学习资料整理—：TD-SCDMA系统概述（重点）第三代公众移动通信系统的工作频段：（一）主要工作频段：频分双工（FDD）方式：1920-1980MHZ / 2110-2170MHZo 时分双工（TDD）方式：1880-1920MHz> 2010-2025MHZ （二）补充工作频率：频分双工（FDD）方式：1755-1785MHz/1850-1880MHz时分双工（TDD）方式：2300-2400MHZo （三）卫星移动通信系统工作频段：1980-2010MHZ / 2170-2200MHZTD-SCDMA优势：频谱利用率高不需成对的频谱，能够满足未来扩展需求，为频谱分眠带来极大的灵活性相对于FDD运营商，TDD运营商频谱获取成本低，同时在业务方面，提高语音和非对称数据应用的频谱效率TD系统分配非对称上下行传输，经济高效地支持互联网接入业务结合智能天线技术，可以提供快速精确定位业务（LCS）TD-SCDMA基本原理：时分多址——在时间轴上，上行和下行分开，实现了TDD模式。

频分多址——TDD模式反映在频率上，是上行下行共用一个频点，节省了带宽。

在频率轴上，不同频点的载波可以共存。

码分多址——在能最轴上，每个频点的每个时隙可以容纳16个码道。

空分多址——通过使用智能天线技术，针对不同的用户使用不同的赋形波束覆盖。

智能天线由于采用了波束赋形技术，可以有效的降低干扰，提高系统的容量。

系统网络接曰：无线接口从协议结构上可以划分为三层：物理层（L1）数据链路层（L2）网络层（L3）L2和L3划分为控制平面（C-平面）和用户平面（U-平面）。

RLC和MAC之间的业务接入点（SAP）提供逻辑信道，物理层和MAC之间的SAP提供传输信道。

RRC与下层的PDCP、BMC、RLC和物理层之间都有连接，用以对这些实体的内部控制和参数配置UE只监听PICH信道和接收广播信道信息。

空闲模式UE由非接入层标识，如IMSI、TMSI和P-TMSI,此时在UTRAN中没有单独的空闲模式的UE信息。

当UE高层有业务请求时或注册区发生变化时或PLMN发生变化时或接收到寻呼请求,UE会发起RRC连接请求，收到网络侧的RRC连接确认后,UE的状态根据网络侧的命令转入ELL_FACH 状态或者CELL_DCH状态。

当RRC连接失败时，UE回到空闲模式，可能的情况是网络侧拒绝或者网络侧没有回应(超时)。

lub接口是RNC和NodeB之间的接口,完成RNC和Node B之间的用户数据传送、用户数据及信令的处理和NodeB逻辑上的0&M等。

它是一个标准接曰，允许不同厂家的互联。

功能：管理lub接口的传输资源、Node B逻辑操作维护、传输操作维护信令、系统信息管理、专用信道控制、公共信道控制和定时以及同步管理。

lur接口是两个RNC之间的逻辑接曰，用来传送RNC之间的控制信令和用户数据。

它是一个标准接口，允许不同厂家的互联。

功能：lur 口是lub 口的延伸。

它支持基本的RNC之间的移动性、支持公共信道业务、支持专用信道业务和支持系统管理过程。

lu接曰是连接UTRAN和CN的接口，也可以把它看成是RNS和核心网之间的一个参考点。

它将系统分成用于无线通信的UTRAN和负责处理交换、路由和业务控制的核心网两部分。

结构：一个CN可以和儿个RNC相连，而任何一个RNC和CN之间的lu接口可以分成三个域：电路交换域(lu-CS)、分组交换域(lu-PS)和广播域(lu-BC),它们有各自的协议模型。

功能：lu接曰主要负责传递非接入层的控制信息、用户信息、广播信息及控制lu接曰上的数据传递等。

时隙结构：TS0〜TS6共7个常规时隙被用作用户数据或控制信息的传输，它们具有完全相同的时隙结构。

数据域用于承载来自传输信道的用户数据或高层控制信息，除此之外，在专用信道和部分公共信道上，数据域的部分数据符号还被用来承载物理层信令。

Midamble 码整个系统有128个长度为128chips的基本midamble码，分成32个码组，每组4个。

一个小区采用哪组基本midamble码巾基站决定，当建立起卜•行同步之后，移动台就知道所使用的midamble码组。

Node B决定本小区将采用这4个基本midamble中的哪一个。

同一时隙的不同用户将使用不同的训练序列位移。

训练序列的作用：上下行信道估计；功率测量；上行同步保持。

传输时Midamble码不进行基带处理和扩频，直接与经基带处理和扩频的数据一起发送，在信道解码时它被用作进行信道估计。

在TD-SCDMA系统中，经过物理信道映射后的比特流还要进行数据调制和扩频调制。

数据调制就是把2个（QPSK调制）或3个（8PSK调制）连续的二进制比特映射成一个夏数值的数据符号。

扩频调制主要分为扩频和加扰两步。

所谓扩频就是用高于数据比特速率的数字序列与信道数据相乘，相乘的结果扩展了信号的带宽，将比特速率的数据流转换成了具有码片速率的数据流。

扰码与扩频类似，也是用一个数字序列与扩频处理后的数据相乘。

与扩频不同的是，扰码用的数字序列与扩频后的信号序列具有相同的码片速率，所作的乘法运算是一种逐码片相乘的运算。

扰码的目的是为了标识数据的小区属性扰码：128个扰码分成32组，每组4个，扰码码组由基站使用的SYNC_DL序列确定，扰码长度为16,TD-SCDMA无线网络关键技术：有时分双工方式，联合检测，智能天线，动态信道分配，接力切换，功率控制，上行同步。

联合检测效果：减少多址干扰和多径干扰，提高系统容量减少噪声上升，提高覆盖降低U E的发射功率，提高待机及通话时间克服CDMA特有的“远近效应”，降低对功率控制的要求后续发展更快加快计算速度，支持更多用户，提高系统容量更准改进算法，支持对同频小区间用户得联合检测智能天线：它的思想是小区间的干扰得到最大改善。

智能天线的系统组成：天线阵列（园阵和线阵）。

收发信机，智能天线的算法。

智能天线的效果：对用户起到空间隔离，消除干扰作用。

阵列天线和赋型算法可以提供15DB 以上的额外收益，从而：增加覆盖范围，减少站点数量，减少发射功率，延长电台电池寿命，提高信号接受质量，增加系统容量。

智能天线的发射增益比接收增益大，对于下行流量较大的非对称数据业务非常适合。

智能天线后续发展：开发双极化智能天线，减少天线尺寸和重量，采用光钎射频拉远单元, 以光钎代替馈线，进一步降低馈线成本。

上行同步：上行同步的目的：减少小区内上行多址干扰和多经干扰，增加小区容量和小区半径。

使TD-SCDMA具有区别于cdma2000和WCDMA的专利，拥有自主知识产权。

TD-SCDMA的无线资源管理无线资源管理RRM的F1的：保证CN所请求的QoS,增加系统的覆盖，提高系统的容量。

RRM主要的任务：信道配置，功率控制，切换控制。

TD接入问题分析随机接入过程：UE 发送SYNC-UL随机接入过程始于UE在UpPCH信道上发送上行同步码SYNC-UL , UE处于空闲模式下维持下行同步并读取小区广播信息。

从该小区所用到的DwPTS, UE W以得到为随机接入而分配给UpPTS 物理信道的8个SYNC_UL码的码集。

从小区允许使用的上行同步码中随机地选择一个，选取时应满足概率一致分布的原则。

UpPCH使用开环上行同步控制，UE根据在DwPTS和/或P-CCPCH上接受到的信号时间以及功率大小，决定上行SYNC_UL突发的初始发送时间和初始发送功率。

UE接收FPACH突发一旦NodeB检测到来自UE的UpPTS信息，那么它到达的时间和接收功率也就知道了。

Node B 确定发射功率更新和定时调整的指令，并在以后的4个子帧内通过FPACH （在一个突发/ 子帧消息）将它发送给UE。

UE发出SYNC-UL后，将从下一了帧开始在FPACH物理信道上等待接收FPACH突发。

如果在预期时间内没有检测到有效应答：UE将提升签名发射功率P0 = Power Ramp Step [dB],签名重发计数器减1FPACH承载内容签名参考号：UE发送的SYNC-UL在小区码组中的编号。

相对了帧号：UE收到FPACH突发时的子帧号与发送SYNC-UL时的了帧号之差。

NodeB接收到的UpPCH的开始位置：表示NODEB在”SYNC-UL检测窗”内检测到的SYNC-UL 位置。

在接入到网络的时候，UE使用这个信息调整自己的定时信息。

在RACH ±的发射功率命令（TPLC）:是NODEB的PRACH期望接收功率，UE据此重新计算发送功率。

UE在PRACH上发消息一旦当UE收到FPACH,表明NodeB已经收到了UpPTS序列。

UE将调整发射时间和功率，并在接下来的两帧后，在对应于FPACH的PPACH信道上发送RACHoUE发送到Node B的RACH将具有较高的同步精度。

UE在调整了发送功率及定时后，将在选定的PRACH信道上发送层3消息U RRC CONNECTION REQUEST”。

PRACH 扩频因子SP=8；那么在PRACH 信道上发送“RRC CONNECTION REQUEST” 消息按其容量需要两个连续的突发才能承载。

UE在CCPCH上接收消息UE在PRACH信道发送出“RRC连接请求”消息后，将在配置的S-CCPCH物理信道（承载的传输信道为FACH）上接收所有的数据块，以查找是否有属于自己的"RRC CONNECTION SETUP" 消息。

在TD-SCDMA系统中，一个小区可以配置多条S-CCPCH物理信道，具体数目由系统信息进行广播。

UE在DCCH逻辑信道上发送消息UE在收到“RRC CONNECTION SETUP n消息后,按层3信令的要求,在DCCH逻辑信道上给网络一个证实消息“RRC CONNECTION SETUP COMPLETE 至此，整个接入过程结束。

随机接入冲突处理：在有可能发生碰撞的情况卜《或在较差的传播环境中，NodeB不发射FPACH,也不能接收SYNC_UL,也就是说，在这种情况下，UE就得不到NodeB的任何响应。

因此UE必须通过新的测量，来调整发射时间和发射功率,并在经过一个随机延时后重新发射SYNC_UL。

注意：每次（重）发射，UE都将重新随机地选择SYNC.UL突发。

这种两步方案使得碰撞最可能在UpPTS ±发生，即RACH资源单元几乎不会发生碰撞。

这也保证了在同一个UL时隙中可同时对RACHs和常规业务进行处理。

上行同步建立：上行链路同步是UE发起一个业务呼叫前必须的过程，如果UE仅驻留在某小区而没有呼叫业务时，UE不用启动上行同步过程。

TD-SCDMA系统对上行同步定时有着严格要求，不同用户的数据都要以基站的时间为基准, 在预定的时刻到达Node-B o步进调整的时间精度为1/8 chip,对应的时间是0.09765625 P s, 每次调整最大变化量为lchip。