TD技术基础汇编.docx

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TD技术基础汇编

一、TD技术基础

1，中国码资源的分配情况：

1880-1920MHZ2010-2025MHZ2300-2400MHZ

2，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。

1，下行导频时隙（DwPTS）：

用于下行导频和下行同步。

SYNC_DL是一组ＰＮ码，为了便于小区的测量，设计ＰＮ码集用于区分不同的小区；ＴＤ有３２组长度为６４chip的SYNC-DL码；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

2，上行同步码：

每一子帧中的UpPTS在随机接入和切换过程中用于建立UE和基站之间的初始同步，当UE处于空中登记和随机接入状态时，将发射UpPTS。

整个系统有256个不同的基本SYNC-UL，分成32组，每组8个。

3，扰码：

128个扰码分成32组，每组4个，扰码长度为16。

4，整个系统有128个长度为128的基本midamble码，分成32个码组，每组4个。

上行扩频因子：

1、2、4、8、16下行扩频因子：

116

5，常规时隙－物理层信令TPC/SS/TFCI

TFCI（TransportFormatCombinationIndicator）用于指示传输的格式，对每一个CCTrCH，高层信令将指示所使用的TFCI格式。

TPC（TransmitPowerControl）用于功率控制，该控制信号每个子帧（5ms）发射一次。

这也意味着TD的功控频率是每秒200次。

每次调整步长为1，2，3dB.

SS（SynchronizationShift）是TD-SCDMA系统中所特有的，用于实现上行同步，他也是每隔一个子帧进行一次调整。

6，传输信道：

传输信道一般可分为两组---公共信道（在这类信道中，当消息是发给某一特定的UE时，需要有内识别信息；专用信道BCH（在这类信道中，UE是通过物理信道来识别）。

7，编码复合信道CCTRCH,编码复合传输信道又分为---专用CCTRCH：

对应于一个或多个BCH的编码和复用结果。

---共用CCTRCH：

对应于一个共用信道的编码和复用结果，这些共用信道分别包括上行链路的RACH和USCH信道及下行链路的DSCH、BCH、FACH、PCH信道。

对于每个专用型的CCTRCH和上行/下行同步CCTRCH，都可能有一个TFCI。

（二）TD-SCDMA天馈系统

1．天馈系统的组成：

智能天线R04

2．智能天线的主要功能

¶降低多址干扰、小区间干扰

¶提高接收灵敏度

¶获取DOA信息，实现定位及接力切换

¶降低发射功率，降低成本

¶增大覆盖、增大容量

¶改进小区覆盖

3．dBm

dBm是一个考征功率绝对值的值，计算公式为：

10lgP（功率值/1mw）；

[例]如果发射功率P为1mw，折算为dBm后为0dBm。

dBi和dBd

dBi和dBd是考征增益的值（功率增益），两者都是一个相对值，但参考基准不一样。

dBi的参考基准为全方向性天线，dBd的参考基准为偶极子，表示同一个增益，用dBi表示出来比用dBd表示出来要大2.15；

[例]0dBd=2.15dBi；

dB

dB是一个表征相对值的值，当考虑甲的功率相比于乙功率大或小多少个dB时，按下面计算公式：

10lg（甲功率/乙功率）

[例]甲功率比乙功率大一倍，那么10lg（甲功率/乙功率）

=10lg2=3dB，即甲的功率比乙的功率大3dB

天线基本概念

4．输入阻抗--Impendance

天线可以看作是一个谐振回路，一个谐振回路当然有其阻抗。

当天线的阻抗与馈线的阻抗一致，能达到最佳效果

5．驻波比--VSWR

天线驻波比是表示馈线与天线匹配程度的指标。

它的产生是由于入射波能量传输到天线输入端后未被全部辐射出去，产生反射波，反射波和入射波迭加生成驻波。

入射波和反射波两者叠加时，在相位相同的地方振幅相加最大，形成波腹；而在入射波和反射波相位相反的地方振幅相减为最小，形成波节。

其它各点的振幅则介于波幅与波节之间。

驻波波腹电压幅度最大值Ｖmax

电压驻波比VSWR＝──────────────

驻波波节电压辐度最小值Ｖmin

6．波束宽度--BeamWidth

在主瓣最大辐射方向两侧，辐射强度降低3dB（功率密度降低一半）的两点间的夹角定义为波束宽度（又称波瓣宽度或主瓣宽度或半功率角）。

波束宽度越窄，方向性越好，作用距离越远，抗干扰能力越强。

7．下倾角与架设高度和覆盖距离有关

天线架设得越高或覆盖距离越短，则天线的下倾角就将越大；反之就越小。

天线的下倾角不是固定不变的，也不是可以任意扩大的。

8．天线下倾角的动态范围与天线增益成反比

随着天线增益的下降，天线的3dB波瓣宽度的增大将使下倾角的动态范围增大；反之亦然

二、TD技术基本原理

TD-SCDMA帧结构

TD-SCDMA——TimeDivision-SynchronousCodeDivisionMultipleAccess（时分同步的码分多址技术）。

（1）3GPP定义的一个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。

这是考虑到了智能天线技术的运用，智能天线每隔5ms进行一次波束的赋形。

（2）子帧分成三个特殊时隙GP,DwPTS,UpPTS和7个常规时隙（TS0~TS6）（用作用户数据或控制信息的传输），每个时隙长度为864chips，占675us）。

其余时隙可根据根据用户需要进行灵活UL/DL配置

（3）每帧有两个上/下行转换点（UL到DL和DL到UL）

TS0为下行时隙，TS0总是固定地用作下行时隙来发送系统广播信息

TS1为上行时隙，TS1总是固定地用作上行时隙

（4）一个物理信道是由频率、时隙、信道码和无线帧分配来定义的

所有的物理信道都采用四层结构：

系统帧号、无线帧、子帧和时隙/码

子帧总长度为6400chips，占5ms，得到码片速率为1.28Mcps

①帧结构决定最大覆盖---理论值

DwpTS=96chipGP=96chipUPPTS=160chip

DWPTS---用于下行同步和小区的初始搜索，UpPTS---用于上行初始同步和随机接入时的同步，以及切换时临近小区的测量。

在随机接入时，保护时隙确保UpPTS可以提前发射，防止干扰DL工作。

GP的长度为96chip，每个chip为0.78125us，考虑上下行传输，小区的半径是11.25km。

②TD-SCDMA各种业务的覆盖范围近似相同，对于各种业务的连续覆盖规划非常有利。

③智能天线可以有效的降低小区内和小区间的干扰，因此可以有效地提高TD的覆盖范围及容量。

④TD小区的呼吸效应不明显。

智能天线和联合检测技术最大限度的克服了小区的呼吸效应。

⑤TDD系统特有的上/下行干扰问题可以借助动态信道分配（DCA）部分克服。

常规时隙

Midamble码

整个系统有128个长度为128chips的基本midamble码，分成32个码组，每组4个。

常规时隙－物理层信令TPC/SS/TFCI

TFCI（TransportFormatCombinationIndicator）用于指示传输的格式，对每一个CCTrCH，高层信令将指示所使用的TFCI格式。

TPC（TransmitPowerControl）用于功率控制，该控制信号每个子帧（5ms）发射一次。

这也意味着TD的功控频率是每秒200次。

每次调整步长为1，2，3dB.

SS（SynchronizationShift）是TD-SCDMA系统中所特有的，用于实现上行同步，他也是每隔一个子帧进行一次调整。

编码和复用

信道编码技术是通过给原数据添加冗余信息，从而获得纠错能力

适合纠正非连续的少量错误

目前使用较多的是卷积编码和Turbo编码（1/2，1/3）

卷积码：

TD-SCDMA采用卷积编码的传输信道：

BCH、PCH、RACH，编码速率为1/2和1/3

TD-SCDMA系统中使用Turbo码的传输信道有DCH、DSCH、FACH、USCH编码速率为1/3

与下行导频时隙相关的物理过程：

小区搜索过程

1，搜索DwPTSUE通过与接收到的PN序列中的SYNC_DL进行匹配，与某一小区的DwPTS同步

2，识别扰码和基本Midamble码：

UE通过试探法或排除法确定P-CCPCH采用的Midamble码，从而进一步确定扰码

3，控制复帧同步：

控制复帧由调制在DwPTS上的QPSK符号序列定位，UE通过n个连续DwPTS检测BCH主信息块的位置，实现控制复帧的同步

4，读BCH信息：

UE读取被搜索小区的一个或多个BCH上的广播信息，完成小区搜索过程

2）同步技术

TD-SCDMA系统中的同步技术

主要由两部分组成

基站间的同步（SynchronizationofNodeBs）

基站与移动台间上行同步（UplinkSynchronization）

上行导频时隙相关的物理过程：

上行同步过程

上行同步的作用：

使正交扩频码的各个码道在解扩时正交，减小干扰

上行同步的准备UE首先与小区建立下行同步

上行同步的建立

Ø上行信道的首次发送在UpPTS这个特殊时隙进行，SYNC_UL突发的发射时刻可通过对接收到的DwPTS和/或P-CCPCH的功率估计来确定。

在搜索窗内通过对SYNC_UL序列的检测，NodeB可估计出接收功率和时间，然后向UE发送反馈信息,调整下次发射的发射功率和发射时间，以便建立上行同步。

在以后的4个子帧内，NodeB将向UE发射调整信息（用F-PACH里的一个单一子帧消息）。

同步的保持

Ø在每一上行时隙检测Midamble，估计UE的发射功率和发射时间偏移

Ø在下一个下行时隙发送SS命令和TPC命令进行闭环控制

基站间同步：

同步方法：

ØGPS：

简单

Ø基站同步通过空中接口中的特定突发时隙，即网络同步突发来实现

Ø基站通过接收其他小区的下行导频DwPTS来实现同步

ØRNC通过Iub接口向基站发布同步信息

3）与上行导频时隙相关的物理过程：

随机接入过程

1，下行同步建立和维持读取小区广播信息，得到UE为接入而分配的8个SYNC_UL

2，上行同步建立以具有较高同步精度的定时和功率发射RRC连接请求

3，随机接入完成UE收到来自网络的RRC连接建立响应，指示UE发出的随机接入是否被接受

❑随机接入过程：

ØUE：

开环功率控制和开环同步控制，发射UpPTS，等待BTS回答

ØNodeB：

控制UE的发射功率和时延，获得UE接入要求

Ø系统：

鉴权和分配码道

17TDD技术

信道及物理层技术

1、3GPP网络架构

2、空中接口信道和移动通信系统中的信道特性

传输信道物理信道

DCH专用物理信道（DPCH）

广播信道（BCH）主公共控制物理信道（P-CCPCH）

寻呼信道（PCH）辅助公共控制物理信道（S-CCPCH）

前向接入信道（FACH）辅助公共控制物理信道（S-CCPCH）

随机接入信道（RACH）物理随机接入信道（PRACH）

上行共享信道（USCH）物理上行共享信道（PUSCH）

下行共享信道（DSCH）物理下行共享信道（PDSCH）

下行导频信道（DwPCH）

上行导频信道（UpPCH）

寻呼指示信道（PICH）

快速物理接入信道（FPACH，FastPhysicalAccessChannel）

传输信道类型

3、移动通信系统中信号传播的效应:

阴影效应,远近效应,多普勒效应

阴影效应:

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输接收区域形成半盲区,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.是产生慢衰落的主要原因。

远近效应:

多普勒效应:

它是由于接收用户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.多普勒效应产生快衰落.

补：

呼吸效应

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

TD-SCDMA无线网络规划

1.TD-SCDMA技术要点

M是兆的意思，c是code的意思

的码分多址的传输速率，也就是说1秒钟传送3.84兆个码元

2．TD-SCDMA组网策略

①中兴无线网络规划的CSC原则：

覆盖（coverage）服务（sevice）成本（cost）

②TD网规原则：

“一次规划分期建设”

3．TD-SCDMA网规要点

①TD网规要点包括：

覆盖规划容量规划无线参数规划

②无线参数规划包括：

↘频点规划

↘邻小区规划

↘码资源规划

→下行同步码规划

→复合码规划

↘其他参数规划

→公共信道功率

→业务信道功率

→切换门限

③码资源规划：

下行同步码的规划，复合码的规划。

同一下行同步码复用距离规划：

使用同一码资源的两个基站之间的距离必须足够大，满足远处基站的信号功率小于主基站的信号功率。

并且远处基站的信号电平应该低于噪声电平。

复合码是扰码与扩频码的乘积，复合码长度为本16chips

2．TD-SCDMA关键技术

TDD技术（混合多址技术）：

时分同步码分多址技术，集CDMA、TDMA、FDMA、SDMA等技术于一体（各种多址技术使产生呼吸效应的因素显著降低）

⏹易于使用非对称频段,无需具有特定双工间隔的成对频段

⏹适应用户业务需求，灵活配置时隙，优化频谱效率

⏹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

⏹无需笨重的射频双工器，小巧的基站，降低成本

智能天线技术：

自适应波束赋形技术（进一步减少小区内和小区间干扰），动态的跟踪激活用户

（智能天线的主要作用：

降低多址干扰，提高系统容量）

（智能天线是一个天线阵列：

它由多个天线单元组成，不同天线单元对信号施以不同的权值，然后相加，产生一个输出信号。

）

联合检测技术：

多用户检测（使得干扰进一步降低），充分利用MAI。

由于无线移动信道的时变性和多径效应影响，使得数据之间存在干扰

Ø符号间干扰（ISI）

Ø码间干扰（MAI）

联合检测作用

Ø降低干扰（MAI&ISI）

Ø提高系统容量

Ø降低功控要求

Ø削弱远近效应。

智能天线和联合检测技术最大限度的克服了小区呼吸效应：

接力切换：

在切换测量阶段，通过开环技术进行并保上行预同步，在切换期间，不中断业务数据传输。

从而达到提高切换成功率，降低掉话率。

切换步骤（无线测量、网络判决和系统执行）

动态信道分配：

时域DCA空域DCA码域DCA频域DCA

（信道分配过程一般包括呼叫接入控制、信道分配、信道调整三个步骤。

）

（DCA的目标是使用户和用户之间的干扰分离/把会引起干扰的用户进行分离）

功率控制

功率控制的目的：

使基站处接收到的每个UE信号的bit能量相等

发射功率控制

功率控制的基本目的是要限制系统中的干扰水平，从而减轻小区间干扰，并降低UE的功耗。

上行控制

下行控制

⑴P-CCPCH

基本公共控制物理信道P-CCPCH（PrimaryCommonControlPhysicalChannel）的发射功率由高层信令设置，并可根据网络状态而慢速变化。

P-CCPCH的参考发射功率在BCH上进行广播或通过信令单独地通知每个UE。

⑵S-CCPCH，PICH

辅助公共控制物理信道S-CCPCH（SecondaryCommonControlPhysicalChannel）和寻呼指示信道PICH（PageIndicationChannel）相对于P-CCPCH的发射功率由高层信令设定。

PICH相对于P-CCPCH参考功率的偏移量在BCH上进行广播。

⑶FPACH

FPACH的发射功率由高层信令进行设置。

⑷DPCH，PDSCH

下行物理专用信道的初始发射功率由高层信令确定，直到第一个ULDPCH或PUSCH到达。

路测

目的

主要是沿着设定的路线通过测试手机、仪器等对网络的主要性能指标进行测试（包括下行信号电平、下行信号质量、小区切换、小区重选、呼叫统计等），获取用以进行网络性能分析的数据，从而达到预定的测试目的。

路测的缺点

不能对上行信号和电平进行测试、不能了解到具体的切换原因、少量的测试数据具有典型的意义但不具有统计意义、测试数据的获取成本较高等。

路测的分类

⏹网络性能的评估测试

⏹网络优化测试

⏹网络性能对比测试

⏹传播模型校正测试

路测设备介绍

测试终端Pecker、测试软件Outum、GPS、笔记本电脑构成了路测设备的整体

2、CQT（CallQualityTest）即定点呼叫质量测试

测试时间的选择

CQT测试主要时段原则上选择非节假日的周一至周五，每日9:

00～21:

00。

测试地点的选择，要考虑的因素：

•测试点所处区域的话务量。

•测试点所处区域的地理因素。

室内80%,室外20%.

•测试点所处区域的无线环境。

对于放了直放站的地方优先考虑.

•网络可能存在问题的区域。

如处于高楼大厦之间的街区峡谷的地点.

CS域业务CQT测试评估项目：

⏹呼叫成功率

⏹掉话率

⏹质差通话率

⏹呼叫建立时间

PS域业务CQT测试评估项目：

⏹附着成功率

⏹PDP上下文激活成功率

⏹PDP上下文平均激活时间

⏹通信中断率

⏹下行平均传输速率

⏹上行平均传输速率。

无线网络优化

1、无线网络优化的概念

无线网络优化主要是通过调整各种相关的无线网络工程设计参数和无线资源参数，满足系统现阶段对各种无线网络指标的要求

无线网络优化的实质：

网络优化的意义在于维持网络处于较好的运行状态，而对优化结果的评价是通过一系列网络服务指标来反映的

2、无线网络优化的两个阶段

工程优化

在首期建设和后期扩容完成后进行，着重于全网

性能指标的提高。

运维优化

对运营现网进行有针对性的优化，着重于局部地

区的故障排除和单站性能的提高。

工程优化的方法和过程

工程优化的目标：

-扩大的网络覆盖区域

-降低掉话率

-减少起呼和被叫失败率

-提供稳定的切换

-减少不必要的软切换，提高系统资源的使用率，扩大系统容量

-满足RF测试性能要求

工程优化的主要步骤：

频谱监测

优化的条件和准备

优化流程和方法

系统性能确认

路测设备

优化工具包括：

－测试笔记本

－GPS，吸顶天线

－Pecker测试手机以及手机数据线

－硬件狗

优化常见问题

－主公共控制信道弱覆盖

－邻小区告警

－掉话

－扰码问题

－起呼困难

－数据速率偏低

优化主要手段

在对路测数据进行分析以后，主要的优化手段包括：

更新邻区表关系

调整天线方位角和下倾角

调整基站发射功率

调整切换门限

天线校正

其他调整