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1、第1章 TD-SCDMA系统导论,电子工业出版社,1.1 移动通信系统的发展演进,1.1.1 移动通信的发展阶段和系统特点,移动通信系统的演进经历了三代，从第一代模拟移动通信系统（1st Generation，简称为1G，后同），到第二代数字移动通信系统（2G），再到现在的第三代移动通信系统（3G）。目前正在向后三代或第四代宽带移动通信系统（B3G/4G）发展和演进。,1.1 移动通信系统的发展演进,1.1.2 TD-SCDMA发展历程,TD-SCDMA成员单位,1.2 TD-SCDMA移动通信标准特点,（1）频谱效率高,（2）支持多载频（N频点）,（3）呼吸效应相对较弱,（4）频谱利用灵活、
2、频率资源丰富,（5）灵活高效承载非对称数据业务,（6）有利于智能天线技术的使用,1.3 TD-SCDMA系统结构和原理,1.3.1 TD-SCDMA系统结构,UTRAN UMTS Terrestrial Radio Access Network CN Core Network UE User Equipment,TD-SCDMA结构示意图,1.3 TD-SCDMA系统结构和原理,1.3.2 UTRAN结构及其接口的通用协议模型,UTRAN是3G网络中的无线接入网部分，其结构如图,1.3 TD-SCDMA系统结构和原理,1.3.3 无线接口协议,1.3 TD-SCDMA系统结构和原理,1.3.4
3、 物理信道,多个载波可以承载不同的用户或业务。单个载波的物理信道信号格式如图,1.3 TD-SCDMA系统结构和原理,1专用物理信道,TD-SCDMA中物理信道的基本形式就是突发（burst），通常一个突发会在指定的一系列无线帧中的某一个固定时隙发射。,1.3 TD-SCDMA系统结构和原理,2公共物理信道,（1）主公共控制物理信道（Primary-Common Control Physical CHannel，P-CCPCH）,（2）副公共控制物理信道（Secondary-Common Control Physical CHannel，S-CCPCH）,（3）快速物理接入信道（Fast Ph
4、ysical Access CHannel，FPACH）,1.3 TD-SCDMA系统结构和原理,（4）物理随机接入信道（Physical Random Access CHannel，PRACH）,（5）同步信道（Synchronisation channels，DwPCH，UpPCH）,1.3 TD-SCDMA系统结构和原理,（6）物理上行共享信道（Physical Uplink Shared CHannel，PUSCH）,（7）物理下行共享信道（Physical Downlink Shared CHannel，PDSCH）,（8）寻呼指示信道（Page Indicator CHannel，
5、PICH）,1.3 TD-SCDMA系统结构和原理,（9）高速下行物理共享信道（High Speed-Physical Downlink Shared CHannel，HS-PDSCH）,（10）HS-DSCH下行共享控制信道（Shared Control CHannel for HS-DSCH，HS-SCCH）,（11）HS-DSCH共享信息信道（Shared Information CHannel for HS-DSCH，HS-SICH）,1.3 TD-SCDMA系统结构和原理,1.3.5 传输信道,1专用传输信道,专用传输信道（DCH）可用于上/下行链路承载网络和特定终端之间的用户信息或
6、控制信息；增强专用信道（E-DCH）：上行增强信道用来承载上行用户信息。E-DCH信道受Node B和HARQ进程控制。,1.3 TD-SCDMA系统结构和原理,2公共传输信道,（1）广播信道（BCH） （2）前向接入信道（FACH） （3）寻呼信道（PCH） （4）随机接入信道（RACH） （5）上行共享信道（USCH） （6）下行共享信道（DSCH） （7）高速下行共享信道（HS-DSCH）,1.3 TD-SCDMA系统结构和原理,1.3.6 各层功能描述,1MAC层功能描述,MAC层的主要功能是向高层提供三种业务：数据传输、无线资源和MAC参数的重新分配、测量汇报。 数据传输提供MAC实
7、体之间MAC SDU无确认的传输。该功能不提供数据分段。因此，分段/重组功能应由上层完成。无线资源和MAC参数的重新分配是在RRC的请求下指向无线资源的重新分配和MAC参数的改变。如重新配置MAC功能、改变UE标识、改变传输格式（组合）集、改变传输信道类型、自主处理资源分配。测量汇报是向RRC汇报局部的业务量和质量。,1.3 TD-SCDMA系统结构和原理,MAC的主要功能有：,（1）逻辑信道与传输信道之间的信道映射。 （2）根据业务速率，MAC为每个传输信道选择合适的传输格式。 （3）UE数据流之间的优先级处理。 （4）通过调度完成UE之间的优先级处理。 （5）在公共信道上的UE标志。 （6
8、）在专用信道上将高层PDU复用到传输块中，然后传递到物理层；并在专用信道上将接收自物理层的PDU解复用成高层PDU。,1.3 TD-SCDMA系统结构和原理,（7）业务量测量。 （8）动态传输信道类型切换。 （9）加密。 （10）为RACH传输进行接入服务级别选择。 （11）HS-DSCH及E-DCH信道的HARQ功能。 （12）向高层顺序传递、封装/解封装HS-DSCH信道PDU。 （13）向高层顺序传递、封装/解封装E-DCH信道PDU。,1.3 TD-SCDMA系统结构和原理,2RLC功能描述,（1）分段/重组。 （2）级联。 （3）填充。 （4）发送用户数据。 （5）错误纠正。 （6）
9、高层PDU的顺序发送。 （7）流量控制。,1.3 TD-SCDMA系统结构和原理,（8）重复检查。 （9）流量控制。 （10）顺序号检查。 （11）协议错误检测与恢复。 （12）加密。 （13）SDU丢弃。,1.3 TD-SCDMA系统结构和原理,RLC层总体模型,1.3 TD-SCDMA系统结构和原理,3RRC层功能,（1）广播由非接入层（核心网）提供的信息。 （2）广播与接入层相关的信息。 （3）建立、维持和释放终端与UTRAN之间的RRC连接。 （4）建立、重配置和释放用于RRC连接的无线承载。 （5）分配、重配置和释放用于RRC连接的无线资源。 （6）RRC层可以重配置已建立RRC连接
10、的无线资源。,1.3 TD-SCDMA系统结构和原理,1.3.7 接口描述,1Iub接口,1.3 TD-SCDMA系统结构和原理,（1）NBAP,NBAP功能包括：小区配置管理，公用传输信道管理，系统信息管理，资源事件管理，配置调整，测量公用资源，无线链路管理，无线链路监测，压缩模式控制，专用资源测量，报告通用错误。,（2）Iub FP,用户平面Iub FP是用来传输通过Iub接口上的公共传输信道和专用传输信道数据流的协议。主要功能是把无线接口的帧转化成Iub接口的数据帧。,1.3 TD-SCDMA系统结构和原理,RACH信道数据帧格式,1.3 TD-SCDMA系统结构和原理,控制帧格式,1.
11、3 TD-SCDMA系统结构和原理,2Iu接口,1.4 TD-SCDMA关键技术及其对系统性能的影响,1.4.1 时分双工,时分双工（Time Division Duplex）是一种通信系统的双工方式，在无线通信系统中用于分离接收和传送信道或者上行和下行链路。,1.4 TD-SCDMA关键技术及其对系统性能的影响,1.4.2 多址方式,1.4 TD-SCDMA关键技术及其对系统性能的影响,1.4.3 同步技术,TD-SCDMA的同步技术包括网络同步、初始化同步、节点同步、传输信道同步、无线接口同步、Iu接口时间较准、上行同步等。其中网络同步选择高稳定度、高精度的时钟作为网络时间基准，以确保整个
12、网络的时间稳定，是其他各同步的基础。初始化同步使移动台成功接入网络。节点同步、传输信道同步、无线接口同步和Iu接口时间校准、上行同步等使移动台能正常进行符合QoS要求的业务传输。,1.4 TD-SCDMA关键技术及其对系统性能的影响,1.4.4 功率控制,1开环功率控制,2闭环功率控制,（1）上行内环功率控制,（2）下行内环功率控制,（3）外环功率控制,1.4 TD-SCDMA关键技术及其对系统性能的影响,1.4.5 智能天线,1.4 TD-SCDMA关键技术及其对系统性能的影响,1.4.6 联合检测,在实际的CDMA移动通信系统中，由于扩频码字相关特性的非理想性，各个用户信号之间经过复杂多变
13、的无线信道后将存在一定的相关性，这就是多址干扰（MAI）存在的根源。由个别用户产生的MAI固然很小，可是随着用户数的增加或信号功率的增大，MAI就成为CDMA通信系统的一个主要干扰。,1.4 TD-SCDMA关键技术及其对系统性能的影响,1.4.7 接力切换,1.4 TD-SCDMA关键技术及其对系统性能的影响,1.4.8 动态信道分配,1时隙排队,2时隙选择,第一类：基于顺序搜索的先进先出排队（FIFO）处理的方法,第二类：基于时隙优先级排队算法的方法,第三类：基于路径损耗的抗基站间干扰的方法,1.4 TD-SCDMA关键技术及其对系统性能的影响,3时隙调整,4时隙整合,1.4 TD-SCD
14、MA关键技术及其对系统性能的影响,动态信道分配对上行和下行链路掉话率的改善,1.4 TD-SCDMA关键技术及其对系统性能的影响,1.4.9 N频点技术,（1）一个小区可配置多个载频，仅在小区/扇区的一个载频上发送DwPTS和广播信息，多个频点使用一个共同的广播信道。 （2）针对每一小区，从分配到的N个频点中确定一个作为主载频，其他载频为辅助载频。 （3）主载频和辅助载频使用相同的扰码和基本Midamble。 （4）公共控制信道DwPCH, P-CCPCH, PICH, SCCPCH, PRACH等规定配置在主载频上，信标信道总在主载频上发送。,1.4 TD-SCDMA关键技术及其对系统性能的
15、影响,（5）同一用户的多时隙配置应限定为在同一载频上。 （6）同一用户的上、下行配置在同一载频上。 （7）辅载频的TS0暂不使用。 （8）主载频和辅载频的时隙转换点建议配置为相同。,1.5 TD-SCDMA系统的业务能力,1.5.1 业务能力概述,1QoS业务流等级,根据业务流对时延的敏感程度不同，3GPP规范定义了4个QoS业务流等级：会话类、流类、交互类、背景类。,1.5 TD-SCDMA系统的业务能力,2业务分类,（1）基本业务,1）基本电信业务,1.5 TD-SCDMA系统的业务能力,2）基本承载业务,BS20 3.1KHz电路域异步非透明通用承载业务,1.5 TD-SCDMA系统的业
16、务能力,BS30电路域同步透明通用承载业务,该承载业务主要应用于可视电话业务（ITU-T H.324M）。,1.5 TD-SCDMA系统的业务能力, BS70分组数据承载业务,分组数据承载业务要求支持的速率如下： 上行：384kbps, 128kbps, 64kbps, 32kbps, 16kbps, 8kbps。其他速率可选。 下行：384kbps, 256kbps, 128kbps, 64kbps, 32kbps, 16kbps, 8kbps。HSDPA功能引入后：上行速率要求不变；下行速率范围为68.5kbps6.72Mbps。,1.5 TD-SCDMA系统的业务能力,（2）补充业务,1
17、.5 TD-SCDMA系统的业务能力,（3）增值业务,1.5 TD-SCDMA系统的业务能力,1.5.2 业务应用介绍,1WAP浏览和上网业务,1.5 TD-SCDMA系统的业务能力,2多媒体业务（Multi-Media Service，MMS）,1.5 TD-SCDMA系统的业务能力,3流媒体业务（Video Streaming）,1.5 TD-SCDMA系统的业务能力,4视频电话（3G终端到多媒体PC/PDA H323终端的呼叫）,1.5 TD-SCDMA系统的业务能力,5视频会议（视频三方通话）,1.5 TD-SCDMA系统的业务能力,6彩铃,1.5 TD-SCDMA系统的业务能力,7智
18、能网业务,1.6 TD-SCDMA无线网络的测试,1.6.1 覆盖和容量测试概述,1测试目标,2测试网络环境,3测试系统和测试工具,4测试内容,1.6 TD-SCDMA无线网络的测试,1.6.2 覆盖和容量测试的方法,1覆盖测试方法,2容量测试方法,3加载方式定义,1.7 TD-SCDMA网络规划的特点,1组网方式,多载频异频组网,1.7 TD-SCDMA网络规划的特点,多载频同频组网,1.7 TD-SCDMA网络规划的特点,多载频混频组网,1.7 TD-SCDMA网络规划的特点,2时隙规划,1.7 TD-SCDMA网络规划的特点,3码资源规划,（1）基于扰码相关性的扰码规划： （2）确定扰码组： （3）规划下行导频码： （4）确定待分配扰码的小区及其需要考察的邻区。,