TD-SCDMA基本原理-專項(xiàng)培訓(xùn)課件

1、HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTDHuawei Confidential Security Level: TD-SCDMATD-SCDMA基本原理基本原理中興通訊學(xué)院中興通訊學(xué)院TD&W&PCSTD&W&PCS無(wú)線團(tuán)隊(duì)無(wú)線團(tuán)隊(duì)HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 課程目標(biāo)l學(xué)習(xí)完本課程，您將能夠：學(xué)習(xí)完本課程，您將能夠：p了解TD-SCDMA 物理層結(jié)構(gòu)，掌握擴(kuò)頻原理；p了解TD-SCDMA物理層過(guò)程。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Conf

2、idential 課程內(nèi)容TD-SCDMA發(fā)展概述發(fā)展概述物理層結(jié)構(gòu)物理層結(jié)構(gòu)擴(kuò)頻與調(diào)制擴(kuò)頻與調(diào)制物理層過(guò)程物理層過(guò)程HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential AMPSTACSNMT其它第一代 80年代模擬模擬技術(shù)第二代 90年代數(shù)字需求驅(qū)動(dòng)需求驅(qū)動(dòng)GSMCDMA IS95TDMAIS-136PDC數(shù)字技術(shù)語(yǔ)音業(yè)務(wù)第三代 IMT-2000WCDMACDMA2000需求驅(qū)動(dòng)需求驅(qū)動(dòng)寬帶業(yè)務(wù)TD-SCDMA移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展TD-SCDMA發(fā)展概述HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential

3、第一代無(wú)線通信系統(tǒng)l蜂窩的概念蜂窩的概念p每載波帶寬: 25kHzl基本物理層技術(shù)基本物理層技術(shù)p復(fù)用方式: FDMAl網(wǎng)絡(luò)功能網(wǎng)絡(luò)功能p電路交換p硬切換AMPS:American mobile Phone system NMT:Nordic mobile telephone System TACS:Total Access Communication System 890 915 935 960MHz1對(duì)信道上行 下行帶寬 25kHz/每載波TD-SCDMA發(fā)展概述HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential FDMA 頻分多址接入 Pow

4、erFrequencyTimeFDMATD-SCDMA發(fā)展概述HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)GSMl蜂窩的概念蜂窩的概念p每載波帶寬: 200kHzl基本物理層技術(shù)基本物理層技術(shù)p復(fù)用方式: TDMA + FDMAp每載波8個(gè)時(shí)隙l網(wǎng)絡(luò)功能網(wǎng)絡(luò)功能p電路交換p硬切換l2.5G: GPRSl2.75G : EDGE / EGPRS一對(duì)信道 200kHz 帶寬/每載波時(shí)間頻率上行 下行890 915 935 960MHzTD-SCDMA發(fā)展概述HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei

5、 Confidential TDMAFDMA 時(shí)分頻分多址接入 FrequencyPowerTimeFDMA/TDMATD-SCDMA發(fā)展概述HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 第三代移動(dòng)通信 FDD（WCDMA）l蜂窩的概念蜂窩的概念p每載波帶寬: 5Mhzp相鄰小區(qū)可以使用相同頻率l基本物理層技術(shù)基本物理層技術(shù)p復(fù)用方式: CDMA + FDMAp數(shù)字調(diào)制 (QPSK)l網(wǎng)絡(luò)功能網(wǎng)絡(luò)功能p電路、包交換p硬，軟，更軟切換一對(duì)信道， 5MHz 帶寬/每載波上行 下行fTD-SCDMA發(fā)展概述HUAWEI TECHNOLOGIES C

6、O., LTD.Huawei Confidential CDMAFDMA 碼分頻分多址接入FrequencyCDMAPowerTime碼1碼2碼3碼4SF = 1SF = 2SF = 4c1,1 = (1)c2,1 = (1,1)c2,2 = (1,-1)c4,1 = (1,1,1,1)c4,2 = (1,1,-1,-1)c4,3 = (1,-1,1,-1)c4,4 = (1,-1,-1,1)C8,1C8,2C8,3C8,4TD-SCDMA發(fā)展概述HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 第三代移動(dòng)通信 TDD (TD-SCDMA)l蜂窩

7、的概念蜂窩的概念p每載波帶寬: 1.6MHzp相鄰小區(qū)可以使用相同頻率l基本物理層技術(shù)基本物理層技術(shù)p復(fù)用方式: TDMA+CDMA+FDMASDMAp每時(shí)隙有16個(gè)碼道p數(shù)字調(diào)制 (QPSK)l網(wǎng)絡(luò)功能網(wǎng)絡(luò)功能p電路，包交換p硬，接力切換 1,6MHz /每載波ft下行上行TD-SCDMA發(fā)展概述HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential TDMACDMAFDMASDMA 0上行上行+下行下行頻點(diǎn) F1時(shí)隙 16TDMACDMAFDMASDMATDDDw GP Up1 2 3 4 5 6SF = 1SF = 2SF = 4c1,1 = (

8、1)c2,1 = (1,1)c2,2 = (1,-1)c4,1 = (1,1,1,1)c4,2 = (1,1,-1,-1)c4,3 = (1,-1,1,-1)c4,4 = (1,-1,-1,1)C8,1C8,2C8,3C8,4碼樹(shù)TD-SCDMA發(fā)展概述HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 3G Core Band1755 1785 1850 1880 1900 1920 1980 2010 2025 2110 2170 2300 2400DECTTDDFDD-UMBBTDDNULLFDD-D20206030158560NULLTDD

9、FDD-USATTDDNULLFDD-D20206030158560FDD-DTDDTDDFDD-USATTDDNULLFDD-DTDDFDD-U202060301585601003030ITUEuro./JapanChinaTDD在全球擁有豐富的頻譜資源在全球擁有豐富的頻譜資源全球3G頻譜分配TD-SCDMA發(fā)展概述HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 課程內(nèi)容TD-SCDMA發(fā)展概述發(fā)展概述物理層結(jié)構(gòu)物理層結(jié)構(gòu)擴(kuò)頻與調(diào)制擴(kuò)頻與調(diào)制物理層過(guò)程物理層過(guò)程HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confi

10、dential 什么是TD-SCDMA Frequency Time Power density (CDMA codes) 1.6 MHz 0 : 15 TS0 2. Carrier (opti onal) 3. Carrier (optional) TS1 TS2 TS3 TS4 TS5 TS6 DL DL DL DL UL UL UL 5 ms DwPTS UpPTS GP DL Time Division Duplex Synchronous Code Division Multiplex Access物理層結(jié)構(gòu)HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Co

11、nfidential 物理信道幀結(jié)構(gòu)所有的物理信道都采用四層結(jié)構(gòu)：系統(tǒng)幀號(hào)、無(wú)線幀、子幀和時(shí)隙/碼 Radio frame10msSystem Frame Number Sub-frame5msTS5TS4TS0TS2TS1GPTS3TS6DwPTSUpPTSDataMidambleData675us(864chips)gL1144chips物理層結(jié)構(gòu)HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 物理信道幀結(jié)構(gòu)l3GPP定義的一個(gè)定義的一個(gè)TDMA幀長(zhǎng)度為幀長(zhǎng)度為10ms。一個(gè)。一個(gè)10ms的幀分成兩個(gè)的幀分成兩個(gè)結(jié)構(gòu)完全相同的子幀，每個(gè)子幀

12、的時(shí)長(zhǎng)為結(jié)構(gòu)完全相同的子幀，每個(gè)子幀的時(shí)長(zhǎng)為5ms。這是考慮到了智。這是考慮到了智能天線技術(shù)的運(yùn)用，智能天線每隔能天線技術(shù)的運(yùn)用，智能天線每隔5ms進(jìn)行一次波束的賦形。進(jìn)行一次波束的賦形。l子幀分成子幀分成7個(gè)常規(guī)時(shí)隙（個(gè)常規(guī)時(shí)隙（TS0 TS6），每個(gè)時(shí)隙長(zhǎng)度為），每個(gè)時(shí)隙長(zhǎng)度為864chips，占占675us）。）。lDwPTS（下行導(dǎo)頻時(shí)隙，長(zhǎng)度為（下行導(dǎo)頻時(shí)隙，長(zhǎng)度為96chips，占，占75us）lGP（保護(hù)間隔，長(zhǎng)度（保護(hù)間隔，長(zhǎng)度96chips，75us）lUpPTS（上行導(dǎo)頻時(shí)隙，長(zhǎng)度（上行導(dǎo)頻時(shí)隙，長(zhǎng)度160chips，125us）l子幀總長(zhǎng)度為子幀總長(zhǎng)度為6400chips

13、，占，占5ms，得到碼片速率為，得到碼片速率為1.28Mcps。物理層結(jié)構(gòu)HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 物理信道幀結(jié)構(gòu)lTS0總是固定地用作下行時(shí)隙。用來(lái)發(fā)送系統(tǒng)廣播信息等公共信總是固定地用作下行時(shí)隙。用來(lái)發(fā)送系統(tǒng)廣播信息等公共信息。息。lTS1總是固定地用作上行時(shí)隙?？偸枪潭ǖ赜米魃闲袝r(shí)隙。l其它的常規(guī)時(shí)隙可以根據(jù)需要靈活地配置成上行或下行以實(shí)現(xiàn)不其它的常規(guī)時(shí)隙可以根據(jù)需要靈活地配置成上行或下行以實(shí)現(xiàn)不對(duì)稱業(yè)務(wù)的傳輸，上下行的轉(zhuǎn)換由一個(gè)轉(zhuǎn)換點(diǎn)分開(kāi)對(duì)稱業(yè)務(wù)的傳輸，上下行的轉(zhuǎn)換由一個(gè)轉(zhuǎn)換點(diǎn)分開(kāi),目前可以根目前可以根據(jù)需要將時(shí)隙配

14、置成據(jù)需要將時(shí)隙配置成3：3； 2：4；1：5.物理層結(jié)構(gòu)HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Data352chipsMidamble144chipsGP16Data352chips675 s常規(guī)時(shí)隙l由864 Chips組成，時(shí)長(zhǎng)675us；l業(yè)務(wù)和信令數(shù)據(jù)由兩塊組成，每個(gè)數(shù)據(jù)塊分別由352 Chips組成；l訓(xùn)練序列(Midamble)由144 Chips組成；l16 Chips為保護(hù)；l可以進(jìn)行波束賦形；物理層結(jié)構(gòu)HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 常規(guī)時(shí)隙lMid

15、amble碼碼p整個(gè)系統(tǒng)有128個(gè)長(zhǎng)度為128chips的基本midamble碼，分成32個(gè)碼組，每組4個(gè)。p一個(gè)小區(qū)采用哪組基本midamble碼由基站決定，當(dāng)建立起下行同步之后，移動(dòng)臺(tái)就知道所使用的midamble碼組。Node B決定本小區(qū)將采用這4個(gè)基本midamble中的哪一個(gè)。p同一時(shí)隙的不同用戶將使用不同的訓(xùn)練序列位移。p訓(xùn)練序列的作用： 上下行信道估計(jì)； 功率測(cè)量； 上行同步保持。p傳輸時(shí)Midamble碼不進(jìn)行基帶處理和擴(kuò)頻，直接與經(jīng)基帶處理和擴(kuò)頻的數(shù)據(jù)一起發(fā)送，在信道解碼時(shí)它被用作進(jìn)行信道估計(jì)。物理層結(jié)構(gòu)HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei

16、 Confidential 數(shù) 據(jù)數(shù) 據(jù)T FC IM id a m b leS ST PCT FC I數(shù) 據(jù)數(shù) 據(jù)T FC IM id a m b leS ST PCT FC I子 幀 # 2 n子 幀 # 2 n + 1第1 部 分第4 部 分第3 部 分第2 部 分常規(guī)時(shí)隙物理層信令TPC/SS/TFCIlTFCI（Transport Format Combination Indicator）用于指示傳輸?shù)母袷?，）用于指示傳輸?shù)母袷?，?duì)每一個(gè)對(duì)每一個(gè)CCTrCH，高層信令將指示所使用的，高層信令將指示所使用的TFCI格式。對(duì)于每一個(gè)所分格式。對(duì)于每一個(gè)所分配的時(shí)隙是否承載配的時(shí)隙是否承載

17、TFCI信息也由高層分別告知。如果一個(gè)時(shí)隙包含信息也由高層分別告知。如果一個(gè)時(shí)隙包含TFCI信息，它總是按高層分配信息的順序采用該時(shí)隙的第一個(gè)信道碼進(jìn)行擴(kuò)信息，它總是按高層分配信息的順序采用該時(shí)隙的第一個(gè)信道碼進(jìn)行擴(kuò)頻。頻。TFCI是在各自相應(yīng)物理信道的數(shù)據(jù)部分發(fā)送，這就是說(shuō)是在各自相應(yīng)物理信道的數(shù)據(jù)部分發(fā)送，這就是說(shuō)TFCI和數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)比特具有相同的擴(kuò)頻過(guò)程。對(duì)于每個(gè)用戶，比特具有相同的擴(kuò)頻過(guò)程。對(duì)于每個(gè)用戶，TFCI信息將在每信息將在每10ms無(wú)線幀無(wú)線幀里發(fā)送一次。里發(fā)送一次。物理層結(jié)構(gòu)HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 數(shù)

18、據(jù)數(shù) 據(jù)T FC IM idam bleS ST PCT FC I數(shù) 據(jù)數(shù) 據(jù)T FC IM idam bleS ST PCT FC I子 幀 #2n子 幀 #2n+ 1第 1 部 分第 4 部 分第 3 部 分第 2 部 分常規(guī)時(shí)隙物理層信令TPC/SS/TFCIlTPC（Transmit Power Control）用于功率控制，該控制信號(hào)每個(gè)）用于功率控制，該控制信號(hào)每個(gè)子幀（子幀（5ms）發(fā)射一次。這也意味著）發(fā)射一次。這也意味著TD的功控頻率是每秒的功控頻率是每秒200次。次。每次調(diào)整步長(zhǎng)為每次調(diào)整步長(zhǎng)為1，2，3dB.lSS（Synchronization Shift）是）是TD-

19、SCDMA系統(tǒng)中所特有的，用于系統(tǒng)中所特有的，用于實(shí)現(xiàn)上行同步，他也是每隔一個(gè)子幀進(jìn)行一次調(diào)整。實(shí)現(xiàn)上行同步，他也是每隔一個(gè)子幀進(jìn)行一次調(diào)整。 物理層結(jié)構(gòu)HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential GP (32chips)SYNC-DL(64chips)75 s下行導(dǎo)頻時(shí)隙DwPTSl用于下行同步和小區(qū)搜索；l該時(shí)隙由96 Chips組成: 32用于保護(hù)；64用于導(dǎo)頻序列；時(shí)長(zhǎng)75usl32個(gè)不同的SYNC-DL碼，用于區(qū)分不同的基站；l為全向或扇區(qū)傳輸，不進(jìn)行波束賦形。物理層結(jié)構(gòu)HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.H

20、uawei Confidential GP (32chips)SYNC-UL(128chips)125 s上行導(dǎo)頻時(shí)隙UpPTSl用于建立上行初始同步和隨機(jī)接入，以及越區(qū)切換時(shí)鄰近小區(qū)測(cè)量l160 Chips: 其中128用于SYNC-UL，32用于保護(hù)lSYNC-UL有256種不同的碼，可分為32個(gè)碼組，以對(duì)應(yīng)32個(gè)SYNC-DL碼，每組有8個(gè)不同的SYNC-UL碼，即每一個(gè)基站對(duì)應(yīng)于8個(gè)確定的SYNC-UL碼物理層結(jié)構(gòu)HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential GP保護(hù)時(shí)隙l96 Chips保護(hù)時(shí)隙，時(shí)長(zhǎng)保護(hù)時(shí)隙，時(shí)長(zhǎng)75us；l用于下

21、行到上行轉(zhuǎn)換的保護(hù)；用于下行到上行轉(zhuǎn)換的保護(hù)；l在小區(qū)搜索時(shí)，確保在小區(qū)搜索時(shí)，確保DwPTS可靠接收，防止干擾可靠接收，防止干擾UL工作；工作；l在隨機(jī)接入時(shí)，確保在隨機(jī)接入時(shí)，確保UpPTS可以提前發(fā)射，防止干擾可以提前發(fā)射，防止干擾DL工作；工作；l確定基本的基站覆蓋半徑。確定基本的基站覆蓋半徑。物理層結(jié)構(gòu)HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 本章小結(jié)l本章主要對(duì)本章主要對(duì)TD-SCDMA物理層進(jìn)行了介紹，包括：物理層進(jìn)行了介紹，包括：pTD-SCDMA 幀結(jié)構(gòu)特點(diǎn)pTD-SCDMA特殊時(shí)隙和常規(guī)時(shí)隙的構(gòu)成HUAWEI TECH

22、NOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 課程內(nèi)容TD-SCDMA發(fā)展概述發(fā)展概述物理層結(jié)構(gòu)物理層結(jié)構(gòu)擴(kuò)頻與調(diào)制擴(kuò)頻與調(diào)制物理層過(guò)程物理層過(guò)程HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 概述l數(shù)據(jù)調(diào)制數(shù)據(jù)調(diào)制p比特流的數(shù)據(jù)到符號(hào)數(shù)據(jù)的形成過(guò)程l擴(kuò)頻調(diào)制擴(kuò)頻調(diào)制p符號(hào)數(shù)據(jù)到高速碼片數(shù)據(jù)的形成過(guò)程擴(kuò)頻與調(diào)制HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 調(diào)制和擴(kuò)頻的基本參數(shù)碼速率碼速率1.28Mcps載波間隔載波間隔1.6MHz數(shù)據(jù)調(diào)制方式數(shù)據(jù)調(diào)制方式QPSK8

23、PSK(可選項(xiàng)可選項(xiàng))脈沖成型脈沖成型根升余弦根升余弦滾降系數(shù)滾降系數(shù) = 0.22擴(kuò)頻特性擴(kuò)頻特性正交正交Q碼片碼片/符號(hào)符號(hào),其中其中 Q = 2p, 0 = p = 4擴(kuò)頻與調(diào)制HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential QPSKij0000010110101001011111108PSK數(shù)據(jù)調(diào)制將連續(xù)的兩個(gè)比特映射為將連續(xù)的兩個(gè)比特映射為信號(hào)空間的一個(gè)點(diǎn)信號(hào)空間的一個(gè)點(diǎn) 將連續(xù)的三個(gè)比特映射為將連續(xù)的三個(gè)比特映射為信號(hào)空間的一個(gè)點(diǎn)信號(hào)空間的一個(gè)點(diǎn) 擴(kuò)頻與調(diào)制HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Co

24、nfidential 擴(kuò)頻通信的定義l擴(kuò)頻通信技術(shù)擴(kuò)頻通信技術(shù):在發(fā)端采用擴(kuò)頻碼調(diào)制，使信號(hào)所占的頻帶寬度在發(fā)端采用擴(kuò)頻碼調(diào)制，使信號(hào)所占的頻帶寬度遠(yuǎn)大于所傳信息必須的帶寬，在收端采用相同的擴(kuò)頻碼進(jìn)行相關(guān)遠(yuǎn)大于所傳信息必須的帶寬，在收端采用相同的擴(kuò)頻碼進(jìn)行相關(guān)解調(diào)來(lái)解擴(kuò)以恢復(fù)所傳信息數(shù)據(jù)。解調(diào)來(lái)解擴(kuò)以恢復(fù)所傳信息數(shù)據(jù)。lCDMA采用的是直接序列擴(kuò)頻，即將需要傳送的信號(hào)與速率遠(yuǎn)大采用的是直接序列擴(kuò)頻，即將需要傳送的信號(hào)與速率遠(yuǎn)大于信息速率的偽隨機(jī)序列編碼（擴(kuò)頻碼）直接混合，這樣調(diào)制信于信息速率的偽隨機(jī)序列編碼（擴(kuò)頻碼）直接混合，這樣調(diào)制信號(hào)的頻譜寬度遠(yuǎn)大于原來(lái)信息的頻譜寬度。號(hào)的頻譜寬度遠(yuǎn)大于原

25、來(lái)信息的頻譜寬度。擴(kuò)頻與調(diào)制HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential n擴(kuò)頻通信就是將信號(hào)的頻譜展寬后進(jìn)行傳輸?shù)募夹g(shù)。擴(kuò)頻通信就是將信號(hào)的頻譜展寬后進(jìn)行傳輸?shù)募夹g(shù)。n其理論基礎(chǔ)為其理論基礎(chǔ)為Shannon定理：定理：C=B*log2(1+S/N)C：信道容量，單位b/s B：信號(hào)頻帶寬度，單位HzS：信號(hào)平均功率，單位WN：噪聲平均功率，單位W結(jié)論：在信道容量結(jié)論：在信道容量C C不變的情況下，信號(hào)頻帶寬度不變的情況下，信號(hào)頻帶寬度B B與信噪比與信噪比S/NS/N完完全可以互相交換，即可以通過(guò)增大傳輸系統(tǒng)的帶寬以在較低信噪比全可以互相交

26、換，即可以通過(guò)增大傳輸系統(tǒng)的帶寬以在較低信噪比的條件下獲得比較滿意的傳輸質(zhì)量的條件下獲得比較滿意的傳輸質(zhì)量. .擴(kuò)頻通信的理論基礎(chǔ)擴(kuò)頻與調(diào)制HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential fS（f）f0擴(kuò)頻前的信號(hào)頻譜信號(hào)S（f）ff0擴(kuò)頻后的信號(hào)頻譜信號(hào)S（f）ff0解擴(kuò)頻后的信號(hào)頻譜信號(hào)干擾噪聲fS（f）f0解擴(kuò)頻前的信號(hào)頻譜信號(hào)干擾噪聲信號(hào)窄帶干擾寬帶干擾擴(kuò)頻與調(diào)制擴(kuò)頻通信示意圖HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 高速高速擴(kuò)頻擴(kuò)頻序列序列低速信號(hào)低速信號(hào)TX解解調(diào)調(diào)信號(hào)信號(hào)RX

27、高速高速擴(kuò)頻擴(kuò)頻序列序列擴(kuò)頻擴(kuò)頻信號(hào)信號(hào)擴(kuò)頻碼速率：1.28Mc/s； 擴(kuò)頻碼：OVSF碼。擴(kuò)頻與調(diào)制直接序列擴(kuò)頻通信HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 直接序列擴(kuò)頻示意用戶數(shù)據(jù)-1+1-1-1+1-1擴(kuò)頻碼+1-1-1+1-1+1+1-1擴(kuò)頻信號(hào)用戶數(shù)據(jù)擴(kuò)頻碼解擴(kuò)數(shù)據(jù)用戶數(shù)據(jù)擴(kuò)頻碼1111111111解擴(kuò)擴(kuò)頻擴(kuò)頻與調(diào)制HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 碼碼序列的正交序列的正交累加累加為為0表示正交表示正交碼序列的正交性碼序列的正交性擴(kuò)頻與調(diào)制HUAWEI TECHNO

28、LOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Walsh函數(shù)是一種非正弦波的完備正交函數(shù)系統(tǒng)，可用哈達(dá)瑪矩陣H通過(guò)遞推關(guān)系構(gòu)成。由于它僅有可能的取值是1和1（或0和1），比較適合于用來(lái)表達(dá)和處理數(shù)字信號(hào)。 Walsh函數(shù)具有理想的互相關(guān)特性。在Walsh函數(shù)中，兩兩之間的互相關(guān)函數(shù)為“0”，亦即它們之間是正交的。TD-SCDMA系統(tǒng)擴(kuò)頻碼（信道化碼）lTD-SCDMA擴(kuò)頻碼是由擴(kuò)頻碼是由Walsh函數(shù)生成，叫做函數(shù)生成，叫做OVSF碼（正交可變擴(kuò)頻碼（正交可變擴(kuò)頻因子碼），因子碼），OVSF碼互相關(guān)為零，相互完全正交。碼互相關(guān)為零，相互完全正交。 擴(kuò)頻與調(diào)制HUAWE

29、I TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential SF = 1 SF = 2 SF = 4 Cch,1,0 = (1)Cch,2,0 = (1,1) Cch,2,1 = (1,-1) Cch,4,0 =(1,1,1,1) Cch,4,1 = (1,1,-1,-1) Cch,4,2 = (1,-1,1,-1) Cch,4,3 = (1,-1,1,-1) OVSF：Orthogonal variable spreading factor同一時(shí)隙上的不同擴(kuò)頻因子的擴(kuò)頻碼保持正交同一時(shí)隙上的不同擴(kuò)頻因子的擴(kuò)頻碼保持正交 擴(kuò)頻與調(diào)制OVSF-正交可變擴(kuò)頻因子HUAW

30、EI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential TD-SCDMA擴(kuò)頻過(guò)程數(shù)據(jù)比特?cái)?shù)據(jù)比特?cái)U(kuò)頻后碼片擴(kuò)頻后碼片OVSF碼碼擾碼擾碼l符號(hào)速率符號(hào)速率 SF = 1.28Mcps。lTD-SCDMA中：中：p上行信道碼的SF為：1、2、4、8、16；p下行信道碼的SF為：1、16。擴(kuò)頻與調(diào)制HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 擴(kuò)頻通信的特點(diǎn)l抗干擾能力強(qiáng)抗干擾能力強(qiáng)l保密性高保密性高l低發(fā)射功率低發(fā)射功率l易于實(shí)現(xiàn)大容量多址通信易于實(shí)現(xiàn)大容量多址通信l占用頻帶寬占用頻帶寬擴(kuò)頻與調(diào)制HUAWEI

31、TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 擴(kuò)頻調(diào)制-擾碼 l一個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)為一個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)為Qk的擴(kuò)頻碼擴(kuò)頻后，還要經(jīng)過(guò)一個(gè)擾碼的擴(kuò)頻碼擴(kuò)頻后，還要經(jīng)過(guò)一個(gè)擾碼=(1, 2, QMAX)進(jìn)行加擾。進(jìn)行加擾。l加擾前可以通過(guò)級(jí)聯(lián)加擾前可以通過(guò)級(jí)聯(lián)QMAX/Qk個(gè)擴(kuò)頻數(shù)據(jù)而實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)度匹配。個(gè)擴(kuò)頻數(shù)據(jù)而實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)度匹配。l可用的擾碼共可用的擾碼共128個(gè)擾碼，分成個(gè)擾碼，分成32組，每組組，每組4個(gè)，擾碼碼組由基站使個(gè)，擾碼碼組由基站使用的用的SYNC_DL序列確定。序列確定。l加擾的目的是為了區(qū)分小區(qū)加擾的目的是為了區(qū)分小區(qū)。擴(kuò)頻與調(diào)制HUAWEI TE

32、CHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential TD-SCDMA系統(tǒng)碼組l小區(qū)碼組配置是指小區(qū)特有的碼組，不同的鄰近的小區(qū)將配置不小區(qū)碼組配置是指小區(qū)特有的碼組，不同的鄰近的小區(qū)將配置不同的碼組。小區(qū)碼組配置有：同的碼組。小區(qū)碼組配置有：p（1） 下行同步碼SYNC_DLp（2） 上行同步碼SYNC_ULp（3） 基本Midamble碼，共128個(gè) p（4） 小區(qū)擾碼（Scrambling Code），共128個(gè) ；lTD-SCDMA系統(tǒng)中，有系統(tǒng)中，有32個(gè)個(gè)SYNC_DL碼，碼，256個(gè)個(gè)SYNC_UL碼，碼，128個(gè)個(gè)Midamble碼和碼和128個(gè)擾碼，

33、所有這些碼被分成個(gè)擾碼，所有這些碼被分成32個(gè)碼組，每個(gè)碼個(gè)碼組，每個(gè)碼組包含組包含1個(gè)個(gè)SYNC_DL碼，碼，8個(gè)個(gè)SYNC_UL碼，碼，4個(gè)個(gè)Midamble碼和碼和4個(gè)擾個(gè)擾碼。碼。擴(kuò)頻與調(diào)制HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Code GroupAssociated CodesSYNC-DL IDSYNC-UL ID Scrambling Code IDMidamble Code IDGroup 1007(000111)0 (00)0 (00)1 (01)1 (01)2 (10)2 (10)3 (11)3 (11).Grou

34、p 3231248255(000111)124 (00)124 (00)125 (01)125 (01)126 (10)126 (10)127 (11)127 (11)TD-SCDMA系統(tǒng)碼組擴(kuò)頻與調(diào)制HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 本章小結(jié)l本章主要對(duì)擴(kuò)頻與調(diào)制作了介紹，包括：本章主要對(duì)擴(kuò)頻與調(diào)制作了介紹，包括：p調(diào)制特點(diǎn)p擴(kuò)頻原理pTD-SCDMA 碼資源分類與作用HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 課程內(nèi)容TD-SCDMA發(fā)展概述發(fā)展概述物理層結(jié)構(gòu)物理層結(jié)構(gòu)擴(kuò)頻

35、與調(diào)制擴(kuò)頻與調(diào)制物理層過(guò)程物理層過(guò)程HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 物理層過(guò)程l小區(qū)搜索小區(qū)搜索 l同步技術(shù)同步技術(shù)l隨機(jī)接入隨機(jī)接入物理層過(guò)程HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 搜索搜索DwPTS實(shí)現(xiàn)復(fù)幀同步實(shí)現(xiàn)復(fù)幀同步讀廣播信道讀廣播信道BCH擾碼和基本訓(xùn)練擾碼和基本訓(xùn)練序列碼識(shí)別序列碼識(shí)別在初始小區(qū)搜索中，UE搜索到一個(gè)小區(qū)，建立DwPTS同步，獲得擾碼和基本midamble碼，控制復(fù)幀同步，然后讀取BCH信息小區(qū)搜索過(guò)程物理層過(guò)程HUAWEI TECHNOLO

36、GIES CO., LTD.Huawei Confidential 小區(qū)搜索過(guò)程l第一步：搜索第一步：搜索DwPTSpUE利用DwPTS中SYNC_DL得到與某一小區(qū)的DwPTS同步，這一步通常是通過(guò)一個(gè)或多個(gè)匹配濾波器(或類似的裝置)與接收到的從PN序列中選出來(lái)的SYNC_DL進(jìn)行匹配實(shí)現(xiàn)。為實(shí)現(xiàn)這一步，可使用一個(gè)或多個(gè)匹配濾波器（或類似裝置）。在這一步中，UE必須要識(shí)別出在該小區(qū)可能要使用的32個(gè)SYNC_DL中的哪一個(gè)SYNC_DL被使用物理層過(guò)程HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 小區(qū)搜索過(guò)程l第二步第二步: 識(shí)別擾碼和基本

37、識(shí)別擾碼和基本midamble碼碼pUE接收到P-CCPCH上的midamble碼，DwPTS緊隨在P-CCPCH之后。在現(xiàn)在的TD-SCDMA系統(tǒng)中，每個(gè)DwPTS對(duì)應(yīng)一組4個(gè)不同的基本midamble碼，因此共有128個(gè)midamble碼且互不重疊?；緈idamble碼的序號(hào)除以4就是SYNC_DL碼的序號(hào)。因此說(shuō)32個(gè)SYNC_ DL和P-CCPCH 32個(gè)midamble碼組一一對(duì)應(yīng)（也就是說(shuō)，一旦SYNC_DL確定之后，UE也就知道了該小區(qū)采用了哪4個(gè)midamble碼），這時(shí)UE可以采用試探法和錯(cuò)誤排除法確定P-CCPCH到底采用了哪個(gè)midamble碼。在一幀中使用相同的基本m

38、idamble碼。由于每個(gè)基本midamble碼與擾碼是相對(duì)應(yīng)的，知道了midamble碼也就知道了擾碼。根據(jù)確認(rèn)的結(jié)果， UE可以進(jìn)行下一步或返回到第一步。物理層過(guò)程HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 小區(qū)搜索過(guò)程l第三步：控制復(fù)幀同步第三步：控制復(fù)幀同步pUE搜索在P-CCPCH里的BCH的復(fù)幀MIB（Master Indication Block），它由經(jīng)過(guò)QPSK 調(diào)制的DwPTS的相位序列（相對(duì)于在P-CCPCH上的midamble碼）來(lái)標(biāo)識(shí)。控制復(fù)幀由調(diào)制在DwPTS上的QPSK符號(hào)序列來(lái)定位。n個(gè)連續(xù)的DwPTS足以可

39、以檢測(cè)出目前MIB在控制復(fù)幀中的位置。根據(jù)為了確定正確的midamble碼所進(jìn)行的控制復(fù)幀同步的結(jié)果，UE可決定是否執(zhí)行下一步或回到第二步。l第四步：讀第四步：讀BCH信息信息pUE讀取被搜索到小區(qū)的一個(gè)或多個(gè)BCH上的（全）廣播信息，根據(jù)讀取的結(jié)果，UE可決定是回到以上的幾步還是完成初始小區(qū)搜索。物理層過(guò)程HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 物理層過(guò)程l小區(qū)搜索小區(qū)搜索 l同步技術(shù)同步技術(shù)l隨機(jī)接入隨機(jī)接入物理層過(guò)程HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 同步技術(shù)lTD-S

40、CDMA系統(tǒng)中的同步技術(shù)系統(tǒng)中的同步技術(shù)l主要由兩部分組成主要由兩部分組成p基站間的同步（Synchronization of Node Bs）p基站與移動(dòng)臺(tái)間上行同步（Uplink Synchronization）物理層過(guò)程HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 同步技術(shù)基站間同步lTD-SCDMA系統(tǒng)的系統(tǒng)的TDD模式要求基站模式要求基站之間必須同步之間必須同步l 同步目的：避免相鄰基站的收發(fā)時(shí)同步目的：避免相鄰基站的收發(fā)時(shí)隙交叉，減小干擾隙交叉，減小干擾l 基站間同步基站間同步: 系統(tǒng)內(nèi)各基站的運(yùn)行系統(tǒng)內(nèi)各基站的運(yùn)行采用相同的幀同

41、步定時(shí)采用相同的幀同步定時(shí)l 同步精度要求：幾微秒同步精度要求：幾微秒l 同步方法：同步方法：pGPS：p網(wǎng)絡(luò)主從同步p空中主從同步BS0BS1BS2BS0BS1BS2BTS Tx RxG物理層過(guò)程HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 同步技術(shù)上行同步l 定義：上行鏈路各終端信號(hào)在基站解調(diào)器基本同步。定義：上行鏈路各終端信號(hào)在基站解調(diào)器基本同步。l目的：目的：pCDMA碼道正交；p降低碼道間干擾；p提高CDMA容量；p簡(jiǎn)化硬件、降低成本。l上行同步過(guò)程主要用于隨機(jī)接入過(guò)程和切換過(guò)程前，用于建立上行同步過(guò)程主要用于隨機(jī)接入過(guò)程和切換過(guò)程前，用于建立UE和基站和基站之間的初始同步，也可以用于當(dāng)系統(tǒng)失去上行同步時(shí)的再同步，同步的之間的初始同步，也可以用于當(dāng)系統(tǒng)失去上行同步時(shí)的再同步，同步的精度一般要求在精度一般要求在1/81chip物理層過(guò)程HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 上行同步實(shí)現(xiàn)l同步的準(zhǔn)備：建立下行同步同步的準(zhǔn)備：建立下行同步l同步的建立：同步的建立：pUE通過(guò)對(duì)接收到的DwPT