【正文】 理層過程 秘密▲ 物理層過程 ? 小區(qū)搜索 ? 同步技術(shù) ? 隨機接入 物理層過程 秘密▲ 隨機接入過程 ? 隨機接入過程是與上行導(dǎo)頻時隙 (UpPTS)相關(guān)的物理過程。 下行同步建立和維持 UE處于空閑狀態(tài)，讀取小區(qū)廣播信息，得到為UE接入而分配的 8個 SYNC_UL 上行同步建立 UE從 8個已知的 SYNC_UL中隨機選擇一個，通過UpPTS信道發(fā)射。 Node B在 4個子幀內(nèi)通過FPACH信道向 UE發(fā)送反饋信息 隨機接入完成 UE收到來自網(wǎng)絡(luò)的 RRC連接建立響應(yīng)，指示 UE發(fā)出的隨機接入是否被接受 物理層過程 秘密▲ 隨機接入過程 UE Node B UpPCH(SYNC_UL) 終端 選擇 SYNC1,以估算的時間和功率發(fā)送 基站檢測到 SYNC1,并回送定時和功率調(diào)整 FPACH(PC,SS…) PRACH(RRC接入請求 ) 調(diào)整定時和功率 , 發(fā)送隨機接入請求 SCCPCH(RRC連接建立響應(yīng) ) 指配信道 , 繼續(xù)完成接入過程和鑒權(quán) DCCH(RRC連接證實 ) 按 L3信令要求，在DCCH上向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送證實消息 物理層過程 秘密▲ 隨機接入沖突處理 ? 當(dāng)發(fā)生碰撞或處于惡劣的傳播環(huán)境中時， Node B不能 發(fā)送 FPACH或不能接收 SYNCUL。這時， UE不能從 Node B得到任何響應(yīng)。 ? UE必須通過新的測量來調(diào)整發(fā)射時間和發(fā)射功率，在一個隨機時延后，再次發(fā)送 SYNCUL。 ? 每次重發(fā)射， UE都將重新隨機選擇 SYNCUL突發(fā)。 物理層過程 秘密▲ 課程內(nèi)容 ? TDSCDMA發(fā)展概述 ? 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和接口 ? 物理層結(jié)構(gòu) ? 信道結(jié)構(gòu) ? 信道編碼與復(fù)用 ? 擴頻與調(diào)制 ? 物理層過程 ? TDSCDMA關(guān)鍵技術(shù) 秘密▲ TDD技術(shù) ? 易于使用非對稱頻段 , 無需具有特定雙工間隔的成對頻段 ? 適應(yīng)用戶業(yè)務(wù)需求 ， 靈活配置時隙 ， 優(yōu)化頻譜效率 ? 上行和下行使用同個載頻 ， 故無線傳播是對稱的 ,有利于智能天線技術(shù)的實現(xiàn) ? 無需笨重的射頻雙工器 ， 小巧的基站 ， 降低成本 時分雙工 (TDD): 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 秘密▲ 智能天線技術(shù) ? 使用智能天線： – 能量僅指向小區(qū)內(nèi)處于激活狀態(tài)的移動終端 – 正在通信的移動終端在整個小區(qū)內(nèi)處于受跟蹤狀態(tài) ? 不使用智能天線： – 能量分布于整個小區(qū)內(nèi) – 所有小區(qū)內(nèi)的移動終端均相互干擾 ， 此干擾是 CDMA容量限制的主要原因 干擾 Talk 自適應(yīng)陣列基站 普通基站 秘密▲ 智能天線技術(shù) ? 智能天線的分類 智能天線的天線陣是一列取向相同、同極化、低增益的天線，按照一定的方式排列和激勵，利用波的干涉原理產(chǎn)生強方向性的方向圖。 智能天線的分類有線陣、圓陣；全向陣、定向陣 線陣 圓陣 秘密▲ 智能天線的實現(xiàn) ? 上行方向 ， 目的是將 8路信號變成一路信號 ， 一個用戶對于八根天線所接收到的信號相位不同 ， 即不同的相位角 。 將接收到的信號正弦波相位依次前移 ， 通過提供自適應(yīng)權(quán)值進行同向合并 。數(shù)字信號處理器是用于信道估計 ， 給自適應(yīng)算法提供依據(jù) 。 ? 對于下行來說 ， 是根據(jù)上行的信道估計參數(shù) ， 將基帶發(fā)射信號變成 8路信號到 8個陣元上 ， 完成波束定向賦形過程 。 秘密▲ 聯(lián)合檢測技術(shù) 抗干擾技術(shù) 單用戶檢測 多用戶檢測 技術(shù)實現(xiàn)簡單導(dǎo)致信噪比惡化，系統(tǒng)性能和容量不理想 充分利用 MAI中的先驗信息而將所有用戶信號的分離看作一個統(tǒng)一的過程的信號分離方法 聯(lián)合檢測 干擾抵消 基本思想是判決反饋，它首先從總的接收信號中判決出其中部分的數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)和用戶擴頻碼重構(gòu)出數(shù)據(jù)對應(yīng)的信號，再從總接收信號中減去重構(gòu)信號，如此循環(huán)迭代 充分利用 MAI，一步之內(nèi)將所有用戶的信號都分離開來的一種信號分離技術(shù) 秘密▲ 聯(lián)合檢測概念 ? 首先估計所有用戶的信道沖激響應(yīng) ， 然后利用已知的所有用戶的擴頻碼 、 擾碼和信道估計 ， 對所有用戶的信號同時檢測 ， 消除符號間干擾 （ ISI） 和用戶間干擾 （ MAI） ， 從而達到提高用戶信號質(zhì)量的目的 。 秘密▲ 聯(lián)合檢測的實現(xiàn) Data Midamble GP Data Data Midamble GP Data 關(guān)鍵是突發(fā)序列中的訓(xùn)練序列 e = Ad ＋ n A是系統(tǒng)矩陣，由擴頻碼 c和信道脈沖響應(yīng) h決定 擴頻碼 c已知 信道脈沖響應(yīng) h利用突發(fā)結(jié)構(gòu)中的訓(xùn)練序列 midamble求解出： emid = Gh + nmid 其中： G由 Midamble碼構(gòu)造的矩陣 。 emid 接收機接收到總信號中的 Midamble部分 e：接收到的數(shù)據(jù)序列 n：噪聲 emid=Gh+nmid midamble碼時必須選擇抗白噪聲性能較好的碼組 秘密▲ 動態(tài)信道分配技術(shù) ? 信道分配指在采用信道復(fù)用技術(shù)的小區(qū)制蜂窩移動系統(tǒng)中 ， 在多信道共用的情況下 ， 以最有效的頻譜利用方式為每個小區(qū)的通信設(shè)備提供盡可能多的可使用信道 。 信道分配過程一般包括呼叫接入控制 、 信道分配 、 信道調(diào)整三個步驟 。 不同的信道分配方案在這三個步驟中有所區(qū)別 。 ? 信道分配方案可分為以下三種： – 固定信道分配 （ FCA） – 動態(tài)信道分配 （ DCA） – 混合信道分配 （ HCA） 秘密▲ DCA的分類 ? 慢速 DCA： – 根據(jù)小區(qū)業(yè)務(wù)情況 ， 確定上下行時隙轉(zhuǎn)換點 ? 快速 DCA ： – 根據(jù)對專用業(yè)務(wù)信道或共享業(yè)務(wù)信道通信質(zhì)量監(jiān)測的結(jié)果 ， 自適應(yīng)地對資源單元 （ RU， 即碼道或時隙 ） 進行調(diào)配和切換 ， 以保證業(yè)務(wù)質(zhì)量 。 快速 DCA分為以下幾類： ? 頻域 DCA ? 時域 DCA ? 碼域 DCA ? 空域 DCA 秘密▲ 快速 DCA Process Orchestration ? 與 5MHz的帶寬相比， TDSCDMA的 寬使其具有 3倍以上的無線信道數(shù) 頻域 DCA 可使用的無線信道數(shù) Business Logic ? 將受干擾最小的時隙動態(tài)地分配給處于激活狀態(tài)的用戶 時域 DCA 同一載頻 6個業(yè)務(wù)時隙 Message Brokering amp。 Transformation ? 實現(xiàn)多用戶在相同載頻并行傳輸，有效提升頻譜利用率 碼域 DCA 同一時隙 16個碼道 Application Connectivity ? 通過智能天線，可基于每一用戶進行定向空間去耦（降低多址干擾） 空域 DCA 空間波束定向賦形 秘密▲ 接力切換技術(shù) 切換是指當(dāng)移動臺處于移動狀態(tài)中通訊從一個基站或信道轉(zhuǎn)移到另一個基站或信道的過程 上、下行鏈路質(zhì)量，上、下行鏈路信號的測量，距離或業(yè)務(wù)的變化，更優(yōu)的蜂窩出現(xiàn)，操作和管理的干涉，業(yè)務(wù)流量情況等 在蜂窩結(jié)構(gòu)的無線移動通信系統(tǒng)中， 當(dāng)移動臺從一個小區(qū)移動到另一個 小區(qū)時，為保持移動用電話不中斷 通信需要進行的信道切換稱為越區(qū) 切換 無線測量、網(wǎng)絡(luò)判決和系統(tǒng)執(zhí)行 切換原因 切換概念 越區(qū)切換 切換步驟 秘密▲ 硬切換 硬切換： 在早期的頻分多址（ FDMA）和時分多址（ TDMA）移動通信系統(tǒng)中采用這種越區(qū)切換方法。當(dāng)用戶終端從一個小區(qū)或扇區(qū)切換到另一個小區(qū)或扇區(qū)時，先中斷與原基站的通信，然后再改變載波頻率與新的基站建立通信。 秘密▲ 接力切換工作流程 UE收到切換命令前的場景： 上下行均與源小區(qū)連接 UE收到切換命令后執(zhí)行接力切換的場景：利用開環(huán)預(yù)計同步和功率控制，首先只將上行鏈轉(zhuǎn)移到目標(biāo)小區(qū)，而下行鏈路仍與源小區(qū)通信 UE執(zhí)行接力切換完畢后的場景：經(jīng)過 N個 TTI后，下行鏈路轉(zhuǎn)移到目標(biāo)小區(qū)，完成接力切換 秘密▲ 功率控制 — 特點 ? 功率控制技術(shù)是 CDMA系統(tǒng)的基礎(chǔ) ， 沒有功率控制就沒有CDMA系統(tǒng) 。 ? 功率控制可以補償衰落 ， 接收功率不夠時要求發(fā)射方增大發(fā)射功率 。 ? 功率控制可以克服遠(yuǎn)近效應(yīng) ， 對上行功控而言 ， 功率控制的目標(biāo)即為所有的信號到達基站的功率夠用即可 ? 由于移動信道是一個衰落信道 ， 快速閉環(huán)功控可以隨著信號的起伏進行快速改變發(fā)射功率 ， 使接收電平由起伏變得平坦 。 秘密▲ 功率控制 — 開環(huán) NodeB UE 進行功率估計 接收機測量接收到的寬帶導(dǎo)頻 信號的功率，并估計傳播路徑 損耗，根據(jù)路徑損耗計算得需要發(fā)射的功率 開環(huán)控制原理 秘密▲ 功率控制 — 閉環(huán)（內(nèi)環(huán)） 功率控制的目的：使基站處接收到的每個 UE信號的 bit能量相等 NodeB UE 下發(fā) TPC 測量接收信號 SIR并比較 內(nèi)環(huán) 設(shè)置 SIRtar 200Hz 每一個 UE都有一個自己的控制環(huán)路 閉環(huán)－－內(nèi)環(huán)功率控制 秘密▲ 功率控制 — 閉環(huán)（外環(huán)） NodeB UE 下發(fā) TPC 測量接收信號 SIR并比較 內(nèi)環(huán) 設(shè)置 SIRtar 可以得到 BLER穩(wěn)定的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù) 測量傳輸信道上的 BLER 外環(huán) RNC 測量接收數(shù)據(jù) BLER并比較 設(shè)置BLERtar 10100Hz 閉環(huán)－－外環(huán)功率控制 秘密▲ HSDPA新增信道 傳輸信道 HSDSCH 高速下行共享信道 物理信道 下行時隙 HSSCCH 共享控制信道 物理信道 下行時隙 HSPDSCH 高速下行共享物理信道 物理信道 上行時隙 HSSICH（ TDD） 共享指示信道 秘密▲ HSDPA技術(shù) 特點 ① 引入 16QAM高階調(diào)制，提供更高的調(diào)制效率。 ② AMC可使數(shù)據(jù)傳輸很好的適應(yīng)無線信道的變化。 ③ HARQ可以根據(jù)無線鏈路的狀況快速調(diào)整信道速率，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的糾錯和重傳。 ④ 快速調(diào)度可以使無線資源在多用戶間實現(xiàn)共享。 ⑤ 共享信道技術(shù)使得接入用戶不受碼資源數(shù)量限制。 ⑥ 在 N頻點技術(shù)基礎(chǔ)上實現(xiàn)多載波的捆綁，提高系統(tǒng)最高接入速率。 ① 引入 16QAM高階調(diào)制，提供更高的調(diào)制效率。 ② AMC可使數(shù)據(jù)傳輸很好的適應(yīng)無線信道的變化。 ③ HARQ可以根據(jù)無線鏈路的狀況快速調(diào)整信道速率，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的糾錯和重傳。 ④ 快速調(diào)度可以使無線資源在多用戶間實現(xiàn)共享。 ⑤ 共享信道技術(shù)使得接入用戶不受碼資源數(shù)量限制。 ⑥ 在 N頻點技術(shù)基礎(chǔ)上實現(xiàn)多載波的捆綁，提高系統(tǒng)最高接入速率。 HSDPA使峰值數(shù)據(jù)傳輸速率達到 10Mbit/s。 主 載 頻輔 載 頻輔 載 頻秘密▲ MBMS技術(shù) ① 共享網(wǎng)絡(luò)資源，從一個數(shù)據(jù)源向多個目標(biāo)傳送數(shù)據(jù) ② 下行單向業(yè)務(wù) ③ 工作方式：廣播和組播 ④ 基本業(yè)務(wù)：主要是一些媒體數(shù)據(jù)流，例如音頻，視頻等 ⑤ 發(fā)送方式： PTP和 PTM Multimedia Boardcast / Multicast Service