TD系统原理与关键技术-培训材料

2011年11月中国移动江苏公司网络部

TD系统原理与关键技术掌握TD-SCDMA的基本技术掌握TD-SCDMA的物理层结构熟悉TD-SCDMA的关键技术了解TD-SCDMA的技术优势《TD-SCDMA第三代移动通信技术与标准》，李世鹤著，人民邮电出版社《TD-SCDMA第三代移动通信系统、信令及实现》，李小文等著，人民邮电出版社《TD-SCDMA移动通信系统》，彭木根等著，机械工业出版社《TD-SCDMA无线网络规划设计与优化》，朱东照等著，人民邮电出版社TD-SCDMA系统概述

1TD-SCDMA简介 2TD-SCDMA网络结构 3TD-SCDMA物理层 4TD-SCDMA关键技术 5TD-SCDMA算法新功能TD-SCDMA简介-移动通信系统演进第0代第1代第2代第3代第4代20世纪40年代末20世纪70年代末20世纪90年代初21世纪初2015年大规模部署TD-SCDMAWCDMACDMA2000WCDMATD-SCDMACDMA2000双工方式FDDTDDFDD多址方式FDMA+CDMATDMA+FDMA+CDMAFDMA+CDMA载频间隔5MHz1.6MHz1.25MHz码片速率3.84Mc/s1.28Mc/s1.2288Mc/s帧长10ms10ms（两个子帧）20ms基站同步不需要需要，GPS需要，GPS功率控制快速功控：上、下行1500Hz0~200Hz开环、闭环反向：800Hz前向：慢速、快速功控检测方式相干解调相干解调（联合检测）相干解调TD-SCDMA简介-3G三大主流无线接口标准

TD-SCDMA创新的主要成果标准产业专利取得了我国在国际电信领域的话语权；通过TD-SCDMA的标准化过程，总结了一套通信标准研究与建立的经验；建立起了一支具有国际化经验的通信标准化队伍；构建了一条以国内企业为主导的移动通信产业链；推动了移动通信核心芯片、终端、软件及仪表等薄弱、空白产业链环节的发展；提升了我国移动通信企业与产业的整体竞争能力；通过TD-SCDMA的创新，形成了我国在国际移动通信TDD技术领域的专利核心地位，打破了国际移动通信欧美垄断的格局；国际影响力TD-SCDMA

TD-SCDMA：TDD的双工工作方式系统无须对称上下行频段灵活调整上下行时隙转换点便于提供非对称业务FrequencyTimecodeTD-SCDMA同步CDMA（SynchronousCDMA）智能天线（SmartAntenna）

TD-SCDMA的特点TD-SCDMA的特点TD-SCDMA扩频调制码分多址SymbolAfterspreadingTransmissionintheairinterferencenoiseDespreadingAfternarrowbandfiltercode用户通过被分配的频率、时隙和码字来区分TD-SCDMA的特点TD-SCDMA是集CDMA、TDMA、FDMA优势于一体、系统容量大、频谱利用率高、抗干扰能力强的移动通信技术。它采用了智能天线、联合检测、上行同步、接力切换、动态信道分配、功率控制等技术。TimeDivisionDuplex–SynchronousCodeDivisionMultiplexAccessTD-SCDMA的特点

TD-SCDMA应用优势↑↓↓↓↓↓↑↑↑↓↓↓TDD，便于支持非对称业务TD-SCDMA系统支持灵活设置上下行时隙转换点，来适应不同业务上下行流量的不对称性；合理配置时隙转换点是提高系统频谱利用率的有效手段；ftTDD上行数据下行数据ftFDD上行数据下行数据f1f2

TD-SCDMA应用优势频谱利用率相对较高，每用户平均成本低频率容易规划，可“见缝插针”，充分利用零碎频段WCDMA(10M频带)5MHz上行5MHz下行满码道支持128AMR

TD-SCDMA(10M频带)1.6MHz上下行满码道支持24个AMR6个载波共支持142个AMR频谱利用率高

TD-SCDMA应用优势TD-SCDMAWCDMAAMR64K128K384K同径覆盖

TD-SCDMA应用优势覆盖范围容量TD-SCDMAWCDMA&CDMA2000TD-SCDMAWCDMA&CDMA2000呼吸效应不明显

TD-SCDMA应用优势联合检测每时隙码道数量少短码扩频上行同步联合检测计算量小TDD5ms子帧可以使用智能天线技术智能天线便于使用先进技术TD-SCDMA的中“TD”、“S”和“CDMA”分别代表什么含义？TD-SCDMA技术有哪些优势？TD-SCDMA系统概述

1TD-SCDMA简介 2TD-SCDMA网络结构 3TD-SCDMA物理层 4TD-SCDMA关键技术 5TD-SCDMA算法新功能2.1网络结构简介2.2Iu接口简介2.3Iub接口简介2.4Uu接口简介

TD-SCDMA网络结构网络结构简介CNRNCRNCNodeBNodeBNodeBNodeBIuIuIubIubIubIubIurUEUuUuRNSRNS2TD-SCDMA网络结构2.1网络结构简介UTRAN通用协议模型2.1网络结构简介2.2Iu接口简介2.3Iub接口简介2.4Uu接口简介TD-SCDMA网络结构CNRNCNodeBNodeBIu-CSIubIubRNSCSDomainPSDomainBCDomainIu-PSIu-BCIu接口逻辑结构分为三种:1、与CN的CS域连接的Iu-CS接口；2、与CN的PS域连接的Iu-PS接口；3、与CN的BC域连接的Iu-BC接口；Iu接口简介RANAPPhysicalLayerQ.2150.1MTP3bSSCF-NNISSCOPAAL5Q.2630.2ControlPlaneUserPlaneRadioNetworkLayerTransportNetworkLayerTransportNetworkControlPlaneTransportNetworkUserPlaneIuUP

ProtocolLayerRANAPSCCPTransportNetworkUserPlaneATMMTP3bSSCF-NNISSCOPAAL5ATMAAL2ATM2TD-SCDMA网络结构2.2Iu接口简介-CSMTP3bSSCF-NNISSCOPAAL5ATMAAL2ATMM3UASCTPIPRTP/RTCPUDP/IPDataLinkDataLinkRANAPRANAPPhysicalLayerControlPlaneUserPlaneRadioNetworkLayerTransportNetworkLayerTransportNetworkControlPlaneTransportNetworkUserPlaneIuUP

ProtocolLayerRANAPSCCPTransportNetworkUserPlaneATMATMAAL5IPUDPGTP-UM3UASCTPIPMTP3bSSCF-NNISSCOPAAL5PhysicalLayerIu接口简介-PSATMATMAAL5IPUDPGTP-UM3UASCTPIPUDPIPDataLinkDataLinkGTP-UM3UASCTPIPMTP3bSSCF-NNISSCOPAAL52.1网络结构简介2.2Iu接口简介2.3Iub接口简介2.4Uu接口简介TD-SCDMA网络结构NBAPRANAPPhysicalLayerQ.2150.1SSCF-UNISSCOPAAL5Q.2630.2ControlPlaneUserPlaneRadioNetworkLayerTransportNetworkLayerTransportNetworkControlPlaneTransportNetworkUserPlaneFPNBAPTransportNetworkUserPlaneATMSSCF-UNISSCOPAAL5ATMAAL2ATMALCAPIub接口简介SSCF-UNISSCOPAAL5ATMAAL2ATMSCTPIPUDPIPDataLinkDataLink2.1网络结构简介2.2Iu接口简介2.3Iub接口简介2.4Uu接口简介TD-SCDMA网络结构RRCMACPhysicalLayerRLCRLCRLCRLCRLCRLCRLCRLCPDCPPDCPBMCControlControlControlControlNASASRadioBearerControlPanelSignalingUserPanelInformationLayer2Layer3Layer1LogicalChannelTransportChannelUu接口简介逻辑信道：MAC子层向RLC子层提供的服务，它描述的是传送什么类型的信息；传输信道：物理层向高层提供的服务，它描述的是如何在空中接口上传送信息；物理信道：承载传输信道的信息；Uu接口简介-信道类型广播控制BCCH寻呼控制PCCH公共控制CCCH专用控制DCCH控制信道CCH专用业务DTCH公共业务CTCH业务信道TCHUu接口简介-逻辑信道广播信道BCH寻呼信道PCH随机接入信道RACH前向接入信道FACH高速下行共享信道HS-DSCH公共传输信道专用信道DCH专用传输信道Uu接口简介-传输信道P-CCPCH专用物理信道DPCH专用物理信道S-CCPCHHS-SICHFPACHPRACHPICHDwPCH/UpPCHHS-PDSCHHS-SCCH公共物理信道Uu接口简介-物理信道TD-SCDMA系统概述

1TD-SCDMA简介 2TD-SCDMA网络结构 3TD-SCDMA物理层 4TD-SCDMA关键技术 5TD-SCDMA算法新功能3TD-SCDMA物理层 3.1物理层帧/时隙结构 3.3传输信道与物理信道 3.4信道编码与复用 3.5扩频与调制 3.6物理层过程 3.2码资源物理层结构频率功率/码道时隙TimeCode/PowerFrequency物理层帧结构Frame#iFrame#i+1RadioFrame10msSubFrame#1SubFrame#2SubFrame5msTS0TS5TS6TS1TS2TS3TS4物理层帧结构子帧结构TS0TS5TS6TS1TS2TS3TS4SubFrame5ms(6400Chip)DwPTS(96Chips)GP(96Chinps)UpPTS(160Chips)SwitchingPointSwitchingPoint(864Chips)物理层帧结构GP(32chips)SYNC_DL(64chips)75

s96chipsDwPTS用于下行同步和小区初搜；32组不同的SYNC_DL码，每个小区用1个SYNC_DL码，由网络规划确定；对SYNC_DL码（DwPCH）不进行扩频、加扰操作；DwPCH需全小区覆盖，不进行波束赋形；DwPCH以恒定功率发射，不进行功率控制；DwPCH的发射功率由网络规划确定，由高层（RRC层）指示物理层时隙结构（1）GP75

s96chipsGP

96Chips保护时隙，时长75us

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工作物理层时隙结构（2）UpPTS用于建立上行初始同步和随机接入；整个系统共有256个不同的SYNC_UL码，分成32个码组，对应32个SYNC_DL码；对SYNC-UL码（UpPCH）不进行扩频、加扰操作；UpPCH信道的发射功率，在上行同步阶段，由UE按照开环功控算法计算初始发射功率。GP(32chips)SYNC_UL(128chips)125

s160chips物理层时隙结构（3）TS0在TD-SCDMA系统中，TS0可认为是特殊时隙：P-CCPCH（BCH）必须分配在TS0；PICH、PCH信道安排在TS0；对TS0上的信道不进行功率控制；TS0上的信道进行全小区覆盖，除了FACH信道外不进行波束赋形。Data352chipsMidamble144chipsGP16Data352chips675

s864chips物理层时隙结构（4）常规时隙在TS1~TS6业务时隙可以安排：公共信道（包括共享信道）；专用信道；分成了4个域：两个数据域、一个训练序列域（Midamble）和一个用作时隙保护的空域（GP）需要进行扩频、加扰操作；可以波束赋形，对用户定向发射／接收；需要功率控制。Data352chipsMidamble144chipsGP16Data352chips675

s864chips物理层时隙结构（5）常规时隙Data域：需进行扩频、加扰、调制等操作；携带MAC层的用户数据；携带的L1控制命令作为数据部分，进行相同的扩频、加扰、调制等操作；每一数据域所能承载的数据符号数(S)与扩频因子(SF)的关系为：S×SF＝352chip；上行方向SF可取1、2、4、8、16；下行方向1、16。Data352chipsMidamble144chipsGP16Data352chips675

s864chips物理层时隙结构（5）Data域：带有L1控制信息_TFCIDataMidamble144chipsGP16DataTFCI-Part1TFCI-Part2SSTPCDataMidamble144chipsGP16DataTFCI-Part3TFCI-Part4SSTPCSubFrame#2nTS#iSubFrame#2n+1TS#i物理层时隙结构（5）Data域带有L1控制信息_SS、TPCTFCISSTPCDataMidamble144chipsGP16DataTFCI类别编码命令意义SS00减小要求UE发送时间延迟k/8Tc11增加要求UE发送时间提前k/8Tc01保持要求UE发送时间不必提前TPC00减小要求接收方发送功率减小1个Step11增加要求接收方发送功率增加1个Step物理层时隙结构（5）Midamble码由128chip的基本Midamble生成用途：上、下行信道估计；功率测量；上行同步保持。Data352chipsMidamble144chipsGP16Data352chips675

s864chips物理层时隙结构（5）3TD-SCDMA物理层 3.1物理层帧/时隙结构 3.3传输信道与物理信道 3.4信道编码与复用 3.5扩频与调制 3.6物理层过程 3.2码资源码资源码数量长度所在位置用途SYNC-DL32组64DwPTS标识一个小区，进行下行同步SYNC-UL256个128UpPTS进行上行同步和随机接入midamble128个128常规时隙的midamble域进行功控、同步以及信道估计scrambling128个16常规时隙用户数据加扰的时候使用，在业务上区分不同小区的用户OVSF31个可变常规时隙用户数据扩频，在业务上区分同一时隙的用户码资源对应关系码组对应关系SYNC_DLIDSYNC_ULIDScramblingCodeIDMidambleCodeIDGroup100~7(000~111)0(00)0(00)1(01)1(01)2(10)2(10)3(11)3(11)…………Group3231248~255(000~111)124(00)124(00)125(01)125(01)126(10)126(10)127(11)127(11)3TD-SCDMA物理层 3.1物理层帧/时隙结构 3.3传输信道与物理信道 3.4信道编码与复用 3.5扩频与调制 3.6物理层过程 3.2码资源传输信道分类BCH：BroadcastCHannelPCH：PagingCHannelRACH：RandomAccessCHannelFACH：ForwardAccessCHannelHS-DSCH：HighSpeed-DownlinkSharedCHannelDCH：DedicatedCHannel传输信道与物理信道-传输信道BCH：广播信道下行公共传输信道用途：承载系统广播信息传输块固定246bit不存在物理层复用传输信道与物理信道-传输信道PCH：寻呼信道下行公共传输信道作用：携带用户的寻呼信息可以与FACH复用为CCTrCH传输信道与物理信道-传输信道RACH：随机接入信道上行公共传输信道用途：上行同步的建立传输一些数据量有限的用户数据映射竞争信道，不存在物理层复用单一传输格式，不需要TFCI传输信道与物理信道-传输信道FACH：前向接入信道下行公共传输信道作用：响应RACH传送一些短的用户数据可以与PCH复用传输信道与物理信道-传输信道HS-DSCH公共传输信道承载MAC-hsPDU多个UE通过时分、码分共享该信道一个CCTrCH上只有一个HS-DSCHTTI为5ms传输信道与物理信道-传输信道DCH：专用信道专用传输信道携带归用户专有的实时和非实时数据配置后，由用户独占使用可与自己复用成CCTrCH传输信道与物理信道-传输信道NameUL/DLClassDescriptionRACH

RandomAccessCHannelULCommon竞争信道，不存在物理层复用，单一TF，无TFCIFACHForwardAccessChannelDLCommon可以与PCH复用BCHBroadcastCHannelDLCommonTB固定246bit；不存在物理层复用；PCHPagingCHannelDLCommon可以与FACH复用为CCTrCHHS-DSCHHighSpeed-DownlinkSharedCHannelDLCommon不存在物理层复用DCHDedicatedCHannelUL&DLDedicated可以复用传输信道与物理信道-传输信道物理信道分类P-CCPCH:PrimaryCommonControlPhysicalChannel，DLS-CCPCH:SecondaryCommonControlPhysicalChannel，DLFPACH:FastPhysicalAccessChannel，DLPRACH:PhysicalRandomAccessChannel，ULPICH:PagingIndicatorChannel，DLDwPCH:DownlinkPilotChannel，DLUpPCH:UplinkPilotChannel，ULHS-PDSCH:HighSpeed-PhysicalDownlinkSharedChannel，DLHS-SCCH:HS-DSCHSharedControlChannel，DLHS-SICH:HS-DSCHSharedInformationChannel，ULDPCH:DedicatedPhysicalChannel，UL&DL传输信道与物理信道-物理信道P-CCPCH总是位于时隙TS0扩频系数SF固定16

占用第1、2号信道化码：占用第1、2个MidambleShift，即m(1)和m(2)

全向发送仅用于承载来自传输信道BCH的数据没有TFCI、TPC、SS信息信道编码及交织周期为20msTS0TS1TS2TS3TS4TS5TS6传输信道与物理信道-物理信道S-CCPCH可以位于任意下行时隙，承载传输信道FACH和PCH数据扩频系数固定16可以使用TFCI，不使用TPC、SS占用的时隙和扩频码在BCH中广播信道编码及交织周期为20ms可以配置在任意时隙，任意信道码、任意训练序列位移，如果在TS0，可以与P-CCPCH时分复用同一套信道参数传输信道与物理信道-物理信道FPACH位于下行时隙，不承载传输信道消息扩频因子为16单子帧交织，信道持续时间为5ms占用的时隙位置、扩频码和midambleshift在BCH中广播没有TFCI、TPC、SS信息突发结构包含32个信息比特传输信道与物理信道-物理信道PRACH用来承载传输信道RACH的数据可以使用的扩频因子：16，8，4对应不同扩频因子，信道的结构参数不同无TFCI，不使用SS和TPC一组PRACH（1~4个PRACH）与一个FPACH配对使用一组PRACH中PRACH的数量不能超过RACH的TTI（5ms、10ms、20ms）所对应的子帧（1、2、4）传输信道与物理信道-物理信道PICHPICH用来承载寻呼指示信息；SF＝16；配置信息在系统信息中广播；其参考功率与P-CCPCH配置相同；每个小区的PICH使用相同的突发结构；使用两个码道可容易实现与P/S-CCPCH的时间复用。传输信道与物理信道-物理信道系统中部分公共物理信道配置举例传输信道与物理信道-举例公共信道PCCPCHSCCPCH(FACH/PCH)FPACHPICHPRACH时隙TS0TS0TS0TS0TS3码C161/C162C165/C166C1615C165/C166C88HS-PDSCH用于承载HS-DSCH数据；采用QPSK、16QAM调制；SF可采用16或者1；与HS-SCCH/HS-SICH伴随使用；伴随有下行DPCH。传输信道与物理信道-物理信道HS-SCCH/HS-SICHHS-SCCH信道是下行链路，是负责传输对HS-DSCH信道解码所必须的控制信息的物理层控制信道；HS-SICH信道是上行链路，负责传输必要的控制信息，主要是对传输分组的应答和下行链路质量的反馈信息。传输信道与物理信道-物理信道DPCH下行物理信道采用的扩频因子为1、16；多个并行的物理信道可用于支持更高的数据速率；上行物理信道的扩频因子可以从1、2、4、8、16之间选择；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。传输信道与物理信道-物理信道举例PICHS-CCPCH传输信道与物理信道-物理信道复用传输信道与物理信道的映射P-CCPCHS-CCPCHPRACHDPCHHS-PDSCHDwPCHUpPCHFPACHPICHBCHPCHRACHDCHHS-DSCHFACHHS-SCCHHS-SICH传输信道与物理信道3TD-SCDMA物理层 3.1物理层帧/时隙结构 3.3传输信道与物理信道 3.4信道编码与复用 3.5扩频与调制 3.6物理层过程 3.2码资源速率匹配传输块级联/分段信道编码CRC检验无线帧均衡1st交织速率匹配传输信道复用物理信道分割2nd交织子帧分割物理信道映射物理信道#1物理信道#2信道编码与复用3TD-SCDMA物理层 3.1物理层帧/时隙结构 3.3传输信道与物理信道 3.4信道编码与复用 3.5扩频与调制 3.6物理层过程 3.2码资源数据调制OVSF码扰码扩频加扰后的复值码片经过信道编码和交织的数据流脉冲成型扩频与调制经过物理信道映射之后，信道上的数据将进行扩频和加扰处理。扩频，就是用高于数据bit速率的数字序列与信道数据相乘，相乘的结果扩展了信号的带宽，将bit速率的数据流转换成了具有码片速率的数据流；扩频处理通常也叫信道化操作，所用的数字序列称为信道化码；加扰与扩频类似，就是用扰码与扩频后数据流相乘；不同的是，扰码的数字序列与扩频后待发送信号序列具有相同的码片速率；扰码的目的是为了标识数据的小区属性。扩频与调制-基本概念码速率1.28Mcps载波间隔1.6MHz数据调制方式QPSK/8PSK/16QAM码片调制根升余弦滚降系数α=0.22扩频特性正交Q码片/符号Q＝2P，P＝0,1,2,3,4来源于物理信道映射的比特流在进行扩频处理之前，先要经过数据调制，把连续的二进制比特映射成复数值的数据符号；扩频与调制-基本调制参数连续二进制bit复数符号00+j01+110-111-j扩频与调制-QPSKKwQ=1wQ=2wQ=4wQ=8wQ=16111-j1-j2+j1+j-13+j+j14-1-115-j+j6-1-17-j-18119-j10+j11112+j13-j14-j15+j16-1扩频与调制-OVSF的相位系数Qk，也就是SF，为1、2、4、8和16。在同一时隙上的不同扩频因子的扩频码须保持正交。当一个码已经在一个时隙中采用，其父系上的码和子系上的码就不能在同一时隙中被采用。信道化码标识了用户（码分信道）。SF=1SF=2SF=4扩频与调制-OVSF128个扰码分成32组，每组4个，扰码码组由基站使用的SYNC-DL序列确定，与基本midamble码一一对应；扰码长度16位，v=(v1,v2,…,v16)；复数扰码为：vi=(j)ivii=1,…,16；加扰前可以通过级联16/SF个扩频数据来实现长度匹配；扰码在业务上标识了小区。扩频与调制-加扰扩频与调制-扩频加扰过程（例）)3TD-SCDMA物理层 3.1物理层帧/时隙结构 3.3传输信道与物理信道 3.4信道编码与复用 3.5扩频与调制 3.6物理层过程 3.2码资源NodeBUEDLSynchronizationUpPCHFPACHPRACH(RACH)S-CCPCH(FACH)UE捕捉DwPTS；读取BCHUE选择SYNC_UL；以估算时间和功率发送NB检测到SYNC_UL；回送时间和功率调整量调整定时和功率，发送随机接入请求RNC指配信道；继续完成接入过程和鉴权物理层过程-随机接入DwPTS搜索UE通过与接收到的PN序列中的SYNC_DL进行匹配，确定与某一个小区的DwPTS同步；识别扰码和基本Midamble控制复帧同步读取BCH消息UE通过试探确定P-CCPCH采用的（基本）Midamble码，进而确定扰码；控制复帧由DwPTS上的QPSK符号序列定位，UE通过N个连续DwPTS相位检测BCH主信息块的位置，实现控制复帧同步；UE读取小区的一个或多个BCH上的广播信息，完成小区搜索过程；物理层过程-随机接入（下行同步）上行同步准备UE与小区建立下行同步；上行同步建立上行同步保持UE从8个已知的SYNC_UL中随机选择一个根据估计的定时和功率发射；NodeB根据检测到的SYNC_UL码，在FPACH中回送定时和功率控制信息；NodeB测量同一时隙不同UE的Midamble码估计UE发射定时偏移和功率，在下一个下行时隙发送SS和TPC命令；物理层过程-随机接入（上行同步）请描述TD-SCDMA系统帧结构和时隙结构。请描述Midamble码的作用。哪些物理信道没有对应的传输信道？TD-SCDMA系统中码资源有几种类型？他们的数量和码长各是多少？他们之间的关系？请描述物理层的随机接入过程。4TD-SCDMA关键技术 4.2智能天线技术 4.3联合检测技术 4.4功控和上行同步技术 4.5接力切换技术 4.6动态信道分配技术 4.1TDD技术易于使用非对称频段无需具有特定双工间隔的成对频段灵活配置时隙，优化频谱效率有利于智能天线技术实现无需笨重的射频双工器，基站小成本低DDDDDDDDUUUDDDUUUUUUUTDD技术智能天线技术：能量可指向小区内激活状态的移动UE；通信中的移动终端在小区内处于受跟踪状态；普通天线技术：能量分布于整个小区；小区内通信终端均相互干扰，此干扰是CDMA系统容量受限的主要原因；智能天线技术-概述上行：基站接收信号有方向性，对接收方向以外干扰有很强的抑制作用；提高基站接收灵敏度（10lgNdB）下行：波束赋形后低旁瓣泄漏，大大减小对小区内/小区间其他用户信号的干扰；增大覆盖距离（等效功率增加10lgNdB）能量集中照得很远能量集中增加覆盖全向照明区域小智能天线技术-优越性实现单基站定位

用户的定位（DOA）估计每个用户的主到达方向估计每个用户的各多径的到达方向基于智能天线的单小区定位，无需GPS、只需一个小区参与定位，是最经济的定位方式智能天线技术-优越性信道估计联合检测上行数据DOA估计赋形权值生成下行赋形下行数据多RF通道收发信机系统Data352chipsMidamble144chipsGP16Data352chips675

s864chips智能天线技术-算法原理智能天线技术-天线实例横向尺寸（mm）8天线双极化50％重量（kg）8天线双极化40％大唐移动在业界率先提出双极化智能天线解决方案

迎风面积（m2）50％8天线双极化机械指标普通8阵元天线4＋4双极化天线长×宽×厚(mm)1350×650×701350×320×80重量(kg)17<10最大迎风面积(m2)0.870.42ISIMAIDirectPathMulti-PathMulti-PathDATAFIELD1midambleDATAFIELD2guardDataField1MidambleDataField2GPDataField1

MidambleDataField2GPNSymbols(Qchips/symbol)

12K联合检测技术-概述MAIISISignalPowerFrequencyPowerFrequencyPower联合检测的作用：有效减少MAI干扰；解扩后的信号功率较大，但是受到MAI的影响，信噪比较差；采用联合检测后，消除MAI的影响，信噪比大大提高；联合检测技术-概述单用户情况下，联合检测技术与Rake接收技术的系统误码性能一致，说明联合检测技术与Rake接收技术都有较强的抗多径能力；多用户情况下，联合检测技术比Rake接收技术的系统误码性能要好，说明联合检测技术比Rake接收技术的抗多址干扰的能力强；JD比Rake计算量多3%左右联合检测技术-算法性能信道估计联合检测上行数据DOA估计赋形权值生成下行赋形下行数据多RF通道收发信机系统TD-SCDMA系统中，采用了联合检测技术和智能天线技术相结合的方法，上行获得分集接收的好处，下行实现波束赋形。联合检测技术-SA+JD定义

在终端接入和链路持续期间，对信道进行动态的分配和调整；DCA技术主要研究的是频率、时隙、扩频码的分配方法，对TD系统而言还可以利用空间位置和角度信息协助进行资源的优化配置；应用DCA可使系统资源利用率最大化和提高链路质量。DCA是一种最小化系统自身干扰的方法，其减小系统内干扰的手段更为多元化。动态信道分配技术99/72接收功率和干扰功率的测量用于优化信道分配可以在载频和时隙间动态调配无线资源增加网络容量灵活的调整网络业务负荷非常适用于混合业务

关键技术应用——动态信道分配（DCA）业务动态的分配到干扰最小的频率上频域DCA在同一频率上又将资源进行划分，可以分出六个业务时隙时域DCA实现多用户单频率单时隙并行传输，有效提升频率利用率码域DCA通过智能天线，对每一个用户进行定向赋形，达到降低干扰的作用空域DCA机遇1、灵活分配资源2、提高无线资源的利用率EnergyTimeFDMAFrequencyCDMATDMADCA的优势TD-SCDMA通过动态分配干扰最小的资源使得小区间干扰最小化100/72关键技术应用——动态信道分配（DCA）大唐、华为网络DCA应用情况快速动态信道分配（FastDCA）信道选择信道调整资源整合华为网络DCA慢速动态信道分配（SlowDCA）OMC－R设置自适应调整大唐网络DCA慢速动态信道分配SDCA快速动态信道分配FDCA基于频率优化的动态信道分配FODCA固定排序方法动态排序方法信道调整资源整合

大唐SDCA，南京现网使用动态排序方法中的基于NODEB公共测量排队。大唐FDCA，南京现网已经打开，信道调整需要通过RLS和LCC算法触发；新用户接入或切换时资源不满足要求（如一时隙没连续资源），可通过对其它用户进行调整，可以达到满足新用户的需求。大唐FODCA，南京现网正在一个进行验证，通过本小区导频绝对强度和本小区与最强临小区导频强度差两个方面进行判决。控制信道分配（CDCA）基于GreenNB算法基于AOA算法基于剩余RU数

华为SDCA，南京现网使用了上下行的基于剩余RU算法和上下行的公共测量算法。华为FDCA，南京现网使用公共模式。华为CDCA，南京现网打开了基于剩余RU数排时隙优先级。慢速DCA：把资源分配到小区频点优先级排序；时隙优先级排序。

↓↓↓↑↑↑↓↓↓↓↑↑↑↓↓↓↓↓3:31:5f1f22:43:31:5动态信道分配技术动态信道分配技术信道调整在通话过程中，信道调整可降低掉话率或改善通话质量喂，听不清楚好了，现在没问题了动态信道分配技术资源整合业务单元空闲单元被整合单元码道时隙整合前整合中整合后基本原理调整UE发射功率，使距离NodeB远近不同的UE的信号到达NodeB的功率大小基本相等；特点功控是CDMA系统的基础；补偿衰落，阴影效应和多径衰落；克服远近效应；快速功控可以有效提高接收电平稳定度；功率控制-概述功率控制-概述开环功控主要针对上行链路主要用于随机接入UE空闲模式下的开环功控NodeB以PTX-PCCPCH在PCCPCH上发射，并在系统消息广播中通报此功率UE接收BCH广播，并测量接收到的PCCPCH功率PPCCPCH-RSCPUE计算路损=PPCCPCH-RSCP-PTX-PCCPCH功率控制-开环功控各个信道的初始功率的计算初始UpPCH信道功率：

PUpPCH=LPCCPCH+PRXUpPCHdes+(i-1)*Pwrramp初始PRACH信道功率：

PPRACH=LPCCPCH+PRXPRACHdes+(iUpPCH-1)*Pwrramp初始上行DPCH信道功率：

PDPCH=PRXPDPCHdes+LPCCPCH下行各个信道的初始功率DPCH的初始功率＝(基站最大发射功率/16)*业务所占码道数。其余信道直接分配下行初始发射功率（RNC配置）。功率控制-开环功控外环功控测量误块率，调整目标SIR；内环功控测量SIR和目标SIR的差异，并向对方发送调整指令；功率控制-闭环功控内环外环测量接收信号SIR并与目标SIR比较测量接收数据BLER并与目标BLER比较下发TPC设置SIRtar设置BLERtarUENodeBRNC上行内环功控详细过程内环功控基于SIR，且使用DPCH的TPC命令；NodeB估计接收到的上行DPCH的信干比SIRest。然后，按下列规则生成并发送TPC命令：如果SIRest>SIRtarget，则要发射的TPC命令设置为”down”;如果SIRest<SIRtarget，则要发射的TPC命令设置为”up”。UE侧执行TPC比特的软判决。TPC为“Down”：功率减小一个功控步长；TPC为“Up”:：功率增加一个功控步长。功率控制-闭环功控上行同步基本原理同一时隙不同用户的信号同步到达基站接收机；优点充分利用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tCode1Code2CodenNodeBUu上行同步上行内环同步：通过Midamble码的信道冲击响应得到用户定时信息与外环同步目标值对比，生成同步控制命令字（SS）终端根据SS进行调整上行外环同步调整内环的同步目标值保证左右用户的信道冲击响应在接收窗内上行同步-闭环同步使用DPCH的SS命令。NodeB连续测量UE时间，并在每个子帧发送必要的SS命令。UE接收到SS命令后，每经过M子帧，对其发射时间进行一次调整，步长为±k/8个chip或者不调整。其中M(1~8)和k(1~8)的缺省值通过BCH广播。M和k的数值也可以在呼叫建立时调整。或者在呼叫中NodeB通知UE。SS编码：编码命令意义00减小要求UE发送时间延迟k/8Tc11增加要求UE发送时间提前k/8Tc01保持要求UE发送时间不必提前上行同步-闭环同步接力切换基本定义

使用上行预同步技术，在切换过程中，UE从源小区接收下行数据，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。接力切换原理

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。接力切换目标高切换成功率高资源利用率接力切换技术（1）测量控制过程（3）切换判决过程（2）测量（预同步）过程（4）切换执行过程接力切换技术切换前切换中切换后接力切换接力切换硬切换软切换（长期保持）软切换浪费资源！硬切换容易掉话！在切换操作中大大减少因失步造成的丢包，这样在不损失容量的前提下，极大的提升了通信质量。实际测试结果已验证了接力切换的性能优势！接力切换相对于软切换，TD-SCDMA系统采用接力切换，一个用户不会长时间同时占用多个基站的空中业务信道资源及其网络传输资源。节约了基站资源，增加了用户接入量。节约运营商网络传输资源，减少运营投入。简化了RAN系统的处理，提高了集成度。接力切换资源占用少15%以上接力切换为什么联合检测技术配合智能天线技术的应用发挥的功效更大？接力切换的主要特征是什么？与硬切换和软切换相比有哪些应用优势？DCA能为系统带来哪些好处？总结TD-SCDMA系统中的抗干扰技术有哪些。TD-SCDMA系统概述

1TD-SCDMA简介 2TD-SCDMA网络结构 3TD-SCDMA物理层 4TD-SCDMA关键技术 5TD-SCDMA算法新功能性能提升技术

提纲干扰抑制技术HSDPA慢速功控无线环境下TCP优化R4上行增强型功能多小区联合检测无线环境下的TCP性能TCP慢启动和拥塞避免过程无线环境下TCP存在的主要问题在无线环境中，链路状况发生突变时，TCP会进行慢启动和拥塞避免过程，降低server的发送速率。当空口环境变好时，此过程往往无法及时结束，server的发送速度不会很快补充上，会出现无TCP数据传输的情况，从而使得传输效率变得低下。无线环境下TCP频繁的进入慢启动和拥塞避免过程，影响用户感知TCP分段连接方案RNC侧设置TCPProxy将正常的服务器端和UE端的TCP连接分为两段：一段连接服务器端和RNC，另一段连接RNC和UE。从而对源端屏蔽无线网络的传输特性。这种方案中服务器端和RNC之间使用标准的TCP连接；在RNC和UE之间则可使用改进的TCP连接，以增强在无线环境中的传输性能。

TCP分段连接方案充分考虑无线环境下TCP传输的特点控制TCP滑窗降低数据下载时间保证下行吞吐量保证数据平稳传输CNRNCInternetPSTNISDNNodeBTCPProxy标准TCP连接改进的TCP连接复制ACK组装ACK本地缓存和重传TCP优化技术的具体实现TCP连接识别TCP数据流缓存ACK复制和组装服务器端发送控制TCP数据本地重传4.RNC支持空口数据包丢失情况下的本地重传，以降低重传时间5.通过修改接收窗口大小控制服务器端发送状态，避免出现缓存队列溢出的情况1.判断用户协议类型，如果是TCP协议，TCPProxy为每个TCP连接分配独立的资源

2.TCPProxy在RNC侧缓存服务器的数据，及时向服务器端发送确认3.通过复制和组装ACK，加速拥塞窗口增长和发送窗口滑动TCP优化技术通过这些方法使服务器端察觉不到无线环境的变化，避免服务器端TCP频繁进入慢启动和拥塞避免阶段TCPProxy实时分析RNC当前缓存区占用情况，通过复制TCPACK向服务器端发送来加速服务器端TCP拥塞窗口的增长。.控制TCP滑窗降低数据下载时间保证数据平稳传输保证下行吞吐量通过在RNC侧设置TCP代理有效提升无线环境下TCP的传输性能RNC侧的TCPProxy缓冲TCP数据流，并自行组装TCPACK向核心网及时发回确认，通过该方法可以有效降低核心网服务器侧所测量到的RTT，并使其保持在一个比较恒定的水平。采用TCPProxy，下行数据的确认TCPACK由RNC上的TCPProxy自行组装直接回复，因此上行数据有传输时不影响对Server侧的响应。RNC具有本地重传功能，可以对无线环境剧烈变化进行隔离，保证数据平稳传输。TCP优化技术有效提升TCP传输性能TCP优化技术现网验证

TCP优化的现网功能验证TCP优化技术在浙江宁波、江苏南京现网进行了充分验证单用户FTP近点/远点下载性能对比测试多用户FTP近点/远点下载性能对比测试

FTP下载切换时性能对比测试FTP下载重定位时性能对比测试HTTP网页浏览性能对比测试即时通讯类软件功能性测试视频播放功能测试游戏功能测试直播实时类业务测试彩信业务/手机邮箱/手机搜索功能测试电纸书功能测试博客/微博/BBS功能测试VPN功能测试

TCP优化的现网性能验证静态场景性能对比统计数据近点远点TCP优化关闭TCP优化开启提升幅度TCP优化关闭TCP优化开启提升幅度单用户下载速率（Mbps）1.381.51约9%1.251.37约9%多用户下载速率(Mbps)1.351.49约10%1.241.48约19%TCP优化功能打开后，FTP下载速率和网页打开时延等都有一定程度的提升，在小区远点提升明显单/多用户业务下载统计数据远点TCP优化关闭TCP优化开启提升幅度网页打开时延(S)46.633.0约29%网页打开时延下载100MB大小文件游戏网站，420KB，每次删除历史记录重新测试，连续测试多次后取平均切换场景下性能对比TCP优化功能打开后，对于行进中的用户，下载速率提升明显切换场景TCP优化关闭TCP优化开启提升幅度切换过程中，下载速率(Mbps)0.951.22约28%重定位过程中，下载速率(Mbps)1.011.18约16%建立1个HSDPAUL128K/DL2048K业务，行进过程中不间断下载一个2G的大文件车速25Km/h左右，共经历20多次小区跨越切换测试在永宁镇小区2和小区3之间连续行进，路线固定重定位测试在晓桥和东埂之间连续行进，线路固定测试方法：性能提升技术

提纲干扰抑制技术HSDPA慢速功控无线环境下TCP优化R4上行增强型功能多小区联合检测干扰抑制（多小区干扰协调）技术解决TD系统中相邻小区间的下行同频干扰：在进行资源分配时充分考虑邻区的干扰，将用户分配到下行干扰比较小的资源上。下行资源分配下行干扰下行干扰小区干扰协调算法使用的测量量UE的同频测量（1G）UE的异频测量（2A）基站的下行发射功率测量（周期测量）RACH附加测量多小区干扰协调技术现网验证整个TD系统中各载波、各时隙干扰分布更为均衡，避免强干扰的发生，进一步降低用户需要的发射功率，提升整个网络的质量。↓↓↑↑↓F1大唐在浙江丽水进行现网测试，对下行时隙进行50％加载，衡量网络指标。↓加载↓加载↓↓↓F2↑↑↓加载↓加载多小区干扰协调技术验证效果（1）大唐多小区干扰协调技术打开后，加载情况下接通率>99.4％,掉话率(CS)<0.2％多小区干扰协调技术验证效果（2）大唐多小区干扰协调技术打开后，加载情况下切换成功率>99.5%使用参数调整完成后的干扰协调算法性能提升技术

提纲干扰抑制技术HSDPA慢速功控无线环境下TCP优化R4上行增强型功能多小区联合检测小区A小区BHSDPA小区采用固定功率发送时，基站对所有UE使用相同的功率发送数据，发送给小区中心用户的波束会对邻小区边缘用户形成干扰引入HSDPA慢速功控技术，适当降低小区中心用户的功率，可降低干扰发送给UE1的波束该波束对UE2形成干扰UE2UE1HSDPA慢速功控引入需求HSDPA慢速功控原理大唐设备支持HS-PDSCH的功率慢速功控，该功能可以在基站侧进行软件开启或关闭，且功率调整的步长、调