TD原理要点.docx

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TD原理要点

TD-SCDMA原理要点

（根据南京华苏各项目组提供的内容汇总）

1.信道编码方式

卷积编码、Turbo编码

2.调制方式

QPSK、8PSK

3.双工方式

TDD

特点：

Ø易于使用非对称频段,无需具有特定双工间隔的成对频段；

Ø适应用户业务需求，灵活配置时隙，优化频谱效率；

Ø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；

Ø无需笨重的射频双工器，小巧的基站，降低成本。

4.关键技术

TDD、智能天线、联合检测、上行同步、接力切换、软件无线电、低码片速率、动态信道分配、功率控制

5.时隙结构

Ø一个TDMA帧长度为10ms。

一个10ms的帧分成两个结构完全相同的子帧，每个子帧的时长为5ms。

Ø子帧分成：

7个常规时隙（TS0~TS6），每个时隙长度为864chips，占675us；3个特殊时隙：

DwPTS（下行导频时隙，长度为96chips，占75us）、GP（保护间隔，长度96chips，75us）、UpPTS（上行导频时隙，长度160chips，125us）。

子帧总长度为6400chips，占5ms，得到码片速率为1.28Mcps。

ØTS0总是固定地用作下行时隙来发送系统广播信息，是广播信道PCCPCH独自占用的时隙。

Ø而TS1总是固定地用作上行时隙。

其它的常规时隙可以根据需要灵活地配置成上行或下行以实现不对称业务的传输，上下行的转换由一个转换点（SwitchPoint）分开。

每个5ms的子帧有两个转换点（UL到DL和DL到UL），第一个转换点固定在TS0结束处，而第二个转换点则取决于小区上下行时隙的配置。

6.下行导频时隙DwPTS的作用

Ø作用：

下行导频和下行同步。

终端开机时必须取得下行导频信号。

以便进行下行同步并通过BCH获取小区信息进行稍后的上行同步过程。

Ø每个子帧中的DwPTS由NodeB以最大功率在全方向或在某一扇区上发射。

这个时隙通常是由长为64chips的SYNC_DL和32chips的保护码间隔组成。

7.上行导频时隙UpPTS作用

Ø作用：

UpPTS是为上行同步而设计的，当UE处于空中登记和随机接入状态时，它将首先发射UpPTS，当得到网络的应答后，发送RACH，这个时隙通常由长为128chips的SYNC_UL和32chips的保护间隔组成。

8.时隙、扩频因子、物理信道

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、无线帧分配来共同定义。

扩频因子决定一个时隙的物理信道数目，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。

所有的物理信道都采用四层结构：

系统帧号、无线帧、子帧、时隙/码。

9.Midamble码作用

Ø上下行信道估计；

Ø功率测量；

Ø上行同步保持。

10.TD-SCDMA系统涉及的码资源、码组划分及作用

TD-SCDMA系统的码资源包括：

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。

SYNC-DL，32个，64bit，在下行导频时隙发射，用来区分相邻小区。

一个SYNC-DL码唯一标示一个基站和一个码组，一个SYNC-DL码包括4个扰码，每个扰码对应一个Midamble码。

SYNC-UL，256个，128bit，在上行导频时隙发射，用来区分不同的UE。

Midamble，128个，128bit，用来信道估计、功率控制测量等（TD-SCDMA系统中在帧结构中设置了用来进行信道估计的训练序列Midamble）。

Scrambling，128个，16bit，标识小区。

11.阴影效应定义

移动台在运动中，由于大型建筑物和其他物体对电波的传输路径的阻挡而在传播接收区域上形成半盲区，从而形成电磁场阴影，这种随移动台位置的不断变化而引起的接收点场强中值的起伏变化叫做阴影效应。

阴影效应是产生慢衰落的主要原因。

12.远近效应定义

由于接收用户的随机移动性，移动用户与基站间的距离也是在随机的变化，若各用户发射功率一样，那么到达基站的信号强弱不同，离基站近信号强，离基站远信号弱。

通信系统的非线性则进一步加重，出现强者更强、弱者更弱和以强压弱的现象，通常称这类现象为远近效应。

因为CDMA是一个自干扰系统，所有用户共同使用同一频率，所以“远近效应”问题更加突出。

13.多普勒效应定义

它是由于接收的移动用户高速运动而引起传播频率的扩散而引起的，其扩散程度与用户的运动速度成正比。

多普勒频移同移动台速度波长及运动方向有关。

14.呼吸效应定义

所谓小区呼吸效应是指随着用户的增加（或减小），小区有效覆盖半径收缩（或扩大）的动态平衡现象。

15.智能天线的作用

Ø能量仅指向小区内处于激活状态的移动终端

Ø正在通信的移动终端在整个小区内处于受跟踪状态

16.接力切换的概念及与硬切换和软切换的区别

TD-SCDMA的切换分为硬切换、接力切换和系统间切换。

接力切换使用上行预同步技术，在切换过程中，UE从源小区接收下行数据，向目标小区发送上行数据，即上下行通信链路先后转移到目标小区。

接力切换精确知道UE位置，只需对与UE移动方向一致或靠近UE一侧少数几个小区进行测量，大大减小了UE测量的时间和工作量，减少了信令交互和网络负荷；减少了切换时延，降低了切换掉话率

硬切换：

当用户终端从一个小区或扇区切换到另一个小区或扇区时，先中断与原基站的通信，然后再改变载波频率与新的基站建立通信；

软切换：

在保持与原基站通信的同时，和新基站也建立起通信连接，与两个基站之间传输相同的信息，完成切换之后才中断与原基站的通信。

接力切换与软切换相比，不同之处在于接力切换不需要同时有多个基站为一个移动台提供服务；与硬切换相比，接力切换断开原基站并与目标基站建立通信链路几乎是同时进行的。

因此，接力切换的突出优点是软切换的切换高成功率和硬切换的信道高利用。

17.导频污染的定义及解决措施

定义：

在某一点存在过多的强导频却没有一个足够强的主导频的时候，即定义为导频污染。

解决：

最根本的方法是合理规划，尽量避免出现导频污染。

但是导频污染是不可能完全消除的，当实际中出现导频污染时，解决的方法就是缩小污染源小区导频的实际覆盖范围，主要通过调整天线倾角，天线高度，或者降低导频的发射功率等方法来控制对其他邻近小区的导频干扰。

18.动态信道分配的优势

能够较好的避免干扰，使信道重用距离最小化，从而高效率地利用有限的无线资源，提高系统容量；适应第三代移动通信业务的需要，尤其是高速率的上、下行不对称的数据业务和多媒体业务。

19.联合检测原理

通过挖掘有关干扰用户信息（信号到达时间、使用的扩频序列、信号幅度等）来消除多址干扰，进而提高信号检测的稳定性。

利用时域均衡技术，最大限度地利用每个用户的有用信息，从而最大限度地消除MAI，且无需严格地功率控制措施。

20.覆盖类指标-主公共控制信道接收信号码片功率RSCP

RSCP是一个表示接收信号强度的绝对值，显然它的大小与负载无关，是一个直接反映移动台距离基站大小的指标。

因此这个KPI值可以用来度量小区覆盖范围的大小。

但需要注意的是它不能完全反映实际小区的覆盖以及网络性能质量的情况，必须与下行链路主公共控制信道的C/I共同决定下行链路的覆盖范围。

21.覆盖类指标-PCCPCH的载干比C/I

数值上它等于PCCPCH信道的接收载波功率RSCP与接收到的干扰信号（包括本小区/邻小区干扰和白噪声）的功率（即ISCP：

InterfereSignalStrengthIndicator）的比值。

在TD－SCDMA系统中，主公共控制信道（PCCPCH）与其它控制信道和业务信道是时分/码分复用的，而且不做功率控制，因此对主公共控制信号的强度的分析和计算比较容易。

22.覆盖类指标-覆盖率（KPI）

网络的下行覆盖由PCCPCH信道的RSCP和质量C/I来表示，网络的上行覆盖情况由手机的发射功率来标识。

覆盖率=满足覆盖要求的点数/总的采样点数*100%，

定义F取值为1的测试点为满足覆盖要求的测试点，即：

对于上行，F＝上行手机发送功率值≤手机最大发送功率值；

对于下行，F＝RSCP≥R且C/I≥S；

R和S是RSCP和C/I在计算中的阈值（该值的推导现在不清楚）。

如果RSCP≥R和C/I≥S都满足，则F取值1，若有一个不满足或都不满足，则F取值0。

23.呼叫类指标-RRC连接建立成功率（业务相关）

反映RNC或者小区的UE接纳能力，RRC连接建立成功意味着UE与网络建立了信令连接。

RRC连接建立可以分两种情况：

一种是与业务相关的RRC连接建立；另一种是与业务无关（如位置更新、系统间小区重选、注册等）的RRC连接建立。

前者是衡量呼叫接通率的一个重要指标，其结果可以作为调整信道配置的依据。

后者可用于考察系统负荷情况。

24.呼叫类指标-RAB建立成功率

RAB建立是由CN发起，UTRAN执行的功能。

RAB是指用户平面的承载，用于UE和CN之间传送语音、数据及多媒体业务。

25.呼叫类指标-无线接通率

26.呼叫类指标-无线电路域掉话率（业务相关）（KPI）

RNC通过向CN发起RAB释放请求与发起Iu连接释放请求，对应的信令分别为：

RABRELEASEREQUEST和IuRELEASEREQUEST。

27.呼叫类指标-无线分组域掉线率

28.移动性管理特性类指标-同频硬切换成功率

29.移动性管理特性类指标-异频硬切换成功率

30.移动性管理特性类指标-同频接力切换成功率

31.移动性管理特性类指标-异频接力切换成功率

32.质量类指标-CS12.2k业务呼叫时延（UE到UE）

从主叫UE的“RRCConnectionRequest”到被叫UE的“Alerting”为止

33.质量类指标-CS64k业务呼叫时延（UE到UE）

从主叫UE的“RRCConnectionRequest”到被叫UE的“Alerting”为止

34.质量类指标-PS业务下载速率

35.质量类指标-PDP上下文激活成功率

PDP上下文激活成功率＝DirectTransfer（PDP_ACTIVE_ACCEPT）的次数/InitialDirectTransfer（PDP_ACTIVE_REQ）×100％

36.寻呼拥塞率和Iu口拥塞率计算公式

寻呼拥塞率=[UTRAN发起寻呼类型1失败次数]/[UTRAN发起寻呼类型1次数]

Iu口拥塞率=[Iu口拥塞次数]/（[电路域RAB指配请求建立的RAB数目]+[分组域RAB指配请求建立的RAB数目]）

37.主叫流程

Ø建立RRC连接

Ø建立初始直传/上下行直传（AuthenticationRequest鉴权）

Ø安全模式控制：

（SecurityModeCommand）

Ø建立RAB：

38.被叫流程

ØCN通过RANAP消息PAGING在特定区域（包括一个或多个RNC）内寻呼某个UE。

ØRNC利用PAGINGType1消息寻呼UE。

（如果UE检测到从RNC来的寻呼消息和自己是对应的，则执行随后的RRC信令连接建立过程。

此后再进行NAS消息的传输）

Ø建立RRC连接

Ø建立初始直传/上下行直传

Ø建立初始直传/上下行直传

Ø建立RAB

39.寻呼消息Paging分类

Paging1、Paging2。

40.寻呼消息Paging1与Paging2的区别

Paging1为网络侧查询到被寻呼手机空闲；Paging2为网络侧查询到被寻呼手机处于业务状态。

41.系统发起RRC建立的主要原因

位置区更新；被叫发起的RRC建立请求；呼叫请求前发起的；关机前发起的deteach

42.RRC建立信令流程

ØUE在上行CCCH上发送一个RRCConnectionRequest消息，请求建立一条RRC连接。

ØRNC根据RRC连接建立请求的原因及系统的资源状态决定UE建立在专用信道并分配RNTI和L1，L2资源。

ØRNC向NodeB发送RadioLinkSetupRequest消息

Ø在RL成功建立后，RNC使用ALCAP协议发起Iub接口用户面传输承载的建立（用于承载RRC信令的ATM连接，并完成RNC与NodeB同步过程。

ØRNC在下行CCCH上向UE发送RRCConnectionSetup消息。

ØUE在上行DCCH上向RNC发送RRCConnectionSetupComplete。

43.RAB建立信令流程

RAB建立是由CN发起，UTRAN执行的功能，基本流程：

Ø首先由CN向UTRAN发送RAB指配请求消息，请求UTRAN建立RAB；

ØRNC发起建立Iu接口与Iub接口的数据承载；

ØRNC向UE发起RB建立请求；

ØUE完成RB建立，向RNC回应RB建立完成消息；

ØRNC向CN应答RAB指配响应消息，结束RAB建立流程。

44.切换相关概念

总的来说，硬切换主要分为三个过程：

测量过程、决策过程和执行过程。

切换典型过程：

测量控制

测量报告

切换判决

切换执行

测量控制

切换流程：

UE上报测量报告；RNC判决；RNC终止UE测量；资源重配置；RNC重新打开测量；

UTRAN通过测量控制来建立、修改和释放在UE侧进行的测量和上报等动作。

UE根据测量控制的消息内容进行相应的测量并在触发条件满足时向网络发送测量报告。

测量控制过程可以通过系统信息广播，也可以通过测量控制消息进行。

根据测量报告的具体内容和UTRAN的无线资源调度算法，测量报告可能引起以下过程：

切换、RB重配置、物理信道重配置、传输信道重配置。

45.同一NB内不同小区间切换的执行过程

ØRNC判决进行切换后向NB发送无线链路增加请求，为目标小区建立无线链路；

Ø目标小区收到无线链路增加请求后，配置相应链路资源，配置完成后组织无线链路

Ø增加响应消息发往RNC；

ØRNC收到目标小区的响应消息后，为目标小区建立Iub传输承载；

ØRNC通过源小区的信道向UE发送PHYSICALCHANNELRECONFIGURATION消息，通知UE进行切换；

ØUE收到PHYSICALCHANNELRECONFIGURATION消息后，做相应处理（如上所述）；

ØUE通过目标小区向RNC发送PHYSICALCHANNELRECONFIGURATIONCOMPLETE消息；

ØRNC收到该消息后删除源小区的无线链路和Iub传输承载，切换完成。

46.同一RNC下的不同NB之间的切换

若源小区和目标小区属于同一RNC下的不同NB，则RNC的切换判决完成后，系统的处理基本同Inter-cell/Intra-NodeB切换情况，不同的是RNC在目标小区建立无线链路时用RADIOLINKSETUP消息。

47.不同RNC间的切换执行硬切换过程

TD-SCDMARAN系统实现中，不同RNC间的切换执行硬切换过程，所以UE的处理按照硬切换进行。

ØRNC判决进行切换（目标小区属于另一个RNC）后向CN发送RELOCATIONREQUIRED；

ØCN在TRNC侧建立SCCP连接，并向TRNC发送RELOCATIONREQUEST；

ØTRNC收到该消息后向目标基站发送无线链路建立请求，为目标小区建立无线链路；

Ø目标小区收到无线链路建立请求后，配置相应链路资源；

ØTRNC收到目标小区的响应消息后，在目标小区侧分别建立Iub口和Iu口的ALCAP传输承载；

Ø建完传输承载后，TRNC向CN响应RELOCATIONREQUESTACK，表明目标RNC侧已准备好；

ØCN向SRNC发送RELOCATIONCOMMAND，指示SRNC开始进行重定位；

ØSRNC通过源小区的信道向UE发送PHYSICALCHANNELRECONFIGURATION消息，通知UE进行切换；

ØUE收到PHYSICALCHANNELRECONFIGURATION消息后，做相应处理；

ØUE将上下行链路转移到目标小区后，通过目标小区向TRNC发送PHYSICALCHANNELRECONFIGURATIONCOMPLETE消息；

ØTRNC收到后发送RELOCATIONCOMPLETE消息给CN，说明目标侧重定位过程已完成；

ØCN释放SRNC侧的Iu口资源；

SRNC释放源基站侧的Iub口资源，SRNS重定位过程结束。

48.切换触发事件简介

1g属于同频切换测量事件，2a属于异频切换测量事件。

在切换参数的配置中，我们主要有两个常用的参数：

切换触发门限和切换触发时延。

Ø频内切换

事件1G：

最佳小区变化，若任何P-CCPCH变得优于先前的最佳P-CCPCH，触发该事件。

UE上报1G事件，表明Ue测得有小区比当前使用小区的RSCP更好。

事件1H：

低于某一门槛值的时隙ISCP

事件1I：

高于某一门槛值的时隙ISCP

Ø频间切换

事件2A：

最佳频率变化，当另一载频的质量值优于当前工作频率时，可考虑切换到另一载频上。

事件2B：

目前使用频率的估算质量低于确定门槛值和目前未使用频率的估算质量高于确定门槛值。

事件2C：

目前未使用频率的估算质量高于确定门槛值

事件2D：

目前使用频率的估算质量低于确定门槛值

事件2E：

目前未使用频率的估算质量低于确定门槛值

事件2F：

目前使用频率的估算质量高于确定门槛值

注意：

RNC间切换也分为频内、频间，目前也使用的是１ｇ，２ａ事件！

Ø系统间切换

事件3A：

目前使用UTRAN频率的估算质量低于确定门槛值而其它系统的估算质量高于确定门槛值

事件3B：

其它系统的估算质量低于确定门槛值

事件3C：

其它系统的估算质量高于确定门槛值

事件3D：

在其他系统的最佳小区变化

49.切换相关信令点

Ø在硬切换尝试信令触发中，除RNC向UE发送”物理信道重配”消息（PHYSICALCHANNELRECONFIGURATION）外，还可能有RNC向UE发送"RB建立"（RADIOBEARERSETUP）消息、RNC向UE发送"RB重配置"（RADIOBEARERRECONFIGURATION）消息、RNC向UE发送"RB释放"（RADIOBEARERRELEASE）消息、RNC向UE发送"传输信道重配置"（TRANSPORTCHANNELRECONFIGURATION）消息。

Ø在RNC间同频硬切换信令触发点方面：

对于切换出，触发点是[A1]和[B1]；对于切换入，触发点是[A2]和[B2]

50.TD语音用户容量

TD-SCDMA系统承载语音用户时，每个用户占用2个BRU，一个时隙内可以容纳8个用户。

51.优化常见问题

Ø主公共控制信道弱覆盖

Ø邻小区告警

Ø掉话

Ø扰码问题

Ø起呼困难

Ø数据速率偏低

52.优化主要手段

Ø更新邻区表关系

Ø调整天线方位角和下倾角

Ø调整基站发射功率

Ø调整切换门限

Ø天线校正

Ø其他调整

53.UTRAN结构