TDscdma百问百答汇总.docx

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TDscdma百问百答汇总

第一章TD-SCDMA物理层基础知识问答

1.TD-SCDMA的核心网和WCDMA,CDMA2000一样吗？

UTRA无线接入网络的构成

在核心网侧，R4及以后版本，TD-SCDMA和WCDMA是一样的

2.物理层的结构和功能

物理层（L1）在OSI参考模型中处于最底层，它提供物理介质中比特流传输所需要的所有功能。

物理层相对其它层接口如图1-1所示。

图1-1物理层相对其它层接口示意图

物理层通过与MAC接口在每一个传输时间间隙（TTI）获取的传输数据块集TBS到无线接口上传送，物理层提供的数据传输服务都是通过MAC子层的传输信道实现的。

物理层的操作严格按照L1无线帧的定时进行，TBS的产生就与L1无线帧严格对应，即每10ms或10ms的整数倍产生一个传输块。

物理层通过与RRC接口获取高层对物理层控制的配置信息。

物理层协议分为五部分，物理信道、编码复用子层、扩频调制子层、物理层过程和物理层测量。

3.TD-SCDMA与WCDMA空中接口的差别

◆帧结构的差别

见下节分析

◆物理信道不同

TD-SCDMA增加了其特有的三个物理信道：

DwPCH、UpPCH和FPACH,不使用FDD的某些物理信道。

◆随机接入过程不同

WCDMA系统中的RACH使用前缀（preamble）发射进行初始的随机接入，preamble发射使用开环功率设定，功率斜坡增加重试；然后通过接入指示信道（AICH）返回调整信息，然后再使用RACH接入。

TD-SCDMA中在随机接入过程中在UpPTS中发射上行同步序列SYNL_UL，开环功率设定，功率斜坡增加重试的方法进行初始接入，通过FPACH返回同步及功率调整信息，然后再使用RACH接入。

◆小区搜索过程不同

WCDMA系统中的小区同步是3步过程（详见3GPP相关协议）。

TD-SCDMA系统中的小区同步是4步过程：

搜索DwPTS、扰码和基本midamble码标识、控制多帧同步和读BCH信息。

◆特有的上行同步过程

使用开环功控建立初始同步

使用闭环功控进行同步的保持

◆信道化编码不同

对于BCH/PCH信道，WCDMA系统和TD-SCDMA系统的编码机制和编码速率不同：

其它信道相同。

信道

TD-SCDMA

WCDMA

BCH

1/3卷积码

1/2卷积码

PCH

1/2或1/3卷积码

1/2卷积码

◆调制方式不同

与WCDMA相比，TD-SCDMA系统除了可以使用QPSK调制方式外，还可以使用8PSK调制方式。

◆Uu接口层2（MAC、RLC、PDCP、BMC）的差别

Uu接口上层2包括以下协议：

MAC、RLC、PDCP和BMC。

其中对WCDMA系统和TD-SCDMA系统来讲，RLC、PDCP和BMC协议无差别，两系统仅在MAC协议上有差别。

MAC协议上的差别

功能：

对WCDMA系统和TD-SCDMA系统来讲，MAC功能相同；

◆传输信道上的差别：

W-CDMA特有的传输信道：

公共分组信道（CPCH）；

TD-SCDMA特有的传输信道：

上行共享信道（USCH）；

MAC数据PDU上的差别：

MAC数据PDU由一个可选的MAC头和一个MAC业务数据单元组成，MAC头又包括TCTF,UE-IdType,UE-Id和C/T几部分，其中目标信道类型域TCTF的编码方式在WCDMA系统和TD-SCDMA系统中不同。

RACH发送控制过程的不同：

由RRC配置的RACH发送控制信息单元有所不同，RACH发送控制不同：

WCDMA系统中RACH的发送时间间隔（TTI）为10ms或20ms，而TD-SCDMA系统中RACH的发送时间间隔为5ms、10ms或20ms，且TTI的选择方式也不同。

◆Uu接口层3（RRC）的差别

RRC功能上的差异

慢速动态信道分配（SlowDCA）是TD-SCDMA系统特有的功能，除此之外，WCDMA系统和TD-SCDMA系统在RRC功能上完全一致。

4.TD-SCDM有几种多址方式？

各种多址方式是如何联系的？

工作原理是什么？

✧在时间轴上，上行和下行分开，实现了TDD模式。

这也是时分多址

✧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，这是频分多址。

✧在频率轴上，不同频点的载波可以共存。

✧在能量轴上，每个频点的每个时隙可以容纳16个码道。

（对于下行，扩频因子最大为16，这意味着可以有16个正交的码数据流存在一个时隙内。

以语音用户为例，每个AMR12.2K占用两个码道，则一个时隙内可以容纳8个用户。

）

✧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，实现了空分多址。

智能天线是TD最为关键的技术，是TD实现的基础和前提，智能天线由于采用了波束赋形技术，可以有效的降低干扰，提高系统的容量。

智能技术是接力切换等技术的前提。

5.TD-SCDMA为何要上行同步？

TD-SCDMA需要使用联合检测技术，来减小系统内的干扰，增大容量，联合检测需要一次分析多个用户的冲激相应矩阵。

所以必须使不同的用户在一个时隙内同时到达基站。

因此需要上行同步。

虽然UE能够从NodeB接收到下行信号，但是UE还是不知道到NodeB的距离。

这样会导致非同步的上行发送。

因此，上行方向上的第一次发送是在特殊的时隙UpPTS里面发送，这样做的目的是减少对业务时隙的干扰。

6.TD-SCDMA的帧结构是什么样的？

帧长是多少时间？

TDD模式下的物理信道是一个突发，在分配到的无线帧中的特定时隙发射。

3GPP定义的一个TDMA帧长度为10ms。

每个子帧的时长为5ms。

每一个子帧又分成长度为675us的7个常规时隙（TS0~TS6）和3个特殊时隙：

DwPTS（下行导频时隙）、G（保护间隔）和UpPTS（上行导频时隙）。

✧每子帧包含3个特殊时隙（共352Chips）：

✧DwPTS：

下行导频时隙96Chips，75us；

✧GP：

上、下行保护时隙96Chips，75us；

✧UpPTS：

上行导频时隙160Chips，125us；

✧每子帧包含7个普通时隙

✧TS0：

下行广播时隙；

✧TS1～TS6：

业务时隙；

✧TS0为下行时隙，TS1为上行时隙；

✧每子帧有两个上/下行转换点：

✧特殊时隙中的DwPTS与UpPTS之间，保护间隔96Chips（75us）；

✧业务时隙的上行时隙与下行时隙之间，保护间隔16Chips（12.5us）；

✧每个时隙有16Chips的保护间隔：

✧TS0与DwPTS之间：

48Chips，37.5us；

✧DwPTS与UpPTS之间：

96Chips，75us；

✧UpPTS与TS1之间：

32Chips，25us；

✧业务时隙之间：

16Chips，12.5us；

✧子帧与子帧之间：

16Chips，12.5us；

✧

7.TD-SCDMA的帧结构中的TS0,DWpTs，UpPts是做什么用的？

TS0时隙的头两个码道是PCCPCH主公共物理信道，用于映射BCH传输信道。

Dwpts映射DWPCH物理信道，用于下行导频的发送

UPPTS因社uppch物理信道，用于上行导频的发送

S113545225135S2315225

8.GP是做什么的？

他对TD-SCDMA的小区半径是如何限制的？

由于TD-SCDMA是个上下行都遵从一个时间同步的系统，因此上下行的转换需要一定的缓冲，以使得距离基站远近不同的用户都拥有足够的时间进行信号的提前发送，以便以统一的时间到达基站。

实现上行同步。

因此GP的长度直接决定了TD-SCDMA的覆盖范围，GP的长度为96个chip，折合成距离为11.25KM,因此TD-SCDMA的最大覆盖距离为11.25km。

9.TD-SCDMA的业务时隙是如何安排的？

上行和下行是如何分开的？

✧每子帧有两个上/下行转换点：

✧特殊时隙中的DwPTS与UpPTS之间，保护间隔96Chips（75us）；

✧业务时隙的上行时隙与下行时隙之间，保护间隔16Chips（12.5us）；

✧在业务时隙之间引入上下行转换点，可处理上、下行不对称的业务；

✧DwPTS与UpPTS之间的的转换点位置固定：

✧便于下行同步、上行同步、随机接入的过程的处理；

✧业务时隙的上行时隙与下行时隙之间的转换点位置不固定：

✧便于处理上、下行不对称的业务；

10.什么是CCTRCH?

MAC层与物理层之间的数据交换，是根据传输块集（TBS）来定义的。

在传输信道上，一个传输块集可以在每一个传输时间间隙（TTI）内传送。

一个TBS可能包括一个或几个传输块，一个传输块等同于一个MACPDU。

在MAC层，多个逻辑信道可以复用在一起并映射到传输信道（在MAC层逻辑信道的复用要求具有相同的QoS），传输信道分为公共传输信道和专用传输信道，公共传输信道会被许多UE同时收到，需要对UE进行带内识别，以确定这些信息是发给/来自哪个（些）UE的。

专用传输信道具有快速功率控制和快速数据数率可变的特点，与每个UE完全一一对应，通过装载该传输信道的物理信道的扩频码、扰码和频率就可以完全识别。

在物理层，多个传输信道可以被复用到一起并映射到物理信道。

被复用的传输信道可以具有不同的QoS。

物理层各传输信道的TFCS是在每次连接建立时，由接纳控制所定义的。

MAC层依据瞬时数据传输速率为每条传输信道从TFCS中选择一个适当的TF。

具有不同TF的几条TrCH的可以被复用到一起。

物理层的主要功能就是把不同传输信道经过附加CRC、信道编码、交织、速率匹配等过程之后复用至同一个CCTrCH，映射到物理信道的帧结构，而后物理信道的数据再经过信道化码扩频、加扰、QPSK调制、载波调制等过程之后发到空中。

以上一系列操作的逆过程也是物理层的所要解决的内容。

注意在UE和UTRAN间第二层（L2）上帧按CFN进行传输，即在第二层传输的TBS在对等实体间具有相同的CFN。

在无线接口物理层上的无线帧按SFN进行传输，SFN由BCH广播，CFN和SFN存在一定的映射关系。

不能将不同的CCTrCH映射到同一物理信道；一条CCTrCH可以映射到一条或多条物理信道上。

11.TD-SCDMA中的TFCI是如何起作用的？

对于每个用户，TFCI信息将在每10ms无线帧里发送一次。

TFCI的传送在呼叫建立时候商定，在呼叫过程中可以重新商定。

对每一个CCTrCH，高层信令将指示所使用的TFCI格式。

对于每一个所分配的时隙是否承载TFCI信息也由高层分别告知。

如果一个时隙包含TFCI信息，它总是按高层分配信息的顺序采用该时隙的第一个信道码进行扩频。

TFCI在时隙的数据部分传输，同数据一同扩频。

TFCI符号均匀分布在子帧之间与数据块间，因此midamble码保持相同。

如果没有TPC和SS信息传送，TFCI就直接与midamble码域相邻。

TFCI在上下行链路传输。

对每一个用户TFCI每隔10MS传送一次TFCI的传送在呼叫建立时候商定，在呼叫过程中可以重新商定。

对于CCTRCH，TFCI格式由高层信令指示。

TFCI在时隙的数据部分传输，同数据一同扩频。

TFCI符号均匀分布在子帧之间与数据块间，因此midamble码保持相同。

如果没有TPC和SS，TFCI在midamble码的两恻。

下图是他们的位置TFCI通知接收端CCTrCHs的传输格式组合。

只要TFCI检测到了，传输格式组合和单个传输信道的传输格式就知道了，这样就可以执行对传输信道的解码。

针对一个传输信道而言：

✓TF：

传输格式，包含传输块比特，传输块数目（TTI），编码方式，速率参数等等；

✓TFS：

某个传输信道多种TF的集合；

✓TFI：

在TFS内各个TF的标识；

针对一个CCTrCH信道而言：

✓TFC：

多个不同（类型不同或者速率不同）传输信道构成一个CCTrCH信道这样一个组合格式；

✓TFCS：

某个CCTrCH信道可以使用的多个TFC的集合；

✓TFCI：

在TFCS内各个TFC的标识；

12.TD-SCDMA的转换点可以调整吗？

可以调整，但如果一簇相邻小区采用同一个频点，则进行调整时，必须全部调整。

如果不同基站，不同频点，则可以分别进行调整。

如果多个频点共用一个基站天线，也只能进行统一调整。

13.TD-SCDMA采用何种编码方式，编码的流程是什么？

传输信道类型

编码方式

编码率

BCH

卷积编码

1/3

PCH

1/3，1/2

RACH

1/2

DCH,DSCH,FACH,USCH

1/3，1/2

Turbo编码

1/3

无编码

编码与复用过程处理的对象为传输信道。

传输信道包含控制部分和数据部分到达基带发送模块，其中数据部分以Transportblock/Transportblockset（传输块/传输块集）的形式到达，一个传输块对应一个MACPDU。

基带发送部分的编码与复用过程需要处理五种类型的传输信道：

DCH、BCH、FACH、PCH、DSCH，它们分别要映射到DPDCH、P-CCPCH、S-CCPCH、S-CCPCH和PDSCH这些物理信道上来。

对传输信道的处理流程如图2-2所示。

图中虚框表示一个TTI的传输块的基带处理流程。

图中的各个环节的详细描述可参见规范3GTS25.212，本文档简要描述各环节的处理和有关指标。

14.TD-SCDMA的数据是如何扩频到码片速率的？

以语音业务为例，编码前速率为12.2K,如下图。

经过SF=16的扩频，映射到一个时隙的两个码道

15.TD-SCDMA的码片速率和占用带宽是什么关系？

TD-SCDMA的多址接入方案是采用直接序列扩频码分多址（DS-CDMA），扩频带宽约为1.6MHz，这是根据码速率而来的，TD的码速率为1.28MHz,采用滚降系数为0.22的滤波器。

那么占用的带宽为1.28×（1+α）=1.5616约为1.6M。

16.比特bit，符号Sysmbol，码片Chip分别指的是何种数据？

三者之间的联系是什么？

经过编码后的数据流在qpsk调整和扩频前称为bits，进行QPSK调制后称为SYSMBOL,将sysmbol扩频后输出，成为chip。

TD-SCDMA的chip速率为1.28Mbps.

17.什么是物理信道?

一个时隙可以提供多少物理信道？

物理信道可以认为是一个时隙的某个码道。

一个下行链路时隙可以提供16个码道。

普通物理信道由频率、时隙、信道码、训练序列位移、帧来共同定义

18.扩频因子决定一个时隙的物理信道数目吗？

是的，扩频因子不同，一个时隙内的码道数目也不同。

TD-SCDMA的下行链路扩频因子为16，因此码道数也为16。

19.扰码的作用是什么？

使得谱特性更好，更好的白噪声化。

区分不同的小区

20.一个用户的下行链路可以占用多个时隙，多个码道吗？

AMR12.2K语音用户占用1个时隙，两个码道。

384kbps业务占用4个时隙，每个时隙16个码道

21.一个用户的上行链路可以占用多个时隙，多个码道吗？

上行链路用户最多可以占用2个码道。

22.TD-SCDMA的上下行扩频因子是多少？

为什么采用这些扩频因子？

上行链路的扩频因子为1，2，4，6，8，16，下行链路的扩频因子为16。

当下行速率为2Mbps时，扩频因子为1。

23.什么是OVSF?

是一种正交可变扩频因子（OVSF）码，保证在同一时隙上的不同扩频因子的扩频码保持正交。

OVSF码可以用码树的方法来定义，它的生成树如图2-28所示。

24.什么是TTI？

在相应的每个传输时间间隔TTI（TransmissionTimeInterval），数据以传输块的形式到达CRC单元。

这里的TTI允许的取值间隔是：

10ms、20ms、40ms、80ms。

25.TD-SCDMA的数据需要加扰吗？

为什么加扰？

扰码可以用来区分用户或者小区吗？

需要加扰，加扰的目的是为了较小峰均比值，另外加扰的目的是可以使UE和NODEB区分不同小区用户。

26.正交扩频与扰码

基本功能：

正交扩频与扰码，简称扩频（Spreading）或扩频调制、扩频码调制，是区别于传统通信系统最重要的操作。

信道化操作，也称为正交扩频，是基于正交可变扩频因子（OVSF）技术，用信道码（Channelizationcodes，一个高速数字序列，也称为扩频码、地址码、正交码）与数字信号相乘，将数据符号转化为一系列码片，提高数字符号的速率（成为码片速率1.28Mcps），增加信号带宽到1.6MHZ（扩频通讯的基本特征：

扩频后的扩频码序列带宽远大于扩频前的信息码元带宽）。

每个数据符号转化成的码片数目叫做扩频因子SF（SpreadingFactor），即一个扰码下的码字数目。

下行链路信道码区分同一小区（一个扇区）中不同用户的下行链路（即区分用户，同小区内不同用户扰码相同）。

信道化操作后，实数值的扩频信号由增益因子加权，加权后将I/Q两路的实数值码片流相加作为一个复数值的码片流（复值码片速率）；信道码是正交可变扩频因子OVSF码，可以改变扩频因子并保持不同长度的不同扩频码（不同用户的物理信道之间）的正交性。

下行链路信道化码是系统中最宝贵的资源，由于OVSF码树自身的特点（一小区主扰码对应一个扩频码树，码树的每一级定义长度为SF的信道码，扩频码树某一节点的占用将导致其所有子码树节点和直连高层节点的闭塞，即以选定码为根节点和所有的上辈码都不能被使用），需要尽量减小码表破网的可能性。

NodeB采用的信道码是由NBAP消息通知的，UE通过RRC消息知道扩频码。

专用信道的信道码必须按照最大比特速率预留。

上行链路信道化码不需要规划，由UE的物理层自适应决定。

27.TD-SCDMA时隙中的midamble码经过扩频吗？

midamble码是如何构成的？

midamble码和扩频码有对应关系码？

Midamble码为144个chip，不扩频，midamble码和扩频码有对应关系。

一个时隙内不同用户的midambel码是由一个基本的码循环移位而成，不同的小区使用不通的基本midamble码，由此在接受端可以在一个时隙内通过一个单一的循环相关同时进行信道的联合检测，不同用户的冲激响应顺序来自于相关器的输出。

在TD-SCDMA系统中，训练序列Midamble是用来区分相同小区、相同时隙内的不同用户的。

在同一小区的同一时隙内所有用户具有相同的Midamble码本（基本序列），不同用户的Midamble序列只是码本的不同移位。

在TD-SCDMA技术规范中，共有长度为128位的Midamble码128个。

训练序列Midamble安排在每个突发的正中位置，长度为144chips。

之所以将Midamble安排在每个突发的正中位置，是出于对可靠信道估计的考虑。

可以认为在整个突发的传输过程中，尤其是在慢变信道中，信道所受到的畸变是基本相同的。

所以，对位于突发正中的Midamble进行信道估计相当于是对整个突发信道变化进行了一次均值，从而能可靠地消除信道畸变对整个突发的影响。

28.TD-SCDMA的SYNC_DL码和扰码是对应的码？

系统为何采用这种对应方式？

32个SYNC-DL、256个SYNC-UL、128个Midamble、128个Scrambling，所有码被分成32个码组，每个码组由1个SYNC-DL、8个SYNC-UL、4个Midamble、4个Scrambling组成。

不同的邻近小区将使用不同的码组。

对UE来说，只要确定了小区使用的SYNC-DL，也就知道该小区使用哪些SYNC-UL、Midamble、Scrambling

五组正交码

SYNC-DL，32个，64bit

SYNC-UL，256个，128bit

Scrambling，128个，16bit标识小区

Midamble，128个，128bit

信道化码，31个，{1,2,4,8,16}bit标识用户

29.什么是传输信道？

什么是逻辑信道？

一个逻辑信道可以对应多个传输信道吗？

30.BCH只能映射入TS0吗？

TS0为何只占用两个码道？

是的，BCH只能映射入TS0的PCCPCH,SCCPCH可以映射到不同的时隙。

由于BCH是全向波束发送，因此需要发射功率较大，因此此时隙不会容许有其他的码道存在以便独占该时隙的发射功率。

31.P-PCCPCH和S-PCCPCH有何区别，映射码道相同吗？

P-PCCPCH映射BCH广播信道S-PCCPCH映射PCH和FACH这两个信道可以时分复用，占用一个时隙的两个码道。

P-PCCPCH只能映射入TS0时隙，S-PCCPCH可以映射所有下行时隙，也可以和TS0时隙中的P-PCCPCH时分复用。

32.传输信道和物理信道,逻辑信道的对应关系是什么？

33.TD-SCDMA可以提供的业务类型？

ØTD-SCDMA系统可以提供WCDMA系统提供的所有电路型业务。

包括

⏹电信业务（语音、短消息、传真、语音组和广播业务）

⏹承载业务（3.1K音频、同步/异步电路数据、语音/数据混合业务）

⏹附加在电路型业务上的补充业务

ØTD-SCDMA系统在业务提供上的特点主要体现在分组数据业务的提供上。

⏹TD-SCDMA系统可以提供WCDMA系统提供的所有分组数据业务

⏹它的TDD特性可以使TD－SCDMA比单纯的FDD技术更为有效地处理非对称业务（因特网下载）。

第二章TD-SCDMA物理层过程问答

34.小区搜索分为几步？

详细阐述小区搜索的过程。

在初始小区搜索中，UE搜索一个小区。

然后确定DwPTS同步，获得扰码和基本midamble码，控制多帧同步，然后读取BCH信息。

初始小区搜索按以下步骤进行：

1搜索DwPTS（自相关行）

UE利用DwPTS中SYNC_DL得到与某一小区的DwPTS同步，这一步通常是通过一个或多个匹配滤波器（或类似的装置）与接收到的从PN序列中选出来的SYNC_DL进行匹配实现。

为实现这一步，可使用一个或多个匹配滤波器（或类似装置）。

在这一步中，UE必须要识别出在该小区可能要使用的32个SYNC_DL中的哪一个SYNC_DL被使用。

⑵扰码和基本训练序列码识别

UE接收到P-CCPCH上的midamble码，DwPTS紧随在P-CCPCH之后。

每个DwPTS对应一组4个不同的基本midamble码，因此共有128个互不相同的基本midamble码。

基本midamble码的序号除以4就是SYNC_DL码的序号。

因此，32个SYNC_DL和P-CCPCH的32个midamble码组一一对应，这时UE可以采用试探法和错误排除法确定P-CCPCH到底采用了哪个midamble码。

在一帧中使用相同的基本midamble码。

由于每个基本midamble码与扰码是相对应的，知道了midamble码也就知道了扰码。

根据确认的结果，UE可以进行下一步或返回到第一步。

⑶实现复帧同步

UE搜索在P-CCPCH里的BCH的复帧MIB（MasterIndicationBlock），它由经过QPSK调制的DwPTS的相位序列（相对于在P-CCPCH上的midamble码）来标识。

控制复帧由调制在DwPTS上的QPSK符号序列来定位。

n个连续的DwPTS可以检测出目前MIB在控制复帧中的位置。

⑷读广播信道BCH

UE利用前几步已经识别出的扰码、基本训练序列码、复帧头读取被搜索到小区的BCH上的广播信息，根据读取的结果，UE可以得到小区的配置等公用信息。

4个