电子与信息学院 余翔宇 - scut.edu.cn€¦ · 余翔宇. [email protected]. 2015/4/27....
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全称为Time Division - Synchronous CDMA(时分同步码分多址接入),1999年6月29日,中国原邮电部电信科学技术研究院(大唐电信)向ITU提出。
该标准将智能无线、同步CDMA和软件无线电等技术融于其中,在频谱利用率、对业务支持具有灵活性、频率灵活性及成本等优势。由于中国庞大的市场,该标准受到各大厂商的重视,全球一半以上的设备厂商都可以支持TD—SCDMA标准。该标准提出不经过2.5代的环节,直接向3G过渡。
重要人物 陈卫、徐广涵、李世鹤
重要公司 信威、大唐电信、西门子
5
1998年6月30日TD-SCDMA提交到ITU
1999年12月TD-SCDMA开始与UTRA TDD在3GPP融合
2001年3月TD-SCDMA写入3GPP R4系列规范
2002年10月中国为TDD分配155MHz频率
1999年11月TD-SCDMA写入ITU-R
M.1457
2000年5月被WARC正式采纳
1998 1999 2000 2001 2002
邮电部批准中国提交TD-SCDMA标准1998年1月
现代移动通信网络技术P225
R99/4 R5 R6 R7 R8 R9(?)
WLAN I/WMBMSHSUPA
HSPA+ LTE/SAE LTE+ (?)IMS
HSDPA
2000 2004 2007 2010
LTE V12008.12
UTRAN Long-Term Evolution (LTE)
(2004.11)
★ ★
IMT-Advanced?2010.10
★
Release 99/4
Release 5/6/7LTE TDD
LTE TDD 的标准化和 LTE FDD完全同步进行中移动、Ericsson、Nokia、Samsung、MOTO等公司积极参与
在LTE、UMB、16M中,LTE进度最快,技术最完善,市场前景最大
产业化
标准化
空中接口规范参数 内容复用方式 TDD 基本带宽 1.6MHz
每载波时隙数 10码速率 1.28Mchip/s 帧长 10ms(分为两个Sms子帧)
功率控制 开环+闭环功率控制频率 200次/s智能天线 8个天线组成天线阵列
基站间同步关系 同步多用户检测 支持支持核心网 GSM-MAP扩频方式 DS SF=/8/16
上行同步精度 1 /片调制方式 QPSk/8PSK
注:时隙#n(n=0…6):第n个业务时隙,864个码片长;DwPTS:下行导频时隙,96个码片长;UpPTS:上行导频时隙,160个码片长;GP:主保护时隙,96个码片长
信号格式
课本P360图9-33 TD-SCDMA的物理信道信号格式
TD-SCDMA系统帧结构的设计考虑到了对智能天线和上行同步等新技术的支持。一个TDMA帧长为10 ms,分成两个5 ms子帧。这两个子帧的结构完全相同。每一子帧又分成长度为675 μs的7个常规时隙和3个特殊时隙。这3个特殊时隙分别为DwPTS、GP和UpPTS。在7个常规时隙中,TS0总是分配给下行链路,而TS1总是分配给上行链路。TS2-TS6可根据根据用户需要进行灵活UL/DL配置。上行时隙和下行时隙之间由转换点分开。
在TD-SCDMA系统中,每个5 ms的子帧有两个转换点(UL到DL和DL到UL)。通过灵活地配置上、下行时隙的个数,使TD-SCDMA 适用于上、下行对称及非对称的业务模式。TD-SCDMA帧结构如图9-34所示,图中分别给出了时隙对称分配和不对称分配的例子。
课本P360
对称
非对称
课本P360
图9-34 TD-SCDMA帧结构
(a) DL/UL对称分配; (b) DL/UL不对称分配
TS0永为下行时隙,用作公共控制信道传输;
TS1永为上行时隙;第一个时隙转换点在TS0和TS1之间;
TS1到TS6之间有5个点,均可以作为第二个时隙转换点;
实际应用中,由于下行数据量大于上行,因此采用3:3,2:4,1:5;
2 上 4 下适合CS+PS
业务
1上5下适合PS业务,提供少量CS业务
D D D DUU UDDDDD
3 上3下适合CS业务
D D DU UUD D D
TD-SCDMA系统中的任何一条物理信道都是通过它的载频/时隙/扩频码的组合来标记的。信道分配实际上就是一种无线资源的分配过程。DCA算法具有如下特点: (1) 能够较好地避免干扰,使信道重用距离最小化,从而高效率地利用有限的无线资源,提高系统容量。
(2) 适应第三代移动通信业务的需要,尤其是高速率的上、下行不对称的数据业务和多媒体业务。
包括两个方面: 慢速DCA 快速DCA
课本P364
使用智能天线 ...
能量仅指向小区内处于激活状态的移动终端
正在通信的移动终端在整个小区内处于受跟踪状态
不使用智能天线 ...能量分布于整个小区内
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
减少小区间和小区内干扰
降低多径干扰
等效发射功率提高
提高系统信噪比
提高接收灵敏度
改进了小区覆盖(合成波束)
增加了容量及小区覆盖半径
降低发射功率,基站成本降低
有利于精确定位业务
接力切换是TD-SCDMA移动通信系统的核心技术之一。其设计思想是利用智能天线和上行同步等技术,在对UE的距离和方位进行定位的基础上,根据UE方位和距离信息作为辅助信息来判断目前UE是否移动到了可进行切换的相邻基站的临近区域。
同时使用上行预同步技术; 使用上行预同步的技术,提前获取切换后的上行信道发送时间、功率信息,从而达到减少切换时间,提高切换的成功率、降低切换掉话率的目的;
如果UE进入切换区,则RNC通知该基站做好切换的准备,好像接力一样,因此称为“接力切换”。
课本P366
硬切换 接力切换
软切换
切换成功率 低 高 高
资源占用 少 少 多
切换时延 短 短 长
对容量的影响
低 低 高
呼叫掉话率 高 低 低
根据外场测试结论,接力切换与硬切换没有本质性能差异。
首先估计所有用户的信道冲激响应,然后利用已知的所有用户的扩频码、扰码和信道估计,对所有用户的信号同时检测 ,消除符号间干扰(ISI)和用户间干扰(MAI),从而达到提高用户信号质量的目的;
传统检测
联合检测
对TD-SCDMA和WCDMA而言,HSDPA采用的关键技术是基本一致的,实现方式也非常相似,两者不同的地方主要体现在如下几点。 ①帧结构不同 ②信道结构不同 ③TD-SCDMA的N频点特性
第三代移动通信P226-227
2003年6月,3GPP RAN第20次全会上,对TDD上行链路增强的可行性研究被列为研究项目(Study Itern)。
研究目的是考察Node B快速调度、HARQ和AMC等上行链路增强技术对提高上行链路的覆盖和吞吐量,降低时延的可行性和性能。
HSUPA的引入对无线网络协议框架的影响,主要包括需引入新的增强型上行传输信道(Enhanced Uplink Channel,E-UCH)以及新的MAC功能实体。
第三代移动通信P227