《TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和演進(jìn)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和演進(jìn)（110頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,W,ireless,S,ignal,P,rocessing and,N,etwork Lab(WSPN),BUPT,*,/59,TD-SCDMA,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及其增強(qiáng)演進(jìn),王 文 博,北京郵電大學(xué),2009,年,11,月,23,日,目 錄,1.,全球移動(dòng)通信發(fā)展歷程,3.,TD-SCDMA,關(guān)鍵技術(shù)和理論性能,4.,TD-SCDMA,網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化,5.,TD-SCDMA,網(wǎng)絡(luò)試驗(yàn),2.TD-SCDMA,發(fā)展概述,6.TD-SCDMA,演進(jìn)和發(fā)展,移動(dòng)通信發(fā)展歷程,1G,（,1980s,）,2G,（,1990s,）

2、,3G,（,2000s,）,模擬通信,通話質(zhì)量、頻譜效率、保密性、安全性存在不足,數(shù)字通信,解決了模擬通信的缺陷，成就了一些實(shí)力領(lǐng)先的跨國(guó)公司,高質(zhì)量話音業(yè)務(wù)、高速分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、更高頻譜利用率和容量、多媒體應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)了無線移動(dòng)通信,美國(guó)和英國(guó)主導(dǎo),手機(jī)成為日常通信工具,歐美主導(dǎo),改變生活方式和社會(huì)形態(tài),現(xiàn)代服務(wù)業(yè)、政 府、軍事等,歐美中主導(dǎo),無線技術(shù)自身的具有持續(xù)演進(jìn)發(fā)展的特點(diǎn),技術(shù)的發(fā)展可以滿足,3G,商用服務(wù)提出的需求,無線移動(dòng)通信技術(shù)的持續(xù)演進(jìn),互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展與移動(dòng)網(wǎng)的融合,用戶的增長(zhǎng)與市場(chǎng)的需要,互聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展，且和移動(dòng)網(wǎng)在用戶群上有很多的重合,移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)可以解決移動(dòng)網(wǎng)傳統(tǒng)的服務(wù)模式的局

3、限性問題，實(shí)現(xiàn)互惠互利,用戶需要更加優(yōu)質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)、穩(wěn)定的信號(hào)、更豐富的內(nèi)容,語(yǔ)音業(yè)務(wù)發(fā)展到一定的階段，消費(fèi)者開始對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和多媒體業(yè)務(wù)產(chǎn)生巨大的需求量,3G,發(fā)展的驅(qū)動(dòng)力,全球移動(dòng)通信市場(chǎng)現(xiàn)狀,2008,年底全球移動(dòng)用戶超過,34,億，預(yù)測(cè),2015,年全球移動(dòng)用戶將達(dá)到,45,億；,3GPP,用戶市場(chǎng)份額超過,88,，,3GPP2,（,CDMA1X,、,DO,）為,3,億；市場(chǎng)份額為,9,；到,LTE,階段，,3GPP,的用戶市場(chǎng)份額至少超過,95,，,LTE,將一通天下；,2009,年底，中國(guó)移動(dòng)通信用戶數(shù),7.5,億，年度增長(zhǎng)一半來自農(nóng)村。面向未來移動(dòng)用戶仍然有較大的發(fā)展空間，到,2010

4、,年將超過,8,億用戶，到,2015,年可達(dá),11,億用戶。,移動(dòng),WiMAX,的商業(yè)進(jìn)展,全球已有,200,多個(gè)運(yùn)營(yíng)商宣布正在試點(diǎn),WiMAX,韓國(guó),KT,、美國(guó),Sprint-Nextel,、印度,Tata,通信等運(yùn)營(yíng)商合計(jì)大約有幾百萬(wàn)用戶,在巴基斯坦、智利、俄羅斯、巴西等國(guó)家都在發(fā)展,推動(dòng)工作不順利,2008,年,3,月,全球最早部署,WiMAX,的運(yùn)營(yíng)商之一，澳大利亞,Buzz Broadband,旗下的,Hervey Bay,，宣布關(guān)閉其,WiMAX,網(wǎng)絡(luò)并放棄這一技術(shù),.Hervey Bay,首席執(zhí)行官,Garth,Freema,表示，由于時(shí)延和抖動(dòng)性能不佳，,WiMAX,對(duì)許多互

5、聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用方案來說并不適合，也很難被接受，其中問題最大的是,VoIP,全球頻譜不確定,移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商的認(rèn)可程度下降,Telephony,WWW,Office,TV,Mobile,Home,無線移動(dòng)通信發(fā)展趨勢(shì)之一,寬帶移動(dòng)化,無線移動(dòng)通信發(fā)展趨勢(shì)之二,移動(dòng)寬帶化,Source:Web advertisements,H2 2006,目 錄,1.,全球移動(dòng)通信發(fā)展歷程,3.,TD-SCDMA,關(guān)鍵技術(shù)和理論性能,4.,TD-SCDMA,網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化,5.,TD-SCDMA,網(wǎng)絡(luò)試驗(yàn),2.TD-SCDMA,發(fā)展概述,6.TD-SCDMA,演進(jìn)和發(fā)展,率先成為中國(guó)移動(dòng)通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),TD,提交到,ITU,1

6、998,年,6,月,TD,在,3GPP,融合,1999,年,12,月,ITU,正式通過,3G,標(biāo)準(zhǔn),2000,年,5,月,TD,寫入,3GPP,R4,規(guī)范,2001,年,3,月,TD,率先成為中,國(guó)通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),2006,年,1,月,TD-SCDMA,產(chǎn)業(yè)鏈,中興,大唐,鼎橋,普天,中興,海信 英華達(dá),聯(lián)想 迪比特,波導(dǎo),LG,華立 中電,大唐 重郵,夏新 三星,T3G,凱明,展訊,ADI,重郵,華立,泰克,日本芝測(cè),安捷倫,中創(chuàng)信測(cè),湖北眾友,WILLTEK,R&S,中興,華為,北電,愛立信,諾基亞,ASB,中興,大唐,鼎橋,愛立信,核心網(wǎng),RNC,NodeB,終端,芯片,儀表,基本業(yè)務(wù),亮

7、點(diǎn)業(yè)務(wù),語(yǔ)音,可視電話,短信,多媒體彩鈴,主叫顯示,奧運(yùn)大家庭（視頻會(huì)議、,POC,）,WAP,門戶,手機(jī)電視,彩鈴,手機(jī)視頻,IVR,彩信,音樂隨身聽,HSDPA,數(shù)據(jù)卡,TD-SCDMA,上網(wǎng)本,手機(jī)電視和高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)成為未來移動(dòng)業(yè)務(wù)新的增值點(diǎn),TD-SCDMA,產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展,多彩業(yè)務(wù)需求,目 錄,1.,全球移動(dòng)通信發(fā)展歷程,3.,TD-SCDMA,關(guān)鍵技術(shù)和理論性能,4.,TD-SCDMA,網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化,5.,TD-SCDMA,網(wǎng)絡(luò)試驗(yàn),2.TD-SCDMA,發(fā)展概述,6.TD-SCDMA,演進(jìn)和發(fā)展,TD-SCDMA,系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù),(1),智能天線（,Smart Antenna,）,智

8、能天線是由一個(gè)天線陣、一組相關(guān)射頻收發(fā)信機(jī)和先進(jìn)的基帶數(shù)字信號(hào)處理算法所組成。采用波束賦形技術(shù)，為每一條碼道提供一個(gè)天線波束。其優(yōu)點(diǎn)：提高接收靈敏度、降低系統(tǒng)內(nèi)部的干擾、增加系統(tǒng)容量、降低發(fā)射功率、克服多徑干擾。,聯(lián)合檢測(cè)（,Joint Detection,）,將一個(gè)時(shí)隙中傳輸?shù)亩鄠€(gè)用戶信號(hào)與多徑信號(hào)一起處理，精確地解調(diào)出各個(gè)用戶信號(hào)，較好地解決了碼間干擾和用戶間干擾問題。,TD-SCDMA,綜合使用聯(lián)合檢測(cè)和智能天線技術(shù)，進(jìn)一步提升了系統(tǒng)性能。,接力切換（,Baton Handover,）,TD-SCDMA,系統(tǒng)可以獲得移動(dòng)臺(tái)用戶的位置信息，準(zhǔn)確地將移動(dòng)臺(tái)切換到新的小區(qū)，實(shí)現(xiàn)無縫切換，避免了

9、軟切換中宏分集所占用的大量無線資源，也避免了頻繁切換帶來的系統(tǒng)不穩(wěn)定，提高了系統(tǒng)容量和效率。,TD-SCDMA,系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù),(2),同步,CDMA,（,Synchronous CDMA,）,同步,CDMA,要求上行信道信號(hào)必須同步，網(wǎng)絡(luò)控制移動(dòng)臺(tái)動(dòng)態(tài)調(diào)整發(fā)往基站的發(fā)射時(shí)間，使上行信號(hào)到達(dá)時(shí)間保持同步，保證上行信道不相關(guān)，降低碼間干擾。從而提高了系統(tǒng)容量，降低了接收機(jī)的復(fù)雜度。,低碼片速率（,Low,Chiprate,）,采用,1.28MHz,碼片速率,硬件容易實(shí)現(xiàn)；單個(gè)載波占用,1.6MHz,帶寬，帶寬窄便于靈活安排,在,5MHz,頻帶內(nèi)可安排三個(gè)載波，可用于,N,頻點(diǎn)設(shè)計(jì)。,TDD+,多時(shí)

10、隙,按照上、下行鏈路所要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量和干擾最小的原則，動(dòng)態(tài)按需分配時(shí)隙，便于傳輸不對(duì)稱業(yè)務(wù)，有效利用信道資源。,TD-SCDMA,幀結(jié)構(gòu)和,碼道,特性,兩種賦形波束,針對(duì)小區(qū)覆蓋的全向波束,/,扇區(qū)波束,針對(duì)單個(gè)用戶終端的賦形波束,BCH/,DwPTS,必須使用全向波束，覆蓋整個(gè)小區(qū)，在幀結(jié)構(gòu)中使用專門時(shí)隙,業(yè)務(wù)碼道通常使用賦形波束，只覆蓋個(gè)別用戶,GP,DwPTS,UpPTS,BCH,TS5,TS4,TS0,TS2,TS1,TS3,TS6,智能天線波束賦型,主要作用：,降低多址干擾，提高,CDMA,系統(tǒng)容量,增加接收靈敏度和發(fā)射,EIRP,智能天線所不能克服的問題,時(shí)延超過碼片寬度的多徑干擾

11、,多普勒,頻移,(,高速移動(dòng),),因而，在移動(dòng)通信系統(tǒng)中，智能天線必須和其它信號(hào)處理技術(shù)同時(shí)使用,不同賦型特性的影響,BCH/,DwPTS,全向賦型相比業(yè)務(wù)信道采用波束賦型小區(qū)間干擾大,(,同頻情況下,),BCH/,DwPTS,全向賦型相比業(yè)務(wù)信道采用波束賦型在相同覆蓋下可能需要功率大,對(duì),BCH/,DwPTS,需采用不同于業(yè)務(wù)信道的規(guī)劃策略,N,頻點(diǎn),碼道數(shù)量和功率分別設(shè)定,聯(lián)合檢測(cè)原理,由于無線移動(dòng)信道的時(shí)變性和多徑效應(yīng)影響，使得數(shù)據(jù)之間存在干擾,碼間,干擾（,ISI,）,多址,干擾（,MAI,）,通過數(shù)據(jù)符號(hào)間、碼間的相關(guān)性在多個(gè)用戶中檢測(cè)、提取出所需的信號(hào)，消除,ISI,和,MAI,多

12、址,干擾（,MAI,）是,CDMA,系統(tǒng)中的主要干擾,在傳統(tǒng)的,CDMA,系統(tǒng)信號(hào)分離方法中，把,MAI,看作熱噪聲,聯(lián)合檢測(cè),充分利用,MAI,中的先驗(yàn)信息，如：,已知的用戶信道碼,已知的訓(xùn)練序列,將非目標(biāo)用戶信息從,MAI,中濾除，進(jìn)而可有效地提取目標(biāo)用戶信息。,聯(lián)合檢測(cè)的優(yōu)缺點(diǎn),聯(lián)合檢測(cè)易于實(shí)現(xiàn)：,每時(shí)隙內(nèi)碼道少短擾碼上行同步小運(yùn)算量,聯(lián)合檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)：,降低干擾，擴(kuò)大容量，降低功控要求，削弱遠(yuǎn)近效應(yīng),聯(lián)合檢測(cè)的缺點(diǎn)：,大大增加系統(tǒng)復(fù)雜度、增加系統(tǒng)處理時(shí)延、需要要消耗一定的資源,上行同步技術(shù),同步的建立,在隨機(jī)接入時(shí)建立,依靠,BTS,接收到的,SYNC1,立即在下一個(gè)下行幀,SS,位置進(jìn)

13、行閉環(huán)控制,同步的保持,在每一上行幀檢測(cè),Midamble,立即在下一個(gè)下行幀,SS(,同步偏移,),位置進(jìn)行閉環(huán)控制,出現(xiàn)失步的可能性,有限小區(qū)半徑,(,G,的寬度,96chips,，可達(dá),11.25km),比較寬的容許范圍,(+/-4 chips,),失步后執(zhí)行鏈路重建,SS,上行業(yè)務(wù)時(shí)隙,(BTS,要求,),Midamble,隨機(jī)接入,SYNC1,ss,UpPTS,UE,的上行突發(fā),DwPTS,DwPCH,DwPCH,稱為下行導(dǎo)頻信道或下行同步信道，是,TD-SCDMA,中,UE,獲取同步的重要信道。,DwPCH,需要使小區(qū)覆蓋范圍內(nèi)的所有,UE,都能夠接收，其發(fā)射不采用智能天線。,Dw

14、PCH,的發(fā)射功率一般設(shè)置為和主公共控制物理信道,PCCPCH,相同或近似的功率，發(fā)射功率較強(qiáng)。,DwPCH,每個(gè)子幀中都會(huì)發(fā)射。,UpPCH,UpPCH,稱為上行導(dǎo)頻信道或上行同步信道，是,TD-SCDMA,中,UE,進(jìn)行隨機(jī)接入的第一個(gè)步驟。,UpPCH,接收出現(xiàn)問題時(shí)，,UE,會(huì)逐步抬高其發(fā)射功率，但最大功率受限于手機(jī)的最大發(fā)射功率。,DwPCH,對(duì),UpPCH,的干擾,由幀結(jié)構(gòu)可以看出，多小區(qū)網(wǎng)絡(luò)中，某小區(qū)的,DwPCH,可能對(duì)別的小區(qū)的,UpPCH,形成干擾,DwPCH,對(duì),UpPCH,的干擾,DwPCH,對(duì),UpPCH,形成有害干擾的條件,干擾基站與被干擾基站同頻,1.6M,同頻組

15、網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò),5M,同頻組網(wǎng)（或異頻組網(wǎng)），基站為全向站,5M,同頻組網(wǎng)（或異頻組網(wǎng)），基站為扇區(qū)化站，但同頻扇區(qū)天線指向有相對(duì)或近似相對(duì)的情況,DwPCH,對(duì),UpPCH,的干擾,DwPCH,對(duì),UpPCH,形成有害干擾的條件,干擾基站與被干擾基站之間的距離足夠,容易計(jì)算，距離在,22.5km,到,82.5km,之內(nèi)就會(huì)形成,DwPCH,對(duì),UpPCH,的干擾,距離超過,45km,，,會(huì)形成,TS0,對(duì),UpPCH,的干擾,距離超過,60km,，,會(huì)形成,DwPCH,對(duì)上行業(yè)務(wù)時(shí)隙的干擾,距離超過,82.5km,，,還會(huì)形成,TS0,對(duì)上行業(yè)務(wù)時(shí)隙的干擾,DwPCH,對(duì),UpPCH,的干擾,Dw

16、PCH,對(duì),UpPCH,形成有害干擾的條件,形成的干擾足夠強(qiáng),利于形成遠(yuǎn)距離干擾的傳播環(huán)境，如農(nóng)村或遠(yuǎn)郊地區(qū)。,基站天線的下傾角設(shè)置得較小，最大增益方向接近水平方向。這一般也出現(xiàn)在追求大覆蓋的郊區(qū)和農(nóng)村,兩基站之一為全向站；均為扇區(qū)化基站，但方向相對(duì)或近似相對(duì),DwPCH,對(duì),UpPCH,的干擾,自由空間損耗模型,COST 231-WI,模型,DwPCH,對(duì),UpPCH,的干擾,當(dāng)一個(gè)小區(qū)的,DwPCH,對(duì)某小區(qū)中的,UpPCH,形成強(qiáng)干擾時(shí)，會(huì)造成被干擾小區(qū)中,UE,接入困難，甚至是無法接入。,特殊情況形成的大氣波導(dǎo)效應(yīng),解決方案,UpPTS,Shifting,UpPTS,Shifting-,UpPCH,可配置在上行業(yè)務(wù)時(shí)隙,TS1,當(dāng)前,UpPCH,所處的時(shí)隙被干擾，終端無法接入到網(wǎng)絡(luò)上，網(wǎng)絡(luò)通知終端可將,UpPCH,分配到?jīng)]有干擾的臨近時(shí)隙,TS1,。,TD-SCDMA,系統(tǒng)容量特征,TD-SCDMA,系統(tǒng)容量模型新特征,聯(lián)合檢測(cè)技術(shù)的采用,自適應(yīng)智能天線技術(shù),基于,TDMA,特性的小區(qū)干擾,影響因素,聯(lián)合檢測(cè)對(duì)鏈路容量,/,負(fù)載,的,影響,智能天線技術(shù)在系統(tǒng)級(jí)的建模,TD-SC