TD-SCDMA基本原理及技术发展趋势

主要介绍了三种流行的3G网络的基本原理和发展趋势

(仅供参考)

主要介绍了三种流行的3G网络的基本原理和发展趋势

第一部分：CDMA TDD概述

CDMA TDD 标准概况 两种TDD技术简单比较 TD-SCDMA主要技术优势

(仅供参考)

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TDD双工方式的优点

频谱灵活性：不需要成对的频谱。

在2GHz以下已很难找到成对的频谱

上下行使用相同频率，上下行链路的传播特性相同，利于 使用智能天线等新技术 支持不对称数据业务：根据上下行业务量来自适应调整上 下行时隙个数

FDD系统一建立通信就将分配到一对频率以分别支持上下行业务。 在不对称业务中，频率利用率显著降低 FDD系统也可以用不同宽度的频段来支持不对称业务，但：

频段相对固定，不可能灵活使用(例如下行频段比上行频段宽一倍)

成本低：无收发隔离的要求，可以使用单片IC来实现RF收 发信机(仅供参考)

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TDD双工方式问题及解决方法

峰值/平均发射功率之比随时隙数增加而增加(低速/话音业务)

TDD系统对峰值/平均发射功率比有要求,此比值随时隙数增加而增加，例 如TD-SCDMA可能再增加7dB;而UTRA-TDD则可能增加12dB(单时隙业务) 因CDMA要求线性工作，对发射功率和功率放大器要求较高 TD-SCDMA使用智能天线，基站接受灵敏度增加9dB,故仍然可能使用低发 射功率达到较远通信距离总的说来，在使用相同发射功率级别的手持机条件下，TD-SCDMA的通 信距离比WCDMA要大

通信距离(小区半径)主要受电波传播的时延所限制。对于TD-SCDMA系 统，典型小区半径设置在11公里，这主要出于人口密集地区设置考虑。 如果允许牺牲15%的容量，小区半径可达到40-50公里。 ITU要求TDD系统支持终端移动速度为120km/h。但仿真试验结果表明 在目前的芯片及算法条件下，可高于该值。

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TDD和FDD

在第三代移动通信中必要的两种双工方式 FDD

适合于大区制的全国系统 适合于对称业务，如话音、交互式实时数据业务等

TD-SCDMA尤其适合于高密度用户地区：城市及近郊区的局部覆盖 适合于对称及不对称的数据业务，如话音、实时数据业务、特别 是互联网方式的业务 能提供成本低廉的设备 预计在3G中，使用移动卫星实现全球覆盖，使用FDD提供大区制对称 业务，全国网，特别在城市及近郊区使用TD-SCDMA系统，用多模终 端实现漫游

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IMT2000的CDMA TDD标准概况

两种CDMA TDD:TD-SCDMA和UTRA 两种TDD方案的异同：

TDD

项目 TD-SCDMA UTRA TDD 带宽和码片速率 1.6MHz/1.28Mcps 5MHz/3.84Mcps 帧结构 7时隙/5ms 15时隙/10ms 智能天线 使用 选项 同步CDMA 1/8chip 1/4chips 多用户检测 使用 使用 切换 接力切换 硬切换 设计思想 全面满足IMT20

00要求 与WCDMA配合使用 相同技术：信道编码和交织、调制(QPSK)、DCA、DTX、ODMA等等

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TD-SCDMA网络同步

网络同步: 系统内各基站的运行 采用相同的帧同步定时 同步的目的：避免相邻基站的收 发时隙交叉，减小干扰 同步精度要求：几微秒 同步方法：

BS2

GPS: 网络主从同步 空中主从同步

BS1 BS0GBS0 BS1 BS2

BTS Tx

Rx

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3G 业务与功能 未来的“承载业务” 电路交换(对称)用于诸如语音、视频会议、... 等实时 业务 包交换(非对称)用于诸如电子邮件、因特网及内部网 访问、视频点播、 ... 等非实时业务

实时业务与非实时业务的混和

无线多媒体的数据业务 移动速度为最高240km/h时，数据速率为 8 ... 64/144kbit/s

手持机环境(速度30km/h),数据速率为 8 ... 384 kbit/s 室内环境(速度3 km/h),数据速率可达2Mbit/s(仅供参考)

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TDD小区搜索和接入问题

小区搜索基本要求

以每200KHz步长在全部带宽内搜索基站 在短时间内完成母网搜索

TDD系统小区搜索的困难

上下行链路使用相同载波频率，用户离基站的距离可能远远大 于离一个终端的距离 用户不可能预先知道那一部分信号是来自基站防止碰撞 建立上行同步

随机接入的问题

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动态信道分配 (DCA)下述几种动态信道分配方法全面降低了相应的小区间干扰，从而使频谱利用率得以优化

频域 DCA 频域DCA中每一小区使用多个无线信道(频道) 在给定频谱范围内，与 5 MHz 的带宽相比， TD-SCDMA 的1.6 MHz 带宽使其具有3倍以上的无线信道数(频道数)

时域 DCA 在一个TD-SCDMA 载频上，使用7个时隙减少了每个时隙中同时处于激活状态的用户数量

每载频多时隙，可以将受干扰最小的时隙动态分配给处于激活状态的用户

码域 DCA 空域 DCA 在同一个时隙中，通过改变分配的码道来避免偶然出现的码道质量恶化 通过智能天线，可基于每一用户进行定向空间去耦(降低多址干扰)

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第二部分： TD-SCDMA技术

TD-SCDMA关键技术 TD-SCDMA物理层简介

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TD-SCDMA的关键技术

智能天线+多用户检测 多时隙的TDMA+多码 道DS_CDMA 同步CDMA 信道编码和交织(和 3GPP相同) 接力切换

预期达到的目标

高频谱利用率 低设备成本 满足IMT2000基本要求

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TD-SCDMA简介:帧结构Multi frameRadio frame 10ms5ms Sub-frame

DwPTS TS0

G

UpPTS TS1 TS2 TS3L1

TS4

TS5

TS6

gData

Data

Midamble144chips 675us

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TD-SCDMA技术基础:智能天线 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

智能天线的优势减少小区间干扰 降低多径干扰 基于每一用户的信噪比得以 增加 降低发射功率

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

提高接收灵敏度增加了容量及小区覆盖半径

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联合检测 (JD) 联合检测作用 联合检测原理计

避免多址干扰 检测动态范围急剧增大，无需 …… 此处隐藏：1897字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……