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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,杭州威力克通信系统有限公司,*,TD-SCDMA,技术交流资料,杭州威力克通信系统有限公司,杭州威力克通信系统有限公司,TD-SCDMA,直放站介绍,TD-SCDMA,室内覆盖介绍,TD-SCDMA,技术基础介绍,TD-SCDMA“,多通道”覆盖方案介绍,杭州威力克通信系统有限公司,第一部分：,CDMA TDD,概述,CDMA TDD,标准概况,两种,TDD,技术简单比较,TD-SCDMA,主要技术优势,杭州威力克通信系统有限公司,TDD,双工方式的优点,频谱灵活性：不需要成对的频谱。,在,2GHz,以下已很难找到成对的频谱,上下行使用相同频率，上下行链路的传播特性相同，利于使用智能天线等新技术,支持不对称数据业务：根据上下行业务量来自适应调整上下行时隙个数,FDD,系统一建立通信就将分配到一对频率以分别支持上下行业务。在不对称业务中，频率利用率显著降低,FDD,系统也可以用不同宽度的频段来支持不对称业务，但：,频段相对固定，不可能灵活使用,(,例如下行频段比上行频段宽一倍,),成本低：无收发隔离的要求，可以使用单片,IC,来实现,RF,收发信机,杭州威力克通信系统有限公司,TDD,双工方式问题及解决方法,峰值,/,平均发射功率之比随时隙数增加而增加,(,低速,/,话音业务,),TDD,系统对峰值,/,平均发射功率比有要求,此比值随时隙数增加而增加，例如,TD-SCDMA,可能再增加,7dB,；而,UTRA-TDD,则可能增加,12dB(,单时隙业务,),因,CDMA,要求线性工作，对发射功率和功率放大器要求较高,TD-SCDMA,使用智能天线，基站接受灵敏度增加,9dB,，,故仍然可能使用低发射功率达到较远通信距离,总的说来，,在使用相同发射功率级别的手持机条件下,，,TD-SCDMA,的通信距离比,WCDMA,要大,通信距离,(,小区半径,),主要受电波传播的时延所限制。对于,TD-SCDMA,系统，典型小区半径设置在,11,公里，这主要出于人口密集地区设置考虑。如果允许牺牲,15%,的容量，小区半径可达到,40-50,公里。,ITU,要求,TDD,系统支持终端移动速度为,120km/h,。,但仿真试验结果表明在目前的芯片及算法条件下，可高于该值。,杭州威力克通信系统有限公司,TDD和FDD,在第三代移动通信中必要的两种双工方式,FDD,适合于大区制的全国系统,适合于对称业务，如话音、交互式实时数据业务等,TD-SCDMA,尤其适合于高密度用户地区：城市及近郊区的局部覆盖,适合于对称及不对称的数据业务，如话音、实时数据业务、特别是互联网方式的业务,能提供成本低廉的设备,预计在,3G,中，使用移动卫星实现全球覆盖，使用,FDD,提供大区制对称业务，全国网，特别在城市及近郊区使用,TD-SCDMA,系统，用多模终端实现漫游,杭州威力克通信系统有限公司,IMT2000,的,CDMA TDD,标准,概况,两种,CDMA TDD,：,TD-SCDMA,和,UTRA TDD,两种,TDD,方案的异同：,项目,TD-SCDMAUTRA TDD,带宽和码片速率1.6,MHz/1.28Mcps 5MHz/3.84Mcps,帧结构7时隙/5,ms15,时隙/10,ms,智能天线使用选项,同步,CDMA1/8chip1/4chips,多用户检测使用使用,切换接力切换硬切换,设计思想全面满足,IMT2000,要求,与,WCDMA,配合使用,相同技术：信道编码和交织、调制(,QPSK),、,DCA,、,DTX,、,ODMA,等等,杭州威力克通信系统有限公司,TD-SCDMA,网络同步,网络同步,:,系统内各基站的运行采用相同的帧同步定时,同步的目的：避免相邻基站的收发时隙交叉，减小干扰,同步精度要求：几微秒,同步方法：,GPS,：,网络主从同步,空中主从同步,BS0,BS1,BS2,BS0,BS1,BS2,BTS,Tx,Rx,G,杭州威力克通信系统有限公司,3,G,业务与功能,未来的“承载业务”,电路交换（对称）用于诸如语音、视频会议、,.,等实时 业务,包交换（非对称）用于诸如电子邮件、因特网及内部网 访问、视频点播、,.,等非实时业务,实时业务与非实时业务的混和,无线多媒体的数据业务,移动速度为最高,240,km/h,时，数据速率为 8.64/144,kbit/s,手持机环境(速度30,km/h),数据速率为 8.384,kbit/s,室内环境(速度3,km/h,)，,数据速率可达,2,Mbit/s,杭州威力克通信系统有限公司,TDD,小区搜索和接入问题,小区搜索基本要求,以每,200KHz,步长在全部带宽内搜索基站,在短时间内完成母网搜索,TDD,系统小区搜索的困难,上下行链路使用相同载波频率，用户离基站的距离可能远远大于离一个终端的距离,用户不可能预先知道那一部分信号是来自基站,随机接入的问题,防止碰撞,建立上行同步,杭州威力克通信系统有限公司,动态信道分配(,DCA),频域,DCA,频域,DCA,中每一小区使用多个无线信道(频道),在给定频谱范围内，与 5,MHz,的带宽相比，,TD-SCDMA,的,1.6,MHz,带宽使其具有3倍以上的无线信道数(频道数),时域,DCA,在一个,TD-SCDMA,载频上，使用7个时隙减少了每个时隙中同时处于激活状态的用户数量,每载频多时隙，可以将受干扰最小的时隙动态分配给处于激活状态的用户,码域,DCA,在同一个时隙中，通过改变分配的码道来避免偶然出现的码道质量恶化,空域,DCA,通过智能天线，可基于每一用户进行定向空间去耦 (降低多址干扰),下述几种动态信道分配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,杭州威力克通信系统有限公司,第二部分：,TD-SCDMA,技术,TD-SCDMA,关键技术,TD-SCDMA,物理层简介,杭州威力克通信系统有限公司,TD-SCDMA,的,关键技术,智能天线,+,多用户检测,多时隙的,TDMA,多码道,DS_CDMA,同步,CDMA,信道编码和交织,(,和,3GPP,相同,),接力切换,预期达到的目标,高频谱利用率,低设备成本,满足,IMT2000,基本要求,杭州威力克通信系统有限公司,TD-SCDMA,简介,帧结构,Radio frame,10ms,Multi frame,Sub-frame,5ms,TS5,TS4,TS0,TS2,TS1,G,TS3,TS6,DwPTS,UpPTS,Data,Midamble,Data,675us,g,L1,144chips,杭州威力克通信系统有限公司,TD-SCDMA,技术基础,：,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,减少小区间干扰,降低多径干扰,基于每一用户的信噪比得以增加,降低发射功率,提高接收灵敏度,增加了容量及小区覆盖半径,杭州威力克通信系统有限公司,联合检测(,JD),联合检测作用,避免多址干扰,检测动态范围急剧增大，无需软切换,小区内干扰最小化,联合检测原理,特定的空中接口,“,突发”结构允许收信机对无线信道进行信道估计,根据估计的无线信道，对所有信号同时进行检测,杭州威力克通信系统有限公司,TD-SCDMA,全向码道和赋形码道,G,DwPTS,UpPTS,两种赋形波束,得到小区覆盖的全向波束,针对用户终端的赋形波束,BCH/,DwPTS,必须使用全向波束，覆盖整个小区，在帧结构中使用专门时隙,业务码道通常使用赋形波束，只覆盖个别用户,BCH,TS5,TS4,TS0,TS2,TS1,TS3,TS6,杭州威力克通信系统有限公司,TD-SCDMA,技术基础:同步,CDMA,定义,上行链路各终端信号在基站解调器完全同步,优点,CDMA,码道正交，,降低码道间干扰，,提高,CDMA,容量,简化硬件，降低成本,t,基站解调器,码道,1,码道,2,码道,N,杭州威力克通信系统有限公司,上行同步,同步的建立,在随机接入时建立,依靠,BTS,接收到的,SYNC1,立即在下一个下行帧,SS,位置进行闭环控制,同步的保持,在每一上行帧检测,Midamble,立即在下一个下行帧,SS,位置进行闭环控制,出现失步的可能性,有限小区半径,(,取决于,G,的宽度，可能超过,10km),比较宽的容许范围,(+/-4 chips,),失步后执行链路重建,SS,上行业务时隙,(BTS,要求,),Midamble,随机接入,SYNC1,ss,UpPTS,UE,的上行突发,杭州威力克通信系统有限公司,TD-SCDMA,技术：,接力切换,MS,和,BS0,通信,BS0,通知邻近基站信息,并提供用户位置信息,基站类型、载频、定时等,切换准备,MS,搜索基站，,建立同步,MS,或,BS,发起切换请求,系统决定切换执行,MS,同时和两个基站建立通信,完成切换,不使用宏分集,BS0,BS1,BS2,MS,杭州威力克通信系统有限公司,TD-SCDMA,与,WCDMA,及,GSM,的切换,TD-SCDMA(1.28Mcps TDD),与,3GPP,内其他模式之间的测量和切换已经在,3GPP,内进行讨论并正在完善之中,TD-SCDMA-GSM:,测量和切换与,UTRA 3.84Mcps TDD,相同,GSM-TD-SCDMA:,在,GSM,以后的版本中,将会考虑向,3G,系统的切换问题,包括向,TD-SCDMA,的测量和切换,(,在,3GPP GERAN,讨论,),杭州威力克通信系统有限公司,TD-SCDMA,简介,小区搜索,TS5,TS4,TS0,TS2,TS1,G,TS3,TS6,DwPTS,UpPTS,TDD,系统的小区搜索和,FDD,系统的主要区别：,上下行信号工作于相同频率，可能接收到附近用户的强上行信号,DwPTS,同时起,Pilot,和,SCH,的作用，处于没有其它本小区多址干扰的独立时隙。当,DwPTS,搜索到，下行同步便获得了。,BTS,之间同步，所有小区的,DwPTS,将出现在重叠的时隙，便于切换中进行测量,搜索过程：设定载波频率；搜索,DwPTS,；,获得,BCH(,在,TS0,时隙,),搜索,DwPTS,的方法：接收并记录任意,5ms,的数据，用已知正交码序列在一个个窗口内求相关。,TS5,TS4,5ms,TS6,杭州威力克通信系统有限公司,TD-SCDMA,随机接入,随机接入必须完成的工作：,上行同步、功率控制、系统获得接入要求、用户鉴权、分配业务码道等,随机接入必须考虑的问题,：,RACH/FACH,的高效率工作；,防止碰撞的策略；,加快接入速度。,随机接入过程：,UE,：,开环功率控制和开环同步控制，发射,UpPTS,，,等待,BTS,回答,BTS,：,控制,UE,的发射功率和时延，获得,UE,接入要求,系统：鉴权和分配码道,G,DwPTS,UpPTS,TS5,TS4,TS0,TS2,TS1,TS3,TS6,杭州威力克通信系统有限公司,随机接入过程,UE,Node B,UpPTS,终端,选择,SYNC1,以估算的时间和功率发送,基站检测到,SYNC1,并回送定时和功率调整,FPACH,RACH,调整定时和功率,发送随机接入请求,FACH,指配信道,继续完成接入过程和鉴权,杭州威力克通信系统有限公司,信道及映射关系,杭州威力克通信系统有限公司,TD-SCDMA,简介,物理层总结,低码片速率,:1.28Mcps(WCDMA,的,1/3),适合智能天线和同步,CDMA TDD,的帧结构,用智能天线,+,多用户检测联合算法达到全部资源同时工作的效果,采用和,3GPP,相同的调制、信道编码、交织和复接技术,提供不对称上下行业务,功率控制和上行同步控制,:,控制频率,:0-200,次,/,秒,功率控制步长,:1-3dB,同步控制精度,:1/8,码片宽度,开环和闭环控制,杭州威力克通信系统有限公司,结论：,TD-SCDMA,主要优势,完全,满足,对3,G,业务与功能的需求,能在现有稳定的,GSM,网络上迅速而直接部署,能实现从第二代到第三代的平滑演进,完全满足第三代业务的要求,突出的频谱利用率：比其它,3G,标准的现有设备高一倍,无需使用成对的频段,支持蜂窝组网，可以形成宏小区、微小区及微微小区，每个小区可支持不同的不对称业务,灵活、自适应的上下行业务分配，特别适合各种变化的不对称业务,(,如无线因特网,),系统成本低,杭州威力克通信系统有限公司,第三部分,TD-SCDMA,射频特性,频带与信道安排,发射特性,接收特性,共存分析,杭州威力克通信系统有限公司,TD-SCDMA,的频带与信道安排,ITU,建议的,3G,移动通信频谱方案,TD-SCDMA,的信道安排,杭州威力克通信系统有限公司,ITU,建议的,3G,移动通信频谱方案,TDD TDD,1900 1920 2010 2025,ITU,的核心分配建议,(,MHz),TDD&FDD(UL)TDD TDD&FDD(DL),1850 1910 1930 1990,ITU,的补充分配建议,(,MHz),注：,TD-SCDMA,除,ITU,的建议外，不排斥对其他频谱的利用,杭州威力克通信系统有限公司,TD-SCDMA,的信道安排,带 宽,：,1.6,MHz,扫描间隔,：,0.2,MHz,信 道 号,：,Nt,=5*F(0.0F=-85dBm,=-3dB,二类地区,CS64Kbps,PS128Kbps,=-85dBm,=-3dB,TD-SCDMA,室内覆盖以,PCCPCH C/I,，,RSCP,作为参考进行方案设计，室内外同,频组网时，室内覆盖的覆盖效果受到室外站影响很大。,杭州威力克通信系统有限公司,TD,室内链路预算,-,上行链路预算,杭州威力克通信系统有限公司,TD,室内链路预算,-,下行链路预算,杭州威力克通信系统有限公司,TD,室内链路预算,-,链路预算,上行、下行灵敏度,12.2KbpsCS,话音,64Kbps CS,128Kbps PS,384Kbps PS,多种业务数据速率,扩频增益,SF16*2,SF16*8,SF16*8*2TS,SF16*10*2TS,码道类型*码道数量*时隙数量,dB,12,12,12,12,扩频增益,=,10Ig,扩频因子,最小需求,Eb,/No,(,下行,/,上行）,dB,3.4/2.9,2.5/1.0,2.3/0.4,2.4/0.6,各种,ITU,移动环境，各种业务的需求的,Eb,/No,由,3GPP,协议给出：（室内覆盖取静态性能要求）,最小需求,C/I,（下行,/,上行）,dB,-8.6/-9.1,-9.5/-11,-9.7/-11.6,-9.6/-11.4,最小需求,C/I,=,最小需求,Eb,/No,-,扩频增益,UE,灵敏度,RSCP,dBm,-105.6,-107.5,-107.7,-107.6,实际网络中，应考虑更大的下行干扰储备，下行覆盖能力明显受限。,对于同频网络，室内覆盖高层临窗区域应考虑较大的下行干扰储备，下行覆盖,能力明显受限制。设计时应以下行为依据。,杭州威力克通信系统有限公司,TD,室内链路预算,-,下行干扰储备（同频组网）,、室内下行信号受到室外站信号的干扰，甚至导频污染；,、室内信号必须吸收绝大部分的话务量，必须保证室内是最优的一个；,、临窗的切换占用系统资源，但是对于用户没有实际意义，因此必须减少此类,切换区的存在，室内导频信号必须比次强导频信号优,dB,以上；,下行,PCCPCH,覆盖要求 计算表,12.2KbpsCS,话音,64Kbps PS,128Kbps PS,384Kbps PS,多种业务数据速率,C/I,-8.6,-9.5,-9.7,-9.6,取整,ISCP=-90dBm,RSCP,-98.6,-99.5,-99.7,-99.6,一般干扰情况下,ISCP=-80dBm,RSCP,-88.6,-89.5,-89.7,-89.6,室外站信号形成中等干扰情况下,ISCP=-70dBm,RSCP,-78.6,-79.5,-79.7,-79.6,室外站信号形成较强干扰情况下 （室内软切换区可能较多）,ISCP=-60dBm,RSCP,-68.6,-69.5,-69.7,-69.6,室外站信号形成很强干扰情况下（通常,RSCP,难以满足要求，建议采用异频室内覆盖方案）,杭州威力克通信系统有限公司,TD,室内链路预算,-,模拟测试,杭州威力克通信系统有限公司,TD,室内链路预算,-,3G,室内覆盖须考虑最小耦合损耗,MCL,住宅小区分布、室内分布必须保证,TD-CDMA,严格的功率控制性能正常。,手机发射范围：,-50dBm,+24dBm,手机与天线最近距离：,1.5m,最小路损：根据,GemaVallejo,室内,NLOS,传输模型,L,38,32.5lg1.5,0,43dB,UE,进行语音业务时，到达基站的功率应为,110dBm,左右，功率过大对其他用户是干扰。,对于吸顶全向天线：发射功率,UE,天线增益人体损耗传播损耗吸顶天线增益,分配路损,业务最低接收电平,-50,0,3,43,3,分配路损,17dB,全向天线（,3dBi,）输入,DCH,功率应,-85dBm,楼外米边缘场强,95dBm,为标准。,对于封闭性较差的大楼，层高米，需要考虑外泄控制的最大层数为层。,杭州威力克通信系统有限公司,TD-SCDMA,直放站介绍,TD-SCDMA,室内覆盖介绍,TD-SCDMA,技术基础介绍,TD-SCDMA,“,多通道,”,覆盖方案介绍,杭州威力克通信系统有限公司,TD,室内覆盖的特殊性,室内无法使用智能天线,用户干扰如何解决,?,室外 智能天线波束赋型,通道,1 1-3F,通道,2 4-5F,通道,3 7-10F,通道,5 14-17F,通道,4 11-13F,光纤,RRU,室内 多通道干扰隔离,充分利用,TD-SCDMA,多通道概念,在室内做空间分隔,杭州威力克通信系统有限公司,多通道,原理及作用,信源,干放,耦合器,单通道,信源信号在一根线缆传输,信源,RRU,RRU,光纤,多通道,信源信号在多根线缆传输,单通道,所有用户信号都要经过主干线缆,主干只有,1,根,链路规划时,要考虑全局功率分配,在容量,覆盖上均有限制,多通道,信号通过一根多芯光缆到达信源,光纤传输基带信号,不同的通道可以共享基带,实现覆盖和规划的分离,在容量,覆盖,.,工程上带来诸多优点,杭州威力克通信系统有限公司,覆盖与容量独立规划,灵活支持从,1/8,载波每通道,3,载波每通道共,24,级容量的平滑升级,可以根据需要变化灵活部署覆盖和容量,杭州威力克通信系统有限公司,传统微蜂窝覆盖方案的不足,微基站,干放,耦合器,微基站上行,噪声在主干上合并,多分支多用户相互干扰,干放引入噪声,白噪声,终端待机时间短,用户体验差,微基站下行,信号无法区分覆盖区域,所有天线都有某用户信号,环境干扰大,功率不能得到有效利用,覆盖能力下降,微基站,干放,耦合器,杭州威力克通信系统有限公司,多通道分布的优势,通道,1 1-3F,通道,2 4-5F,通道,3 7-10F,通道,5 14-17F,通道,4 11-13F,光纤,RRU,BBU,RRU,降低干扰,上行、下行均降低干扰,减少使用干放,RRU,不引入噪声，不存在同步问题,容量覆盖独立规划,基带共享，小区设置灵活，减少切换和掉话,网元管理能力强,RRU,和,BBU,网元管理能力强，更多特性容易实现,RRU,时隙转换设置容易,，,杭州威力克通信系统有限公司,真诚感谢聆听！,谢谢,杭州威力克通信系统有限公司,