TD-SCDMA培訓教材-無線接入原理2

TD-SCDMA無線接入原理南京華蘇科技有限公司目錄

1.雙工技術和多址技術

2.TD-SCDMA無線基本原理

TD-SCDMA的語音編碼

TD-SCDMA的信道編碼

TD-SCDMA的語音編碼

TD-SCDMA的語音編碼

TD-SCDMA的語音編碼

TD-SCDMA的語音編碼

目錄

1.雙工技術和多址技術

2.TD-SCDMA無線基本原理

TD-SCDMA的語音編碼

TD-SCDMA的信道編碼

TD-SCDMA的語音編碼

TD-SCDMA的語音編碼

TD-SCDMA的語音編碼

TD-SCDMA的語音編碼

雙工技術：區(qū)分用戶的上行/下行信號

1.頻分雙工（FDD）：以不同的頻率區(qū)分上行和下行

優(yōu)點：實現(xiàn)簡單

缺點：上下行業(yè)務不對稱時（主要是數(shù)據業(yè)務）頻譜利用效率低

2.時分雙工（TDD）：以不同時隙區(qū)分上行和下行

優(yōu)點：

在上下行業(yè)務不對稱時可以給上下行靈活分配不同數(shù)量的時隙，頻譜效率高

上下和下行使用相同頻率載頻，便于引入智能天線、聯(lián)合檢測等新技術

缺點：

實現(xiàn)較復雜，需要GPS同步

和CDMA技術一起使用時，上下行之間的干擾控制難度較大

雙址技術：區(qū)分不同用戶CDMA實現(xiàn)原理：碼序列的相關性

CDMA實現(xiàn)原理：擴頻

UE1：+1-1

UE2：-1+1

C1：+1-1+1-1+1-1+1-1

C2：+1+1+1+1+1+1+1+1

UE1×C1:+1-1+1-1-1+1-1+1

UE2×C2:-1-1-1-1+1+1+1+1

UE1×C1+UE2×C2:0-20-20+20+2CDMA實現(xiàn)原理：解擴

UE1×C1+UE2×C2:0-20-20+20+2

UE1使用C1解擴：C1+1-1+1-1+1-1+1-1

解擴結果：0+20+20-20-2

積分判決：+4（表示+1）-4（表示-1）

UE2使用C2解擴：C2+1+1+1+1+1+1+1+1

解擴結果：0-20-20+20+2

積分判決：-4（表示-1）

+4（表示+1）

碼分多址（CDMA）的技術特點

1.抗干擾能力強，頻率復用度高，頻譜利用率大大提高

2.保密性強：擴頻后的信號近似白躁聲

3.系統(tǒng)的用戶容量是軟容量，各有利弊

4.占用帶寬較大：對功放要求高（耗電較大）

5.自干擾系統(tǒng)-系統(tǒng)內用戶互相干擾，技術實現(xiàn)難度大

TD-SCDMA使用的多址接入技術

FDMA+TDMA+CDMA+SDMA（智能天線）目錄

1.雙工技術和多址技術

2.TD-SCDMA無線基本原理

TD-SCDMA的語音編碼

TD-SCDMA的信道編碼

TD-SCDMA的幀結構和時隙結構

TD-SCDMA的擴頻、加擾

TD-SCDMA的調制方式

TD-SCDMA的聯(lián)合檢測和智能天線

TD-SCDMA通信模型信源編碼信道編碼交織時隙突發(fā)脈沖擴頻無線信道加擾調制射頻發(fā)射信源解碼去交織信道解碼時隙信息提取解擴解擾解調射頻接收常用術語

1.Bit（比特）：經過信源編碼的，含有信息的數(shù)據

2.Symbol（符號）：經過信道編碼、交織后的數(shù)據

3.Chip（碼片）：經過最終擴頻得到的數(shù)據

4.ChipRate（cps）：碼片速率，CDMA系統(tǒng)的基礎參數(shù)

TD-SCDMA系統(tǒng)碼片速率為1.28Mcps

5.SpreadingFactor（SF，擴頻因子）：擴頻碼的長度

符號速率×SF=碼片速率

TD-SCDMA通信模型信源編碼信道編碼交織時隙突發(fā)脈沖擴頻無線信道加擾調制射頻發(fā)射信源解碼去交織信道解碼時隙信息提取解擴解擾解調射頻接收TD-SCDMA的信源編碼

TD-SCDMA與WCDMA系統(tǒng)都是采用AMR（AdaptiveMulti-Rate）語音編碼

編碼共有8種，速率從12.2Kbps~4.75Kbps，與目前各種主流移動通信系統(tǒng)使用的編碼方式兼容，有利于設計多模終端

12.2Kbps(GSM-EFR)、10.2Kbps、7.95Kbs

7.40Kbps(IS-641、US-TDMAspeechcodec)、6.70Kbps(PDC-EFR)

5.90Kbps、5.15Kbps、4.75Kbps

TD-SCDMA通信模型信源編碼信道編碼交織時隙突發(fā)脈沖擴頻無線信道加擾調制射頻發(fā)射信源解碼去交織信道解碼時隙信息提取解擴解擾解調射頻接收TD-SCDMA的信道編碼

1.信道編碼的作用：增加符號間的相關性，以便在受到干擾的情況下恢復

12345678910111213141516171819202122232425

2.編碼類型

語音業(yè)務：卷積碼（1/2、1/3）

數(shù)據業(yè)務：卷積碼或Turbo碼

編碼效率將直接影響用戶對數(shù)據業(yè)務的體驗

TD-SCDMA的交織交織的作用：打亂符號間的相關性，減少信道快衰落和干擾帶來的影響1234123412341234要發(fā)送的信息111122223333444411341234133414342222發(fā)送端交織過程接受端解交織這段數(shù)據處于深衰落，或者有強干擾連續(xù)的錯誤變成隨即的錯誤TD-SCDMA通信模型信源編碼信道編碼交織時隙突發(fā)脈沖擴頻無線信道加擾調制射頻發(fā)射信源解碼去交織信道解碼時隙信息提取解擴解擾解調射頻接收TD-SCDMA幀結構：7+3TS0DwptsGPUppts無線幀（10ms）子幀5msTS1TS2TS3TS4TS5TS67個常規(guī)時隙（TS0~TS6）+3個輔助時隙

DwPTS:下行導頻時隙，用于下行同步

UpPTS:下行導頻時隙，用于上行同步

GP：上行、下行同步間得保護時隙TD-SCDMA常規(guī)時隙（TS0～TS6）1.Midamble碼：又稱為訓練序列，用于信道估計，估計結果用于聯(lián)合檢測算法2.物理層控制信息：物理層過程（如功率控制、上行同步等）的控制信號業(yè)務數(shù)據業(yè)務數(shù)據GP16Midamble(144chips)物理層控制信息675us，864chipsTD-SCDMA通信模型信源編碼信道編碼交織時隙突發(fā)脈沖擴頻無線信道加擾調制射頻發(fā)射信源解碼去交織信道解碼時隙信息提取解擴解擾解調射頻接收TD-SCDMA使用的擴頻碼：OVSF（Walsh）OVSF：正交可變擴頻因子，由Walsh矩陣生成碼道定義：CchSF，k，SF為擴頻因子，k為碼道號，0≤k≤SF-1Cch1,0=(1)Cch2,0=(1,1)Cch2,0=(1,-1)Cch4,0=(1,1,1,1)Cch4,1=(1,1,-1,-1)Cch4,2=(1,-1,1,-1)Cch4,3=(1,-1,-1,1)TD-SCDMA典型業(yè)務需要的擴頻碼資源TD-SCDMA使用的上行擴頻因子為1/2/4/8/16，下行為1或16典型業(yè)務數(shù)據速率（Kbps）下行碼道資源上行碼道資源

AMR12.2K語音業(yè)務下行：12.2+3.4上行：12.2+3.42個SF=16的碼道1個SF=8的碼道可視電話（VideoCall）下行：64上行：648個SF=16的碼道1個SF=2的碼道PS128K下行：128+3.4上行：16+3.41個SF=1的碼道即整個時隙1個SF=8的碼道用戶在時隙中的分配下行公共信道TS0上行公共信道UserA語音UserC可視電話UserDUserB語音UserAUserAUserCUserCUserCUserCUserCUserCUserCUserCUserBUserBUserDPS128KTS1TS4TS5TS6TS2TS3TD-SCDMA通信模型信源編碼信道編碼交織時隙突發(fā)脈沖擴頻無線信道加擾調制射頻發(fā)射信源解碼去交織信道解碼時隙信息提取解擴解擾解調射頻接收TD-SCDMA系統(tǒng)擴頻碼、擾碼的區(qū)別1.區(qū)別1：作用不同擴頻碼用于區(qū)分同一個小區(qū)相同時隙內的不同用戶擾碼用于區(qū)分不同小區(qū)，相鄰小區(qū)需要分配不同的擾碼2.區(qū)別2：對碼序列的相關性的要求不同擴頻碼只需要關注碼間互相關特性擾碼不但關注碼間互相關特性，還要考慮碼本身的自相關特性TD-SCDMA的擾碼長度固定為16chips，共有128個碼序列的自相關和互相關1.互相關性互相關特性決定了多址干擾特性互相關特性理想的碼序列很多，比如：OVSF碼2.自相關性自相關特性決定了多徑干擾特性自相關特性理想的碼序列非常難找！TD-SCDMA通信模型信源編碼信道編碼交織時隙突發(fā)脈沖擴頻無線信道加擾調制射頻