1、TD-SCDMA無(wú)線接入網(wǎng)原理培訓(xùn)目的學(xué)完本課程后，您應(yīng)該能：了解TD-SCDMA系統(tǒng)的開展和演進(jìn)闡明TD-SCDMA的雙工技術(shù)及多址技術(shù)特點(diǎn)描畫TD-SCDMA采用的語(yǔ)音編碼和信道編碼了解擴(kuò)頻碼和擾碼在TD-SCDMA系統(tǒng)中的用途知道TD-SCDMA采用的調(diào)制方式目 錄TD-SCDMA系統(tǒng)概述雙工技術(shù)和多址技術(shù)TD-SCDMA無(wú)線根本原理TD-SCDMA的語(yǔ)音編碼TD-SCDMA的信道編碼TD-SCDMA的幀構(gòu)造和時(shí)隙構(gòu)造TD-SCDMA的擴(kuò)頻、加擾TD-SCDMA的調(diào)制方式TD-SCDMA的結(jié)合檢測(cè)和智能天線目 錄TD-SCDMA系統(tǒng)概述雙工技術(shù)和多址技術(shù)TD-SCDMA無(wú)線根本原理TD-

2、SCDMA的語(yǔ)音編碼TD-SCDMA的信道編碼TD-SCDMA的幀構(gòu)造和時(shí)隙構(gòu)造TD-SCDMA的擴(kuò)頻、加擾TD-SCDMA的調(diào)制方式TD-SCDMA的結(jié)合檢測(cè)和智能天線挪動(dòng)通訊開展歷程AMPSTACSNMT其它第一代 80年代模擬模擬技術(shù)GSMCDMA IS95TDMAIS-PDC第二代 90年代數(shù)字技術(shù)驅(qū)動(dòng)數(shù)字技術(shù)語(yǔ)音業(yè)務(wù)第三代 IMT-2000UMTSWCDMAcdma2000需求驅(qū)動(dòng)寬帶業(yè)務(wù)TD-SCDMATD-SCDMA與其他3G制式技術(shù)比較WCDMAcdma2000TD-SCDMA雙工方式FDDFDDTDD多址方式FDMACDMAFDMACDMAFDMATDMACDMASDMA(智

3、能天線)載波帶寬5MHz1.25MHz1.6MHz碼片速率3.84Mcps1.2288Mcps1.28Mcps同步方式異步同步同步接收檢測(cè)相干解調(diào)相干解調(diào)聯(lián)合檢測(cè)1995年11月，CATT電信科學(xué)技術(shù)研討院和美國(guó)Cwill公司合資成立信威公司，開發(fā)SCDMA大靈通無(wú)線通訊系統(tǒng)1998年6月，CATT代表中國(guó)向國(guó)際電聯(lián)ITU提交TD-SCDMA技術(shù)提案1999年10月，CATT和西門子公司組建結(jié)合團(tuán)隊(duì)，協(xié)作開發(fā)TD-SCDMA系統(tǒng)1999年11月5日，TD-SCDMA寫入ITU-R M.1457規(guī)范2001年3月16日，TD-SCDMA 寫入3GPP R4 系列規(guī)范，成為了真正意義上的可商用國(guó)際

4、規(guī)范2002年10月，中國(guó)為TDD分配155MHz頻率資源TD-SCDMA開展歷程第三代公眾挪動(dòng)通訊系統(tǒng)的任務(wù)頻段： 一主要任務(wù)頻段： 頻分雙工 (FDD) 方式：1920-1980MHz / 2110-2170MHz時(shí)分雙工 (TDD) 方式：1880-1920MHz、2021-2025MHz 二補(bǔ)充任務(wù)頻率： 頻分雙工 (FDD) 方式：1755-1785MHz / 1850-1880MHz 時(shí)分雙工 (TDD) 方式：2300-2400MHz三衛(wèi)星挪動(dòng)通訊系統(tǒng)任務(wù)頻段：1980-2021MHz / 2170-2200MHz 中國(guó)3G頻譜分配F1 2021F2 2021.6F3 2021.

5、2F4 2021F5 2021.6F6 2019.2F7 2020.8F8 2022.4F9 2024.020212021202020252002年10月30日，TD-SCDMA 產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟正式成立TD-SCDMA開展歷程 (續(xù))2003年8月29日，華為和西門子成立了合資公司：鼎橋 (TD-TECH)，研發(fā)TD-SCDMA技術(shù)2004 年12 月9 日，溫家寶總理在荷蘭接通了來(lái)自北京的全球第一個(gè)TD-SCDMA 商用手機(jī)國(guó)際長(zhǎng)途2005 年3 月，TD-SCDMA 實(shí)驗(yàn)網(wǎng)在北京建成2006年1月20日信息產(chǎn)業(yè)部正式公布，3G三大國(guó)際規(guī)范之一的“中國(guó)規(guī)范 TD-SCDMA為我國(guó)通訊行業(yè)規(guī)范200

6、7年4月，中國(guó)挪動(dòng)TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)建立揭開序幕2021年4月1日，中國(guó)挪動(dòng)TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)放號(hào)，開場(chǎng)商用TD-SCDMA開展歷程 (續(xù))Node BRNCCN華為中興上海貝爾阿爾卡特一切符合UMTS規(guī)范的中心網(wǎng)供應(yīng)商終端/芯片 華為 中興 大唐挪動(dòng) 重郵信科 天碁 聯(lián)想 海信 華立 夏新 凱明測(cè)試儀器華為大唐中興普天華為大唐中興普天 泰克安捷倫羅德-施瓦茨TD-SCDMA系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)鏈3G的業(yè)務(wù)運(yùn)用會(huì)話型業(yè)務(wù)語(yǔ)音業(yè)務(wù)和可視3G的業(yè)務(wù)運(yùn)用后臺(tái)類業(yè)務(wù)圖鈴下載數(shù)據(jù)下載E_mail收發(fā)3G的業(yè)務(wù)運(yùn)用流媒體業(yè)務(wù)交通監(jiān)控手機(jī)電視視頻點(diǎn)播 (VOD)3G的業(yè)務(wù)運(yùn)用交互類業(yè)務(wù)在線游戲定位業(yè)務(wù) (LCS)網(wǎng)

7、頁(yè)閱讀GSM /GPRS BSSBTSBSCNodeBRNCPCUUMTS TD-SCDMA SS7SCPSMSSCEPSTNISDNInternet,IntranetHLR/AUCSGSNCGBGGGSNGPRSbackboneOther PLMNMGWMGWVMSC ServerGMSC ServerIP/ATM BackboneNcMcNbRANCNMSTD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造UE Q3 Q4 Q3 Q4 Q1 Q2 Q1 Q2 Q3 200020012002Q1 Q2 Q3 2004 Q1 Q2 20073GPP R4LCR TDD3GPP R5HSDPA3GPP R6MBMS3GPP

8、 R7HSUPATD-SCDMA 規(guī)范進(jìn)展3GPP3GPP R8LTE TDD2021目 錄TD-SCDMA系統(tǒng)概述雙工技術(shù)和多址技術(shù)TD-SCDMA無(wú)線根本原理TD-SCDMA的語(yǔ)音編碼TD-SCDMA的信道編碼TD-SCDMA的幀構(gòu)造和時(shí)隙構(gòu)造TD-SCDMA的擴(kuò)頻、加擾TD-SCDMA的調(diào)制方式TD-SCDMA的結(jié)合檢測(cè)和智能天線雙工技術(shù)：區(qū)分用戶的上行/下行信號(hào)頻分雙工FDD：以不同頻率區(qū)分上行和下行優(yōu)點(diǎn)：實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單缺陷：上下行業(yè)務(wù)不對(duì)稱時(shí)主要是數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)頻譜利用效率低時(shí)分雙工TDD：以不同時(shí)隙區(qū)分上行和下行優(yōu)點(diǎn)在上下行業(yè)務(wù)不對(duì)稱時(shí)可以給上下行靈敏分配不同數(shù)量的時(shí)隙，頻譜效率高上行和下行運(yùn)

9、用一樣頻率載頻，便于引入智能天線、結(jié)合檢測(cè)等新技術(shù)缺陷實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜，需求GPS同步和CDMA技術(shù)一同運(yùn)用時(shí)，上下行之間的干擾控制難度較大頻率時(shí)間功率FDMA頻率時(shí)間功率TDMA多址技術(shù)：區(qū)分不同用戶功率時(shí)間CDMA頻率CDMA實(shí)現(xiàn)原理：碼序列的相關(guān)性相關(guān)相關(guān)性100 不相關(guān)0相關(guān) (a)(b)+1-1+1-1+1-1+111111111CDMA實(shí)現(xiàn)原理：擴(kuò)頻UE1: 11 1UE2:11 c1:1 1 1 1 1 1 1 1 c2:1 1 1 1 1 1 1 1 UE1c1：1 1 1 1 1 1 1 1 UE2c2：1 1 1 1 1 1 1 1 UE1c1UE2c2：0 2 0 2 0 2

10、0 2 UE1c1 UE2c2：0 2 0 2 0 2 0 2 UE1運(yùn)用c1解擴(kuò)：c11 1 1 1 1 1 1 1 解擴(kuò)結(jié)果： 0 2 0 2 0 2 0 2積分判決：4表示1 4表示1UE2運(yùn)用c2解擴(kuò)：c21 1 1 1 1 1 1 1 解擴(kuò)結(jié)果： 0 2 0 2 0 2 0 2積分判決：4表示1 4表示1CDMA實(shí)現(xiàn)原理：解擴(kuò)系統(tǒng)所允許的最大干擾電平解調(diào)門限CDMA實(shí)現(xiàn)原理：頻域解釋 功率譜可以給一切用戶共享的功率 Ebit解擴(kuò)用戶增益其他用戶干擾信號(hào)EchipEb / No = Ec / Io 增益碼分多址CDMA的技術(shù)特點(diǎn)抗干擾才干強(qiáng)，頻率復(fù)用度高，頻譜利用率大大提高嚴(yán)密性強(qiáng)：擴(kuò)

11、頻后的信號(hào)近似白噪聲系統(tǒng)的用戶容量是軟容量，各有利弊占用帶寬較大：對(duì)功放要求高耗電較大自干擾系統(tǒng)系統(tǒng)內(nèi)用戶相互關(guān)擾，技術(shù)實(shí)現(xiàn)難度大頻率碼時(shí)間FDMATDMACDMAF3TS3碼1F3TS2碼2F2TS1碼3F1TS1碼4TD-SCDMA運(yùn)用的多址接入技術(shù)：FDMATDMACDMASDMA智能天線目 錄TD-SCDMA系統(tǒng)概述雙工技術(shù)和多址技術(shù)TD-SCDMA無(wú)線根本原理TD-SCDMA的語(yǔ)音編碼TD-SCDMA的信道編碼TD-SCDMA的幀構(gòu)造和時(shí)隙構(gòu)造TD-SCDMA的擴(kuò)頻、加擾TD-SCDMA的調(diào)制方式TD-SCDMA的結(jié)合檢測(cè)和智能天線TD-SCDMA通訊模型信源解碼信源編碼Interl

12、eavingdeinterleaving信道編碼交錯(cuò)去交錯(cuò)信道解碼調(diào)制解調(diào)射頻發(fā)射射頻接納無(wú)線信道加擾解擾擴(kuò)頻解擴(kuò)時(shí)隙突發(fā)脈沖時(shí)隙信息提取常用術(shù)語(yǔ) Bit比特：經(jīng)過(guò)信源編碼的，含有信息的數(shù)據(jù)Symbol符號(hào)：經(jīng)過(guò)信道編碼、交錯(cuò)后的數(shù)據(jù)Chip碼片：經(jīng)過(guò)最終擴(kuò)頻得到的數(shù)據(jù)Chip Rate (cps)：碼片速率，CDMA系統(tǒng)的根底參數(shù)TD-SCDMA系統(tǒng)碼片速率為1.28McpsSpreading FactorSF，擴(kuò)頻因子：擴(kuò)頻碼的長(zhǎng)度TD-SCDMA通訊模型信源解碼信源編碼Interleavingdeinterleaving信道編碼交錯(cuò)去交錯(cuò)信道解碼調(diào)制解調(diào)射頻發(fā)射射頻接納無(wú)線信道加擾解擾擴(kuò)

13、頻解擴(kuò)時(shí)隙突發(fā)脈沖時(shí)隙信息提取TD-SCDMA的信源編碼TD-SCDMA與WCDMA系統(tǒng)都是采用AMR (Adaptive Multi-Rate) 語(yǔ)音編碼編碼共有8種，速率從12.2Kbps4.75Kbps，與目前各種主流挪動(dòng)通訊系統(tǒng)運(yùn)用的編碼方式兼容，有利于設(shè)計(jì)多模終端12.2kbps (GSM-EFR), 10.2kbps, 7.95kbps7.40kbps (IS-641,US-TDMA speech codec), 6.70kbps (PDC-EFR)5.90kbps, 5.15kbps, 4.75kbpsTD-SCDMA通訊模型信源解碼信源編碼Interleavingdeinter

14、leaving信道編碼交錯(cuò)去交錯(cuò)信道解碼調(diào)制解調(diào)射頻發(fā)射射頻接納無(wú)線信道加擾解擾擴(kuò)頻解擴(kuò)時(shí)隙突發(fā)脈沖時(shí)隙信息提取TD-SCDMA的信道編碼信道編碼的作用：添加符號(hào)間的相關(guān)性，以便在遭到干擾的情況下恢復(fù)信號(hào)1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22編碼類型語(yǔ)音業(yè)務(wù)：卷積碼1/2、1/3數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)：卷積碼或Turbo碼編碼效率將直接影響用戶對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的體驗(yàn)TD-SCDMA的交錯(cuò)交錯(cuò)的作用：打亂符號(hào)間的相關(guān)性，減小信道快衰落和干擾帶來(lái)的影響1111333344441324132413241324要發(fā)送的信息發(fā)送端交錯(cuò)過(guò)程這段數(shù)據(jù)處于

15、深衰落，或者有強(qiáng)干擾1324132413241324接納端解交錯(cuò)延續(xù)的錯(cuò)誤變成隨機(jī)的錯(cuò)誤22222222TD-SCDMA通訊模型信源解碼信源編碼Interleavingdeinterleaving信道編碼交錯(cuò)去交錯(cuò)信道解碼調(diào)制解調(diào)射頻發(fā)射射頻接納無(wú)線信道加擾解擾擴(kuò)頻解擴(kuò)時(shí)隙突發(fā)脈沖時(shí)隙信息提取無(wú)線幀10ms子幀5msTS5TS4TS0TS2TS1GPTS3TS6DwPTSUpPTSTD-SCDMA幀構(gòu)造：737個(gè)常規(guī)時(shí)隙TS0TS63個(gè)輔助時(shí)隙DwPTS：下行導(dǎo)頻時(shí)隙，用于下行同步UpPTS：上行導(dǎo)頻時(shí)隙，用于上行同步GP：上行、下行同步間的維護(hù)時(shí)隙TD-SCDMA常規(guī)時(shí)隙TS0TS6構(gòu)造Mi

16、damble碼：又稱為訓(xùn)練序列，用于信道估計(jì)，估計(jì)結(jié)果用于結(jié)合檢測(cè)算法物理層控制信息：物理層過(guò)程如功率控制、上行同步等的控制信號(hào)MidambleGP16業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)675 s業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)物理層控制信息TD-SCDMA通訊模型信源解碼信源編碼Interleavingdeinterleaving信道編碼交錯(cuò)去交錯(cuò)信道解碼調(diào)制解調(diào)射頻發(fā)射射頻接納無(wú)線信道加擾解擾擴(kuò)頻解擴(kuò)時(shí)隙突發(fā)脈沖時(shí)隙信息提取TD-SCDMA運(yùn)用的擴(kuò)頻碼：OVSF (Walsh)OVSF：正交可變擴(kuò)頻因子，由Walsh矩陣生成碼道定義：Cch SF, k, SF為擴(kuò)頻因子，k 為碼道號(hào), 0 k SF-1SF = 1SF = 2SF = 4

17、Cch 1,0 = (1)Cch 4,0 =(1,1,1,1)Cch 4,1 = (1,1,-1,-1) Cch 4,2 = (1,-1,1,-1)Cch 4,3 = (1,-1,-1,1)Cch 2,1 = (1,-1)Cch 2,0 = (1,1)TD-SCDMA典型業(yè)務(wù)需求的擴(kuò)頻碼資源典型業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)速率(Kbps)下行碼道資源上行碼道資源AMR12.2K語(yǔ)音業(yè)務(wù)下行：12.2+3.4上行：12.2+3.42個(gè)SF16的碼道1個(gè)SF8的碼道可視電話 (Video Call)下行：64上行：648個(gè)SF16的碼道1個(gè)SF2的碼道PS 128k下行：128+3.4上行：16+3.41個(gè)SF1的碼

18、道即整個(gè)時(shí)隙1個(gè)SF8的碼道TD-SCDMA運(yùn)用的上行擴(kuò)頻因子為1/2/4/8/16，下行為1或16上行公共信道TS0TS1TS2TS3TS4TS5TS6用戶業(yè)務(wù)在時(shí)隙中的分配下行公共信道User A語(yǔ)音User AUser AUser DUser DPS 128KUser C可視User CUser CUser CUser CUser CUser CUser CUser CUser B語(yǔ)音User BUser BTD-SCDMA通訊模型信源解碼信源編碼Interleavingdeinterleaving信道編碼交錯(cuò)去交錯(cuò)信道解碼調(diào)制解調(diào)射頻發(fā)射射頻接納無(wú)線信道加擾解擾擴(kuò)頻解擴(kuò)時(shí)隙突發(fā)脈沖時(shí)隙

19、信息提取TD-SCDMA系統(tǒng)擴(kuò)頻碼、擾碼的區(qū)別區(qū)別1：作用不同擴(kuò)頻碼用于區(qū)分同一個(gè)小區(qū)一樣時(shí)隙內(nèi)的不同用戶擾碼用于區(qū)分不同小區(qū)，相鄰小區(qū)需求分配不同的擾碼區(qū)別2：對(duì)碼序列的相關(guān)性的要求不同擴(kuò)頻碼只需求關(guān)注碼間相互關(guān)特性擾碼不但關(guān)注碼間相互關(guān)特性，還要思索碼本身的自相關(guān)特性TD-SCDMA運(yùn)用的擾碼序列：Gold序列Gold序列：由m序列的不同相位異或而成比m序列數(shù)量多： 2n-1個(gè)n為移位存放器長(zhǎng)度 碼間干擾比m序列稍大大10左右TD-SCDMA的擾碼長(zhǎng)度固定為16chips，共有128個(gè)TD-SCDMA通訊模型信源解碼信源編碼Interleavingdeinterleaving信道編碼交錯(cuò)去交錯(cuò)信道解碼調(diào)制解調(diào)射頻發(fā)射射頻接納無(wú)線信