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文檔簡介

1、BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G1TD-SCDMA 工作原理BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G2一、什么是一、什么是TDTDSCDMASCDMA二、二、TDTDSCDMASCDMA的多址方式的多址方式三、為什么采用三、為什么采用TDTDSCDMASCDMA四、四、 TDTDSCDMASCDMA主要參數主要參數五、五、 TDTDSCDMASCDMA主要優勢主要優勢六、六、 TDTDSCDMASCDMA標準進展標準進展七、中國七、中國3G3G頻譜分配頻譜分配八、產品演進方案八、產品演進方案BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G3 Time Division-

2、Synchronous Code Division Multiple Access(時分雙工的同步碼分多址)ITU正式發布的第三代移動通信空中接口技術規范之一,它得到了3GPP的全面支持;集CDMA、TDMA、FDMA技術優勢于一體、系統容量大、頻譜利用率高、抗干擾能力強;采用智能天線、聯合檢測、接力切換、動態信道分配、上行同步等先進技術,有效提高系統性能BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G4BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G5 3G國際標準(ITU/3GPP)、TDD唯一商用標準 支持不同環境需求,完全可以獨立組網 特別適合數據業務的非對稱性 頻譜效率高 網絡規劃和

3、運營優勢 設備可靠性和成本優勢 差異化業務競爭 國際漫游優勢(全球TDD頻段) 未來演進優勢 運營先發優勢BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G6 支持所有無線網絡情景n傘形覆蓋傘形覆蓋n高起點容量高起點容量 n本地覆蓋本地覆蓋n容量擴充容量擴充n室內覆蓋室內覆蓋 n容量擴充容量擴充n企業網絡企業網絡塔頂天線室外天線室內天線大區制大區制小區制小區制微小區制微小區制BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G7業務上最佳適應于實現無線因特網n實現了對無線網絡的要求n由用戶應用產生的適于上下行不對稱的包交換業務,高效利用系統資源n混合了面向連接和無連接業務,允許多種應用方案(例如:語

4、音+數據)n可變化的用戶數據速率 (8 kbit/s . 2 Mbit/s)n由”盡力而為”(2G)向”業務質量”(QoS,3G)演變BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G8多址接入方式: TDMA/DS-CDMA 雙工方式: TDD 碼片速率: 1.28Mcps 載頻寬度: 1.6MHz 調制方式: QPSK,8PSK 編碼方式: 1/2-1/3的卷積編碼,Turbo編碼BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G9 時分雙工 (TDD)TD-SCDMA 的優勢的優勢n易于使用非對稱頻段易于使用非對稱頻段, 無無需具有特定雙工間隔的需具有特定雙工間隔的成對頻段成對頻段n適應用戶

5、業務需求,靈適應用戶業務需求,靈活配置時隙,優化頻譜活配置時隙,優化頻譜效率效率n上行和下行使用同個載上行和下行使用同個載頻,故無線傳播是對稱頻,故無線傳播是對稱的的,有利于智能天線技術有利于智能天線技術的實現的實現 n無需笨重的射頻雙工器,無需笨重的射頻雙工器,小巧的基站,降低成本小巧的基站,降低成本時分雙工時分雙工 (TD-SCDMA):上行頻帶和下行頻帶相同上行頻帶和下行頻帶相同 D U D D D DDD頻分雙工頻分雙工 (FDD):上行頻帶和下行頻帶分離上行頻帶和下行頻帶分離 DD D D DDDUU 上行D 下行未使用 資源:BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G10峰值

6、/平均發射功率之比隨時隙數增加而增加(低速/話音業務) TDD系統對峰值/平均發射功率比有要求,此比值隨時隙數增加而增加,例如TD-SCDMA可能增加7dB;而UTRA-TDD則可能增加12dB(單時隙業務) 因CDMA要求線性工作,對發射功率和功率放大器要求較高,TD-SCDMA使用智能天線,基站接受靈敏度增加9dB,固仍然可能使用低發射功率達到較遠通信距離通信距離(小區半徑)主要受電波傳播的時延所限制。對于TD-SCDMA系統,典型小區半徑設置在11公里。如果允許引入部分干擾,小區半徑可達到40-50公里。采用多時隙不連續傳輸方式,抗快衰落和多普勒效應能力比連續傳輸的 FDD方式差,ITU

7、僅要求TDD系統支持終端移動速度為120km/h。但仿真試驗結果表明在目前的芯片及算法條件下,可高于該值。BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G11 在第三代移動通信中必要的兩種雙工方式 FDD適合于大區制的全國系統適合于對稱業務,如話音、交互式實時數據業務等 TDD(TD-SCDMA)尤其適合于高密度用戶地區:城市及近郊區的局部覆蓋適合于對稱及不對稱的數據業務,如話音、實時數據業務、特別是互聯網方式的業務能提供成本低廉的設備預計在預計在3G3G中,使用移動衛星實現全球覆蓋,使用中,使用移動衛星實現全球覆蓋,使用FDDFDD提供大區制對稱提供大區制對稱業務,全國網,特別在城市及近郊區

8、使用業務,全國網,特別在城市及近郊區使用TD-SCDMATD-SCDMA系統,用多模終端系統,用多模終端實現漫游實現漫游BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G12完全滿足對3G 業務與功能的需求能在現有穩定的GSM網絡上迅速而直接部署能實現從第二代到第三代的平滑演進完全滿足第三代業務的要求突出的頻譜利用率和系統容量無需使用成對的頻段支持蜂窩組網,可以形成宏小區、微小區及微微小區,每個小區可支持不同的不對稱業務靈活、自適應的上下行業務分配,特別適合各種變化的不對稱業務(如無線因特網)系統成本低BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G13 每個載頻帶寬為1.6MHz(FDD模式為

9、2*5MHz) 在相同的頻帶寬度內,可支持的載波數大大超過FDD模式 可單個頻率使用 在頻率資源緊張的國家和地區,頻率可單個使用,頻譜使用靈活 因特網的應用導致上、下行數據業務流量的明顯不同 對上行與下行進行無線資源的自適應分配是頻譜利用率優化的關鍵 由于使用了智能天線,提高了系統容量 智能天線波束指向用戶,降低了多址干擾,提高了系統的容量,頻譜效率加倍。無線干擾的最小化設計是實現最高頻譜利用率的又一關鍵點BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G14雞尾酒會效應:CDMA系統為干擾受限系統,服務質量(QoS)、比特率和覆蓋范圍在動態環境中互相依賴,功率控制及無線資源的優化管理至關重要。

10、和WCDMA、CDMA2000相比,TD-SCDMA在設備實現中,更容易做到功率及無線資源的精細管理與控制,提高信道利用率,降低了每用戶的平均成本。BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G15頻譜利用率相對較高,每用戶平均成本低。頻率容易規劃,可“見縫插針”,充分利用零碎頻段。BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G16 10M帶寬頻率,WCDMA可支持一個載波,TD-SCDMA可支持六個載波。 TD-SCDMA在非對稱設置下,其數據傳輸的頻譜利用率是WCDMA的2倍。BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G17特別適合不對稱數據業務,快速滿足業務的動態發展需求。提升網

11、絡資源利用率,節約運營費用。BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G18特別適合不對稱數據業務,快速滿足業務的動態發展需求。提升網絡資源利用率,節約運營費用。BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G19智能天線和TDD時分效應BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G20 負載因子直接與每小區支持的話務量有關 更多的話務意味著更多的干擾小區呼吸 最大建議負載: 70 %( 典型 30-50 %) 50%的負載意味著鏈路預算中減少3dB051015202500,20,40,60,81Load factorLoss (dB)BS小區呼吸小區呼吸更高負載更高負載BS服務質量小區

12、覆蓋小區容量優化及調整BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G210%0%20%20%40%40%60%60%80%80%100%100%0 00. 10. 10. 20. 20. 30. 30. 40. 40. 50. 50. 60. 60. 70. 7Traffi c l oad factorTraffi c l oad factorRel ati ve cel l si zeRel ati ve cel l si ze增加負載至增加負載至 800 kbps 覆蓋縮小覆蓋縮小低負載低負載 200 kbps 大覆蓋大覆蓋128 kbps64 kbps8 kbps144 kbps64

13、kbps64 kbps144 kbps144 kbps64 kbps64 kbps話務負載話務負載直接影響直接影響小區大小小區大小在網優時在網優時可用可用RRMRRM控制小區控制小區呼吸呼吸BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G22BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G23 TD-SCDMA采用接力切換,一個用戶不同時占用多個基站的空中業務信道資源及其網絡傳輸資源。 節約了基站資源,增加了用戶接入量。 節約運營商網絡傳輸資源,減少運營投入。 簡化了RAN系統的處理,提高了集成度。BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G24 定義在終端接入和鏈路持續時間期間,對信道進

14、行動態信道分配和調整 應用信道調整:降低掉話率資源整合:提高接入率BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G25 系統頻譜利用率高、容量大同一基站支持的用戶數多,系統及服務費用降低 使用智能天線不需使用大功率射頻器件,基站成本大幅度下降系統可靠性高,維護費用低BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G26 TD-SCDMA和WCDMA同屬3GPP范疇,一個TDD模式,一個FDD模式。 3GPP對R4版本(及后向兼容的R99版本)的凍結,也標志著TD-SCDMA R4版本的穩定。 3GPP對R5、R6版本的完善,相關TD-SCDMA的部分也在同步的完善。 TD-SCDMA和WCDMA

15、在標準上的成熟度是完全一樣的。 密切跟蹤(預研)后3G新技術的發展。BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G27TD-SCDMA標準在3GPP R4方面的進展與WCDMA完善狀況一樣,對R4版本按時凍結;維護及修改相關標準: 目前LCR TDD Uu較穩定,相關修改很少; Iub接口有少量修改文稿; 經過研究對部分RRM射頻參數做了一些修改。BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G28對3GPP R5/R6標準完善、更新及發展 UDHSA(上下行高速接入) 專用/共享資源的快速分配 IMS(多媒體子系統):全IP軟切換,實現與NGN的融合 MBMS:單向、點到多點、向大量用戶傳

16、輸高速數據 空中接口基站同步方法:利用DwPTS進行基站間同步 終端定位:信號到達角(AOA)輔助定位方法(由智能天線和上行同步共同完成)BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G29BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G30BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G31一、什么是無線資源管理二、無線資源管理有何必要三、RRM在協議層中的位置四、TD-SCDMA系統特點五、TD-SCDMA系統資源內涵六、TD-SCDMA系統無線資源管理七、功率控制八、TD-SCDMA系統切換控制方案九、TD-SCDMA系統接納控制方案十、 TD-SCDMA系統動態信道分配方案十一、負荷擁

17、塞控制十二、 TD-SCDMA無線鏈路監測方案十三、 TD-SCDMA系統系統數據包調度方案BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G32無線資源管理就是對移動通信系統中的有限無線資源進行分配和管理,使系統性能和容量達到聯合最佳狀態。BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G33 由于CDMA是統計時分復用資源,每個載波所有的用戶共享頻率、時間和功率資源,因此,CDMA是一個干擾受限系統,它必須在有效的無線資源管理和網絡的優化規劃等技術的配合下,才能獲得理想的頻譜利用率。 RRM是提高和優化系統和網絡性能核心技術,也是影響移動通信設備和整體系統性能的關鍵部分。其最終目的是保證網絡服

18、務質量(QoS)的前提下,最大限度的提高頻譜利用率和系統容量。BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G34BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G35 TDD 模式 獨特的幀結構 TDMA/CDMA/FDMA/SCDMA 智能天線 聯合檢測 上行同步 軟件無線電BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G36BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G37 頻率 功率 碼道 時隙 空間域 虛擬物理資源 頻率 功率 碼道 時隙 空間域 虛擬物理資源TDD系統FDD系統BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G38 功率控制過程 負荷控制過程 接納控制過程 切換控制過

19、程 AMR模式控制 包調度控制 動態信道分配(DCA) 功率控制過程 負荷控制過程 接納控制過程 切換控制過程 AMR模式控制 包調度控制 動態資源分配(DRC)TDD系統FDD系統BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G39 功率準則 基于接收功率 基于發射發射功率 基于干擾功率 容量準則 基于吞吐量 基于資源利用率 基于覆蓋 質量準則 基于QoS 基于SIR 基于BER 容量準則 BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G40 智能天線對無線資源管理的影響 聯合檢測對無線資源管理的影響 上行同步對無線資源管理的影響BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G411、什么是

20、供率控制 通過一定的機制和算法控制發射機的發射功率,使發射機以合適的功率大小發射信號。BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G422、功率控制有什么好處? 最小化網絡干擾,小區內/間干擾 通過控制,保證上下行鏈路的質量 對抗陰影衰落和快速衰落 克服遠近效應,減輕角效應 省電,減少UE和基站的發射功率最終提高系統容量和性能最終提高系統容量和性能BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G43常用功率控制方式分類1按實現方式集中式/分布式2按通信鏈路上行/下行(前向后向)3按環路方式開環/外環/內環4按所用準則強度/信噪比/誤碼(塊)率5按調整方式理想功控/非理想功控BUPT12/26

21、/2021TDSCDMA/3G44 周期 步長 時延 準確度 收斂性BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G45 TD-SCDMA系統功率控制特點 TD-SCDMA系統功率控制方案BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G46 簡單精確的開環功率控制 簡單穩步的外環功率控制 簡單實用的內環功率控制BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G47(1)主要用于隨機接入過程,補償路徑損耗和陰影、拐角等效應帶來的功率變化(2)與內環功控相結合,提高快速功控的效果和性能BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G48為內環功控設置SIRtarget根據環境的變化調整SIRtarg

22、et設置鏈路的SIRtarget范圍主要用于DPCHBUPT12/26/2021TDSCDMA/3G49 方法:基于檢測接收機端的接收信噪比來進行發射功率調整的 目的:使發射機以合理的功率發射,既不能低也不需要高 作用:對抗各種衰落,降低系統干擾BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G50 方法1. 快速內環+周期性的開環調整 方法2. 快速內環+事件觸發的開環調整BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G51 新技術對功控的影響 功率控制的演進方向BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G52減輕干擾,抗遠近干擾的能力較強功率控制的邊界約束條件較為寬松對功率控制的要求降低

23、了使功率控制的流程發生變化功率控制的平衡點方程變得復雜BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G53能有效降低小區MAI,從而降低了CDMA系統中遠近效應,進而降低功率控制要求不能只通過對功控模型的某些參數的簡單修正得到,而是具有較為復雜的非線性關系BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G54 切換控制概述 TD-SCDMA系統切換解決方案 TD-SCDMA系統接力切換優勢 切換控制技術演進方向BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G55 什么是切換? 為什么要設計切換 觸發切換的主要因素? 切換控制分類 切換控制基本過程 切換控制要研究的問題BUPT12/26/2021

24、TDSCDMA/3G56 在移動通信系統中,當呼叫中的移動臺從一個小區移動到另一個小區,或由于無線傳輸、業務負荷量調整、激活操作維護、設備故障等原因,為了保證通信的連續性,系統要將該移動臺與舊的小區建立的聯系轉移到新的小區上。這就是“越區切換”,簡稱“切換”。BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G57 信號強度 通信質量 移動速度 網絡原因BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G58硬/軟(更軟)/接力切換同頻切換、異頻切換小區內切換/小區間切換系統內切換/系統間切換其他分類方式(同步/異步)BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G59切換控制過程測量過程判決過程執行

25、過程切換的基本流程控制流程信令流程BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G60 切換準則確定 切換參數選擇 切換性能評估BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G61 基于信號強度準則 基于信號質量準則 基于干擾準則 基于負荷準則 基于鏈路預算準則 基于速率準則 基于聯合算法準則BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G62 切換判決所用參數信號強度門限參數質量門限參數負荷/干擾門限類門限參數其他門限參數BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G63系統切換率切換成功率系統掉話率呼叫阻塞率資源利用率BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G64 接力切換概述 接

26、力切換特點 接力切換過程BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G65(1)接力切換概念 接力切換使用上行預同步技術,在切換過程中,UE從源小區接收下行數據,向目標小區發送上行數據,即上下行通信鏈路先后轉移到目標小區(2)接力切換特點具有硬切換和軟切換兩者優點克服硬切換和軟切換兩者缺點(3)接力切換應用應用于同步TDD系統中TD-SCDMA系統已使用BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G66測量過程預同步過程判決過程執行過程BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G67接力切換預同步過程分為開環預同步和閉環預同步開環預同步是針對基站間同步偏差固定,且同步精度高的情況閉環預

27、同步,基站間不同步時采用閉環預同步,移動臺與目標基站間需要一個反饋過程確定上行時間提前量BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G68切換判決過程主要是RNC根據切換判決算法,確定移動臺是否需要切換,以及切換到哪個小區。切換判決算法主要依據移動臺測量的P-CCPCH功率或信噪比,一些算法加入負荷等網絡信息。切換判決算法可以使用絕對門限、相對門限以及兩種結合的方法。BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G69RNC判決移動臺切換后,在目標小區為移動臺分配信道。RNC通知目標小區為移動臺建立無線鏈路。RNC通過Iub接口同時發送數據。RNC通知UE將物理信道重配置到目標小區。UE執行

28、重配置,使用新的信道回重配置完成。RNC收到重配置完成后通知原服務小區將無線鏈路釋放。BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G70充分利用同步網絡優勢,在切換操作前使用預同步技術,使移動臺在與原小區通信保持不變的情況下與目標小區建立同步關系。在切換操作中大大減少因失步造成的丟包,這樣在不損失容量的前提下,極大的提升了通信質量。大大縮短切換過程中的時延。降低了網絡中的干擾,提升了容量和質量。接力切換具有硬切換和軟切換兩者的優點。BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G71新技術的影響自適應門限多級業務切換跨時隙業務的切換準則方法多頻點中的切換不同扇區或波束間的切換BUPT12/2

29、6/2021TDSCDMA/3G72 接納控制概述 TD-SCDMA系統接納控制解決方案 TD-SCDMA接納控制方案性能優勢 接納控制技術演進方向BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G73什么是接納控制?為什么要做接納控制?CDMA與TDMA&FDMA比較接納控制基本方法接納控制算法的性能評估BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G74(1)什么是呼叫接納控制?Call Admission Control (CAC) 判斷發起呼叫的用戶是否可以接入系統,從而分配無線資源防止系統過載保證業務的服務質量(包括新用戶和已連接用戶)BUPT12/26/2021TDSCDMA

30、/3G75(2)何時使用接納控制?UE的初始接入、無線承載建立UE發生切換處于連接模式的UE需增加業務BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G76TDMAFDMACDMATD-SCDMA基于時隙資源硬判決基于頻點資源硬判決基于負荷資源軟判決基于頻點資源硬判決基于負荷資源軟判決BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G77基于硬資源的CAC基于干擾的CAC基于負荷的CAC基于鏈路增益矩陣的CACBUPT12/26/2021TDSCDMA/3G78采用何種接納控制準則接納控制門限參數的選擇確定接納控制方法的性能指標(接納成功率、系統掉話率、系統資源利用率、算法復雜度等)BUPT12/

31、26/2021TDSCDMA/3G79基于碼道硬資源的接納控制方法特點BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G80適合TD-SCDMA系統,簡單實用BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G81多級業務系統中系統容量的歸一化表示多級業務系統接入新用戶的負荷增量預測多頻點系統接納控制方案結合智能天線技術的呼叫接納控制結合聯合檢測技術的呼叫接納控制結合定位技術的呼叫接納控制BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G82 動態信道分配概述 TD-SCDMA系統動態信道分配方案 TD-SCDMA動態信道分配方案優勢 動態信道分配技術的演進方向BUPT12/26/2021TDSCDM

32、A/3G83 什么是動態信道分配? 動態信道分配所要解決的問題? 動態信道分配要研究的問題?BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G84將系統中的資源動態的分配給接入的業務。按照分配方式分類固定(FCA)動態(DCA)混合(HCA)BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G85 如何確保業務QoS,如何充分有效的利用有限的信道資源,以提供盡可能多的用戶接入是動態信道分配技術要解決的問題。 DCA技術的研究對象 頻率、時隙、擴頻碼的分配 利用空間位置和角度信息優化資源配置 DCA是一種最小化系統自身干擾的方法,其減小系統內干擾的手段更為多元化BUPT12/26/2021TDSCDM

33、A/3G86策略:業務構成、系統負荷、網絡性能指標、信道和干擾的變化情況主要方法慢速DCA快速DCABUPT12/26/2021TDSCDMA/3G87 慢速DCA(SDCA) 為小區分配資源 修改小區的公共配置和公共信息 快速DCA(FDCA) 為承載業務分配資源 對用戶進行信道分配和信道重配置BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G88 慢速DCA為小區分配資源: 頻域資源的規劃(工作頻點) 時域資源的調配(上下行時隙的分配) 基于干擾等為信道分配優先級BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G89BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G90BUPT12/26/202

34、1TDSCDMA/3G91 劃分小區上下行時隙比例,SDCA算法的主要工作之一,也是研究的熱點和難點 策略追求整個系統的容量最大化兼顧系統對各個小區多種業務阻塞率的要求BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G92 為接納控制作準備 涉及到資源分配的原則 單載波系統信道優先級是時隙優先級BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G93常用方法:系統負荷Node B和UE測量的本地干擾各時隙的干擾容限空閑碼道數的多少依據業務確定設定優先級BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G94 信道選擇 信道調整 資源整合BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G95 提高了頻譜利用

35、率 減少了掉話提升鏈路和系統性能 解決了大帶寬業務低接入成功率 增加了系統總的接入成功率 解決了不對稱業務資源優化 適合非對稱業務及多業務共存的系統 彌補了終端的控制能力不足 簡化功率控制和切換的要求BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G96 如何根據小區負荷和上下行業務量比例關系的變化動態的調整時隙分配 結合定位技術、智能天線和聯合檢測技術進行靈活的信道分配 利用智能天線的定向波束,減輕交叉時隙的干擾 多頻點系統中的DCA技術BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G97 通過一定的方法或準則,對系統承載能力進行監控和處理,確保系統在具有高性能高容量的目標下能穩定可靠的工作。

36、BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G98 LCC的主要功能是什么?Load & Congestion Control (LCC)預防擁塞擁塞控制BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G99 步驟一、時隙負荷統計 步驟二、擁塞檢測和擁塞恢復檢測 步驟三、擁塞處理和擁塞恢復處理 測量上報、計算、門限判決、處理動作BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G100 以時隙為單位統計負荷 分級控制按擁塞的時隙個數劃分級別 增加了硬資源的擁塞判決和處理過程BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G101BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G102 智能天線

37、和聯合檢測技術的LCC 多頻點系統的LCC 多業務系統負荷因子的歸一化表示方法 自適應門限研究BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G103 無線鏈路監測概述 TD-SCDMA無線鏈路監測解決方案 TD-SCDMA無線鏈路監測性能優勢BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G104 什么是無線鏈路監測? 為什么要做無線鏈路監測? 與RRM其他模塊的關系 無線鏈路監測要研究的問題?BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G105 按一定的方式或準則對無線鏈路的質量進行監測,并根據監測結果進行相應的處理。BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G106無線鏈路質量不斷變化

38、協調RRM各模塊之間的關系BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G107 如何監測鏈路質量? 如何監測鏈路恢復? 如何調用其他模塊?BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G108 無線鏈路惡化監測 無線鏈路惡化處理 無線鏈路惡化恢復檢測 無線鏈路惡化恢復處理BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G109無線鏈路質量監測無線鏈路惡化判決 此階段的關鍵是如何有效檢測鏈路質量和設計判決鏈路惡化的準則BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G110 基于導頻強度和信號質量相結合的方法,包括:Node B單獨上報參數的監測算法Node B和UE聯合上報參數的算法BUPT12

39、/26/2021TDSCDMA/3G111 無線鏈路惡化處理是RLS算法的關鍵,包括三個步驟:判定惡化鏈路業務模型判定惡化原因確定處理方法,即調用優先級BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G112原由:經過惡化處理的無線鏈路,一段時間后鏈路有可能恢復正常,為了保證業務的QoS和充分利用系統資源,需要對進行過惡化處理的鏈路進行惡化恢復檢測,以便采取相應的恢復處理措施。方法:對功率和信號質量進行測量,并與相應的門限值進行比較,確定鏈路是否已經恢復正常。BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G113恢復業務原有配置對只進行了DCA或HC處理的惡化鏈路不做恢復處理BUPT12/26/

40、2021TDSCDMA/3G114 及時監測各個無線鏈路的質量情況 對惡化鏈路提供合理的處理解決方案 及時對惡化恢復鏈路進行恢復處理 使RRM各功能模塊有機協調工作BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G115 包調度概述 TD-SCDMA系統包調度解決方案 TD-SCDMA系統包調度方案性能優勢 包調度技術演進方向BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G116 包業務的特點 包調度的目的 包調度算法組成BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G117盡力而為的傳輸Best Effort3G業務的重要組成部分業務很強的突發性BurstyBUPT12/26/2021TDSC

41、DMA/3G118Packet Schedule數據包調度,簡稱包調度(PS)保證服務質量(QoS)盡可能利用系統資源,提高吞吐量動態的分配和調整報業無占用的資源傳輸速率發射功率BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G119一、基于GSM核心網的TD-SCDMA二、試驗網結構三、無線接口協議結構BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G120 基于GSM核心網技術的TD-SCDMA系統(如圖1),即采用TD-SCDMA的無線接入網絡,接入到GSM協議的核心網中(可以是傳統GSM設備,也可以是以IP核心交換機為構架的支持GSM協議的設備); BUPT12/26/2021TDSCDM

42、A/3G121 TSM標準建立在GSM標注和TD-SCDMA標準之上。它是對部分GSM規范加以修改或擴充,使之能夠支持TD-SCDMA的物理層而得到的。 TSM規范的編號及內容與GSM對應的規范相一致。BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G122 TSM系統是GSM核心網絡支持下的TD-SCDMA系統。其標準基于TD-SCDMA標準,但又不同于TD-SCDMA標準。兩者在物理層的基本結構上保持一致。TSM系統的核心思想就是在現有的GSM網絡中用TD-SCDMA技術提供第三代移動通信業務,以實現GSM向3G的平滑過渡。BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G123 一方面利用第

43、三代移動通信頻譜來解決GSM系統容量不足,特別是在高密度區用戶容量不足的問題,另一方面可以為用戶提供第三代移動通信業務,即在初期實現高達384kbps的多種速率的數據業務。BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G124 RNS BSCE CN BTSC BTSC Gb Abis+ UE MSC/VLR SGSN Gs GGSN GMSC Gn HLR/AuC Gr Gc C D E Gi PST N A Uu Gp G MSC/VLR Gn OM C-R OM C-S/G 上 層網 管 上 層網 管 雙 模 UE BTS MS Um Abis 圖1 基于GSM核心網的TD-SCDMA系

44、統的基本結構空中接口(Uu接口)的無線接入部分使用TD-SCDMA技術;基站收發信機BTSC通過Abis+接口與基站控制器BSCE相連;BSCE通過A接口與MSC/VLR相連,通過Gb接口與SGSN相連;使用GSM核心網;BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G125 移動臺(UE):無線部分使用TD-SCDMA技術 基站收發信機(BTSC):為一個小區服務的無線收發信設備。其無線部分使用TD-SCDMA技術,通過Abis+接口與BSCE相連 基站控制器(BSCE):具有對一個或多個BTSC進行控制以及相應呼叫控制的功能實體 BTSC和BSCE設備組成了基站子系統(BSS)。 基站控制

45、器(BSCE),它是保持原GSM的BSC硬件不變,僅對軟件進行修改而成的。修改的主要目的是為了把原GSM的資源描述映射到TD-SCDMA的資源表中。這種映射在高層信令中將對無線資源控制子層(RRC)的協議造成影響,而其上層MM,CM和下層DL都不受影響。BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G126 A接口和Gb接口與GSM系統完全相同,不需要任何修改。Abis+是在Abis標準基礎上的升級。 空中接口Uu的物理層在底層(如射頻、子幀結構、時隙結構及主要物理信道)和TD-SCDMA標準相同,其第二、三層結構主要基于GSM標準。BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G127 移動

46、業務交換中心(MSC):對位于它管轄區域中的移動臺進行控制、交換的功能實體 拜訪位置寄存器(VLR):MSC為所管轄區域中MS呼叫接續所需檢索信息的數據庫。VLR存儲與呼叫處理有關的一些數據,例如用戶的號碼、所處區域的識別、向用戶提供的業務等參數 歸屬位置寄存器(HLR):管理部門用于移動用戶管理的數據庫。每個移動用戶都應在其歸屬位置寄存器中注冊登記 服務GPRS支持節點(SGSN):執行移動性管理、安全管理和接入控制和路由選擇等功能 網關GPRS支持節點(GGSN):負責提供GPRS PLMN與外部分組數據網的接口,并提供必要的網間安全機制(如防火墻)。BUPT12/26/2021TDSCD

47、MA/3G128 如圖2、圖3所示的現有GSM網絡中,使用TD-SCDMA的BSS設備,而保持GSM的核心網絡。它繼續使用A接口和Gb接口來分別提供話音(包括電路交換型數據)和分組數據業務;繼續使用GSM的SIM卡、鑒權中心、短消息中心和網絡管理。 整個試驗系統由三部分組成:GSM核心網TD-SCDMA無線接入網(RAN),包括BSCE,BTSC及相關的操作維護終端測試用終端,包括移動終端和固定終端、便攜式PC、局域網服務器等。 另外,在考慮TD-SCDMA系統到GSM的切換(可選)時,在組網結構中還需要增加相應的GSM系統的BSC和BTS(圖中未包括)。BUPT12/26/2021TDSCD

48、MA/3G129 BTSC BTSCBSCE MSC/VLR SGSNHLRInternetPSTNGGSNGSM 核心網TD-SCDMA 無線接入網單系統配置無線子系統設備包括2個BTSC(TD-SCDMA基站)和1個BSCE(TD-SCDMA基站控制器)。核心網設備包括MSC/VLR和SGSN/GGSN,HLR/EIR以及相關的操作維護設備。圖2BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G130 BTSC BTSCBSCE MSC/VLR SGSNHLRInternetGGSNBSCE BTSC BTSC BTSC MSC/VLR SGSNHLRPSTNGGSNBSCE BTSC系統

49、1系統 2BSCE圖3BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G131 設備工作頻率:設備工作頻率: 20102025MHzTD-SCDMA網絡采用以下的工作頻段項目BTSUE工作頻率范圍(MHz)2010-20252010-2025載波頻率(MHz)2010.82012.42014.02015.82017.42019.02020.82022.42024.02010.82012.42014.02015.82017.42019.02020.82022.42024.0BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G132 載頻間隔載頻間隔: 1.6MHz 每載波碼片速率每載波碼片速率: 每載

50、波碼片速率為1.28Mcps 擴頻方式擴頻方式: 直接序列擴頻方式(DS),擴頻因子SF=1/2/4/8/16 雙工方式雙工方式: TDD 調制方式調制方式: QPSK和8PSK 幀結構幀結構: 超幀720ms, 無線幀10ms 子幀子幀: 一個10ms無線幀由兩個子幀組成,每個子幀長為5ms 時隙數時隙數: 每子幀時隙數為7,作為業務信道,三個特殊時隙作為控制 保護帶保護帶: TD-SCDMA系統間、TD-SCDMA與其它制式間的保護帶待技術試驗測試后確定。BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G133 信道編碼信道編碼: 卷積碼、turbo碼 功率控制:開環+閉環 控制長度:1dB

51、、2dB或3dB 控制速率:200次/s 支持核心網:GSM、MAP 智能天線:基站由8個天線組成天線陣BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G134 TD-SCDMA(1.28Mcps TDD)與3GPP內其他模式之間的測量和切換已經在3GPP內進行討論并正在完善之中 TD-SCDMA -GSM: 測量和切換與UTRA 3.84Mcps TDD相同 GSM - TD-SCDMA: 在GSM以后的版本中, 將會考慮向3G系統的切換問題, 包括向TD-SCDMA的測量和切換(在3GPP GERAN討論)BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G135 無線接口協議結構 無線接口高層

52、各(子)層的主要 功能BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G136 L3 control control control control Logical Channels Transport Channels PHY L2/MAC L1 RLC DC Nt GC L2/RLC MAC RLC RLC RLC RLC RLC RLC RLC Uu接口無線協議棧的分層結構 BMC L2/BMC RRC control PDCP PDCP L2/PDCP BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G137無線接口主要分為三層: L1層-物理層 L2層-數據鏈路層,包括MAC層媒體接入控

53、制 、RLC層無線鏈路控制、BMC層廣播/多播控制、PDCP層分組數據匯聚協議 L3層-網絡層,包括無線資源控制RRC層等子層BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G138 RRC子層包含功能實體 路由功能實體(RFE) 廣播控制實體(BCFE) 尋呼及通告功能實體(PVFE) 專用控制功能實體(DCFE) 共享控制功能實體(SCFE) 傳輸模式實體(TME)BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G139 MAC層-完成邏輯信道和傳輸信道的映射 RLC層-保證數據的正確有效傳輸RLC子層提供了3類SAP,對應于RLC的3種操作模式:非確認(UM)、確認(AM)、透明(TM)。

54、BMC層-小區廣播消息和分配等BMC消息的保存和傳送。廣播/多播控制子層(BMC)位于用戶平面,處于RLC子層上,是L2的一個子層。該子層除了廣播/多播服務以外的其它服務都是透明的。在網絡側(UTRAN)側;BMC子層對于每個小區都有一個BMC實體。每個BMC實體要求單獨占用一個邏輯信道CTCH,BMC要RLC提供非確認模式服務。BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G140BMC子層的功能存儲小區廣播(CB)消息;業務流量監控和小區廣播服務(CBS)的無線資源請求;BMC消息的調度;1.把BMC消息發送給用戶。BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G141 PDCP層- IP

55、數據流的頭部壓縮與解壓縮(如:TCP/IP 和RTP/UDP/IP頭部)以及將非接入層送來的PDCP-SDU轉發到RLC層。分組數據匯聚協議(PDCP)子層;PDCP子層協議應用在PS域,每個PS域的無線接入承載(RAB)都與一個無線承載(RB)相關聯;每個RB都與一個PDCP實體相關聯,而每個PDCP又都與一個RLC實體相關聯BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G142PDCP子層功能在發送和接收實體中分別完成IP數據的頭壓縮和解壓縮用戶數據的發送1. 對于配置為支持無損SRNS重定位的無線承載。BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G143 層之間的業務接入點(SAP)在

56、物理層和MAC子層之間的SAP提供傳輸信道,在RLC與MAC子層之間的SAP提供邏輯信道。BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G144物理層位于GSI參考模型中的最底層,它的主要任務是為上層提供數據傳輸服務以及完成其它一些基本過程,如物理層測量、小區選擇、隨機接入;同步建立與確定等。物理層向上層提供的服務主要通過層間抽象服務原語(Primitive)來實現,這種抽象服務原語描述了層間信息的邏輯交換。BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G145BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G146 TD-SCDMA系統的物理信道采用4層結構:系統幀號、無線幀、子幀、時隙/碼。

57、系統使用時隙和擴頻碼來在時域和碼域上區分不同的用戶信號。BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G147 傳輸信道的數據通過物理信道來承載,除FLASH和PCH兩者都映射到物理信道S-CCPCH外,其它傳輸信道到物理信道都有一一對應的映射關系。即該傳輸信道的數據由該物理信道來承載。BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G148傳輸信道物理信道DCH專用物理信道 DPCHBCH主公共控制信道 P-CCPCH PCH輔公共控制信道 S-CCPCHFACH輔公共控制信道 S-CCPCH尋呼指示信道 PICHRACH物理隨機接入信道 PRACHUSCH物理上行共享信道 PUSCHDSCH

58、物理下行共享信道 PDSCH下行導頻信道 DwPCH上行導頻信道UpPCH快速物理接入信道FPACHBUPT12/26/2021TDSCDMA/3G149 由表可見,所有的傳輸信道都有一個物理信道來與之相映射。而物理信道與傳輸信道沒有映射關系。這些物理信道不承載來自傳輸信道的信息。PCH和FACH都映射到S-CCPCH,來自PCH和FACH的數據可以在物理層進行編碼組合生成CCTrCH。RACH和BCH也不可能進行組合。BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G150 傳輸信道:分公共傳輸信道、專用傳輸信道,位于MAC與物理層之間。BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G151專

59、用物理信道(DPCH)用于承載來自專用信道(DCH)的數據。公共物理信道主公共控制物理信道(P-CCPCH),用于承載來自傳輸信道BCH的數據。P-CCPCH使用兩個碼分信道來承載BCH數據。UE上電后將搜索并對該信道上的數據解碼,以獲得小區系統信息。輔鞏固控制物理信道(S-CCPCH)用于承載來自傳輸信道FACH和PCH的數據。S-CCPCH也使用兩個碼分信道(S-CCPCH1和S-CCPCH2)來構成一個S-CCPCH信道時,該信道可位于任一個下行時隙,使用時隙中的任意一對碼分信道和訓練序列。BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G152 快速物理接入信道(FPACH)不承載傳輸信

60、道信息,Node B使用FPACH來響應在UpPTS時隙收到的用戶接入請求,調整用戶的發送功率和同步偏移。 物理隨機接入信道(PRACH)用于承載來自傳輸信道RACH的數據。 物理上行共享信道(PUSCH)用于承載來自傳輸信道USCH的數據。所謂共享指的是同一物理信道可由多個用戶分時使用。 物理下行共享信道(PDSCH)用于承載來自傳輸信道DSCH的數據。 尋呼指示信道(PICH)不承載傳輸信道的數據,但卻與傳輸信道PCH配對使用。BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G153BUPT12/26/2021TDSCDMA/3G154每時隙由704 Chips組成,時長675us;業務和信令數據由兩塊組成

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