01 TD-SCDMA 无线接入网原理

©2006HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.TD-SCDMA无线接入网原理Copyright©2006HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.培训目标学完本课程后，您应该能：了解TD-SCDMA系统的发展和演进阐明TD-SCDMA的双工技术及多址技术特点描述TD-SCDMA采用的语音编码和信道编码理解扩频码和扰码在TD-SCDMA系统中的用途知道TD-SCDMA采用的调制方式Copyright©2006HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.目录1.TD-SCDMA系统概述2.双工技术和多址技术3.TD-SCDMA无线基本原理TD-SCDMA的语音编码TD-SCDMA的信道编码TD-SCDMA的帧结构和时隙结构TD-SCDMA的扩频、加扰TD-SCDMA的调制方式TD-SCDMA的联合检测和智能天线Copyright©2006HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.目录1.TD-SCDMA系统概述2.双工技术和多址技术3.TD-SCDMA无线基本原理TD-SCDMA的语音编码TD-SCDMA的信道编码TD-SCDMA的帧结构和时隙结构TD-SCDMA的扩频、加扰TD-SCDMA的调制方式TD-SCDMA的联合检测和智能天线Copyright©2006HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.移动通信发展历程AMPSTACSNMT其它第一代80年代模拟模拟技术GSMCDMAIS95TDMAIS-136PDC第二代90年代数字技术驱动数字技术语音业务第三代IMT-2000UMTSWCDMAcdma2000需求驱动宽带业务TD-SCDMACopyright©2006HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.TD-SCDMA与其他3G制式技术比较WCDMAcdma2000TD-SCDMA双工方式FDDFDDTDD多址方式FDMA＋CDMAFDMA＋CDMAFDMA＋TDMA＋CDMA＋SDMA(智能天线)载波带宽5MHz1.25MHz1.6MHz码片速率3.84Mcps1.2288Mcps1.28Mcps同步方式异步同步同步接收检测相干解调相干解调联合检测Copyright©2006HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.1995年11月，CATT（电信科学技术研究院）和美国Cwill公司合资成立信威公司，开发SCDMA（大灵通）无线通信系统1998年6月，CATT代表中国向国际电联（ITU）提交TD-SCDMA技术提案1999年10月，CATT和西门子公司组建联合团队，合作开发TD-SCDMA系统1999年11月5日，TD-SCDMA写入ITU-RM.1457规范2001年3月16日，TD-SCDMA写入3GPPR4系列规范，成为了真正意义上的可商用国际标准2002年10月，中国为TDD分配155MHz频率资源TD-SCDMA发展历程Copyright©2006HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.第三代公众移动通信系统的工作频段：（一）主要工作频段：频分双工(FDD)方式：1920-1980MHz/2110-2170MHz时分双工(TDD)方式：1880-1920MHz、2010-2025MHz（二）补充工作频率：频分双工(FDD)方式：1755-1785MHz/1850-1880MHz时分双工(TDD)方式：2300-2400MHz（三）卫星移动通信系统工作频段：1980-2010MHz/2170-2200MHz中国3G频谱分配F12011F22012.6F32014.2F42016F52017.6F62019.2F72020.8F82022.4F92024.02010201520202025Copyright©2006HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.2002年10月30日，TD-SCDMA产业联盟正式成立TD-SCDMA发展历程(续)Copyright©2006HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.2003年8月29日，华为和西门子成立了合资公司：鼎桥(TD-TECH)，研发TD-SCDMA技术2004年12月9日，温家宝总理在荷兰接通了来自北京的全球第一个TD-SCDMA商用手机国际长途电话2005年3月，TD-SCDMA试验网在北京建成2006年1月20日信息产业部正式颁布，3G三大国际标准之一的“中国标准”TD-SCDMA为我国通信行业标准2007年4月，中国移动TD-SCDMA网络建设揭开序幕2008年4月1日，中国移动TD-SCDMA网络放号，开始商用……TD-SCDMA发展历程(续)Copyright©2006HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.NodeBRNCCN•华为•中兴•上海贝尔阿尔卡特•所有符合UMTS标准的核心网供应商终端/芯片•华为•中兴•大唐移动•重邮信科•天碁•联想•海信•华立•夏新•凯明……测试仪器•华为•大唐•中兴•普天•华为•大唐•中兴•普天•泰克•安捷伦•罗德-施瓦茨……TD-SCDMA系统产业链Copyright©2006HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.3G的业务应用－会话型业务语音业务和可视电话Copyright©2006HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.3G的业务应用－后台类业务图铃下载数据下载E_mail收发Copyright©2006HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.3G的业务应用－流媒体业务交通监控手机电视视频点播(VOD)Copyright©2006HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.3G的业务应用－交互类业务在线游戏定位业务(LCS)网页浏览Copyright©2006HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.GSM/GPRSBSSBTSBSCNodeBRNCPCUUMTSTD-SCDMASS7SCPSMSSCEPSTNISDNInternet,IntranetHLR/AUCSGSNCGBGGGSNGPRSbackboneOtherPLMNMGWMGWVMSCServerGMSCServerIP/ATMBackboneNcMcNbMSTD-SCDMA网络结构UECopyright©2006HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Q3Q4Q3Q4Q1Q2Q1Q2Q3200020012002Q1Q2Q32004Q1Q220073GPPR4LCRTDD3GPPR5HSDPA3GPPR6MBMS3GPPR7HSUPATD-SCDMA标准进展－3GPP3GPPR8LTETDD2010Copyright©2006HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.目录1.TD-SCDMA系统概述2.双工技术和多址技术3.TD-SCDMA无线基本原理TD-SCDMA的语音编码TD-SCDMA的信道编码TD-SCDMA的帧结构和时隙结构TD-SCDMA的扩频、加扰TD-SCDMA的调制方式TD-SCDMA的联合检测和智能天线Copyright©2006HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.双工技术：区分用户的上行/下行信号频分双工（FDD）：以不同频率区分上行和下行优点：实现简单缺点：上下行业务不对称时（主要是数据业务）频谱利用效率低时分双工（TDD）：以不同时隙区分上行和下行优点在上下行业务不对称时可以给上下行灵活分配不同数量的时隙，频谱效率高上行和下行使用相同频率载频，便于引入智能天线、联合检测等新技术缺点实现较复杂，需要GPS同步和CDMA技术一起使用时，上下行之间的干扰控制难度较大Copyright©2006HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.功率FDMA功率TDMA多址技术：区分不同用户功率CDMACopyright©2006HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.CDMA实现原理：码序列的相关性相关（相关性100％）不相关（0相关）(a)(b)+1-1+1-1+1-1+1＋1＋1＋1＋1－1＋1－1＋1Copyright©2006HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.CDMA实现原理：扩频UE1:＋1－11UE2:－1＋1c1:＋1－1＋1－1＋1－1＋1－1c2:＋1＋1＋1＋1＋1＋1＋1＋1UE1×c1：＋1－1＋1－1－1＋1－1＋1UE2×c2：－1－1－1－1＋1＋1＋1＋1UE1×c1＋UE2×c2：0－20－20＋20＋2Copyright©2006HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.UE1×c1＋UE2×c2：0－20－20＋20＋2UE1使用c1解扩：c1＋1－1＋1－1＋1－1＋1－1解扩结果：0＋20＋20－20－2积分判决：＋4（表示＋1）－4（表示－1）UE2使用c2解扩：c2＋1＋1＋1＋1＋1＋1＋1＋1解扩结果：0－20－20＋20＋2积分判决：－4（表示－1）＋4（表示＋1）CDMA实现原理：解扩Copyright©2006HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.系统所允许的最大干扰电平解调门限CDMA实现原理：频域解释功率谱可以给所有用户共享的功率Ebit增益其他用户干扰信号EchipEb/No=Ec/Io×增益Copyright©2006HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.码分多址（CDMA）的技术特点抗干扰能力强，频率复用度高，频谱利用率大大提高保密性强：扩频后的信号近似白噪声系统的用户容量是软容量，各有利弊占用带宽较大：对功放要求高（耗电较大）自干扰系统－系统内用户互相干扰，技术实现难度大Copyright©2006HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.频率码时间FDMA＋TDMA＋CDMAF3＋TS3＋码1F3＋TS2＋码2F2＋TS1＋码3F1＋TS1＋码4TD-SCDMA使用的多址接入技术：FDMA＋TDMA＋CDMA＋SDMA（智能天线）Copyright©2006HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.目录1.TD-SCDMA系统概述2.双工技术和多址技术3.TD-SCDMA无线基本原理TD-SCDMA的语音编码TD-SCDMA的信道编码TD-SCDMA的帧结构和时隙结构TD-SCDMA的扩频、加扰TD-SCDMA的调制方式TD-SCDMA的联合检测和智能天线Copyright©2006HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.TD-SCDMA通信模型信源解码信源编码I