量不同移动台信号同时到达基站保证扩频码间正交性提高联合检测性能UplinkDownlinkTimeDistancefromBasestationNearFarTimingAdvancePropagationDelay26接力切换接力切换基本概念与原理接力切换基本定义：接力切换使用上行预同步技术，在切换过程中，UE从原小区接收下行接力切换原理：利用上行同步技术，在切换测量期间，使用上行预同步的技术，提前获取切换后的上行信道发送时间、功率信息，从而达到减少切换时间，提高切换的成功率、降低切换掉话率的目的。接力切换是TD-SCDMA移动通信系统的核心技术之一。数据，向目标小区发送上行数据，即上下行通信链路先后转移到目标小区。9.接力切换27接力切换9.接力切换28动态信道分配的基本概念与原理定义：在终端接入和链路持续期间，对信道进行动态分配和调整。动态信道分配10.TD关键性技术-DCA29动态信道分配方法动态信道分配频域DCA

时域DCA

码域DCA

空域DCA以上几种方法全面降低了相应的小区间干扰，从而使频谱利用率得以优化。6MHz16codecanbeusedEachuserareindentifiedbyeachCDMAcodetimeslotdownlinkdownlinkdownlinkuplinktimecodefrequency10.TD动态信道分配DCA30动态信道分配10.TD动态信道分配DCADCA技术的特点：•能够高效率地利用有限的无线资源，提高系统容量；•适应3G业务的需要，尤其是高速率的上、下行不对称的数据业务和多媒体业务，保证其服务质量要求（QoS）；•TDD系统的优势所在：通过灵活的时隙分配，进行上下行链路的转换，更有利于支持不对称业务；•DCA的缺点是DCA算法相对于固定信道分配来说较为复杂，系统开销也比较大。31*同频组网*异频组网*N频点同频组网11.TD系统组网方案32每个小区对应一个绝对频点号单个扇区配置多个载频后，每个载频对应一个逻辑小区TS0和特殊时隙在每个载频上分别发射11.TD系统组网方案33优点--最高的频谱利用率--不必进行频率规划缺点--轻微的小区呼吸效应(相邻小区干扰引起)--链路预算在小区干扰余量上需要考虑1~1.5dB邻区干扰余量--每小区每载频负荷量相应减小--轻微呼吸效应造成小区半径一定程度收缩--需要做更多的网规网优工作在15M带宽内可支持的最大配置是S9/9/9F1,2,3F1,2,3F1,2,3TD同频组网34优点--每小区每载频支持更高的负荷--由于没有同频干扰,小区覆盖会更好--网络规划和优化更加容易缺点--最低的频谱利用率--需要进行频率规划在15M带宽内可支持的最大配置是S3/3/3F4,5,6F7,8,9F1,2,3TD异频组网35仅在小区/扇区的一个载频上发送DwPTS和广播信息承载P-CCPCH的载频称为主载频，其余载频称为辅