【正文】 2 第一章 TD－ SCDMA概述 一、什么是 TD－ SCDMA 二、 TD－ SCDMA的多址方式 三、為什么采用 TD－ SCDMA 四、 TD－ SCDMA主要參數(shù) 五、 TD－ SCDMA主要優(yōu)勢(shì) 六、 TD－ SCDMA標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展 七、中國 3G頻譜分配 八、產(chǎn)品演進(jìn)方案 BUPT 4/13/2022 TD－ SCDMA/3G 3 一、什么是 TDSCDMA ? Time DivisionSynchronous Code Division Multiple Access(時(shí)分雙工的同步碼分多址 ) － ITU正式 發(fā)布的第三代移動(dòng)通信空中接口技術(shù)規(guī)范之一，它得到了 3GPP的全面支持； －集 CDMA、 TDMA、 FDMA技術(shù)優(yōu)勢(shì)于一體、系統(tǒng)容量大、頻譜利用率高、抗干擾能力強(qiáng)； －采用智能天線、聯(lián)合檢測(cè)、接力切換、動(dòng)態(tài)信道分配、上行同步等先進(jìn)技術(shù)，有效提高系統(tǒng)性能 BUPT 4/13/2022 TD－ SCDMA/3G 4 二、 TDSCDMA的多址方式 下行下行上行下行下行上行2 G每個(gè)用戶通過臨時(shí)分配到的CDMA碼來被識(shí)別下行下行上行下行下行上行下行下行上行時(shí)隙下行下行上行下行下行下行下行下行下行F r e n q u e n c yT i m e1 . 6 M H z最 多 可 達(dá)1 6 碼 道BUPT 4/13/2022 TD－ SCDMA/3G 5 三、為什么采用 TDSCDMA? ? 3G國際標(biāo)準(zhǔn) (ITU/3GPP)、 TDD唯一商用標(biāo)準(zhǔn) ?支持不同環(huán)境需求，完全可以獨(dú)立組網(wǎng) ?特別適合數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的非對(duì)稱性 ?頻譜效率高 ?網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和運(yùn)營優(yōu)勢(shì) ?設(shè)備可靠性和成本優(yōu)勢(shì) ?差異化業(yè)務(wù)競(jìng)爭(zhēng) ?國際漫游優(yōu)勢(shì) (全球 TDD頻段 ) ?未來演進(jìn)優(yōu)勢(shì) ?運(yùn)營先發(fā)優(yōu)勢(shì) BUPT 4/13/2022 TD－ SCDMA/3G 6 ? 支持所有無線網(wǎng)絡(luò) 情景 ? 傘形覆蓋 ? 高起點(diǎn)容量 ? 本地覆蓋 ? 容量擴(kuò)充 ? 室內(nèi)覆蓋 ? 容量擴(kuò)充 ? 企業(yè)網(wǎng)絡(luò) 塔頂天線 室外天線 室內(nèi)天線 大區(qū)制 小區(qū)制 微小區(qū)制 BUPT 4/13/2022 TD－ SCDMA/3G 7 業(yè)務(wù)上最佳適應(yīng)于實(shí)現(xiàn)無線因特網(wǎng) ? 實(shí)現(xiàn)了對(duì)無線網(wǎng)絡(luò)的要求 ? 由用戶應(yīng)用產(chǎn)生的適于上下行不對(duì)稱的包交換業(yè)務(wù)，高效利用系統(tǒng)資源 ? 混合了面向連接和無連接業(yè)務(wù)，允許多種應(yīng)用方案（例如：語音 +數(shù)據(jù)） ? 可變化的用戶數(shù)據(jù)速率 （ 8 kbit/s ... 2 Mbit/s） ? 由 ”盡力而為 ”（ 2G） 向 ”業(yè)務(wù)質(zhì)量 ”（ QoS， 3G） 演變 BUPT 4/13/2022 TD－ SCDMA/3G 8 四、 TDSCDMA主要參數(shù) 多址接入方式 : TDMA/DSCDMA ? 雙工方式 : TDD ? 碼片速率 : ? 載頻寬度 : ? 調(diào)制方式 : QPSK， 8PSK ? 編碼方式 : 1/21/3的卷積編碼， Turbo編碼 BUPT 4/13/2022 TD－ SCDMA/3G 9 ? 時(shí)分雙工 (TDD) TDSCDMA 的優(yōu)勢(shì) ? 易于使用非對(duì)稱頻段 , 無需具有特定雙工間隔的成對(duì)頻段 ? 適應(yīng)用戶業(yè)務(wù)需求，靈活配置時(shí)隙，優(yōu)化頻譜效率 ? 上行和下行使用同個(gè)載頻，故無線傳播是對(duì)稱的 ,有利于智能天線技術(shù)的實(shí)現(xiàn) ? 無需笨重的射頻雙工器，小巧的基站，降低成本 時(shí)分雙工 (TDSCDMA): 上行頻帶和下行頻帶相同 D U D D D D D D 頻分雙工 (FDD): 上行頻帶和下行頻帶分離 D D D D D D D U U 上行 D 下行 未使用 資源 : BUPT 4/13/2022 TD－ SCDMA/3G 10 TDD雙工方式問題考慮 ? 峰值 /平均發(fā)射功率之比隨時(shí)隙數(shù)增加而增加 (低速 /話音業(yè)務(wù) ) – TDD系統(tǒng)對(duì)峰值 /平均發(fā)射功率比有要求 ,此比值隨時(shí)隙數(shù)增加而增加，例如 TDSCDMA可能增加 7dB；而 UTRATDD則可能增加 12dB(單時(shí)隙業(yè)務(wù) ) – 因 CDMA要求線性工作，對(duì)發(fā)射功率和功率放大器要求較高， TDSCDMA使用智能天線，基站接受靈敏度增加 9dB，固仍然可能使用低發(fā)射功率達(dá)到較遠(yuǎn)通信距離 ? 通信距離 (小區(qū)半徑 )主要受電波傳播的時(shí)延所限制。但仿真試驗(yàn)結(jié)果表明在目前的芯片及算法條件下，可高于該值。 T i m eC o d eT i m eF r e q u e n c yC o d eT i m eF r e q u e n c yC o d eF r e q u e n c yW C D M AC D M A 2 0 0 0T D S C D M ABUPT 4/13/2022 TD－ SCDMA/3G 15 更高的語音頻譜利用率 W C D M A( 1 0 M 頻 帶 )T D S C D M A( 1 0 M 頻 帶 )5 M H z 上 行 滿 碼 道 支 持 1 2 8 A M R5 M 下 行1 . 6 M H z 上 下 行 滿 碼 道 支 持 2 4 個(gè) A M R6個(gè)載波共支持144個(gè)AMR?頻譜利用率相對(duì)較高，每用戶平均成本低。 下 行T D S C D M A( 3 : 3 )T D S C D M A( 1 : 5 )W C D M A6 4 K 3 6 6 0 3 01 2 8 K 1 8 3 0 1 53 8 4 K 6 / 1 2 1 2 6 7BUPT 4/13/2022 TD－ SCDMA/3G 17 靈活的上下行分層容量配臵 f 13 : 31 : 5f 2?特別適合不對(duì)稱數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，快速滿足業(yè)務(wù)的動(dòng)態(tài)發(fā)展需求。 BUPT 4/13/2022 TD－ SCDMA/3G 19 呼吸效應(yīng)不明顯 智能天線和 TDD時(shí)分效應(yīng) W C D M AC D M A 2 0 0 0T D S C D M AW C D M AC D M A 2 0 0 0本小區(qū)的容量鄰 小 區(qū) 接 入 的 用 戶 數(shù)T D S C D M ABUPT 4/13/2022 TD－ SCDMA/3G 20 覆蓋與容量相關(guān)聯(lián) ? 負(fù)載因子直接與每小區(qū)支持的話務(wù)量有關(guān) ? 更多的話務(wù)意味著更多的干擾 ?小區(qū)呼吸 ? 最大建議負(fù)載 : 70 %（ 典型 3050 %） ? 50%的負(fù)載意味著鏈路預(yù)算中減少 3dB 05101520250 0 , 2 0 , 4 0 , 6 0 , 8 1L o a d f a c t o rLoss (dB)BS 小區(qū)呼吸 更高負(fù)載 服務(wù)質(zhì)量 小區(qū)覆蓋 小區(qū)容量 優(yōu)化及調(diào)整 BUPT 4/13/2022 TD－ SCDMA/3G 21 WCDMA中的小區(qū)呼吸 0%20%40%60%80%100%0 0 . 1 0 . 2 0 . 3 0 . 4 0 . 5 0 . 6 0 . 7T r a f f i c l o a d f a c t o rR e l a t i v e c e l l s i z e增加負(fù)載至 800 kbps ? 覆蓋縮小 低負(fù)載 200 kbps ? 大覆蓋 128 kbps 64 kbps 8 kbps 144 kbps 64 kbps 64 kbps 144 kbps 144 kbps 64 kbps 64 kbps ? 話務(wù)負(fù)載直接影響小區(qū)大小 ? 在網(wǎng)優(yōu)時(shí)可用 RRM控制小區(qū)呼吸 BUPT 4/13/2022 TD－ SCDMA/3G 22 覆蓋收縮效應(yīng)不明顯 A M R 6 4 K 1 2 8 K 3 8 4 KT D S C D M AW C D M ABUPT 4/13/2022 TD－ SCDMA/3G 23 接力切換資源占用少 15％ TDSCDMA采用接力切換，一個(gè)用戶不同時(shí)占用多個(gè)基站的空中業(yè)務(wù)信道資源及其網(wǎng)絡(luò)傳輸資源。 N o d e BR N CT D S C D M A接 力 切 換N o d e BR N CW C D M AC D M A 2 0 0 0軟 切 換N o d e BBUPT 4/13/2022 TD－ SCDMA/3G 24 動(dòng)態(tài)信道分配提高資源利用 ? 定義 － 在終端接入和鏈路持續(xù)時(shí)間期間，對(duì)信道進(jìn)行動(dòng)態(tài)信道分配和調(diào)整 ? 應(yīng)用 － 信道調(diào)整 :降低掉話率 －資源整合 :提高接入率 BUPT 4/13/2022 TD－ SCDMA/3G 25 系統(tǒng)成本低 ? 系統(tǒng)頻譜利用率高、容量大 – 同一基站支持的用戶數(shù)多，系統(tǒng)及服務(wù)費(fèi)用降低 ? 使用智能天線 – 不需使用大功率射頻器件，基站成本大幅度下降 – 系統(tǒng)可靠性高，維護(hù)費(fèi)用低 BUPT 4/13/2022 TD－ SCDMA/3G 26 六、 TDSCDMA標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展 ? TDSCDMA和 WCDMA同屬 3GPP范疇，一個(gè) TDD模式，一個(gè) FDD模式。 ? 密切跟蹤 (預(yù)研 )后 3G新技術(shù)的發(fā)展。 ? RRM是提高和優(yōu)化系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)性能核心技術(shù)，也是影響移動(dòng)通信設(shè)備和整體系統(tǒng)性能的關(guān)鍵部分。 時(shí) 間 資 源 BUPT 4/13/2022 TD－ SCDMA/3G 42 功率控制有什么好處？ ? 最小化網(wǎng)絡(luò)干擾，小區(qū)內(nèi) /間干擾 ? 通過控制，保證上下行鏈路的質(zhì)量 ? 對(duì)抗陰影衰落和快速衰落 ? 克服遠(yuǎn)近效應(yīng)，減輕角效應(yīng) ? 省電，減少 UE和基站的發(fā)射功率 最終提高系統(tǒng)容量和性能 BUPT 4/13/2022 TD－ SCDMA/3G 43 功率控制方法 常用功率控制方式分類 1 按實(shí)現(xiàn)方式 集中式 /分布式 2 按通信鏈路 上行 /下行 (前向后向 ) 3 按環(huán)路方式 開環(huán) /外環(huán) /內(nèi)環(huán) 4 按所用準(zhǔn)則 強(qiáng)度 /信噪比 /誤碼 (塊 )率 5 按調(diào)整方式 理想功控 /非理想功控 BUPT 4/13/2022 TD－ SCDMA/3G 44 功率控制要研究的問題 ? 周期 ? 步長(zhǎng) ? 時(shí)延 ? 準(zhǔn)確度 ? 收斂性 BUPT 4/13/2022 TD－ SCDMA/3G 45 TDSCDMA系統(tǒng)功率控制方案 ? TDSCDMA系統(tǒng)功率控制特點(diǎn) ? TDSCDMA系統(tǒng)功率控制方案 BUPT 4/13/2022 TD－ SCDMA/3G 46 TDSCDMA系統(tǒng)功率控制特點(diǎn) ? 簡(jiǎn)單精確的開環(huán)功率控制 ? 簡(jiǎn)單穩(wěn)步的外環(huán)功率控制 ? 簡(jiǎn)單實(shí)用的內(nèi)環(huán)功率控制 BUPT 4/13/2022 TD－ SCDMA/3G 47 開環(huán)功率控制 (1)主要用于隨機(jī)接入過程，補(bǔ)償路徑損耗和陰影、拐角等效應(yīng)帶來的功率變化 (2)與內(nèi)環(huán)功控相結(jié)合，提高快速功控的效果和性能 BUPT 4/13/2022 TD－ SCDMA/3G 48 TDSCDMA系統(tǒng)外環(huán)功控 ? 為內(nèi)環(huán)功控設(shè)臵 SIRtarget ? 根據(jù)環(huán)境的變化調(diào)整 SIRtarget ? 設(shè)臵鏈路的 SIRtarget范圍 ? 主要用于 DPCH BUPT 4/13/2022 TD－ SCDMA/3G 49 內(nèi)環(huán)功率控制方案 ? 方法 :基于檢測(cè)接收機(jī)端的接收信噪比來進(jìn)行發(fā)射功率調(diào)整的 ? 目的 :使發(fā)射機(jī)以合理的功率發(fā)射，既不能低也不需要高 ? 作用 :對(duì)抗各種衰落，降低系統(tǒng)干擾 BUPT 4/13/2022 TD－ SCDMA/3G 50