td系统基本知识培训(完全版)

TD-SCDMA技术简介工程服务部12/26/20231主要内容

TD-SCDMA概述

TD-SCDMA原理

TD-SCDMA关键技术

TD-SCDMA优势

TD-SCDMA产品

TD-SCDMA方案建议12/26/20232WCDMATD-SCDMACDMA20002001年3月，TD-SCDMA被纳入3GPPR4规范（LCRTDD）；由中国提出的第一个完整的通信技术标准，适合于独立组网及混合组网；TD-SCDMA系统频谱利用率高、抗干扰能力强，集多种多址技术于一体：CDMATDMAFDMASDMA采用了智能天线、联合检测、接力切换、上行同步、动态信道分配、软件无线电等先进技术；国内企业拥有TD-SCDMA核心知识产权（IPR）

，尤其在最能体现TD-SCDMA特征的物理层上。3G12/26/20233中国3G频谱划分60MHz30

MHzFDDTDD100

MHz15

MHz40

MHz178518501755188019201980201020252110217022002400

SatelliteEmpty

Satellite2300155MHz12/26/20234TD-SCDMA标准概况多址接入方式：DS-CDMA/TDMA码片速率:1.28Mcps(WCDMA的1/3)双工方式：TDD载频宽度：1.6MHz扩频技术：OVSF调制方式：QPSK,8PSK编码方式：1/2~1/3的卷积编码，Turbo编码12/26/20235TD-SCDMA与WCDMA

TD-SCDMAWCDMA载频宽度1.6MHz5MHZ码片速率1.28Mcps3.84Mcps同步方式需要GPS不需要GPS双工方式TDDFDD多址接入方式CDMA/TDMA/FDMA/SDMACDMA/FDMA帧长5ms10ms调制QPSK/8PSKBPSK/QPSK12/26/20236低码片速率1.6MHz带宽可实现2Mbps的数据业务低码片速率频谱利用率高频率使用灵活系统设备成本低5MHz12/26/20237TD-SCDMA标准进程（RTT部分）1984年ITU开始研究第三代移动通信；1996年确定使用IMT-2000；1997年完成M1225，向全世界征求RTT建议；1998年6月，共得到10种地面移动通信RTT建议；1999年3月，制定IMT-2000关键参数RKEY；1999年11月，无线接口技术规范（RSPC）初稿；2000年5月，最终通过RSPC；2001年完成网络标准；1998年1月，原邮电部科技司开始组织起草中国RTT建议：TD-SCDMA；1998年6月，原邮电部批准送交ITUTG8/1；1999年6月，开始在3GPP内进行TDD标准融合；1999年11月5日，TD-SCDMA正式成为IMT_RSPC组成部分；1999年12月，确定2000年TDD标准融合的原则；2001年3月，TD-SCDMA正式纳入3GPP的R4标准。12/26/20238

1998年6月30日TD-SCDMA提交到ITU

2000年5月被

WARC正式采纳2004年9月大唐移动的TD-SCDMARAN通过MTnet第二阶段测试19992000200120022003200420051998

1999年11月TD-SCDMA写入ITU-R.1457

2001年3月TD-SCDMA写入3GPPR4系列规范2002年10月中国为TDD分配

155MHz频率TD-SCDMA产业联盟成立

2005年6月TD-SCDMA规模预商用TD-SCDMA的发展历程

12/26/20239TD-SCDMA产业链大唐移动&烽火移动鼎桥中兴普天安德鲁海天中山通宇14所NodeB/天线泰克日本芝测安捷伦中创信测湖北众友星河亮点WILLTEK安利S&RTEST-E大唐移动&烽火移动鼎桥(华为)中兴爱立信诺基亚RNC

T3GADI

凯明展迅重邮信科大唐微电子海信夏新波导联想华立迪比特三星LGTCL海尔英华达大唐移动

UE&CHIP阿尔卡特华为中兴爱立信诺基亚北电CN多厂商供货环境形成12/26/202310公司背景与历史武汉虹信通信技术有限责任公司（简称虹信公司）是武汉邮电科学研究院（WRI）的全资子公司;公司从1995年开始从事直放站产品的研发、生产和销售工作，是我国规模最大的专业性移动通信直放站生产厂家之一;2004年参与3G直放站行标的起草;2005年加入中国TD-SCDMA联盟；2006年TD-SCDMA直放站参与3＋2试验网测试；参与泰尔实验室和中国移动关于TD-SCDMA直放站标准制定工作12/26/202311公司TD直放站产品商用化情况

2005年初开始相关技术预研2005年6月正式启动TD-SCDMA直放站项目2005年9月率先研制完成TD-SCDMA直放站2005年10月第一家加入TD-SCDMA产业联盟的直放站厂家2006年3月开始参与各地试验网建设2006年4月开始参与信产部泰尔实验室TD-SCDMA直放站标准制定工作截止目前为止武汉虹信公司总共生产了TD-SCDMA各类直放站达三百多套。已经与中兴、鼎桥、普天等多家基站设备进行实验室及工程实地联测，测试效果良好。一百多套设备参与国家“TD－SCDMA规模网络技术应用试验”(3+2城市）试验工作。在试验网中有多种组网方案。试验效果良好。

12/26/202312TD直放站外场测试情况外场测试名称组网情况主要测试结论北京试验网宏蜂窝基站＋11台干放＋室内无源分布系统1、NodeB原有射频指标测试、无线环境测试2、场强测试、外泄测试3、语音与数据业务容量测试、UE接入性能测试4、异同频切换测试5、多系统干扰测试以上测试均达到要求青岛试验网微蜂窝+干放保定试验网无线直放站引入室外信号＋干线放大器＋室内无源分布系统

上海英华达试点工程无线直放站引入室外信号＋室内无源分布系统12/26/202313TD直放站行业及行业标准进展情况

从2006年3月份以来就TD直放站行业标准制定共进行了三次TD-SCDMA直放站相关测试：一期实验室测试第一阶段测试、一期第二阶段测试和二期网络适应性测试,我公司属于主要参与行业标准及测试方案制定的厂家，并且提出了多项具有TD-SCDMA特色的指标及其测试方法。虹信公司参与了移动公司企业标准《中国移动第三代移动通信网络管理技术接口规范》系列标准的制定工作。主要参与TD-SCDMA和WCDMA直放站网管规范北向接口、网络资源模型和一致性测试规范的起草工作。12/26/202314TD-SCDMA直放站核心技术专利时分同步码分多址直放站获取转换点位置信息的方法（发明）

—200510018830.8时分同步码分多址直放站实现上下行切换的方法（发明）—200510018831.2实现TD-SCDMA功率放大器自动电平控制技术的方法（发明）—200610125123.3

实现时分同步码分多址直放站节能的方法（发明）—200610125150.0

TD-SCDMA功率放大器的自动电平控制装置（实用新型）—200620157603.3

具备智能化综合网络监控功能的TD-SCDMA直放站（实用新型）—200610125512.6

另有十多项TD-SCDMA关键技术专利正在申请中。12/26/202315虹信公司TD直放站产品路标12/26/202316主要内容

TD-SCDMA概述

TD-SCDMA原理

√多址方式

√双工方式

√物理层

TD-SCDMA关键技术

TD-SCDMA优势

TD-SCDMA产品

TD-SCDMA方案建议12/26/202317TimeDivision(时分)

T2D2Synchronization(同步)

S3CodeDivisionMultipleAccess(码分多址)

（F+T+C+S）DMA什么是TD-SCDMA？TimeDivision-SynchronousCodeDivisionMultipleAccess(时分双工的同步码分多址)12/26/202318TD-SCDMA多址方式

每个用户通过临时分配到的CDMA码来被识别下行下行下行上行timeenergyfrequencySDMA

1.6MHz最多可达16个码道

TD-SCDMA

：FDMA、TDMA、CDMA、SDMA的最优结合

时隙12/26/202319TD-SCDMA的多址方式频分多址

—TDD模式反映在频率上，是上行下行共用一个频点，节省了带宽。在频率轴上，不同频点的载波可以共存。时分多址

—在时间轴上，上行和下行分开，实现了TDD模式。码分多址

—能量轴上，每个频点的每个时隙可以容纳16个码道。空分多址

—通过使用智能天线技术，针对不同的用户使用不同的赋形波束覆盖，有效的降低干扰，提高系统的容量。12/26/202320主要内容

TD-SCDMA概述

TD-SCDMA原理

√多址方式

√双工方式

√物理层

TD-SCDMA关键技术

TD-SCDMA优势

TD-SCDMA产品

TD-SCDMA方案建议12/26/202321时分双工（TDD）

频分双工（FDD）：上下行采用分开的对称的频段

时分双工（TDD）：上下行采用相同的频段WCDMATD-SCDMA12/26/202322时分双工特点上行下行TDDFDD频谱分配灵活高效支持非对称业务有利于先进技术应用不需射频双工器，降低成本12/26/202323时分双工特点--频率灵活分配上行下行频率保护间隔TDDFDDTD-SCDMA：

频宽1.6MHz

基于TDD工作方式频带较窄双工间隔较窄已分配未分配TD-SCDMA频率利用率高，无需对称频段，可见缝插针利用零散频段，易获频率资源可变切换点技术灵活支持数据业务，提高频谱利用率12/26/202324时分双工特点--高效支持非对称业务上行下行数据下载数据上传灵活分配上/下行时隙比例，高效支持非对称业务入城出城入城出城早上上班下午下班资源浪费12/26/202325时分双工特点--有利于先进技术应用上/下行工作于同一频点，信道环境具有互易性，有利于智能天线等先进技术的应用双向行使单向行使?12/26/202326TD-SCDMA的双工方式优点TDD的优点易于使用非对称频段,无需具有特定双工间隔的成对频段适应用户业务需求，灵活配置时隙，优化频谱效率上行和下行使用同个载频，故无线传播是对称的,有利于智能天线技术的实现无需笨重的射频双工器，小巧的基站，降低成本时分双工(TD-SCDMA):

上行频带和下行频带相同

DUDDDDDD频分双工(FDD):

上行频带和下行频带分离

DDDDDDDUU上行D下行未使用

12/26/202327主要内容

TD-SCDMA概述

TD-SCDMA原理

√多址方式

√双工方式

√物理层

TD-SCDMA关键技术

TD-SCDMA优势

TD-SCDMA产品

TD-SCDMA方案建议

·时隙结构

·码字

·信道12/26/202328+TD-SCDMA帧结构下行时隙上行时隙上/下行时隙保护间隔3个特殊时隙（GP,DwPTS,UpPTS）7个常规时隙（TS0-TS6）每个无线子帧有两个上/下行转换点+TS0TS1TS6TS5TS4TS3TS2DwPTSGPUpPTS无线帧无线子帧无线子帧5ms5ms10ms12/26/202329TD-SCDMA时隙转换点↓↓↓↓↑↑2:4↓↓↓↑↑↑3:3↓↓↓↓↓↑1:5上行时隙：下行时隙TS1TS6TS2TS3TS4TS512/26/202330TD-SCDMA特殊时隙DwPTS：下行同步与小区搜索，75μsMainGP：上/下行保护间隔，75μsUpPTS：上行同步、随机接入，125μs下行上行保护间隔DwPTSMainGPUpPTSGPSYNC_DLGPSYNC_UL96chips96chips160chips32chips32chips64chips128chipsTS0TS1TS6TS5TS4TS3TS212/26/202331特殊时隙DwPTS:用于下行同步和小区初搜：32Chips用于保护；64Chips用于导频序列；时长75us32个不同的SYNC-DL码，用于区分不同的基站；UpPTS:

用于建立上行初始同步和随机接入；160Chips:其中128Chips用于SYNC-UL，32Chips用于保护G96Chips保护时隙，时长75us用于下行到上行转换的保护SYNC64cSYNC1128cGP32cGP32cGTS0TS112/26/202332TD-SCDMA常规时隙每时隙由864Chips组成，时长675us；业务和信令由两个数据块组成，每个数据块分别由352Chips组成；16Chips为保护；TS0为下行广播时隙；TS1为上行时隙。每时隙可同时承载16个SF=16的码道TS0TS1TS6TS5TS4TS3TS2Data1Data2MidambleG352chips352chips144chips16chips864chips0.675ms12/26/202333在TD-SCDMA系统中，P-CCPCH（BCH）必须分配在TS0；P-CCPCH必须使用全向波束，覆盖整个小区/扇区；因此，P-CCPCH不能采用波束赋型；TS0的突发结构同业务时隙（TrafficTimeslot）。GDwPTSUpPTSBCHTS5TS4TS0TS2TS1TS3TS6业务时隙TS012/26/202334业务时隙TS1-TS6GDwPTSUpPTSBCHTS5TS4TS0TS2TS1TS3TS6业务时隙可以安排：公共信道（包括共享信道）；专用信道；需要进行扩频、加扰操作；可以波束赋型，对用户定向发射／接收；需要功率控制；可以携带L1层的控制命令（TFCI、TPC、SSSymbol）；12/26/202335DataMidambleDataTFCI1SSTPCTFCI2DataMidambleDataTFCI3SSTPCTFCI4时隙i时隙i5ms无线子帧5ms无线子帧10ms无线帧352chips352chips144chips352chips352chips144chipsGP(16chips)GP(16chips)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业务时隙结构12/26/202336训练序列码Midamble训练序列的作用：上下行信道估计：用于联合检测功率测量：用于在下行发送TPC调整指令上行同步保持:用于在下行发送SS调整指令用来区分相同小区、相同时隙内的不同用户的训练序列的构成：整个系统有128个长度为128chips的基本midamble码，分成32个码组，每组4个。一个小区采用哪组基本midamble码由基站决定，基站决定本小区将采用这4个基本midamble中的哪一个在同一小区的同一时隙内用户具有相同的基本Midamble码序列，不同用户的Midamble序列只是基本训练序列的时间移位由144Chips组成；

Midamble的发射功率与同一个突发中的数据符号的发射功率相同对Midamble不进行扩频和加扰的操作12/26/202337TD-SCDMA码字导频码

SYNC_DLID（DwPTS）

SYNC_DLID（UpPTS）扩频码

Midamble码扰码12/26/202338扰码用于区分小区128个扰码分成32组，每组4个扰码码组由基站使用的SYNC_DL序列确定扰码长度为1612/26/202339SYNC_DL、SYNC_UL和MidambleSYNC_DL：用于区分小区SYNC_UL：用于区分上行接入时的ueMidamble：用于区分同一时隙的不同用户12/26/202340TD-SCDMA码字码组TD-SCDMA码字SYNC_DLIDSYNC_ULID扰码ID基本Midamble码ID100...700112233218...1544556677…3231248...25512412412512512612612712712/26/202341TD-SCDMA信道传输信道物理信道DCHDedicatedPhysicalChannel(DPCH)BCHPrimaryCommonControlPhysicalChannels(P-CCPCH)PCHSecondaryCommonControlPhysicalChannels(S-CCPCH)FACHSecondaryCommonControlPhysicalChannels(S-CCPCH)PageIndicatorChannel(PICH)RACHPhysicalRandomAccessChannel(PRACH)USCHPhysicalUplinkSharedChannel(PUSCH)DSCHPhysicalDownlinkSharedChannel(PDSCH)DownlinkPilotChannel(DwPCH)UplinkPilotChannel(UpPCH)FastPhysicalAccessChannel(FPACH)HS-DSCHHighSpeedPhysicalDownlinkSharedChannel(HS-PDSCH)SharedControlChannelforHS-DSCH(HS-SCCH)SharedInformationChannelforHS-DSCH(HS-SICH)12/26/202342TD-SCDMA与WCDMA物理信道传输信道

TD-SCDMA物理信道

WCDMA物理信道DCHDPCHDPCHBCHP-CCPCHP-CCPCHPCHS-CCPCHS-CCPCHFACHS-CCPCHS-CCPCHRACHPRACHPRACHDSCHPDSCHPDSCHDwPCH、UpPCH、PUSCH、FPACH、PICHSCH、CPICH、PICH、PCPCH、AICH、AP-AICH、CD/CA-ICH、CSICHHS-DSCHHS-PDSCHHS-DSCHHS-SCCHHS-SCCHHS-SICHHS-DPCCH12/26/202343TD-SCDMA单小区的最大容量TD-SCDMA单小区的最大用户数是24个：每个BRU（BasicResourceUnit）传输的速率：{352（一个数据块chip数）*2（一个时隙两个数据块）/16（扩频因子）}/5ms（一个子帧长度）＝8.8kbps每个时隙支持最大16个信道码，共有6*16＝96BRU/子帧假定传输的为12.2kbps的语音信号，则需要2个BRU来承载上下行共需要4个BRU因此，可以容纳的最大用户数为：96/4＝24个用户但是：时隙还需要配置RACH、上行共享信道等公共信道，根据配置不同，需要占用3至5个BRU，因此小区实际容量约为21个12.2k语音用户。12/26/202344TD-SCDMA小区半径的计算Case

Max.cellradiusnoUpPTS–DwPTSinterferenceallowed11.25kmUpPTS–DwPTSinterferenceallowed,butnointerferencetoTS0allowed22.5kmnoTS1–DwPTSinterferenceallowed,otherinterferenceallowed30kmTS1–DwPTSinterferenceallowed,butnointerferencetoTS0allowed41.25km12/26/202345小区最大覆盖距离计算

小区覆盖半径dmax依赖与保护时隙tgap，其关系式为：

dmax

=c

tgap

/2[C为信号空中传播的速度，约300m/us]GP和小区半径的关系12/26/202346主要内容

TD-SCDMA概述

TD-SCDMA原理

TD-SCDMA关键技术

TD-SCDMA优势

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TD-SCDMA方案建议12/26/202347智能天线（SmartAntenna）上行同步（UplinkSynchronization）联合检测（JointDetection）接力切换（Conventionalhandover）动态信道分配（DynamicChannelAllocation）TD-SCDMA关键技术

(..)54213612/26/202348智能天线的引入目标将目标用户的能量最大化将其他用户的干扰最小化思想发展空分技术静态的固定扇区-动态的天线波束12/26/202349智能天线优势：用户跟随能量集中干扰抑制智能天线：多根天线阵元组成的天线阵列智能天线进行下行波束赋形，形成方向性波束，跟踪用户12/26/202350智能天线什么是智能天线智能天线的物理实现过程智能天线原理智能天线的校准智能天线分类智能天线波束图智能天线的优势12/26/202351什么是智能天线？智能天线：由一组天线阵列组成，在上行通信的过程中，接收不同方向的来波信号，天线阵阵元产生一组各不相同的用户加权幅度和相位信息，由此在下行产生波束赋性，使天线的主瓣对准用户方向，从而抑制干扰，提高系统容量。功率叠加幅度叠加12/26/202352TDD方式更能够体现智能天线的优势智能天线是TDD的优势FDD方式：由于上、下行链路信号传播的无线环境受频率选择性衰落影响不相同，所以根据上行链路计算得到的权值不能直接应用于下行链路TDD方式：上、下行链路使用相同频率传输信号，且间隔时间短，链路无线传播环境差异不大，可以使用相同权值

TDD方式FDD方式12/26/202353智能天线系统的物理实现智能天线系统物理实现过程:

接收上行信号通过EBB特征向量法（或GOB波束扫描法）对每阵元信号进行相位、幅度加权计算将合成的赋形权值应用于下行波束赋形12/26/202354加权因子入射波相位差Zm(t)合成√阵元间距√相位加权因子单阵元输出信号单阵元智能天线原理加权因子入射波相位差合成√

阵元间距√相位加权因子单阵元Z1(t)智能天线输出信号单阵元输出信号12/26/202355智能天线

广播波束

业务波束智能天线在使用中有两种工作模式：智能天线在使用前需要校准智能天线在广播信道和业务信道分别工作于两种模式，工作在业务信道上时波束较窄，增益较大，这样一方面可以节省移动台和基站发射功率，另一方面可以减小干扰。智能天线产品分类：线阵、圆阵12/26/202356智能天线校准为什么需要校准？智能天线NodeB由于智能天线要对移动台进行精确地定位和波束赋形，就需要接收到各阵元精确的幅度和相位信息，但由于基站和天线之间需要用电缆、塔放等连接，这些连接环节的差损和长度很难保证完全一致，这些误差将会影响整个系统的正常工作，所以必须消除这些误差。连接环节12/26/202357智能天线校准方法

校准方法：

给天线和基站设置校准端口，基站分别给每路阵元发射一校准信号，记录该校准信号经过该路径后产生的衰减和相移，基站将自动弥补这些衰减和相移，使其等幅同相。智能天线NodeB校准口12/26/202358智能天线的结构天线单元天线外壳功放电缆及连接校准单元12/26/202359常用智能天线分类智能天线的阵元通常是按直线等距、圆周或平面等距排列。每个阵元为全向天线。均匀直线阵均匀圆阵12/26/202360全向圆阵天线扇区化线阵天线智能天线实物图12/26/202361举例：传统天线和智能天线波束对比传统天线的广播波束传统天线的业务波束智能天线的业务波束智能天线的广播波束扇区化线阵天线12/26/202362传统天线的广播波束传统天线的业务波束智能天线的业务波束智能天线的广播波束全向圆阵天线举例：传统天线和智能天线波束对比12/26/202363

智能天线优势智能天线：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普通天线：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12/26/202364智能天线优势--用户跟随估计来波方向角，使波束指向来波方向单小区精确定位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12/26/202365智能天线优势--能量集中上行:提高基站接收灵敏度下行:能量集中，增大覆盖距离手电筒照射距离更远12/26/202366智能天线优势--干扰抑制上行: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12/26/202367智能天线（SmartAntenna）上行同步（UplinkSynchronization）

联合检测（JointDetection）接力切换（Conventionalhandover）动态信道分配（DynamicChannelAllocation）TD-SCDMA关键技术

(..)54213612/26/202368码道非正交多址干扰扩频码到达基站接收机时间不同步CODE1CODE2CODEN上行同步12/26/202369上行同步：每个移动终端发射的码道信号到达基站的时间相同。使正交扩频码的各个码道在解扩时完全正交，相互间不会产生多址干扰。避免码道非正交所带来的干扰，大大提高CDMA的系统容量，提高频谱利用率。tCODE1CODE2CODENTD-SCDMA最大限度的克服MAI（多址干扰）上行同步12/26/202370上行同步同步的建立(开环同步)在随机接入时建立依靠NodeB接收到的SYNC_UL立即在对应的FPACH（下行物理信道）进行控制同步的保持(闭环同步)在每一上行帧检测Midamble立即在下一个下行帧进行闭环控制出现失步后重新建立同步（外环同步)UENodeBUpPTSFPACH12/26/202371智能天线（SmartAntenna）

上行同步（UplinkSynchronization）联合检测（JointDetection）接力切换（Conventionalhandover）动态信道分配（DynamicChannelAllocation）TD-SCDMA关键技术

(..)54213612/26/202372联合检测

ISI（符号间干扰）接收信号能量MAIISI接收信号能量MAIISI热噪声热噪声

MAI（多址干扰）CDMA系统中存在干扰传统接收机12/26/202373联合检测联合检测优势：抑制ISI（符号间干扰）与MAI（多址干扰）抑制远近效应，降低功率控制要求接收信号能量MAIISI接收信号能量MAIISI接收信号能量热噪声热噪声热噪声WCDMATD-SCDMA联合检测：通过数据符号间、码间的相关性在多个用户中检测，提取出所需的信号。12/26/202374联合检测优势--抗远近效应接收信号能量MAI接收信号能量MAI接收信号能量热噪声热噪声热噪声传统接收机联合检测传统接收机：小信号被淹没联合检测：小信号依然能够解调12/26/202375联合检测原理d是发射的数据符号序列，e是接收的数据序列，n是噪声A是与扩频码c和信道脉冲响应h有关的矩阵只要接收端知道A(扩频码c和信道脉冲响应h)，就可以估计出符号序列－扩频码c已知；－信道脉冲响应h可以利用突发结构中的训练序列midamble求解出d=A-1〔e-n〕12/26/202376联合检测原理联合检测技术将所有用户信号的分离看作一个统一的相互关联的信号分离过程。

12/26/202377联合检测的优缺点联合检测的优点：降低干扰扩大容量降低功控要求，削弱远近效应联合检测的缺点：增加系统复杂度(矩阵求逆)系统处理时延需要要消耗一定的资源12/26/202378联合检测的TD-SCDMA实现优势每时隙内码道数少上行同步计算量小！大的家具组合家具12/26/202379智能天线（SmartAntenna）

上行同步（UplinkSynchronization）

联合检测（JointDetection）

接力切换（Conventionalhandover）动态信道分配（DynamicChannelAllocation）TD-SCDMA关键技术

(..)54213612/26/202380接力切换定义：利用智能天线和上行同步等技术，在对UE的距离和方位进行定位的基础上，根据UE方位和距离信息作为辅助信息来判断目前UE是否移动到了可进行切换的相邻基站的临近区域。如果UE进入切换区，则RNC通知该基站做好切换的准备，从而达到快速、可靠和高效切换的目的。优点：接力切换通过与智能天线和上行同步等技术有机结合，巧妙地将软切换的高成功率和硬切换的高信道利用率综合起来，是一种具有较好系统性能的优化的切换方法，同时测量对象数目的减少使得终端的功耗降低。12/26/202381接力切换实现接力切换的必要条件是：网络要准确获得UE的位置信息，包括UE的信号到达方向DOA，和UE与基站之间的距离。具体过程是：（1）利用智能天线和基带数字信号处理技术，可以使天线阵根据每个UE的DOA为其进行自适应的波束赋形。对每个UE来讲，好象始终都有一个高增益的天线在自动地跟踪它。基站根据智能天线的计算结果就能够确定UE的DOA，从而获得UE的方向信息；（2）在TD-SCDMA系统中，有一个专门用于上行同步的时隙UpPTS,利用上行同步技术，系统可以获得UE信号传输的时间偏移，进而可以计算得到UE与基站之间的距离。（3）在（1）和（2）之后，系统就可准确获得了UE的位置信息。12/26/202382接力切换接力切换的核心思想：在于TD-SCDMA系统上行同步的设计和智能天线的引入，从而达到既不浪费系统的无线资源，又能保证切换的成功率。主要涉及两个概念：

预同步：在切入目标小区之前和目标小区建立预同步。智能天线和上行同步：提供UE的位置信息，使得切换测量的范围减小，从而减少了切换所需要的时间。对终端的优点：由于相应的测量减少，可以降低功耗。12/26/202383三种切换软切换硬切换接力切换TD-SCDMAWCDMA12/26/202384三种切换技术比较(切换前)接力切换硬切换软切换基站A基站B基站A基站B基站A基站B12/26/202385三种切换技术比较(切换中)接力切换硬切换软切换（长期保持）基站A基站B基站A基站B基站A基站B软切换浪费资源！硬切换容易掉话！12/26/202386三种切换技术比较(切换后)接力切换硬切换软切换基站A基站B基站A基站B基站A基站B12/26/202387接力切换过程12/26/202388上行预同步接力赛：步伐同步调整基站A基站BΔt=tB-tA与基站B预先取得上行同步12/26/202389接力切换与软/硬切换的比较与软切换比较相同点：具有较高的切换成功率、较低的掉话率以及较小的上行干扰等优点不同点：接力切换不需要同时有多个基站为一个移动台提供服务，因而克服了软切换需要占用的信道资源多、信令复杂、增加下行链路干扰等缺点。与硬切换比较相同点：具有较高的资源利用率，简单的算法、以及较轻的信令负荷等优点。不同点：接力切换断开原基站和与目标基站建立通信链路几乎是同时进行的，因而克服了传统硬切换掉话率高、切换成功率低的缺点。与软切换比较与硬切换比较接力切换是介于硬切换和软切换之间的一种新的切换方法。传统的软切换、硬切换都是在不知道UE的准确位置下进行的，因而需要对所有邻小区进行测量，而接力切换只对UE移动方向的少数小区测量。12/26/202390智能天线（SmartAntenna）

上行同步（UplinkSynchronization）

联合检测（JointDetection）接力切换（Conventionalhandover）动态信道分配（DynamicChannelAllocation）TD-SCDMA关键技术

(..)54213612/26/202391动态信道分配(DCA)频域时域空域物理信道资源码域动态信道分配是利用系统的综合信息，对系统中的所有资源同一实施分配、调度和管理，在确保通信链路和系统性能的前提下，最大限度地提高系统资源利用率。12/26/202392动态信道分配(DCA)减小干扰增加系统容量慢速DCA

快速DCA交叉时隙调整在终端接入和链路持续期间，对信道进行动态地分配和调整。应用：

信道调整

资源整合12/26/202393动态信道分配慢速DCA(把资源分配给小区)主要任务是进行小区间的资源分配，在每个小区内分配和调整上下行链路资源、测量网络端和用户端的干扰，并根据本地干扰情况为信道分配优先级。快速DCA(把资源分配给承载业务)信道分配：根据其需要的RU的多少为承载业务分配物理信道；信道调整：RNC对小区负荷情况，终端移动情况，和信道质量的监测结果，动态对RU进行调配和切换12/26/202394TD-SCDMA系统中DCA的方法有如下几种：

时域动态信道分配因为TD-SCDMA系统采用了TDMA技术，所以通过选择接入时隙来减小激活用户之间的干扰。频域动态信道分配因为TD-SCDMA系统中每个小区可以有多个载波，所以把激活用户分配在不同的载波上，从而减小小区内用户之间的干扰。码域动态分配在同一个时隙中，通过改变分配的码道来避免可能出现的码道质量恶化空域动态信道分配因为TD-SCDMA系统采用智能天线的技术，可以通过用户定位、波束赋形来减小小区内用户之间的干扰、增加系统容量。动态信道分配12/26/202395快速DCA--信道调整信道调整降低掉话率，改善通话质量听不清楚，信号质量太差好了，现在没问题了12/26/202396快速DCA--资源整合资源整合提高服务接入率时隙整合后码道空闲时隙业务时隙被整合时隙???12/26/202397TD-SCDMA关键技术小结智能天线时分双工上行同步联合检测接力切换动态信道分配高效的频谱利用率强大的抗干扰能力高效支持非对称数据业务满码道工作，码道受限系统大大节省系统成本12/26/202398主要内容

TD-SCDMA概述

TD-SCDMA原理

TD-SCDMA关键技术

TD-SCDMA优势

TD-SCDMA产品

TD-SCDMA方案建议12/26/202399网络规划简单，网络覆盖及用户接入的稳定性好扩容方便，并节约扩容成本资源调度简单、利用充分覆盖范围容量TD-SCDMAWCDMA/CDMA2000呼吸效应不明显TD-SCDMAWCDMACDMA200012/26/2023100灵活的上下行

分层容量配置↑↓↓↓↓↓3:31:5f1f22:43:31:5↑↑↑↓↓↓特别适合不对称数据业务，快速满足业务动态发展需求提升网络资源利用率，节约运营费用过渡区域采用频率隔离和交叉时隙限制等措施高效的非对称业务支持能力12/26/2023101更高的频谱利用率--话音业务WCDMA(10M频带)

5MHz上行

5MHz下行TD-SCDMA(10M频带)

1.6MHz上下行满码道支持24个AMR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”，充分利用零碎频段满码道支持128AMR

6个载波共支持144个AMR12/26/2023102

TD-SCDMAWCDMA3:31:564K366030128K183015384K6126-710MHz带宽数据业务能力对比TD-SCDMA支持非对称数据业务的效率为WCDMA的2

倍更高的频谱利用率--数据业务12/26/2023103TD-HSDPA频谱效率更高12/26/2023104TD-SCDMA端到端性能•MMS图片：20KBytes•高分辨率图片：125KB•MP3文件：3MBytes12/26/2023105TD-SCDMA多频点小区在一个小区/扇区，配置多个频点从分配到的多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DwPTS

、广播信道等公共信道信息12/26/2023106TD-SCDMA多频点小区降低系统干扰，增加系统容量更高资源使用效率更高数据吞吐量同频组网更好性能

TD-SCDMA多频点小区优势12/26/2023107TD-SCDMA与WCDMA

TD-SCDMAWCDMA上行码道受限(受限于码资源)、功率受限干扰受限(受限于多址干扰)下行码道受限(受限于码资源)功率受限切换接力切换\硬切换软切换\硬切换发射功率使用小功率功放组

典型(2W×8)、(1W×8)使用大功率功放

典型(20W)与覆盖关系无紧密关系，呼吸效应不明显，可忽略话务负荷对覆盖的影响紧密关联呼吸效应明显，话务负荷上升使小区半径收缩功控200次/秒1500次/秒上行同步有无智能天线有无联合检测有无DCA有无对非对称业务的支持好一般12/26/2023108TD-SCDMA与WCDMA技术的先进性和后续演进考虑频带利用率对非对称业务的支持技术的成熟度设备的成本工程的成熟度12/26/2023109TD-SCDMA的发射功率特性

项目UEBS最大输出功率21dBm34dBm最小输出功率-49dBm4dBm空闲模式功率-65dBm-82dBm功率控制步长1,2,3dB1,2,3dB12/26/2023110TD-SCDMA的发射频谱特性项目UEBS所占带宽1.6MHz1.6MHz频率稳定性0.1PPM0.05PPM邻道泄漏33dB(1)40dB(1)

比(大于)43dB(2)45dB(2)杂散辐射符合ITU-RSM.32912/26/2023111TD-SCDMA的参考灵敏度电平UE的参考灵敏度电平-108dBm

BS的参考灵敏度电平-110dBm12/26/2023112主要内容

TD-SCDMA概述

TD-SCDMA原理

TD-SCDMA关键技术

TD-SCDMA优势

TD-SCDMA产品

TD-SCDMA方案建议12/26/2023113TD-SCDMA直放站虹信TD直放站简介虹信TD直放站特点虹信TD直放站关键指标虹信TD直放站主要模块虹信TD直放站测试软件12/26/2023114

2005年10月烽火科技成功加入TD-SCDMA产业联盟，虹信公司成为第一家加入该产业联盟的直放站厂家！12/26/2023115TD直放站的分类接入和传输：干放、无线、光纤同步方式：能量捕获同步、GPS同步、 相关解调同步输出功率：2W选频方式：宽带、单选频、三选频、5M和15M选带12/26/2023116干放工作原理12/26/2023117无线直放站工作原理－能量捕获同步方式12/26/2023118无线直放站工作原理－GPS同步方式12/26/2023119无线直放站工作原理－相关解调方式12/26/2023120光纤直放站工作原理12/26/2023121整机主要指标指标项目干放无线光纤工作频段2010～2025MHz2010～2025MHz2010～2025MHz下行输出功率上行输出功率自动电平控制（ALC）在最大输出功率处，输入增加10dB，输出功率应保持2dB之内在最大输出功率处，输入增加10dB，输出功率应保持2dB之内在最大输出功率处，输入增加10dB，输出功率应保持2dB之内标称最大增益45dB±3dB90dB±3dB50dB±3dB邻道泄漏功率比（ACLR）≥40dB@±1.6MHz≥40dB@±1.6MHz≥40dB@±1.6MHz≥45dB@±3.2MHz≥45dB@±3.2MHz≥45dB@±3.2MHz12/26/2023122整机主要指标指标项目干放无线光纤杂散发射模板（SEM）0.815MHz

f_offset<1.015MHz-21dBm/30KHz-21dBm/30KHz-21dBm/30KHz1.015MHz

f_offset<1.815MHz-21～-29dBm/30KHz-21～-29dBm/30KHz-21～-29dBm/30KHz1.815MHz

f_offset<2.3MHz-29dBm/30KHz-29dBm/30KHz-29dBm/30KHz2.3MHz

f_offset<f_offsetmax-14dBm/1MHz-14dBm/1MHz-14dBm/1MHz12/26/2023123整机主要指标指标项目干放无线光纤杂散辐射9KHz～150KHz≤－36dBm/1KHz≤－36dBm/1KHz≤－36dBm/1KHz150KHz～30MHz≤－36dBm/10KHz≤－36dBm/10KHz≤－36dBm/10KHz30MHz～1GHz≤－36dBm/100KHz≤－36dBm/100KHz≤－36dBm/100KHz1GHz～2GHz≤－30dBm/1MHz≤－30dBm/1MHz≤－30dBm/1MHz2GHz～2035MHz(除SEM测试频段)≤－15dBm/1MHz≤－15dBm/1MHz≤－15dBm/1MHz2035MHz～12.75GHz≤－30dBm/1MHz≤－30dBm/1MHz≤－30dBm/1MHz12/26/2023124整机主要指标指标项目干放无线光纤调制精度（EVM）≤12.5%≤12.5%≤12.5%峰值码域误差(PCDE)≤-28dB@扩谱系数为16≤-28dB@扩谱系数为16≤-28dB@扩谱系数为16频率误差≤±0.01ppm≤±0.01ppm≤±0.01ppm下行同步灵敏度≤-30dBm≤-80dBm≤-30dBm带内波动≤3dB/15MHz（峰峰值）≤3dB/15MHz（峰峰值）≤3dB/15MHz（峰峰值）下行噪声系数(dB)－5－上行噪声系数(dB)65612/26/2023125TD-SCDMA直放站虹信TD直放站简介虹信TD直放站特点虹信TD直放站关键指标虹信TD直放站主要模块虹信TD直放站测试软件12/26/2023126三种同步方式自动同步功能时隙级的功率监控同步保持技术动态转换点获取技术自适应同步技术抗干扰能力强软件功能丰富模块功能化结构统一升级方便TD-SCDMA直放站特点12/26/2023127能量捕获同步方式能量捕获方式设备采用下行功率检测的方式实现上下行同步切换控制。针对TD-SCDMA帧结构的特征，采用能量捕获同步的方法，通过检测下行链路信号的功率来确定TD-SCDMA系统的两个上下行转换点的位置，从而达到实现同步切换。该同步方式为有线引入设备主要同步方式12/26/2023128GPS同步方式GPS方式是利用网内各基站信号与GPS是同步的，即基站信号与GPS秒脉冲上升沿之间的相位差是恒定不变的，直放站得到GPS秒脉冲后，通过调整直放站上下行开关使能信号与GPS秒脉冲下降沿之间的相位差，达到与基站的同步。该同步为室外无线站备选方案

12/26/2023129相关解调同步方式

基于下行同步码相关检测的相关解调同步方式就是直放站首先将基站耦合的信号进行下变频，然后通过高速AD采样后进行数字解调，通过相关法找到下行同步码，从而达到与基站同步。该同步方式为无线室外设备主要同步方式

codegroupassociatedcodesSYNC-DLSYNC-ULSCMAgroup100…700112233group218…1544556677……group3231248…25512412412512512612612712712/26/2023130各种同步方式的比较同步方式技术复杂度适用环境能量捕获比较简单但需较准确的功率检测信号较纯净的环境，常用于有线接入方式的直放站GPS一般需GPS同步模块确定基准并微调时延信号不够纯净，但是地带视野较开阔，常用于室外的无线直放站检波（相关解调）最复杂过程包括变频、采样、解扩、解调、相关信号环境复杂，建筑密集，GPS信号不好的地带，常用于无线直放站12/26/2023131同步解决方案12/26/2023132自动同步功能对于能量捕获同步方式每次同步时软件可以自动调整特征比较门限，以适应接收到的不同功率的导频信号对于GPS同步方式根据基站和直放站的经纬度自动计算时延值进行同步标准时刻的补偿对于相关解调的同步方式自动调整接收机的增益（AGC）适应不同功率信号，自动扫频探测待同步信号的频点12/26/2023133时隙级的功率监控在直放站同步后，设备可以检测到每个时隙的功率，通过软件设置可以针对每个时隙进行功率控制目的一：使设备在某个时隙过功率工作时不损坏目的二：详细了解设备的实际工作状态，可以让设备在闲置时隙进入待机节能状态12/26/2023134同步保持技术失去同步信号后直放站功率同步开关保持5s且开关位置偏离在0.5us内12/26/2023135转换点获取有两项专利：

《时分同步码分多址直放站获取转换点位置信息的方法（发明）—200510018830.8》

《时分同步码分多址直放站实现上下行切换的方法（发明）－200510018831.2》

另：TD直放站相关专利：已受理专利现有十项 正在申请中的有四项动态转换点获取技术12/26/2023136根据网络情况自动选择最优的同步方式

*主要用于无线直放站中自适应同步技术12/26/2023137抗干扰能力强对于带外干扰内部使用高抑制度的腔体滤波器和选频模块，另外模块内部使用介质滤波器尽可能的抑制带外信号的干扰对于带内干扰增加特征搜索的条件限制；提高搜索门限的分辨灵敏度，同频基站间的功率差可达3dB；失步快速恢复同步（ms级）使用抗干扰能力强的同步方式

GPS同步方式可以完全不受空间衰落的影响和基站同步相关解调同步方式可以大大减少其他载波干扰12/26/2023138监控功能强大时隙功率监控切换点设置设备运行时间统计失步状态监控开关时间位置微调上行、下行链路使能GPS定位相关信息查询（GPS设备）GPS同步时延（GPS设备）Ec/Io查询（解调同步设备）同步码、中间码、扰码查询（解调同步设备）12/26/2023139模块功能化按照功能划分为：射频一体化、中频、光一体化采用PA和LNA一体化模块方案采用选频模块上下行结构合二为一方案结构统一升级方便无线、光纤、干放所有系列机型都统一一种结构设计在网运行设备升级非常方便12/26/2023140TD-SCDMA直放站虹信TD直放站简介虹信TD直放站特点虹信TD直放站关键指标虹信TD直放站主要模块虹信TD直放站测试软件12/26/2023141自动电平控制ALC就是指设备达到额定输出后继续增加输入功率还可以保持最大输出不变的功能由于TD信号属于时域上的突发信号并且其时隙时间非常短，目前的硬件ALC功能很难实现软件ALC功能可以到达分时隙控制功率，防止出现远近效应分时隙ALC12/26/2023142传输时延传输时延是指射频信号通过设备的时间其测试可以使用常规的网络分析仪进行测试也可以使用频谱分析仪测试其重要性在于TD属于时分信号对时延的要求比较高12/26/2023143开关时间精度定义直放站开关时间准确度包括直放站上下行开关的上升沿、下降沿时间以及上下行开关的转换点的准确度指标要求：直放站上下行打开的时间提前量和关闭时间的滞后量应大于2μs；上下行开关位置间隔不得小于3μs；功率开关上升沿和下降沿在低于-70dBm起始点-90%功率之内<2μs12/26/2023144开关时间精度开关位置图第一转换点开关点时间位置图12/26/2023145开关时间精度第二转换点开关点时间位置图,以转换点在TS3和TS4之间为例12/26/2023146开关时间精度开关时间精度对系统的影响（1）为了保证信号顺利通过直放站必须保证在信号到达直放站之前将直放站链路开关打开，在信号完全通过直放站后才将链路开关关闭，同时也为了避免开关抖动造成的影响，将上下行打开的时间提前量和关闭时间的滞后量应大于2μs；开关打开提前量过小会造成信号质量的恶化：开关动作过程中会出现部分杂散，若开关位置太靠近有用信号，就会对有用信号造成一定的影响。（2）为了保证直放站上下行链路不同时打开而造成直放站设备环路自激，设置了上下行开关间隔最小要大于3us来保证直放站不出现自激；（3）第二切换点在两个业务时隙之间，保护间隔短只有16chip（12.5us），必须链路开关动作迅速才能保证切换在保护间隔内完成。（4）第一转换点在DwPTS及UpPTS之间，转换点位置靠后会影响到系统的覆盖距离。12/26/2023147TD-SCDMA直放站虹信TD直放站简介虹信TD直放站特点虹信TD直放站关键指标虹信TD直放站主要模块虹信TD直放站测试软件12/26/2023148虹信TD直放站主要模块射频一体化模块时分控制盘同步解调盘中频模块光一体化模块12/26/2023149射频一体化模块原理框图PAINANTLNAOUT12/26/2023150主要指标开关响应时间频谱发射模板12/26/2023151开关响应时间指标要求：PA开：≤1.5us

PA关：≤1.5us12/26/2023152时分控制模块

原理框图12/26/2023153时分控制模块功能1）基于下行检波的TD-SCDMA系列直放站中时钟同步算法实现；2）对TD-SCDMA系列直放站中上下行链路进行开关控制；3）对TD-SCDMA系列直放站中上下行链路射频模块的状态（包括增益、温度、输入输出功率等）进行控制和采集；4）分别外接GPS接收板、同步解调盘、终端模块可以实现其他不同的时钟同步方式。12/26/2023154上行下行同步搜索电源12/26/2023155同步解调盘12/26/2023156中频模块

TD中频模块原理框图12/26/2023157中频模块

TD-SCDMA中频模块主要用于TD-SCDMA直放站中射频链路的频段选择，以提高直放站工作频段的选择性、带外抑制等主要信号质量。12/26/2023158光一体化模块关键指标：频段：2010MHz~2025MHz光功率：2~5dBm波长：下行：1550nm；上行：1310nm底噪：下行：-125dBm/Hz

上行：-130dBm/Hz12/26/2023159TD-SCDMA直放站虹信TD直放站简介虹信TD直放站特点虹信TD直放站关键指标虹信TD直放站主要模块虹信TD直放站测试软件12/26/2023160新版本地监控软件

LMS

LocalMaintenanceSystem12/26/202316112/26/2023162小蝴蝶－485协议调测程序V1.14a12/26/2023163自研TD简易信号源12/26/2023164TD简易信号源示意图

12/26/2023165TD简易信号源接口12/26/2023166TD简易信号源功能输出CW信号：-20dBm~+10dBm输出TD时隙信号:-20dBm~+10dBm功率检测:-45dBm~-5dBm12/26/2023167主要内容

TD-SCDMA概述

TD-SCDMA原理

TD-SCDMA关键技术

TD-SCDMA优势

TD-SCDMA产品

TD-SCDMA方案建议12/26/2023168室外组网建议室外多为Node-B宏蜂窝覆盖使用我公司无线设备，需保持输入口电平达到-82dBm~-45dBm。建议使用抛物面天线做施主天线接收信号12/26/202316912/26/2023170室内覆盖系统设计组网设计原则确保原有网络（GSM）在改造后仍然达到覆盖要求尽量利用原分布系统的设备和器件，控制改造成本室内分布系统已经充分考虑了为以后3G扩容的需求，采用宽频器件组网，预留3G余量，这种系统在进行3G改造的时候，几乎不用更换任何无源器件（天线，馈线以及各种功分器、耦合器等）。我公司2002年以后的室内系统，均采用宽频器件组网，为3G预留余量。可实施性运营商的关注焦点

运营成本(

OPEX)

投资成本(CAPEX)

每用户的平均收入(APRU)12/26/2023171室内分布信号源分类无线室内覆盖系统信号源引入方式主要分为两类：基站和直放站。其中：基站引入方式含：微蜂窝基站引入、宏蜂窝基站耦合信号、射频拉远（RRU）。直放站引入方式含：无线直放站、光纤直放站。

12/26/2023172信源的选取—遵循原则对于低话务密度、小规模覆盖且较为封闭的场景，没有传输资源，优先选用直放站作为信号源（可充分利用室外宏基站的容量）；对于中等话务密度和中等覆盖规模的场景，优先选用微蜂窝作为信号源，以干放或RRU提供覆盖；对于高话务密度和大覆盖规模的场景，优先选用宏基站作为信号源，以光纤直放站或干放或RRU提供覆盖。12/26/2023173特点设备选用大覆盖规模话务量高，覆盖面积大，高端用户多，对覆盖要求高宏蜂窝＋光纤直放站、宏蜂窝＋干放的覆盖方式或宏蜂窝＋RRU中等覆盖规模话务量中等数据业务多微蜂窝+干放微蜂窝+RRU小覆盖规模话务量低一般为补盲覆盖光纤直放站或无线直放站信源的选取—遵循原则12/26/2023174TD室内分布系统—电平要求一般区域导频功率TD-SCDMA≥-85dBm（室内95%以上区域）；特殊区域导频功率TD-SCDMA≥-70dBm（电磁环境较差和重点覆盖区域）；