【資料名稱】：01 TD-SCDMA 無線接入網(wǎng)原理

【資料作者】：無

【資料日期】：2002

【資料語言】：中文

【資料格式】：DOC

【資料目錄和簡介】：

TD-SCDMA 無線接入網(wǎng)原理
培訓目標
學完本課程后，您應該能：
了解TD-SCDMA系統(tǒng)的發(fā)展和演進
闡明TD-SCDMA的雙工技術及多址技術特點
描述TD-SCDMA采用的語音編碼和信道編碼
理解擴頻碼和擾碼在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
雙工技術和多址技術
TD-SCDMA無線基本原理
TD-SCDMA的語音編碼
TD-SCDMA的信道編碼
TD-SCDMA的幀結(jié)構(gòu)和時隙結(jié)構(gòu)
TD-SCDMA的擴頻、加擾
TD-SCDMA的調(diào)制方式
TD-SCDMA的聯(lián)合檢測和智能天線
目錄
TD-SCDMA系統(tǒng)概述
雙工技術和多址技術
TD-SCDMA無線基本原理
TD-SCDMA的語音編碼
TD-SCDMA的信道編碼
TD-SCDMA的幀結(jié)構(gòu)和時隙結(jié)構(gòu)
TD-SCDMA的擴頻、加擾
TD-SCDMA的調(diào)制方式
TD-SCDMA的聯(lián)合檢測和智能天線
移動通信發(fā)展歷程
TD-SCDMA與其他3G制式技術比較
TD-SCDMA發(fā)展歷程
1995年11月，CATT（電信科學技術研究院）和美國Cwill公司合資成立信威公司，開發(fā)SCDMA（大靈通）無線通信系統(tǒng)
1998年6月，CATT代表中國向國際電聯(lián)（ITU）提交TD-SCDMA技術提案
1999年10月，CATT和西門子公司組建聯(lián)合團隊，合作開發(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際標準
2002年10月，中國為TDD分配155MHz頻率資源
中國3G頻譜分配
第三代公眾移動通信系統(tǒng)的工作頻段：
（一）主要工作頻段：
頻分雙工 (FDD) 方式：
1920-1980MHz / 2110-2170MHz
時分雙工 (TDD) 方式：
1880-1920MHz、2010-2025MHz
（二）補充工作頻率：
頻分雙工 (FDD) 方式：
1755-1785MHz / 1850-1880MHz
時分雙工 (TDD) 方式：2300-2400MHz
（三）衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)工作頻段：
1980-2010MHz / 2170-2200MHz
TD-SCDMA發(fā)展歷程 (續(xù))
2002年10月30日，TD-SCDMA 產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟正式成立
TD-SCDMA發(fā)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
2004 年12 月9 日，總理在荷蘭接通了來自北京的全球第一個TD-SCDMA 商用手機國際長途電話
2005 年3 月，TD-SCDMA 試驗網(wǎng)在北京建成
2006年1月20日信息產(chǎn)業(yè)部正式頒布，3G三大國際標準之一的“中國標準”TD-SCDMA為我國通信行業(yè)標準
2007年4月，中國移動TD-SCDMA網(wǎng)絡建設揭開序幕
2008年4月1日，中國移動TD-SCDMA網(wǎng)絡放號，開始商用……
TD-SCDMA系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)鏈
3G的業(yè)務應用－會話型業(yè)務
語音業(yè)務和可視電話
3G的業(yè)務應用－后臺類業(yè)務
3G的業(yè)務應用－流媒體業(yè)務
視頻點播 (VOD)
3G的業(yè)務應用－交互類業(yè)務
TD-SCDMA網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)
TD-SCDMA 標準進展－3GPP
目錄
TD-SCDMA系統(tǒng)概述
雙工技術和多址技術
TD-SCDMA無線基本原理
TD-SCDMA的語音編碼
TD-SCDMA的信道編碼
TD-SCDMA的幀結(jié)構(gòu)和時隙結(jié)構(gòu)
TD-SCDMA的擴頻、加擾
TD-SCDMA的調(diào)制方式
TD-SCDMA的聯(lián)合檢測和智能天線
雙工技術：區(qū)分用戶的上行/下行信號
頻分雙工（FDD）：以不同頻率區(qū)分上行和下行
優(yōu)點：實現(xiàn)簡單
缺點：上下行業(yè)務不對稱時（主要是數(shù)據(jù)業(yè)務）頻譜利用效率低
時分雙工（TDD）：以不同時隙區(qū)分上行和下行
優(yōu)點
在上下行業(yè)務不對稱時可以給上下行靈活分配不同數(shù)量的時隙，頻譜效率高
上行和下行使用相同頻率載頻，便于引入智能天線、聯(lián)合檢測等新技術
缺點
實現(xiàn)較復雜，需要GPS同步
和CDMA技術一起使用時，上下行之間的干擾控制難度較大
多址技術：區(qū)分不同用戶
CDMA實現(xiàn)原理：碼序列的相關性
CDMA實現(xiàn)原理：擴頻
CDMA實現(xiàn)原理：解擴
CDMA實現(xiàn)原理：頻域解釋
碼分多址（CDMA）的技術特點
抗干擾能力強，頻率復用度高，頻譜利用率大大提高
保密性強：擴頻后的信號近似白噪聲
系統(tǒng)的用戶容量是軟容量，各有利弊
占用帶寬較大：對功放要求高（耗電較大）
自干擾系統(tǒng)－系統(tǒng)內(nèi)用戶互相干擾，技術實現(xiàn)難度大
TD-SCDMA使用的多址接入技術： FDMA＋TDMA＋CDMA＋SDMA（智能天線）
目錄
TD-SCDMA系統(tǒng)概述
雙工技術和多址技術
TD-SCDMA無線基本原理
TD-SCDMA的語音編碼
TD-SCDMA的信道編碼
TD-SCDMA的幀結(jié)構(gòu)和時隙結(jié)構(gòu)
TD-SCDMA的擴頻、加擾
TD-SCDMA的調(diào)制方式
TD-SCDMA的聯(lián)合檢測和智能天線
TD-SCDMA通信模型
常用術語
Bit（比特）：經(jīng)過信源編碼的，含有信息的數(shù)據(jù)
Symbol（符號）：經(jīng)過信道編碼、交織后的數(shù)據(jù)
Chip（碼片）：經(jīng)過最終擴頻得到的數(shù)據(jù)
Chip Rate (cps)：碼片速率，CDMA系統(tǒng)的基礎參數(shù)
TD-SCDMA系統(tǒng)碼片速率為1.28Mcps
Spreading Factor（SF，擴頻因子）：擴頻碼的長度

TD-SCDMA通信模型
TD-SCDMA的信源編碼
TD-SCDMA與WCDMA系統(tǒng)都是采用AMR (Adaptive Multi-Rate) 語音編碼
編碼共有8種，速率從12.2Kbps～4.75Kbps，與目前各種主流移動通信系統(tǒng)使用的編碼方式兼容，有利于設計多模終端
12.2kbps (GSM-EFR), 10.2kbps, 7.95kbps
7.40kbps (IS-641,US-TDMA speech codec), 6.70kbps (PDC-EFR)
5.90kbps, 5.15kbps, 4.75kbps
TD-SCDMA通信模型
TD-SCDMA的信道編碼
信道編碼的作用：增加符號間的相關性，以便在受到干擾的情況下恢復信號
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
語音業(yè)務：卷積碼（1/2、1/3）
數(shù)據(jù)業(yè)務：卷積碼或Turbo碼
編碼效率將直接影響用戶對數(shù)據(jù)業(yè)務的體驗
TD-SCDMA的交織
交織的作用：打亂符號間的相關性，減小信道快衰落和干擾帶來的影響
TD-SCDMA通信模型
TD-SCDMA幀結(jié)構(gòu)：7＋3
TD-SCDMA常規(guī)時隙（TS0～TS6）結(jié)構(gòu)
Midamble碼：又稱為訓練序列，用于信道估計，估計結(jié)果用于聯(lián)合檢測算法
物理層控制信息：物理層過程（如功率控制、上行同步等）的控制信號
TD-SCDMA通信模型
TD-SCDMA使用的擴頻碼：OVSF (Walsh)
OVSF：正交可變擴頻因子，由Walsh矩陣生成
碼道定義：Cch SF, k, SF為擴頻因子，k 為碼道號, 0 ≤ k ≤ SF-1

TD-SCDMA典型業(yè)務需要的擴頻碼資源
TD-SCDMA使用的上行擴頻因子為1/2/4/8/16，下行為1或16

用戶業(yè)務在時隙中的分配
TD-SCDMA通信模型
TD-SCDMA系統(tǒng)擴頻碼、擾碼的區(qū)別
區(qū)別1：作用不同
擴頻碼用于區(qū)分同一個小區(qū)相同時隙內(nèi)的不同用戶
擾碼用于區(qū)分不同小區(qū)，相鄰小區(qū)需要分配不同的擾碼

區(qū)別2：對碼序列的相關性的要求不同
擴頻碼只需要關注碼間互相關特性
擾碼不但關注碼間互相關特性，還要考慮碼本身的自相關特性
TD-SCDMA使用的擾碼序列：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（n為移位寄存器長度）
碼間干擾比m序列稍大（大10％左右）





TD-SCDMA的擾碼長度固定為16chips，共有128個
TD-SCDMA通信模型
調(diào)制的作用
把需要傳遞的信息送上射頻信道
不同的調(diào)制方式可以極大地影響空中接口提供數(shù)據(jù)業(yè)務的能力
2PSK：定義2個相位，每個相位需要1個比特表示
0°－0180°－1
4PSK：定義4個相位，每個相位需要2個比特表示
0°－0090°－01180°－10270°－11
8PSK（EDGE采用）：定義8個相位，每個相位由3個比特表示
0°－00045 °－00190°－010135°－011
180°－100225°－101270°－110315°－111
TD-SCDMA 調(diào)制方式
TD-SCDMA通信模型
復雜多變的無線傳播環(huán)境
克服干擾的利器：聯(lián)合檢測
對多個用戶的信號進行聯(lián)合處理，充分利用用戶信號的擴頻碼、幅度、定時、延遲等信息，一步解調(diào)出所有用戶信號
控制干擾的法寶：智能天線
問題
請說明TDD技術的特點
請說明CDMA技術的特點
TD-SCDMA采用的哪種語音編碼？
在TD-SCDMA系統(tǒng)中，區(qū)分用戶、區(qū)分小區(qū)分別采用哪種碼？
TD-SCDMA采用哪種調(diào)制方式？
聯(lián)合檢測和智能天線的主要作用是什么？