《TD-SCDMA系統(tǒng)培訓(xùn)手冊學(xué)習(xí)筆記》
《技術(shù)篇》
一、TD-SCDMA系統(tǒng)導(dǎo)論
1、概述：
TD-SCDMA：時(shí)分復(fù)用同步碼分多址接入。
TD-SCDMA的無線傳輸方案：FDMA，TDMA和CDMA等多種多址方式。
使用智能天線、聯(lián)合檢測技術(shù)，提高傳輸容量方面的性能，同時(shí)降低了小區(qū)間頻率復(fù)用所產(chǎn)生的干擾，并通過更高的頻率復(fù)用率來提供更高的話務(wù)量。
TD-SCDMA 的雙工方式采用TDD 模式。
相同的頻帶內(nèi)在時(shí)域上劃分不同的時(shí)段（時(shí)隙）給上、下行進(jìn)行雙工通信，可以方便地實(shí)現(xiàn)上/下行鏈路間地靈活切換。高效率地承載所有3G 對稱和非對稱業(yè)務(wù)。
可以運(yùn)行在不成對的射頻頻譜上，因此在當(dāng)前復(fù)雜的頻譜分配情況下具有非常大的優(yōu)勢。
2、TD-SCDMA 系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)：
頻譜效率高：綜合采用了聯(lián)合檢測、智能天線和上行同步等先進(jìn)技術(shù)，系統(tǒng)內(nèi)的多址和多徑干擾得到了較好的消除，從而有效地提高了頻譜利用率，進(jìn)而提高了整個(gè)系統(tǒng)的容量。聯(lián)合檢測和上行同步可降低小區(qū)內(nèi)的干擾（多小區(qū)聯(lián)合檢測能進(jìn)一步消除部分同頻鄰區(qū)干擾），智能天線則可以有效抑制小區(qū)間及小區(qū)內(nèi)的干擾。另外，聯(lián)合檢測和智能天線對于緩解2G 頻段上多徑干擾也有較好的作用。
支持多載頻（N頻點(diǎn)）：TD-SCDMA支持多載波，載頻之間切換很容易實(shí)現(xiàn)。因?yàn)門D-SCDMA是時(shí)分系統(tǒng)，手機(jī)可在控制信道時(shí)掃描其它頻率，無需任何額外硬件即可實(shí)現(xiàn)載波間切換，并能保證很高的成功率。通過多載波可以消除同頻廣播信道間干擾以及上行同步信道間的干擾，從而降低掉話率。
呼吸效應(yīng)相對較弱：TD-SCDMA采用的聯(lián)合檢測及智能天線技術(shù)減弱了呼吸效應(yīng)。
頻譜利用靈活、頻率資源豐富：TD-SCDMA系統(tǒng)采用時(shí)分雙工模式，它的一個(gè)載波只需占用1.6MHz 的帶寬就可以提供速率達(dá)384kbps 的3G 業(yè)務(wù)（R4 版本）。
靈活高效承載非對稱數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)：
有利于智能天線技術(shù)的使用：智能天線采用空分多址（SDMA）技術(shù)，利用信號(hào)在傳輸方向上的差別，將同頻率或同時(shí)隙、同碼道的信號(hào)區(qū)分開來，最大限度地利用有限的信道資源。與無方向性天線相比較，其上、下行鏈路的天線增益大大提高，降低了發(fā)射功率電平，提高了信噪比，有效地克服了信道傳輸衰落的影響。同時(shí)，由于天線波瓣直接指向用戶，減小了與本小區(qū)內(nèi)其它用戶之間，以及與相鄰小區(qū)用戶之間的干擾，而且也減少了移動(dòng)通信信道的多徑效應(yīng)。智能天線在本質(zhì)上是利用多個(gè)天線單元空間的正交性，即空分多址復(fù)用（SDMA）功能，來提高系統(tǒng)的容量和頻譜利用率。這樣，TD-SCDMA系統(tǒng)充分利用了CDMA、TDMA、FDMA和SDMA這四種多址方式的技術(shù)優(yōu)勢，使系統(tǒng)性能最佳化。智能天線的核心在于數(shù)字信號(hào)處理部分，它根據(jù)一定的準(zhǔn)則，使天線陣產(chǎn)生定向波束指向用戶，并自動(dòng)地調(diào)整系數(shù)以實(shí)現(xiàn)所需的空間濾波。智能天線需要解決的兩個(gè)關(guān)鍵問題是辨識(shí)信號(hào)的方向和數(shù)字賦形的實(shí)現(xiàn)。采用智能天線和波束賦形技術(shù)，能夠在多個(gè)方面大大改善通信系統(tǒng)的性能，概括地講主要有：提高了基站接收機(jī)的靈敏度，提高了基站發(fā)射機(jī)的等效發(fā)射功率，降低了系統(tǒng)的干擾，增加了CDMA系統(tǒng)的容量，改進(jìn)了小區(qū)的覆蓋，降低了無線基站的成本。
3、TD-SCDMA頻譜劃分：
TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)劃分了總計(jì)155MHz（1880～1920MHz、2010～2025MHz 及補(bǔ)充頻段2300～2400MHz共計(jì)155MHz頻率）的非對稱頻段
4、TD-SCDMA與GSM系統(tǒng)的比較：
TD-SCDMA GSM
帶寬 1.6MHz 200kHz
功率控制頻率 200Hz； 2Hz 或更低
調(diào)制方式 QPSK GMSK
服務(wù)質(zhì)量控制 無線資源管理算法 網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃(頻率規(guī)劃)
分組數(shù)據(jù)的支持 基于負(fù)載的分組調(diào)度 GPRS與EGPRS中是基于時(shí)
隙的調(diào)度
基站同步 需要，典型的做法是通過GPS 不需要
傳播特性差異：TD-SCDMA的穿透繞射能力弱于GSM900，相差約5-6dB，TD-SCDMA 的穿透繞射能力略差于GSM1800，兩者基本相近，相差約0.5dB。
二、TD-SCDMA系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、接口協(xié)議和典型流程：
1、TD-SCDMA系統(tǒng)結(jié)構(gòu):
UMTS結(jié)構(gòu)圖：
CN---Iu---UTRAN---Uu---UE
三個(gè)部分是核心網(wǎng)（Core Network, CN）、接入網(wǎng)（UMTS Terrestrial Radio Access Network,
UTRAN）和終端（User Equipment，UE）。兩個(gè)接口是CN 與UTRAN 間的Iu接口和
UTRAN 與UE 間的Uu接口。Uu接口從底向上分接入層、非接入層，接入層為非接入層提供服務(wù)。接入層主要包括物理層、MAC/RLC層和RRC層。
終端是網(wǎng)絡(luò)為用戶提供服務(wù)的最終平臺(tái)。終端既包含完成與網(wǎng)絡(luò)間實(shí)現(xiàn)無線傳輸?shù)囊苿?dòng)設(shè)備和應(yīng)用，也包含用來進(jìn)行用戶業(yè)務(wù)識(shí)別并鑒定用戶身份的用戶失敗單元（USIM）。
接入網(wǎng)部分主要包括基站（BS）和無線網(wǎng)絡(luò)控制器兩部分（RNC）。接入網(wǎng)負(fù)責(zé)為業(yè)務(wù)分配無線資源并與終端設(shè)備建立可靠的無線連接以承載高層的用戶應(yīng)用。
核心網(wǎng)包括支持網(wǎng)絡(luò)特征和通信業(yè)務(wù)的物理實(shí)體，提供包括用戶合法信息的存儲(chǔ)、鑒權(quán)；位置信息的管理、網(wǎng)絡(luò)特性和業(yè)務(wù)的控制、信令和用戶信息的傳輸機(jī)制等功能。通常R4 版本的核心網(wǎng)又分電路域（CS）和分組域（PS）兩部分。話音、視頻電話等業(yè)務(wù)由CS域提供服務(wù)，而FTP、Web瀏覽等業(yè)務(wù)由PS域提供服務(wù)。
2、UTRAN結(jié)構(gòu)及其接口的通用協(xié)議模型：