TD-Scdma物理层关键技术简介PPT课件下载推荐.ppt

1、多址接入方式：DS-CDMA/TDMADS-CDMA/TDMA码片速率码片速率:1.28:1.28Mcps（WCDMAMcps（WCDMA的的1/3）1/3）双工方式：TDDTDD载频宽度：载频宽度：1.61.6M HzM Hz扩频技术：扩频技术：OVSFOVSF调制方式：调制方式：QPSK,8PSKQPSK,8PSK编码方式：编码方式：1/21/31/21/3的卷积编码，的卷积编码，TurboTurbo编码编码7TDD双工方式的优点双工方式的优点频谱灵活性：不需要成对的频谱。在2GHz以下已很难找到成对的频谱上下行使用相同频率，上下行链路的传播特性相同，利于使用智能天线等新技术支持不对称数据

2、业务：根据上下行业务量来自适应调整上下行时隙个数FDD系统一建立通信就将分配到一对频率以分别支持上下行业务。在不对称业务中，频率利用率显著降低FDD系统也可以用不同宽度的频段来支持不对称业务，但：频段相对固定，不可能灵活使用（例如下行频段比上行频段宽一倍）成本低：无收发隔离的要求，可以使用单片IC来实现RF收发信机8oTD-SCDMA简介简介TD-SCDMA关键技术关键技术9TD-SCDMA 的关键技术的关键技术n智能天线：智能天线：降低多径、多址降低多径、多址干扰干扰n联合检测：联合检测：降低多址干扰降低多址干扰n上行同步：上行同步：减少码间串扰减少码间串扰n动态信道分配：动态信道分配：在时

3、域、频在时域、频域、码域实现以降低干扰域、码域实现以降低干扰n.（.）54213610智能天线智能天线（S.A.）n使用智能天线使用智能天线.n能量仅指向小区内处于激活状态的移动终端n正在通信的移动终端在整个小区内处于受跟踪状态n不使用智能天线不使用智能天线.n能量分布于整个小区内n所有小区内的移动终端均相互干扰，此干扰是CDMA容量限制的主要原因智能天线的优势智能天线的优势n减少小区间干扰n降低多径干扰n基于每一用户的信噪比得以增加n降低发射功率n提高接收灵敏度n增加了容量及小区覆盖半径11智能天线智能天线FDD方式：由于上、下行链路信号传播的无线环境受频率选择性衰落影响不相同，所以根据上行

4、链路计算得到的权值不能直接应用于下行链路TDD方式：上、下行链路使用相同频率传输信号，且间隔时间短，链路无线传播环境差异不大，可以使用相同权值TDD方式更能够体现智能天线的优势TDD方式FDD方式12智能天线的基本原理智能天线的基本原理智能天线的阵元通常是按直线等距、圆周或平面等距排列。每个阵元为全向天线当移动台距天线足够远，实际信号入射角的均值和方差满足一定条件时，可以近似地认为信号来自一个方向13智能天线的基本原理（续）智能天线的基本原理（续）以M元直线等距天线阵列为例：（第m个阵元）空域上入射波距离相差d=mxcos时域上入射波相位相差14可见，空间上距离的差别导致了各个阵元上接收信号相

5、位的不同。经过加权后阵列输出端的信号为其中，A增益常数，s（t）是复包络信号，wm是阵列的权因子。智能天线的基本原理（续）智能天线的基本原理（续）15正如正弦波叠加的效果，假设第m个阵元的权因子智能天线的基本原理（续）智能天线的基本原理（续）选择不同的0，将改变波束的所对的角度，所以可以通过改变权值来选择合适的方向16TD-SCDMA全向码道和赋形码道全向码道和赋形码道两种赋形波束得到小区覆盖的全向波束针对用户终端的赋形波束BCH/DwPTS必须使用全向波束，覆盖整个小区，在帧结构中使用专门时隙业务码道通常使用赋形波束，只覆盖个别用户GDwPTSUpPTSBCHTS5TS4TS0TS2TS1T

6、S3TS617联合检测联合检测（J.D.）n联合检测作用n避免多址干扰n相对扩大检测动态范围，n小区内干扰最小化n联合检测原理n特定的空中接口“突发”结构允许收信机对无线信道进行信道估计n根据估计的无线信道，对所有信号同时进行检测18多用户检测多用户检测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符号间干扰（ISI）码间干扰（MAI）通过数据符号间、码间的相关性在多个用户中检测、提取出所需的信号，消除ISI和MAI19多用户检测（续）多用户检测（续）根据对MAI处理方法的不同，次优多用户检测技术可以分为干扰抵消和联合检测两种干扰抵消技术的基本思想是判决反馈，首先从总的接收信号中

7、判决出其中部分的数据，根据数据和用户扩频码重构出数据对应的信号，再从总接收信号中减去重构信号，如此循环迭代联合检测技术是利用所有和MAI相关的先验信息，在一步之内就将所有用户的信号分离出来 20联合检测基本原理联合检测基本原理d是发射的数据符号序列，e是接收的数据序列，n是噪声A是与扩频码c和信道脉冲响应h有关的矩阵21联合检测基本原理（续）联合检测基本原理（续）只要接收端知道A（扩频码c和信道脉冲响应h），就可以估计出符号序列 扩频码c已知信道脉冲响应h可以利用突发结构中的训练序列midamble求解出DataMidambleGPDataDataMidambleGPData22联合检测（续）

8、联合检测（续）联合检测技术：迫零算法（ZF）、最小均方差算法（MMSE）、使用反馈后的迫零算法和最小均方差算法联合检测的优点：降低干扰，扩大容量，降低功控要求，削弱远近效应联合检测的缺点：大大增加系统复杂度、增加系统处理时延、需要要消耗一定的资源23智能天线联合检测智能天线联合检测智能天线的主要作用：降低多址干扰，提高CDMA系统容量增加接收灵敏度和发射EIRP智能天线所不能克服的问题时延超过码片宽度的多径干扰多普勒效益（高速移动）因而，在移动通信系统中，智能天线必须和其它信号处理技术同时使用联合检测：基于训练序列的信道估值同时处理多码道的干扰抵消理论上，联合检测和智能天线相结合技术，可以完全

9、抵消MAI的影响，大大提高系统的抗干扰能力和容量24动态信道分配动态信道分配（DCA）n频域频域DCAn频域DCA中每一小区使用多个无线信道（频道）n在给定频谱范围内，与5MHz的带宽相比，TD-SCDMA的1.6MHz带宽使其具有3倍以上的无线信道数（频道数）n时域时域DCAn在一个TD-SCDMA载频上，使用7个时隙减少了每个时隙中同时处于激活状态的用户数量n每载频多时隙，可以将受干扰最小的时隙动态分配给处于激活状态的用户n码域码域DCAn在同一个时隙中，通过改变分配的码道来避免偶然出现的码道质量恶化n空域空域DCAn通过智能天线，可基于每一用户进行定向空间去耦（降低多址干扰）下述几种动态

10、信道分配方法全面降低了相应的小区间干扰，从而使频谱利用率得以优化下述几种动态信道分配方法全面降低了相应的小区间干扰，从而使频谱利用率得以优化25动态信道分配动态信道分配（DCA）（续续）GSM中的DCA信道分配（channelassignment）：半固定信道选择（channelselection）TD-SCDMA中的DCA根据TD-SCDMA系统中的特点，参考GSM系统的DCA并加以改进、发展。信道分配（channelassignment）：动态接纳控制（admissioncontrol）信道选择（channelselection）26动态信道分配动态信道分配（DCA）（续续）基本概念TD-

11、SCDMA系统中：信道（channel）：频率、时隙、码RU（resourceunit）：频率、时隙、码基本RU（basicRU）：SF16的RU27动态信道分配动态信道分配（DCA）（续续）DCA与TD-SCDMA其他技术的融合TD-SCDMA系统中DCA的方法有如下几种：时域动态信道分配因为TD-SCDMA系统采用了TDMA技术，所以通过选择接入时隙来减小激活用户之间的干扰。频域动态信道分配因为TD-SCDMA系统中每个小区可以有多个载波（一到三个），所以把激活用户分配在不同的载波上，从而减小小区内用户之间的干扰。空域动态信道分配因为TD-SCDMA系统采用智能天线的技术，可以通过用户定位

12、、波束赋形来减小小区内用户之间的干扰、增加系统容量。28动态信道分配动态信道分配（DCA）（续续）算法假设单载波小区；上下行时隙采用固定的对称分布；所有实时业务不支持多时隙模式；上行、下行的上行、下行的SFSF固定为固定为161629动态信道分配动态信道分配（DCA）（续续）动态信道分配的组成慢速DCA（把资源分配到小区）根据小区中各个时隙当前的负荷情况对各个时隙的优先级进行排队，为接入控制提供选择时隙的依据。接纳控制AC当一个新的呼叫到来时，DCA首先选择一个优先级最高的时隙，能否在该时隙为新呼叫分配资源。在选择时隙的过程中，如果没有单独的时隙能够提供新呼叫所需要的资源，DCA将试图进行资源

13、整合，从而为新呼叫腾出一定的资源（包括码资源、功率资源）。快速DCA（为业务分配资源）当系统负荷出现拥塞或链路质量发生恶化时，RRM中的其他模块（如LCC、RLS）会触发DCA进行信道调整。它的功能主要是有选择的把一些用户从负荷较重（或链路质量较差）的时隙调整到负荷较轻（或链路质量较好）的时隙。30动态信道分配动态信道分配（DCA）（续续）DCASF动态分配用户可以使用不同的SF。上行、下行时隙动态分配通过动态改变时隙转换点来实现小区之间频率动态分配（小区中存在多载波的情况）31CDMA上行上行同步同步定义上行链路各终端信号在基站解调器完全同步优点CDMA码道正交，降低码道间干扰，提高CDMA容量简化硬件，降低成本t基站解调器码道1码道2码道N32上行同步技术上行同步技术同步的建立在随机接入时建立依靠BTS接收到的SYNC_UL立即在对应的F-PACH进行控制同步的保持在每一上行帧检测Midamble立即在下一个下行帧SS位置进行闭环控制出现失步的可能性有限小区半径（取决于G的宽度，可能超过10km）失步后执行链路重建SS上行业务时隙Midamble随机接入SYNC-ULssUpPTSUE的上行突发33TD-SCDMA基站同步基站同步网络同步:系统内各基站的运行采用相同的帧同步定时同步的目的：避免相邻基站的收发时隙交叉，减