【資料名稱】：TD培訓(xùn)備注筆記

【資料作者】：zzzZ

【資料日期】：7.8

【資料語言】：中文

【資料格式】：TXT

【資料目錄和簡(jiǎn)介】：

基本原理

P19
Radio Frame： 無線幀
Sub－frame ： 子幀
TS0：零時(shí)隙
DwPTS：下行導(dǎo)頻時(shí)隙
GP：主保護(hù)時(shí)隙
UpPTS：上行導(dǎo)頻時(shí)隙
Data：數(shù)據(jù)
Midamble： 中間碼
Burst：突發(fā)

3GPP定義的一個(gè)TDMA幀長度為10ms。一個(gè)10ms的幀分成兩個(gè)結(jié)構(gòu)完全相同的子幀，每個(gè)子幀的時(shí)長為5ms。這是考慮到了智能天線技術(shù)的運(yùn)用，智能天線每隔5ms進(jìn)行一次波束的賦形。
子幀分成7個(gè)常規(guī)時(shí)隙（TS0 ~ TS6），每個(gè)時(shí)隙長度為864chips，占675us）。
DwPTS: Downlink Pilot Time Slot（下行導(dǎo)頻時(shí)隙）, 96 碼片;
UpPTS: Uplink Pilot Time Slot（上行導(dǎo)頻時(shí)隙）, 160 碼片;
GP: Guard Period(主保護(hù)時(shí)隙）, 96 碼片;
在整個(gè)子幀中，上下行的業(yè)務(wù)時(shí)隙有 7個(gè), 每個(gè)業(yè)務(wù)時(shí)隙的長度為 864 碼片. 在7個(gè)業(yè)務(wù)時(shí)隙中, #0 時(shí)隙永遠(yuǎn)作為下行 ， #1 時(shí)隙永遠(yuǎn)作為上行。


P26
上行導(dǎo)頻是一組PN碼，用于在接入過程中區(qū)分不同的UE。


P27

Midamble：中間碼 （或訓(xùn)練序列）
中間碼長144Chips：由長度為128的基本訓(xùn)練序列生成，基本訓(xùn)練序列共128個(gè) ；
128個(gè)基本訓(xùn)練序列分成32組，以對(duì)應(yīng)32個(gè)SYNC-DL碼；每組為4個(gè)不同的基本訓(xùn)練序列，基本訓(xùn)練序列和擾碼一一對(duì)應(yīng);
訓(xùn)練序列的作用：
信道估計(jì)；
測(cè)量；
上行同步保持；
同一時(shí)隙內(nèi)不同用戶所采用的中間碼由一個(gè)基本的中間碼經(jīng)循環(huán)移位后產(chǎn)生。


P38

數(shù)字調(diào)制就是用數(shù)字信號(hào)調(diào)制載波。它通過每赫茲每秒比特?cái)?shù)(bit/s/Hz)決定著單物理信道的帶寬效率。
在發(fā)射端，數(shù)據(jù)經(jīng)過擴(kuò)頻和擾碼處理后，產(chǎn)生碼片速率的復(fù)值數(shù)據(jù)流。流中的每一復(fù)值碼片按實(shí)部和虛部分離后再經(jīng)過脈沖成形濾波器成形，就可以進(jìn)行QPSK（或8PSK）調(diào)制。脈沖成形濾波器的沖激響應(yīng)h(t)為根升余弦型（滾降系數(shù)? = 0.22），接收端和發(fā)送端相同


P40

在TD-SCDMA系統(tǒng)中，對(duì)于2Mbps業(yè)務(wù)采用8PSK進(jìn)行數(shù)據(jù)調(diào)制 。
WCDMA系統(tǒng)調(diào)制方式只有QPSK模式，而TD-SCDMA系統(tǒng)有QPSK以及8PSK兩種模式。


p41

擴(kuò)展頻譜（Spread-Spectrum,SS) 技術(shù)最初應(yīng)用于軍事導(dǎo)航和通信系統(tǒng)中。到了第二次世界大戰(zhàn)末，通過擴(kuò)展頻譜的方法達(dá)到抗干擾的目的已成為雷達(dá)工程師們熟知的概念。
通常所說的擴(kuò)頻系統(tǒng)需要滿足以下幾個(gè)條件：
1：信號(hào)占用的帶寬遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出發(fā)送信息所需要的最小帶寬。
2：擴(kuò)頻是由擴(kuò)頻信號(hào)實(shí)現(xiàn)的，擴(kuò)頻信號(hào)與要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)無關(guān)。
3：接收端解擴(kuò)（恢復(fù)原始信號(hào)）是將接收到的擴(kuò)頻信號(hào)與擴(kuò)頻信號(hào)的同步副本通過相關(guān)完成。


P49

SF:擴(kuò)頻因子
經(jīng)過物理信道映射后，信道上的數(shù)據(jù)將進(jìn)行擴(kuò)頻和擾碼處理。擴(kuò)頻，就是用于高于比特速率的數(shù)字序列與信道數(shù)據(jù)相乘，相乘的結(jié)果擴(kuò)展了信號(hào)的寬度，將比特速率的數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換成具有碼片速率的數(shù)據(jù)流。擴(kuò)頻處理通常也叫信道化操作，所使用的數(shù)字序列稱為信道化碼，在TD-SCDMA系統(tǒng)中，使用OVSF（正交可變擴(kuò)頻因子）作為擴(kuò)頻碼，上行方向的擴(kuò)頻因子1、2、4、8、16，下行方向的擴(kuò)頻因子為1、16。

擾碼與擴(kuò)頻類似，也是用一個(gè)數(shù)字序列與擴(kuò)頻處理后的數(shù)據(jù)相乘，與擴(kuò)頻不同的是，擾碼用的數(shù)字序列與擴(kuò)頻后的信號(hào)序列具有相同的碼片速率，所作的乘法運(yùn)算是一種逐碼片相乘的運(yùn)算。擾碼的目的是為了標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)的小區(qū)屬性。在TD-SCDMA系統(tǒng)中，擾碼序列的長度固定為16，系統(tǒng)共定義了128個(gè)擾碼，每個(gè)小區(qū)配置4個(gè)。

在WCDMA系統(tǒng)中，上行SF為4~256，下行SF從4~512。而在TD系統(tǒng)中，下行SF為16與1，上行為1~16。

CDMA系統(tǒng)中的擾碼具有良好的自相關(guān)性，可以用于區(qū)分來自不同源的信號(hào)，在WCDMA系統(tǒng)上行鏈路中，故而一般用于上行區(qū)分用戶，下行區(qū)分小區(qū)。對(duì)于TD-SCDMA系統(tǒng)上行鏈路，由于系統(tǒng)采用上行同步，接收機(jī)將來自不同UE的信號(hào)做為同源信號(hào)處理，故而TD-SCDMA系統(tǒng)只分配“小區(qū)擾碼”，而不再在上行鏈路針對(duì)UE分配不同擾碼。而OVSF碼具有良好的互相關(guān)性，可以用于區(qū)分同源信號(hào)上的不同碼道。

在TD-SCDMA系統(tǒng)中，由于采用上行同步，系統(tǒng)只分配小區(qū)擾碼，上行鏈路不再用擾碼區(qū)分UE，與此同時(shí)，各用戶的OVSF碼不能相同，這就使得TD-SCDMA系統(tǒng)的OVSF碼資源異常珍貴。
TD-SCDMA系統(tǒng)的擾碼長度16，OVSF碼長度最大只有16。而在WCDMA系統(tǒng)中，擾碼長度達(dá)到38400，OVSF碼長度最大達(dá)到512。由于采用的碼長度比較短，這使得TD-SCDMA系統(tǒng)中，多用戶檢測(cè)等技術(shù)更加易于實(shí)現(xiàn)。


P52

在TD－SCDMA系統(tǒng)中，系統(tǒng)定義以下碼組：
1：下行導(dǎo)頻碼：一共用32個(gè)，分成32組，每個(gè)下行導(dǎo)頻碼有96個(gè)碼片組成，可用于區(qū)分相鄰小區(qū)。
2：上行導(dǎo)頻碼：一共256個(gè)，分成32組，每組8個(gè)，每個(gè)上行導(dǎo)頻碼由160個(gè)碼片組成，用于手機(jī)隨機(jī)接入時(shí)選用。
3：擾碼：一共128個(gè)，分成32組，每組4個(gè)，擾碼長度為16比特，擾碼用于標(biāo)識(shí)小區(qū)。
4：基本Midamble碼：128個(gè)，分成32組，每組4個(gè)，中間碼長度為144碼片，中間碼用于聯(lián)合檢測(cè)時(shí)信道估計(jì)，上行同步保持，測(cè)量。
請(qǐng)注意：
碼表中的碼是橫向綁定的關(guān)系。


p59

小區(qū)搜索過程
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。初始小區(qū)搜索利用DwPTS和BCH進(jìn)行。
初始小區(qū)搜索按以下步驟進(jìn)行：
⑴搜索DwPTS
UE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。
⑵擾碼和基本訓(xùn)練序列碼識(shí)別
UE接收到P-CCPCH上的midamble碼，DwPTS緊隨在P-CCPCH之后。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)互不相同的基本midamble碼�；�本midamble碼的序號(hào)除以4就是SYNC_DL碼的序號(hào)。因此，32個(gè)SYNC_ DL和P-CCPCH 的32個(gè)midamble碼組一一對(duì)應(yīng)，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midamble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。
⑶實(shí)現(xiàn)復(fù)幀同步
UE搜索在P-CCPCH里的BCH的復(fù)幀MIB（Master Indication Block），它由經(jīng)過QPSK 調(diào)制的DwPTS的相位序列（相對(duì)于在P-CCPCH上的midamble碼）來標(biāo)識(shí)。控制復(fù)幀由調(diào)制在DwPTS上的QPSK符號(hào)序列來定位。n個(gè)連續(xù)的DwPTS可以檢測(cè)出目前MIB在控制復(fù)幀中的位置。
⑷讀廣播信道BCH
UE利用前幾步已經(jīng)識(shí)別出的擾碼、基本訓(xùn)練序列碼、復(fù)幀頭讀取被搜索到小區(qū)的BCH上的廣播信息，根據(jù)讀取的結(jié)果，UE可以得到小區(qū)的配置等公用信息。



P64

室內(nèi)覆蓋需要GPS？（做空中主從同步，從空中接口獲得室外基站的同步信號(hào)，實(shí)現(xiàn)基站間的同步）
網(wǎng)絡(luò)主從同步：RNC通過Iub接口向基站發(fā)布同步信息；
空中主從同步：基站同步通過空中接口中的特定突發(fā)時(shí)隙，即網(wǎng)絡(luò)同步突發(fā)（Network Synchronzation Burst）來實(shí)現(xiàn)。該時(shí)隙按照規(guī)定的周期在事先設(shè)定的時(shí)隙上發(fā)送，在接收該時(shí)隙的同時(shí)，此小區(qū)將停止發(fā)送任何信息，基站通過接受該時(shí)隙來相應(yīng)地調(diào)整其幀同步；

P65

WCDMA不使用聯(lián)合檢測(cè)的原因？（同一時(shí)間用戶數(shù)多，算法復(fù)雜；系統(tǒng)是不同步的；）
UE要使用業(yè)務(wù)了，初期使用粗同步，上行同步建立起來后進(jìn)行細(xì)同步，精度是1/8chip；粗同步采用UPPTS實(shí)現(xiàn)，細(xì)同步通過SS實(shí)現(xiàn)；

P69

下行同步建立和維持:UE處于空閑狀態(tài)，讀取小區(qū)廣播信息，得到為UE接入而分配的8個(gè)SYNC_UL。
上行同步建立:UE從8個(gè)已知的SYNC_UL中隨機(jī)選擇一個(gè)，通過UpPTS信道發(fā)射。Node B在4個(gè)子幀內(nèi)通過FPACH信道向UE發(fā)送反饋信息。
隨機(jī)接入完成:UE收到來自網(wǎng)絡(luò)的RRC連接建立響應(yīng)，指示UE發(fā)出的隨機(jī)接入是否被接受。



關(guān)鍵技術(shù)

P3

上下行在相同的頻帶內(nèi)傳輸，也就是說具有上下行信道的互易性，即上下行信道的傳播特性一致。 因此可以利用通過上行信道估計(jì)的信道參數(shù)，使智能天線技術(shù)、聯(lián)合檢測(cè)技術(shù)更容易實(shí)現(xiàn)。
通過上行信道估計(jì)參數(shù)用于下行波束賦形，有利于智能天線技術(shù)的實(shí)現(xiàn)。
通過信道估計(jì)得出系統(tǒng)矩陣An，用于聯(lián)合檢測(cè)區(qū)分不同用戶的干擾。
上行信道估計(jì)是利用特殊的幀結(jié)構(gòu)訓(xùn)練序列碼進(jìn)行的，目的是得出信道沖擊響應(yīng)h，具體過程是這樣的：
在接收端通過解幀操作，將在一個(gè)突發(fā)時(shí)間域上連續(xù)的Midamble碼和用戶數(shù)據(jù)區(qū)相區(qū)分開來，然后對(duì)接收到的Midamble碼進(jìn)行相干解調(diào)操作，從而得出h的值。
信道估計(jì)值是對(duì)整個(gè)訓(xùn)練序列信道響應(yīng)的一個(gè)均值，而且由于訓(xùn)練序列在整個(gè)突發(fā)中所處的特殊位置，完全可以認(rèn)為信道估計(jì)值就是整個(gè)突發(fā)信道響應(yīng)的均值。尤其是在慢速變化的信道中，該均值完全能夠可靠地消除信道畸變，從而解調(diào)出用戶數(shù)據(jù)。
2、TDD技術(shù)調(diào)整上下行切換點(diǎn)來自適應(yīng)調(diào)整系統(tǒng)資源從而增加系統(tǒng)下行容量，使系統(tǒng)更適于開展不對(duì)稱業(yè)務(wù)。
3、由于TDD技術(shù)上下行的頻帶相同，無需進(jìn)行收發(fā)隔離，可以使用單片IC實(shí)現(xiàn)收發(fā)信機(jī)，降低了系統(tǒng)成本。


P6


1、TD的干擾余量為0.5，W的干擾余量為3；（干擾余量、處理增益）
2、通過智能天線可以帶來9dBi的增益；
3、降低發(fā)射功率，通過采用智能天線，在相同的誤碼率下，信噪比沒有沒有智能天線時(shí)降低大約9個(gè)dB，降低了發(fā)射功率；

P8

自適應(yīng)智能天線
陣列系統(tǒng)采用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)識(shí)別用戶信號(hào)到達(dá)方向，并在此方向形成天線主波束。自適應(yīng)天線陣列一般采用4～16天線陣元結(jié)構(gòu)，陣元間距為半個(gè)波長。天線陣元分布方式有圓環(huán)型和平面型。
多波束智能天線
系統(tǒng)在工作時(shí)，天線方向圖形狀基本不變，其利用多個(gè)并行波束覆蓋整個(gè)用戶區(qū)，每個(gè)波束的指向是固定的，波束寬度也隨天線元數(shù)目而確定。波束智能天線對(duì)于處于非主瓣區(qū)域的干擾，是通過控制低的旁瓣電平來確保抑制的。

智能天線主要包括四個(gè)部分：天線陣元、模數(shù)轉(zhuǎn)換、自適應(yīng)處理器、波束成型網(wǎng)絡(luò)。自適應(yīng)處理器根據(jù)自適應(yīng)空間濾波/波束成型算法和估計(jì)的來波方向等產(chǎn)生權(quán)值，波束成型網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行動(dòng)態(tài)自適應(yīng)加權(quán)處理以產(chǎn)生希望的自適應(yīng)波束。


P10

效果：接收的角度，對(duì)用戶所處的方向有一個(gè)比較明確的了解，DOA的估計(jì)；
對(duì)上行接收的總的用戶進(jìn)行濾波，濾掉來自其他方向的用戶信號(hào)，降低干擾；

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左邊：橫軸eb/no，縱軸ber，語音要滿足10-3ber
右邊：語音編碼12.2K，2個(gè)上行業(yè)務(wù)


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智能天線在50-60年代就有，當(dāng)時(shí)主要用于軍事，體積很龐大；
CDMA 相對(duì)其他技術(shù)來說，好處是容量明顯增加，壞處是對(duì)干擾很敏感。在W和cdma2000對(duì)于干擾是增大擴(kuò)頻碼，增加帶寬，就算是傳輸幾百K的數(shù)據(jù)，通過采用很大的擴(kuò)頻碼來增加信息冗余。 TD里帶寬比較窄，W是個(gè)富人，TD是個(gè)窮人，不能比富，那么就需要比智慧。所以在TD里有智能天線。很好的對(duì)用戶信號(hào)進(jìn)行隔離，達(dá)到降低用戶間干擾的目的。TD在制定5ms子幀標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)候是根據(jù)智能天線對(duì)信道估計(jì)的要求而制定的。TD是一個(gè)以智能天線為核心的標(biāo)準(zhǔn)。


15（1）提高了基站接收機(jī)的靈敏度
基站所接收到的信號(hào)為來自各天線單元和收信機(jī)所接收到的信號(hào)之和。如采用最大功率合成算法，在不計(jì)多徑傳播條件下，則總的接收信號(hào)將增加10lgN(dB)，其中，N為天線單元的數(shù)量。存在多徑時(shí)，此接收靈敏度的改善將隨多徑傳播條件及上行波束賦形算法而變，其結(jié)果也在10lgN(dB)上下。
（2）提高了基站發(fā)射機(jī)的等效發(fā)射功率
同樣，發(fā)射天線陣在進(jìn)行波束賦形后，該用戶終端所接收到的等效發(fā)射功率可能增加20lgN(dB)。其中，10lgN(dB)是N個(gè)發(fā)射機(jī)的效果，與波束成形算法無關(guān)，另外部分將和接收靈敏度的改善類似，隨傳播條件和下行波束賦形算法而變。
（3）降低了系統(tǒng)的干擾
基站的接收方向圖形是有方向性的，在接收方向以外的干擾有強(qiáng)的抑制。如果使用最大功率合成算法，則可能將干擾降低10lgN(dB)。
（4）增加了CDMA系統(tǒng)的容量
CDMA系統(tǒng)是一個(gè)自干擾系統(tǒng)，其容量的限制主要來自本系統(tǒng)的干擾。降低干擾對(duì)CDMA系統(tǒng)極為重要，它可大大增加系統(tǒng)的容量。在CDMA系統(tǒng)中使用智能天線后，就提供了將所有擴(kuò)頻碼所提供的資源全部利用的可能性。
（5）改進(jìn)了小區(qū)的覆蓋
對(duì)使用普通天線的無線基站，其小區(qū)的覆蓋完全由天線的輻射方向圖形確定。當(dāng)然，天線的輻射方向圖形是可能根據(jù)需要而設(shè)計(jì)的。但在現(xiàn)場(chǎng)安裝后除非更換天線，其輻射方向圖形是不可能改變和很難調(diào)整的。但智能天線的輻射圖形則完全可以用軟件控制，在網(wǎng)絡(luò)覆蓋需要調(diào)整或由于新的建筑物等原因使原覆蓋改變等情況下，均可能非常簡(jiǎn)單地通過軟件來優(yōu)化。
（6）降低了無線基站的成本
在所有無線基站設(shè)備的成本中，最昂貴的部分是高功率放大器（HPA）。特別是在CDMA系統(tǒng)中要求使用高線性的HPA，更是其主要部分的成本。智能天線使等效發(fā)射功率增加，在同等覆蓋要求下，每只功率放大器的輸出可能降低20lgN(dB)。這樣，在智能天線系統(tǒng)中，使用N只低功率的放大器來代替單只高功率HPA，可大大降低成本。此外，還帶來降低對(duì)電源的要求和增加可靠性等好處。


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CDMA系統(tǒng)中多個(gè)用戶的信號(hào)在時(shí)域和頻域上是混疊的，接收時(shí)需要在數(shù)字域上用一定的信號(hào)分離方法把各個(gè)用戶的信號(hào)分離開來。信號(hào)分離的方法大致可以分為單用戶檢測(cè)和多用戶檢測(cè)技術(shù)兩種。
同小區(qū)內(nèi)部其他用戶信號(hào)造成的干擾，又稱多址干擾（Multiple Access Interference，MAI）；
單用戶檢測(cè)（Single-user Detection）
將單個(gè)用戶的信號(hào)分離看作是各自獨(dú)立的過程的信號(hào)分離技術(shù)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單
導(dǎo)致信噪比惡化，系統(tǒng)性能和容量不理想

多用戶檢測(cè)技術(shù)（Multi-user Detection）
充分利用MAI中的先驗(yàn)信息而將所有用戶信號(hào)的分離看作一個(gè)統(tǒng)一的過程的信號(hào)分離方法
聯(lián)合檢測(cè)技術(shù)（Joint Detection）：目前第三代移動(dòng)通信技術(shù)中的熱點(diǎn)，它指的是充分利用MAI，一步之內(nèi)將所有用戶的信號(hào)都分離開來的一種信號(hào)分離技術(shù)，理論上JD可以完全消除MAI的影響�；�站側(cè)使用干擾抵消技術(shù)（Interference Cancellation）：基本思想是判決反饋，它首先從總的接收信號(hào)中判決出其中部分的數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)和用戶擴(kuò)頻碼重構(gòu)出數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的信號(hào)，再從總接收信號(hào)中減去重構(gòu)信號(hào)，如此循環(huán)迭代，直到預(yù)先設(shè)定的條件得到滿足后停止。IC技術(shù)并沒有完全利用多用戶信息，在判斷信號(hào)的時(shí)候，其他沒有被抵消的信號(hào)仍然被看做噪聲來處理，但與單用戶檢測(cè)相比，確實(shí)有進(jìn)步。手機(jī)里使用干擾抵消



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由于無線移動(dòng)信道的時(shí)變性和多徑效應(yīng)影響，使得數(shù)據(jù)之間存在干擾
符號(hào)間干擾（ISI）
碼間干擾（MAI）
如果沒有聯(lián)合檢測(cè)，使用單用戶檢測(cè)時(shí)，通過擾碼可以降低其它用戶的干擾，基站側(cè)通過擾碼的匹配相同增強(qiáng)信號(hào)，不同則減弱信號(hào)，但是其它用戶的干擾不能消除，仍然存在，只是降低，將其他用戶作為干擾處理。但是，隨著用戶數(shù)的增加，其它用戶的干擾也會(huì)隨著加重，導(dǎo)致檢測(cè)到的信號(hào)剛剛大于MAI，使信噪比惡化，降低了系統(tǒng)的性能和容量
聯(lián)合檢測(cè)作用
降低干擾（MAI&ISI）
提高系統(tǒng)容量
降低功控要求
削弱遠(yuǎn)近效應(yīng)。

聯(lián)合檢測(cè)原理
聯(lián)合檢測(cè)技術(shù)是多用戶檢測(cè)技術(shù)的一種
特定的空中接口“突發(fā)”結(jié)構(gòu)允許收信機(jī)對(duì)無線信道進(jìn)行信道估計(jì)
根據(jù)估計(jì)的無線信道，對(duì)所有信號(hào)同時(shí)進(jìn)行檢測(cè)

聯(lián)合檢測(cè)在TD-SCDMA系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的優(yōu)勢(shì)
每時(shí)隙碼道少，擾碼短，網(wǎng)絡(luò)同步導(dǎo)致聯(lián)合監(jiān)測(cè)計(jì)算兩量小

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這張圖片說明了聯(lián)合檢測(cè)的原理。首先，d是不同用戶發(fā)射的數(shù)據(jù)序列，C是不同用戶使用的擴(kuò)頻碼，h是信道脈沖響應(yīng)，e是接收機(jī)接受到的數(shù)據(jù)序列。聯(lián)合檢測(cè)就是根據(jù)由C和h組成的系統(tǒng)矩陣A和接收到的數(shù)據(jù)序列e，估計(jì)出用戶發(fā)射的數(shù)據(jù)序列d。

矩陣B稱為系統(tǒng)矩陣，由K個(gè)用戶的擴(kuò)頻碼c和信道沖激響應(yīng)h決定的，因此聯(lián)合檢測(cè)算法的前提是能得到所有用戶的擴(kuò)頻碼和信道沖激響應(yīng)。
擴(kuò)頻碼c已知；信道脈沖響應(yīng)h可以利用突發(fā)結(jié)構(gòu)中的訓(xùn)練序列midamble求解出。



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聯(lián)合檢測(cè)可以消除本小區(qū)90%的干擾，意味著用戶50%的干擾被消除，有3db的增益。




33

DCA的目標(biāo)是使用戶和用戶之間的干擾分離/把會(huì)引起干擾的用戶進(jìn)行分離，

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（圖有問題）發(fā)上行信號(hào)給目標(biāo)小區(qū)，建立上行預(yù)同步，在某個(gè)很短的時(shí)刻，同時(shí)接收兩個(gè)基站的下行信號(hào)，如果切換成功，則斷開原小區(qū)的下行鏈路。

60

無線傳播最主要的問題
干擾：是蜂窩無線系統(tǒng)性能的主要限制因素，包括同頻干擾、臨頻干擾和雜散干擾
衰落：路徑傳播損耗、慢衰落損耗、快衰落損耗�？焖ヂ鋼p耗由多徑傳播引起，一般遵從Rayleigh分布和Rician分布。
抖動(dòng)：信號(hào)之間的時(shí)間差發(fā)生變化
時(shí)延：從不同路徑達(dá)到接收點(diǎn)的信號(hào)到達(dá)時(shí)間不同，產(chǎn)生多徑


移動(dòng)臺(tái)接收機(jī)接收多條傳播路徑來的信號(hào)，傳播路徑的長度不同，到來的時(shí)間就有先后，信號(hào)的相位不同。根據(jù)同相疊加、反相抵消的干涉原理，在移動(dòng)路線中各處干涉的結(jié)果形成斑馬線狀的干涉條紋，即在移動(dòng)過程中，MS(UE)收到時(shí)強(qiáng)時(shí)弱的起伏信號(hào)。
對(duì)于IMT-2000的2GHz工作頻率來說，波長僅僅為15cm，因此在高速的移動(dòng)時(shí)，每秒內(nèi)接收的信號(hào)強(qiáng)弱變化很多次。接收功率強(qiáng)弱相差最大可達(dá)40dB，折合1萬倍的功率差別!

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發(fā)射功率控制
功率控制的基本目的是要限制系統(tǒng)中的干擾水平，從而減輕小區(qū)間干擾，并降低UE的功耗。
上行控制
根據(jù)高層信令，上行的Maximum_Allowed_UL_TX_power被設(shè)置為低于終端功率級(jí)的最大發(fā)射能力的一個(gè)值。整個(gè)發(fā)射功率不得超過允許的最大值，否則應(yīng)該將一個(gè)時(shí)隙中的所有上行物理信道以相同的dB量進(jìn)行下調(diào)。
一個(gè)UE的UpPTS發(fā)射功率可依據(jù)高層設(shè)置，采用開環(huán)功率控制進(jìn)行控制。
下行控制
⑴P-CCPCH
基本公共控制物理信道P-CCPCH（Primary Common Control Physical Channel）的發(fā)射功率由高層信令設(shè)置，并可根據(jù)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)而慢速變化。P-CCPCH的參考發(fā)射功率在BCH上進(jìn)行廣播或通過信令單獨(dú)地通知每個(gè)UE。
⑵S-CCPCH，PICH
輔助公共控制物理信道S-CCPCH（Secondary Common Control Physical Channel）和尋呼指示信道PICH（Page Indication Channel）相對(duì)于P-CCPCH的發(fā)射功率由高層信令設(shè)定。PICH相對(duì)于P-CCPCH參考功率的偏移量在BCH上進(jìn)行廣播。
⑶FPACH
FPACH的發(fā)射功率由高層信令進(jìn)行設(shè)置。
⑷DPCH，PDSCH
下行物理專用信道的初始發(fā)射功率由高層信令確定，直到第一個(gè)UL DPCH或PUSCH到達(dá)。初始發(fā)射之后，Node B轉(zhuǎn)為基于信噪比SIR的閉環(huán)TPC。UE對(duì)接收到的下行DPCH進(jìn)行信噪比估計(jì)SIRest，隨后UE產(chǎn)生并發(fā)送TPC指令，遵循規(guī)則：如果SIRest > SIRtarget，則TPC發(fā)射指令“down”；如果果SIRest < SIRtarget，則TPC發(fā)射指令“up”。
在Node B側(cè)，根據(jù)TPC位進(jìn)行軟控制。當(dāng)指令為“down”時(shí)，Node B將發(fā)射功率下調(diào)一個(gè)功率控制步長；當(dāng)指令為“up”時(shí)，Node B將發(fā)射功率上調(diào)一個(gè)功率控制步長。如果采用交替發(fā)射分集TSTD（Time Switched Transmit Diversity），則UE可以通過對(duì)兩個(gè)連續(xù)子幀中接收到的SIR的測(cè)量來生成功率控制指令。
DPCH或PDSCH的發(fā)射功率不應(yīng)超過由高層信令設(shè)置的極限值：Maximum_DL_Power (dB) 和Minimum_DL_Power (dB)。發(fā)射功率定義為單個(gè)DPCH或PDSCH上，一個(gè)時(shí)隙內(nèi)QPSK（8PSK）符號(hào)在擴(kuò)頻之前相對(duì)于P-CCPCH的平均功率。
在暫停下行發(fā)射期間，UE和Node B應(yīng)當(dāng)使用高層信令給定的相同TPC步長。UTRAN在暫停發(fā)射期間可能累積接收到的TPC命令，具有相同取值的TPC命令僅被計(jì)數(shù)一次。UTRAN在暫停后的第一次數(shù)據(jù)發(fā)射的功率，可以被設(shè)置為暫停前的發(fā)射功率與根據(jù)累積TPC命令得到的功率偏移之和。另外，此和可能包括一個(gè)設(shè)置的常量以及由于接收TPC比特的不確定性所帶來的修正量。Node B側(cè)一個(gè)時(shí)隙內(nèi)的總下行發(fā)射功率不得超過由高層信令設(shè)置的最大發(fā)射功率。如果一個(gè)時(shí)隙內(nèi)所有信道的總下行發(fā)射功率超過了該限制值，則所有下行DPCHs和PDSCHs的發(fā)射功率應(yīng)當(dāng)按相同dB量進(jìn)行下調(diào)，并確保該時(shí)隙上的總發(fā)射功率等于最大發(fā)射功率。





網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃特點(diǎn)與流程


4

頻段：1880-1920，2010-2025，2300-2400，可用頻點(diǎn)93個(gè)，目前用9個(gè).10055(2011)、10063（2012.6）、10071（2014.2）、10080（2016）、10088（2017.6）、10096（2019.2）、10104（2020.8）、10114（2022.4）、10120（2024）
低碼片數(shù)率1.28Mc/s，僅為高碼片速率3.84Mc/s的1/3，接收機(jī)采用后的數(shù)字信號(hào)處理量大大降低，降低成本，可在目前DSP處理能力允許和成本可接受條件下用智能天線、多用戶檢測(cè)、MIMO等新技術(shù)來降低干擾，提高容量，另外，低碼片速率也提高了頻譜利用率
雙工方式不需要成對(duì)的頻譜，可利用FDD無法利用的不對(duì)稱頻譜，更高的頻譜利用率，支持不對(duì)稱業(yè)務(wù)，上下行用相同的阿普率，傳播特性相同，功率控制要求降低，利用采用智能天線、預(yù)RAKE等技術(shù)，但對(duì)定時(shí)同步要求高，上下行之間需要保護(hù)時(shí)隙，對(duì)高速支持不如FDD，TDD信號(hào)為脈沖突發(fā)形式，采用不連續(xù)發(fā)射，發(fā)射信號(hào)的峰-均功率比值較大，導(dǎo)致帶外輻射較大，對(duì)RF實(shí)現(xiàn)提出了較高要求，采用智能天線基本可以克服這些問題，TDD適合用智能天線，智能天線又克服TDD的缺點(diǎn)，兩者相得益彰
物理信道四層結(jié)構(gòu)：系統(tǒng)幀（720ms）、無限幀（10ms）、子幀（5ms）、時(shí)隙
通常為QPSK，在提供2Mb/s業(yè)務(wù)采用8PSK，為支持HSDPA下行可以用16QAM
閉環(huán)功控周期5ms，步長1/2/3dB
上行同步精度1/8~1碼片


6

由鏈路預(yù)算和仿真分析得出結(jié)論：
一般情況下，上行覆蓋受限，同WCDMA一樣。
各種業(yè)務(wù)覆蓋半徑近似相同，同WCDMA有顯著不同。
鏈路預(yù)算結(jié)論對(duì)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的影響：
【TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的優(yōu)勢(shì)】TD-SCDMA各種業(yè)務(wù)的覆蓋范圍近似相同，對(duì)于實(shí)現(xiàn)各種業(yè)務(wù)的連續(xù)覆蓋規(guī)劃非常有利；

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主載頻和輔助載頻使用相同的擾碼和基本midamble（小區(qū)建立時(shí)使用同一個(gè)小區(qū)參數(shù)）。
公共控制信道DwPCH,PCCPCH，PICH，SCCPCH，PRACH，等規(guī)定配置在主載頻上。對(duì)支持多頻點(diǎn)的小區(qū)，UpPCH、FPACH通常在主載頻上進(jìn)行發(fā)送。UpPCH、FPACH在輔載頻上可以有條件使用，條件之一為UE在切換時(shí)可以在輔載頻上使用UpPCH和FPACH信道，對(duì)于其它條件下的使用有待進(jìn)一步研究。
多時(shí)隙配置限定為在同一載頻上。
同一用戶的上下行配置在同一載頻上。
輔載頻的TS0不使用。
主載頻和輔載頻的時(shí)隙轉(zhuǎn)換點(diǎn)配置為相同。


20
在用戶密度預(yù)測(cè)方面，TD與WCDMA沒有區(qū)別，可以沿用原有的預(yù)測(cè)結(jié)果


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移動(dòng)環(huán)境的復(fù)雜多變，對(duì)接收信號(hào)中值進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算也是相當(dāng)困難。
工程上做法是，在大量場(chǎng)強(qiáng)測(cè)試的基礎(chǔ)上，經(jīng)過對(duì)數(shù)據(jù)的分析與統(tǒng)計(jì)處理，找出各種地形與地物下的傳播損耗與距離、天線高度、工作頻率的關(guān)系，給出傳播特性的計(jì)算公式，并建立對(duì)應(yīng)的傳播預(yù)測(cè)模型，從而能用較簡(jiǎn)單的方法預(yù)測(cè)接收信號(hào)的中值。
由于傳播模型校正的數(shù)據(jù)用的是測(cè)試點(diǎn)的中值場(chǎng)強(qiáng)值，因此應(yīng)消除快衰落的影響。
William C.Y.Lee的理論認(rèn)為，在進(jìn)行數(shù)據(jù)采集時(shí)，在平均采樣區(qū)間長度為40個(gè)波長間隔內(nèi)，采36或最多50個(gè)抽樣點(diǎn)能有效的去除快衰落的影響。
測(cè)試一般在道路上進(jìn)行，但傳播模型不是只為了預(yù)測(cè)道路上的傳播情況，是通過道路等測(cè)試路線上的傳播情況預(yù)測(cè)整個(gè)預(yù)規(guī)劃區(qū)域的傳播特性。因此在選擇道路時(shí)應(yīng)縱橫交錯(cuò)，去除與道路相關(guān)的因素，否則會(huì)導(dǎo)致修正后的傳播模型整體偏大或偏小。即波導(dǎo)效應(yīng)（縱向（道路與電波傳播方向一致）場(chǎng)強(qiáng)與橫向（道路與電波傳播方向垂直）場(chǎng)強(qiáng)相差10dB左右。
在測(cè)試區(qū)域內(nèi)每種地物類型上應(yīng)采集到足夠多的數(shù)據(jù)點(diǎn)（大于100個(gè)，總點(diǎn)數(shù)大于10000個(gè)），以便對(duì)每種地物類型的損耗偏移量進(jìn)行校正 。


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初始的傳播模型都是用全向天線進(jìn)行測(cè)試和校正的；
采用定向天線進(jìn)行傳播模型測(cè)試，需對(duì)測(cè)試區(qū)域進(jìn)行嚴(yán)格要求（最好選擇天線主瓣覆蓋的區(qū)域進(jìn)行測(cè)試），盡量減小天線因素的影響，得到更加貼近于實(shí)際的測(cè)試效果。
采用全向天線，這樣可避免因采用定向天線而存在的一些列不確定因素，如定向天線的方向性、各方向增益的準(zhǔn)確性，從而不能精確計(jì)算基站的EiRP，影響傳播模型校正的精度。
天線增益不能太高，一般選用增益不大于10dBi的全向天線



網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與信令流程

從圖上可以清楚的看到：
核心網(wǎng)和UTRAN之間的接口是Iu口
在UTRAN內(nèi)部，RNC和NodeB之間的接口是Iub口
在UTRAN內(nèi)部，RNC和RNC之間的接口是Iur口
另外還有一個(gè)重要接口，它是：
UTRAN和UE之間的接口Uu口 l
SRNC：Serving RNC，服務(wù)RNC。通常和CN相連RNS就叫做SRNS，也就是服務(wù)RNS。這個(gè)RNS中的RNC就叫做SRNC。
DRNC：Drift RNC，漂移RNC。由于TD-SCDMA系統(tǒng)中軟切換的情況下，UE會(huì)同時(shí)使用多個(gè)RNS，一個(gè)UE同時(shí)存在幾條鏈路，接入DRNS的用戶數(shù)據(jù)通過Iur口從DRNS傳送到SRNS，DRNC不對(duì)用戶面的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，在Iub和Iur口間進(jìn)行透明的傳輸。一個(gè)UE可以接入一個(gè)或多個(gè)DRNS。
CRNC：Control RNC，控制RNC , SRNC和DRNC都是CRNC
SNRS遷移（SRNS Relocation）的作用
有效減少Iur接口的流量
增強(qiáng)系統(tǒng)的適應(yīng)能力
減少時(shí)延
l SRNS Relocation的問題：需要大量的信令交互

5

講解：
可以從圖上看到，UTRAN層次從水平方向上可以分為傳輸網(wǎng)絡(luò)層和無線網(wǎng)絡(luò)層；從垂直方向上則包括四個(gè)平面：
控制平面
用戶平面
傳輸網(wǎng)絡(luò)層控制平面
傳輸網(wǎng)絡(luò)層用戶平面
這個(gè)協(xié)議模型在幾乎所有介紹TD-SCDMA的書籍中都有詳細(xì)解釋，讀者可以參考相關(guān)資料。在后面的章節(jié)中，將分接口對(duì)協(xié)議模型作詳細(xì)介紹。

強(qiáng)調(diào)層面分離的概念
層：
協(xié)議結(jié)構(gòu)包括三層：無線網(wǎng)絡(luò)層、傳輸網(wǎng)絡(luò)層和物理層。所有UTRAN相關(guān)問題只與無線網(wǎng)絡(luò)層有關(guān)，傳輸網(wǎng)絡(luò)層只是UTRAN采用的標(biāo)準(zhǔn)化的傳輸技術(shù)，與UTRAN的特定功能無關(guān)。物理層可以采用E1、T1、STM-1等數(shù)十種標(biāo)準(zhǔn)接口。
面：
控制平面包括無線網(wǎng)絡(luò)層的應(yīng)用協(xié)議和傳輸網(wǎng)絡(luò)層的信令承載，RANAP(Iu)、NBAP(Uu)、RASAP(Iur)。
用戶平面包括無線網(wǎng)絡(luò)層的數(shù)據(jù)流和傳輸網(wǎng)絡(luò)層的數(shù)據(jù)承載。數(shù)據(jù)流是各個(gè)接口規(guī)定的幀協(xié)議。
傳輸網(wǎng)絡(luò)控制面只在傳輸層，它不包含任何無線網(wǎng)絡(luò)控制平面的信息，它包括用戶平面?zhèn)鬏敵休d所需的ALCAP(接入鏈路控制應(yīng)用部分)協(xié)議，還包括ALCAP所需的信令承載。


6
三個(gè)域。
對(duì)于CS、PS域，一個(gè)RNC至多能連接到一個(gè)CN接入點(diǎn)上；對(duì)于BC域，一個(gè)RNC可以連接到多個(gè)CN接入點(diǎn)上。


7
承載RANAP的傳輸網(wǎng)絡(luò)用戶面：
寬帶7號(hào)信令系統(tǒng)（SS7）
SCCP（信令連接控制部分），消息傳輸部分（MTP3b）、網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)接口信令A(yù)TM適配層（SAAL-NNI）。
SAAL-NNI又劃分為業(yè)務(wù)特定對(duì)等功能（SSCF）、業(yè)務(wù)特定面向連接協(xié)議（SSCOP）和ATM適配層5（AAL5）。
SSCF和SSCOP是特別為在ATM網(wǎng)絡(luò)中傳輸信令而設(shè)計(jì)的，承載信令連接管理等功能；AAL5將數(shù)據(jù)分成ATM碼元。
傳輸網(wǎng)絡(luò)控制面：
建立AAL2連接（Q.2630.1和適配層Q.2150.1）的信令協(xié)議組成，位于寬帶7號(hào)信令系統(tǒng)協(xié)議（BB SS7）的頂層。


RANAP主要負(fù)責(zé)Iu接口CN和RNC之間的信令交互，封裝和承載高層協(xié)議
SCCP：0類（基本無連接業(yè)務(wù)）、1類（有序無連接業(yè)務(wù)）、2類（基本的面向連接業(yè)務(wù)）、3類（流量控制面向連接業(yè)務(wù)）。
控制面在無線網(wǎng)絡(luò)層采用RANAP信令；
控制面信令采用SAAL-NNI寬帶ATM信令適配層，采用AAL5承載，支持多路復(fù)用；


10
層三消息直傳包括：initial ue和direct transfer，前者是沒有建立該ue的iu信令連接的情況下完成的。


12
Iu UP協(xié)議用來傳輸與無線接入承載（RAB）綁定的用戶數(shù)據(jù)。
Iu UP有兩種傳輸模式：
1、透明模式
透明模式指那些不要求Iu接口用戶面協(xié)議特殊特征的無線接入承載，而僅僅具有傳輸用戶數(shù)據(jù)功能的無線承載接入。透明模式是用于那些對(duì)Iu用戶平面協(xié)議只要求傳輸用戶數(shù)據(jù)而無其他特殊要求的RAB。Iu用戶平面協(xié)議實(shí)例不執(zhí)行Iu接口上對(duì)端間的任何Iu用戶平面協(xié)議信息的交換。在高層和傳輸層之間所傳輸?shù)腜DU透明地通過Iu用戶平面協(xié)議層，該層不做任何處理。
2、支持模式
支持模式指那些要求Iu接口用戶面協(xié)議除了傳輸用戶數(shù)據(jù)以外還要求特殊功能的無線接入承載。支持模式可以細(xì)分，但到目前為止支持模式只定義了預(yù)定義SDU尺寸的支持模式（SMpSDU）一種。在支持模式下，對(duì)等的Iu用戶平面協(xié)議實(shí)例之間交互的Iu用戶平面協(xié)議幀，而在透明模式下沒有該幀產(chǎn)生。


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控制平面：
包括RANAP和同樣基于寬帶7號(hào)信令系統(tǒng)協(xié)議的信令承載，另外作為一種選擇，也定義了基于IP的信令承載。
其中SCCP和AAL5為兩者所共用；基于IP的信令承載包括M3UA(SS7 MTP3用戶適配層）、SCTP(簡(jiǎn)單控制傳輸協(xié)議）、IP和AAL5。
用戶平面：
GTP-U（GPRS隧道協(xié)議-用戶平面部分）是為單個(gè)分組數(shù)據(jù)流提供標(biāo)識(shí)的復(fù)用層，每個(gè)流使用UDP無連接傳輸和IP尋址。


25

S-CCPCH(Secondary Common Control Physical Channel)
SF=16Occupy 2 Code Channel
Downlink ,without TPC.SS,use TFCI
Bear FACH and PCH data,mapped to TS0 or any Downlink TS


37

- 小區(qū)重選
這些狀態(tài)只用與UTRAN與UE，對(duì)CN來說，這些狀態(tài)是透明的
l CRNC是對(duì)于某一個(gè)Node B(或者Cell)來說的
l 直接和某Node B相連接，對(duì)該Node B資源的使用進(jìn)行控制的RNC叫該Node B的Control RNC
l Source RNC和Target RNC是在一次SRNS Relocation過程中對(duì)于不同RNC的稱謂


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RL(Radio link):無線鏈路。
　　RL是為了建立RNC和NodeB之間的DCH的連接，只要數(shù)據(jù)走DCH，必須配置這個(gè)鏈路。RL是一個(gè)邏輯概念，其實(shí)就是一個(gè)格式集，數(shù)據(jù)在L2和L1之間傳輸


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