華為系列TD培訓(xùn)教程02ppt課件

1、TD-SCDMA無線網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)時(shí)分雙工方式結(jié)合檢測(cè)智能天線上行同步軟件無線電接力切換功率控制.TD-SCDMA系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)TS5TS4TS0TS2TS1TS3TS6動(dòng)態(tài)信道分配 培訓(xùn)目的學(xué)完本課程后，您應(yīng)該能：了解結(jié)合檢測(cè)技術(shù)的設(shè)計(jì)思想和優(yōu)勢(shì)列出智能天線技術(shù)給網(wǎng)絡(luò)帶來的益處知道TD-SCDMA采用上行同步技術(shù)的緣由了解軟件無線電技術(shù)的設(shè)計(jì)思想和對(duì)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)的益處了解根本的無線資源管理算法：信道配置，功率控制，接力切換等算法的原理和效果目 錄結(jié)合檢測(cè) (Joint Detection)智能天線 (Smart Antenna)上行同步 (Uplink Synchronization)軟件無線電

2、(Soft Defined Radio)TD-SCDMA無線資源管理5.1 動(dòng)態(tài)信道分配 (Dynamic Channel Allocation)5.2 功率控制 (Power Control)5.3 接力切換 (Baton Handover)多址干擾 (MAI)多徑干擾 (ISI)擴(kuò)頻信號(hào)功率MAI有用信號(hào)acb+=挪動(dòng)通訊系統(tǒng)中的干擾傳統(tǒng)接納機(jī)解調(diào)技術(shù)每個(gè)用戶的信號(hào)“分別進(jìn)展擴(kuò)頻碼匹配處置只需在理想正交的情況下，才干完全消除多址干擾的影響能量頻率MAIISI熱噪聲傳統(tǒng)接納機(jī)解調(diào)能量頻率MAIISI熱噪聲CDMA信號(hào)在空中傳輸結(jié)合檢測(cè)的設(shè)計(jì)思想對(duì)多個(gè)用戶的信號(hào)進(jìn)展“結(jié)合處置，充分利用用戶信號(hào)

3、的擴(kuò)頻碼、幅度、定時(shí)、延遲等信息，一步解調(diào)出一切用戶的信號(hào)能量頻率MAIISI熱噪聲CDMA信號(hào)在空中傳輸運(yùn)用結(jié)合檢測(cè)能量熱噪聲K個(gè)用戶信道估計(jì)AK個(gè)用戶結(jié)合檢測(cè)用戶1用戶2用戶K接納數(shù)據(jù)E用戶數(shù)據(jù)X用戶1：e = a11*x1 + a21*x2其中e, a11, a21知，求解x1結(jié)合求解： e = a11*x1 + a21*x2 e = a12*x1 + a22*x2 其中e, a11, a12 , a21, a22知求解x1 , x2 E = AX，確定性計(jì)算用戶2：e = a12*x1 + a22*x2 其中e, a12, a22知，求解x2結(jié)合檢測(cè)的數(shù)學(xué)模型結(jié)合檢測(cè)的信道模型數(shù)據(jù)估計(jì)

4、器d：用戶要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)c：用戶運(yùn)用的擴(kuò)頻碼h：信道沖激呼應(yīng)n：高斯白噪聲e：基站接納到的數(shù)據(jù)結(jié)合檢測(cè)的信道估計(jì)只需接納端知道A (擴(kuò)頻碼c和信道沖激呼應(yīng)h)，就可以估計(jì)出符號(hào)序列d擴(kuò)頻碼c知，信道脈沖呼應(yīng)h可以利用突發(fā)構(gòu)造中的訓(xùn)練序列Midamble求解h M M*h = M*/ M結(jié)合檢測(cè)算法線性檢測(cè)算法匹配濾波算法：MF迫零塊平衡算法：ZF-BLE最小均方誤差塊平衡算法：MMSE-BLE非線性檢測(cè)算法迫零反響算法：ZF-DF最小均方誤差反響算法：MMSE-DFCH0 理想信道無噪聲CH1 噪聲+多用戶各算法性能比較結(jié)合檢測(cè)的效果減少多址干擾和多徑干擾，提高系統(tǒng)容量提高小區(qū)覆蓋，改善業(yè)務(wù)質(zhì)量

5、降低UE的發(fā)射功率，提高待機(jī)及通話時(shí)間抑制CDMA特有的“遠(yuǎn)近效應(yīng)，降低對(duì)功率控制的要求結(jié)合檢測(cè)技術(shù)的后續(xù)開展更快加快計(jì)算速度，支持更多用戶數(shù)，提高系統(tǒng)容量更準(zhǔn)改良算法，支持對(duì)同頻小區(qū)間用戶得結(jié)合檢測(cè)，進(jìn)一步降低干擾改良信道估計(jì)方法，盡量防止由于信道估計(jì)不準(zhǔn)確影響干擾消除效果目 錄結(jié)合檢測(cè) (Joint Detection)智能天線 (Smart Antenna)上行同步 (Uplink Synchronization)軟件無線電 (Soft Defined Radio)TD-SCDMA無線資源管理5.1 動(dòng)態(tài)信道分配 (Dynamic Channel Allocation)5.2 功率控制

6、(Power Control)5.3 接力切換 (Baton Handover)智能天線的設(shè)計(jì)思想沒有智能天線的情況下，小區(qū)間用戶干擾嚴(yán)重運(yùn)用智能天線的情況下，小區(qū)間用戶干擾得到極大改善智能天線系統(tǒng)的組成天線陣列圓陣或線陣收發(fā)信機(jī)一個(gè)陣元一套射頻收發(fā)單元智能天線算法PAPAPAS(t)w1w2w8合分路器件加權(quán)智能天線算法根本原理上行：基站根據(jù)各個(gè)陣元接納信號(hào)的相位差估計(jì)UE的方向下行：根據(jù)UE的方向，調(diào)整各個(gè)陣元上的振幅和相位，構(gòu)成指向該UE的指向波束a天線2.d天線1圓陣天線線陣天線智能天線的天線陣智能天線運(yùn)用演示：多個(gè)用戶波束賦形封鎖第 8 根天線的發(fā)送通路封鎖第 7-8 根天線的發(fā)送通

7、路封鎖第 3-8 根天線的發(fā)送通路智能天線的效果對(duì)用戶起到空間隔離、消除干擾的作用最大化對(duì)期望用戶的能量最小化對(duì)其他用戶的干擾用戶間干擾被有效抑制智能天線的效果 (續(xù))陣列天線和賦型算法可以提供15dB以上的額外增益，從而：添加覆蓋范圍，減少站點(diǎn)數(shù)量基站數(shù)目平均降低50%減少發(fā)射功率，延伸挪動(dòng)臺(tái)通話和待機(jī)時(shí)間提高信號(hào)接納質(zhì)量，添加系統(tǒng)容量智能天線技術(shù)的后續(xù)開展開發(fā)雙極化智能天線，減小天線尺寸和分量采用光纖射頻拉遠(yuǎn)單元 (RRU)，以光纖替代饋線，進(jìn)一步降低天饋本錢目 錄結(jié)合檢測(cè) (Joint Detection)智能天線 (Smart Antenna)上行同步 (Uplink Synchron

8、ization)軟件無線電 (Soft Defined Radio)TD-SCDMA無線資源管理5.1 動(dòng)態(tài)信道分配 (Dynamic Channel Allocation)5.2 功率控制 (Power Control)5.3 接力切換 (Baton Handover)ABCD時(shí)隙2A同一時(shí)隙不同用戶到達(dá)基站時(shí)間點(diǎn)對(duì)齊BCD上行同步的根本概念上行同步的目的減小小區(qū)內(nèi)用戶間的上行多址干擾和多徑干擾，添加小區(qū)容量和小區(qū)半徑使TD-SCDMA具有區(qū)別于cdma2000和WCDMA的專利，擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)SF = 4Cch 4,0 = (1,1,1,1)Cch 4,1 = (1,1,-1,-1) C

9、ch 4,2 = (1,-1,1,-1)Cch 4,3 = (1,-1,-1,1)1,1,-1,-11,-1,-1,1理想無時(shí)延1,1,-1,-11,-1,-1,1延時(shí)1chip1,1,-1,-11,-1,-1,1上行同步建立UENode BUpPCH UpPTSFPACHPRACHRACHSCCPCHFACH終端選擇SYNC-UL，以估算的時(shí)間和功率發(fā)送基站檢測(cè)到SYNC-UL，并回送定時(shí)和功率調(diào)整調(diào)整定時(shí)和功率，發(fā)送隨機(jī)接入懇求發(fā)送隨機(jī)接入呼應(yīng)后，進(jìn)展后續(xù)的信令接續(xù)上行同步堅(jiān)持SS BitsSS 命令含義00Down減小k/8 chip個(gè)同步偏移11Up增加k/8 chip個(gè)同步偏移01

10、Do nothing保持不變業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)GP16業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)SSMidamble144chips目 錄結(jié)合檢測(cè) (Joint Detection)智能天線 (Smart Antenna)上行同步 (Uplink Synchronization)軟件無線電 (Soft Defined Radio)TD-SCDMA無線資源管理5.1 動(dòng)態(tài)信道分配 (Dynamic Channel Allocation)5.2 功率控制 (Power Control)5.3 接力切換 (Baton Handover)軟件無線電SDR的設(shè)計(jì)思想盡能夠以軟件算法實(shí)現(xiàn)射頻硬件部分的功能構(gòu)造一個(gè)具有開放性、規(guī)范化、模塊化的通用硬件

11、平臺(tái)各種功能，如任務(wù)頻段、調(diào)制解調(diào)類型、數(shù)據(jù)格式、加密方式、通訊協(xié)議等用軟件來完成使A/D和D/A轉(zhuǎn)換器的任務(wù)頻率盡能夠接近射頻任務(wù)頻段新一代無線通訊系統(tǒng)具有高度靈敏性、開放性軟件無線電SDR實(shí)現(xiàn)的難點(diǎn)高速數(shù)字信號(hào)采樣技術(shù)根據(jù)“奈奎斯特第一定律，要想無失真地傳送某一頻率的信號(hào)，需求以不低于該信號(hào)最高頻率2倍的采樣速率進(jìn)展采樣！目前可以實(shí)現(xiàn)中頻采樣100MHz左右，射頻前端采用模擬技術(shù)實(shí)現(xiàn)隨著技術(shù)的開展，采樣點(diǎn)逐漸向射頻前端推進(jìn)，最終到達(dá)射頻部分完全數(shù)字化的目的寬帶天線采用SDR技術(shù)的基站設(shè)備MTRUMTRUMTRU基帶處置單元FANPWRPWRMBBPMBBPMBBPMBBPUTRPGMPTT

12、MPTTD-SCDMA維護(hù)單元傳輸子系統(tǒng)多模、多制式基帶信號(hào)處置單元GSM維護(hù)單元MTRUMTRUMTRU多模、多載波射頻單元900M頻段多模、多載波射頻單元2.1G頻段MBBPMBBPLTELTESDR基站設(shè)備的后續(xù)演進(jìn)FANPWRPWRMBBPMBBPMBBPMBBPUTRPGMPTTMPT多模、寬帶射頻單元MTRUMTRUMTRUMTRUMTRUMTRUMTRUMTRUMTRUMTRUMTRUMTRUFANPWRPWRMBBPMBBPMBBPMBBPUTRPGMPTTMPTMTRUMTRUMTRUMTRUMTRUMTRUFANPWRPWRMBBPMBBPUTRPGMPTTMPT采用軟件無

13、線電后的效果多種通訊制式的設(shè)備共享硬件平臺(tái)，節(jié)省機(jī)房，降低投資技術(shù)演進(jìn)時(shí)只需求進(jìn)展軟件晉級(jí)，新技術(shù)、新制式網(wǎng)絡(luò)建立速度大大加快目 錄結(jié)合檢測(cè) (Joint Detection)智能天線 (Smart Antenna)上行同步 (Uplink Synchronization)軟件無線電 (Soft Defined Radio)TD-SCDMA無線資源管理5.1 動(dòng)態(tài)信道分配 (Dynamic Channel Allocation)5.2 功率控制 (Power Control)5.3 接力切換 (Baton Handover)無線資源管理RRM的目的RRM：Radio Resource Mana

14、gementRRM的目的保證CN所懇求的QoS加強(qiáng)系統(tǒng)的覆蓋提高系統(tǒng)的容量小區(qū)覆蓋鏈路質(zhì)量小區(qū)容量RRM的主要義務(wù)貫穿整個(gè)RRM過程的主線：保證QoS，節(jié)約功率，減小干擾為了保證CN所懇求的QoS，需求將QoS映射成接入層的一些特性，從而利用接入層的資源為本條銜接效力信道配置在保證CN所懇求的QoS的前提下，運(yùn)用戶的發(fā)射功率最小，從而減少該UE對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)的干擾，提高系統(tǒng)的容量和覆蓋功率控制確保UE挪動(dòng)到其他小區(qū)系統(tǒng)后，可以繼續(xù)得到效力，以保證QoS切換控制RRM的根本流程Step1：上層發(fā)送丈量控制命令Step2：開場(chǎng)丈量丈量的執(zhí)行者：UE，NodeB，RNCStep3：生成丈量報(bào)告Step

15、4：經(jīng)過算法進(jìn)展判決，決策Step5：資源的控制和執(zhí)行目 錄結(jié)合檢測(cè) (Joint Detection)智能天線 (Smart Antenna)上行同步 (Uplink Synchronization)軟件無線電 (Soft Defined Radio)TD-SCDMA無線資源管理5.1 動(dòng)態(tài)信道分配 (Dynamic Channel Allocation)5.2 功率控制 (Power Control)5.3 接力切換 (Baton Handover)CN所懇求信道資源的QoS特性業(yè)務(wù)類型Traffic Classes會(huì)話類業(yè)務(wù)Conversational流類業(yè)務(wù)Streaming交互類業(yè)務(wù)

16、Interactive背景類業(yè)務(wù)Background質(zhì)量要求BLER速率要求：VIP用戶和普通用戶可以不一樣頻域 DCA (FDMA)業(yè)務(wù)動(dòng)態(tài)地分配到干擾最小的頻率上EnergyTimeFDMAFrequencyCDMATDMA時(shí)域DCA (TDMA)業(yè)務(wù)分配到干擾最小的時(shí)隙空域DCA (SDMA)自順應(yīng)的智能天線技術(shù)選擇最正確的解耦方向碼域DCA (CDMA)改動(dòng)分配的碼道來降低干擾動(dòng)態(tài)信道分配DCA的原那么1：干擾最小化動(dòng)態(tài)信道分配DCA的原那么2：帶寬“按需分配系統(tǒng)容量傳統(tǒng)信道配置業(yè)務(wù)源速率動(dòng)態(tài)信道配置目 錄結(jié)合檢測(cè) (Joint Detection)智能天線 (Smart Antenn

17、a)上行同步 (Uplink Synchronization)軟件無線電 (Soft Defined Radio)TD-SCDMA無線資源管理5.1 動(dòng)態(tài)信道分配 (Dynamic Channel Allocation)5.2 功率控制 (Power Control)5.3 接力切換 (Baton Handover)功控的目的抑制遠(yuǎn)近效應(yīng)抑制陰影衰落和快衰落降低網(wǎng)絡(luò)干擾，提高業(yè)務(wù)質(zhì)量提高系統(tǒng)容量遠(yuǎn)近效應(yīng)CDMA自從被提出以來，不斷沒有得到大規(guī)模運(yùn)用的主要問題就是無法抑制“遠(yuǎn)近效應(yīng)弱信號(hào)被離基站近的UE的信號(hào)“淹沒，無法通訊無線通訊的大敵：衰落采用功率控制后的效果0200400600800-20

18、-15-10-505101520Relative power (dB)衰落發(fā)射功率接納信號(hào) 功率控制的類型開環(huán)功率控制：用于初始接入過程閉環(huán)功率控制：用于業(yè)務(wù)進(jìn)展過程上行、下行內(nèi)環(huán)功率控制上行、下行外環(huán)功率控制沒有開環(huán)功控，呵斥初始干擾大，而且閉環(huán)功控收斂慢timepowertimepower為什么運(yùn)用開環(huán)功率控制？運(yùn)用開環(huán)功控后，初始干擾變小，而且閉環(huán)功控收斂很快開環(huán)功率控制UE經(jīng)過丈量導(dǎo)頻信道的接納功率，計(jì)算上行初始發(fā)射功率TD-SCDMA采用TDD方式，上行、下行頻率一樣，因此對(duì)于上行初始功率的估計(jì)更準(zhǔn)確，開環(huán)功率控制效果好于FDD方式NodeBUERACH丈量P-CCPCH信道功率閉環(huán)

19、功率控制上行內(nèi)環(huán)功率控制NodeB控制UE的發(fā)射功率NodeBUE發(fā)送TPC200次/秒上行信號(hào)設(shè)置SIRtarSIRmea SIRtarSIRmea BLERtarBLERmea BLERtarBLERmea = BLERtar SIRtar 上升 SIRtar 下降 Do nothing閉環(huán)功率控制下行外環(huán)功率控制UE經(jīng)過動(dòng)態(tài)調(diào)整SIRtar，間接控制NodeB的發(fā)射功率NodeB內(nèi)環(huán)功控L1UEUE的L3軟件模塊丈量接納信號(hào)的BLER，并與BLERtar相比較設(shè)置SIRtar目 錄結(jié)合檢測(cè) (Joint Detection)智能天線 (Smart Antenna)上行同步 (Uplink Synchronization)軟件無線電 (Soft Defined Radio)TD-SCDMA無線資源管理5.1 動(dòng)態(tài)信道分配 (Dynamic Channel Allocation)5.2 功率控制 (P