《第五章 TD-SCDMA關(guān)鍵技術(shù)》由會(huì)員分享，可在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)《第五章 TD-SCDMA關(guān)鍵技術(shù)（79頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

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2、掌握各種關(guān)鍵技術(shù)對(duì)系統(tǒng)性能的影響,了解各種關(guān)鍵技術(shù)對(duì)規(guī)劃組網(wǎng)的影響,目錄,TDD,技術(shù),智能天線(xiàn)技術(shù),聯(lián)合檢測(cè)技術(shù),動(dòng)態(tài)信道分配,接力切換技術(shù),功率控制,時(shí)分雙工(,TDD):,上行頻帶和下行頻帶相同,D,U,D,D,D,D,D,D,U,上行,D,下行,未使用,TDD,技術(shù),TDD,技術(shù),頻分雙工(,FDD):,上行頻帶和下行頻帶分離,D,D,D,D,D,D,D,U,U,上行,D,下行,未使用,TDD,技術(shù),TDD,技術(shù),時(shí)分雙工(,TDD):,上行頻帶和下行頻帶相同,D,U,D,D,D,D,D,D,頻分雙工(,FDD):,上行頻帶和下行頻帶分離,D,D,D,D,D,D,D,U,U,上行,D,

3、下行,未使用,TDD,技術(shù),易于使用非對(duì)稱(chēng)頻段,無(wú)需具有特定雙工間隔的成對(duì)頻段,適應(yīng)用戶(hù)業(yè)務(wù)需求，靈活配置時(shí)隙，優(yōu)化頻譜效率,上行和下行使用同個(gè)載頻，故無(wú)線(xiàn)傳播是對(duì)稱(chēng)的,有利于智能天線(xiàn)技術(shù)的實(shí)現(xiàn),無(wú)需笨重的射頻雙工器，小巧的基站，降低成本,TDD,技術(shù),目錄,TDD,技術(shù),智能天線(xiàn)技術(shù),聯(lián)合檢測(cè)技術(shù),動(dòng)態(tài)信道分配,接力切換技術(shù),功率控制,Talk,Talk,干擾,自適應(yīng)陣列基站,普通基站,智能天線(xiàn)的作用,使用智能天線(xiàn)：,能量?jī)H指向小區(qū)內(nèi)處于激活狀態(tài)的移動(dòng)終端,正在通信的移動(dòng)終端在整個(gè)小區(qū)內(nèi)處于受跟蹤狀態(tài),不使用智能天線(xiàn)：,能量分布于整個(gè)小區(qū)內(nèi),所有小區(qū)內(nèi)的移動(dòng)終端均相互干擾，此干擾是,CDMA

4、,容量限制的主要原因,智能天線(xiàn)技術(shù),智能天線(xiàn),智能天線(xiàn)技術(shù),智能天線(xiàn)基本原理,智能天線(xiàn)是一個(gè),天線(xiàn)陣列,：它由多個(gè)天線(xiàn)單元組成，不同天線(xiàn)單元對(duì)信號(hào)施以不同的權(quán)值，然后相加，產(chǎn)生一個(gè)輸出信號(hào)。,原理：使一組天線(xiàn)和對(duì)應(yīng)的收發(fā)信機(jī)按照一定的方式排列和激勵(lì)，利用波的,干涉原理,可以產(chǎn)生強(qiáng)方向性的輻射方向圖。,空分多址大大增加系統(tǒng)容量,智能天線(xiàn)技術(shù),上行,DOA,估計(jì),上行,DOA(,信號(hào)入射角,),估計(jì),d:,平行上行信號(hào)路程差；,L:,天線(xiàn)陣元間的距離；,:,來(lái)波信號(hào)方位角；,cos,d/L,=,arccos(d,/L),智能天線(xiàn)技術(shù),智能天線(xiàn)技術(shù)實(shí)現(xiàn),上行波束賦形：借助有用信號(hào)和干擾信號(hào)在入射角度

5、上的差異（,DOA,估計(jì)），選擇恰當(dāng)?shù)暮喜?quán)值（賦形權(quán)值計(jì)算），形成正確的天線(xiàn)接收模式，即將主瓣對(duì)準(zhǔn)有用信號(hào)，低增益旁瓣對(duì)準(zhǔn)干擾信號(hào)。,下行波束賦形：在,TDD,方式工作的系統(tǒng)中，由于其上下行電波傳播條件相同，則可以直接將此上行波束賦形用于下行波束賦形，形成正確的天線(xiàn)發(fā)射模式，即將主瓣對(duì)準(zhǔn)有用信號(hào)，低增益旁瓣對(duì)準(zhǔn)干擾信號(hào)。,智能天線(xiàn)技術(shù),智能天線(xiàn)實(shí)現(xiàn)示意圖,智能天線(xiàn)技術(shù),智能天線(xiàn)實(shí)現(xiàn)示意圖,智能天線(xiàn)系統(tǒng)主要包含如下部分：,智能天線(xiàn)陣列（圓陣，線(xiàn)陣）、,多,RF,通道收發(fā)信機(jī)子系統(tǒng)（每根天線(xiàn)對(duì)應(yīng)一個(gè),RF,通道）、,基帶智能天線(xiàn)算法（基帶實(shí)現(xiàn)，各用戶(hù)單獨(dú)賦形）。,智能天線(xiàn)技術(shù),TD-SCDMA,

6、系統(tǒng)更適合采用智能天線(xiàn),TDD,的工作模式，上行下行的無(wú)線(xiàn)傳播是對(duì)稱(chēng)的，上行的信道估計(jì)參數(shù)可直接應(yīng)用于下行，相比,FDD,要準(zhǔn)確。,子幀時(shí)間較短（,5ms,），便于支持智能天線(xiàn)下的高速移動(dòng)。,單時(shí)隙用戶(hù)有限（目前最多,8,個(gè)），計(jì)算量小，便于實(shí)時(shí)自適應(yīng)權(quán)值的生成。,TD-SCDMA,系統(tǒng)是一個(gè)以智能天線(xiàn)為核心的,第三代移動(dòng)通信系統(tǒng),智能天線(xiàn)技術(shù),智能天線(xiàn)對(duì),TD-SCDMA,系統(tǒng)性能改進(jìn)分析,普通天線(xiàn),智能天線(xiàn),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；,降低了系統(tǒng)的誤碼率；,增加了,CDMA,系統(tǒng)的容量；,改進(jìn)了小區(qū)的覆蓋；,降低了無(wú)線(xiàn)基站的成本。,智能

7、天線(xiàn)技術(shù),目錄,TDD,技術(shù),智能天線(xiàn)技術(shù),聯(lián)合檢測(cè)技術(shù),動(dòng)態(tài)信道分配,接力切換技術(shù),功率控制,抗干擾技術(shù)分類(lèi),抗干擾技術(shù),單用戶(hù)檢測(cè),多用戶(hù)檢測(cè),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,充分利用,MAI,中的先驗(yàn)信息而將所有用戶(hù)信號(hào)的分離看作一個(gè)統(tǒng)一的過(guò)程的信號(hào)分離方法,聯(lián)合檢測(cè),干擾抵消,判決反饋，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(hù)擴(kuò)頻碼重構(gòu)出數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的信號(hào)，再?gòu)目偨邮招盘?hào)中減去重構(gòu)信號(hào)，如此循環(huán)迭代,充分利用,MAI,，一步之內(nèi)將所有用戶(hù)的信號(hào)都分離開(kāi)來(lái)的一種信號(hào)分離技術(shù),聯(lián)合檢測(cè)技術(shù),聯(lián)合檢測(cè)技術(shù),聯(lián)合檢測(cè)概念,首先估計(jì)所有用戶(hù)的信道沖激響應(yīng)，然后利用已

8、知的所有用戶(hù)的擴(kuò)頻碼、擾碼和信道估計(jì)，對(duì)所有用戶(hù)的信號(hào)同時(shí)檢測(cè)，消除符號(hào)間干擾（,ISI,）和用戶(hù)間干擾（,MAI,），從而達(dá)到提高用戶(hù)信號(hào)質(zhì)量的目的。,聯(lián)合檢測(cè)技術(shù),聯(lián)合檢測(cè)概念,聯(lián)合檢測(cè)的目的就是根據(jù)上式中的,A,和,e,估計(jì)用戶(hù)發(fā)送的,d,d,是發(fā)射的數(shù)據(jù)符號(hào)序列，,e,是接收的數(shù)據(jù)序列，,n,是噪聲,e1=c1*(h1c1*d1+h2c2*d2+h3c3*d3+n),e2=c2*(h1c1*d1+h2c2*d2+h3c3*d3+n)=Ad,e3=c3*(h1c1*d1+h2c2*d2+h3c3*d3+n),e=Ad,n,聯(lián)合檢測(cè)原理,聯(lián)合檢測(cè)技術(shù),關(guān)鍵是突發(fā)序列中的訓(xùn)練序列,e=Ad,

9、n,A,是系統(tǒng)矩陣，,由擴(kuò)頻碼,c,和信道脈沖響應(yīng),h,決定,擴(kuò)頻碼,c,已知,信道脈沖響應(yīng),h,利用突發(fā)結(jié)構(gòu)中的訓(xùn)練序列,midamble,求解出：,e,mid,=,Gh,+,n,mid,其中：,G,由,Midamble,碼構(gòu)造的矩陣,;,e,mid,接收機(jī)接收到總信號(hào)中的,Midamble,部分,e,：接收到的數(shù)據(jù)序列,n,：噪聲,聯(lián)合檢測(cè)在,TD-SCDMA,系統(tǒng)中的實(shí)現(xiàn),聯(lián)合檢測(cè)技術(shù),Data,Midamble,GP,Data,Data,Midamble,GP,Data,關(guān)鍵是突發(fā)序列中的訓(xùn)練序列,聯(lián)合檢測(cè)在,TD-SCDMA,系統(tǒng)中的實(shí)現(xiàn),e,mid,=,Gh+n,mid,聯(lián)合檢測(cè)技

10、術(shù),當(dāng)忽略,n,mid,時(shí),單小區(qū)干擾是主要矛盾,第一圈干擾源,第二圈干擾源,聯(lián)合檢測(cè)種類(lèi),單小區(qū)聯(lián)合檢測(cè)：只針對(duì)本小區(qū)的用戶(hù)，而將同頻鄰小區(qū)用戶(hù)的干擾視作白噪聲；,多小區(qū)聯(lián)合檢測(cè)：將同頻鄰小區(qū)納入聯(lián)合檢測(cè)的范疇，進(jìn)一步降低干擾；,單小區(qū)聯(lián)合檢測(cè)相比無(wú)聯(lián)合檢測(cè)能夠降低,3.3dB,的干擾,單小區(qū)聯(lián)合檢測(cè)技術(shù),單小區(qū)聯(lián)合檢測(cè)只針對(duì)本小區(qū)的用戶(hù)，而將同頻鄰小區(qū)用戶(hù)的干擾視作白噪聲；,本小區(qū)干擾抑制能力能達(dá)到,0.1,以下，即可以消除本小區(qū)內(nèi),90%,的相互干擾；,多小區(qū)聯(lián)合檢測(cè)相比單小區(qū)聯(lián)合檢測(cè)能夠降低,1.6dB,的干擾,多小區(qū)聯(lián)合檢測(cè)技術(shù),多小區(qū)聯(lián)合檢測(cè)就是把同頻相鄰小區(qū)中對(duì)本小區(qū)干擾比較大的

11、用戶(hù)信號(hào)納入到聯(lián)合檢測(cè)中；,基于成熟的軟件無(wú)線(xiàn)電技術(shù)平臺(tái)，毋須添加任何硬件，直接軟件升級(jí)，無(wú)需冗長(zhǎng)的操作；,配置簡(jiǎn)單靈活，對(duì)系統(tǒng)影響小。僅需修改參數(shù)，便可回退到原單小區(qū)聯(lián)合檢測(cè)；,聯(lián)合檢測(cè)原理,-,算法,線(xiàn)性聯(lián)合檢測(cè)算法,解相關(guān)匹配濾波器法（,DFM,）,迫零線(xiàn)性塊均衡法（,ZF-BLE,）：已實(shí)現(xiàn),最小均方誤差線(xiàn)性塊均衡法（,MMSE-BLE,）：已實(shí)現(xiàn),多小區(qū)聯(lián)合檢測(cè),:,消除鄰小區(qū)強(qiáng)干擾,非線(xiàn)性聯(lián)合檢測(cè)算法,最小均方誤差判決反饋塊均衡法（,MMSE-BDFE,）,迫零判決反饋塊均衡法（,ZF-BDFE,）,根據(jù)目前的情況，在,TD-SCDMA,系統(tǒng)中，采用了線(xiàn)性算法的一種，,即迫零線(xiàn)性塊

12、均衡（,ZF-BLE,）法。,聯(lián)合檢測(cè)技術(shù),TD-SCDMA,系統(tǒng)適合采用聯(lián)合檢測(cè)技術(shù),聯(lián)合檢測(cè)在,TD-SCDMA,系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的優(yōu)勢(shì),聯(lián)合檢測(cè)技術(shù),聯(lián)合檢測(cè)對(duì),TD-SCDMA,系統(tǒng)性能改進(jìn),提高系統(tǒng)容量；,增大覆蓋范圍；,減小呼吸效應(yīng)；,緩解功率控制精度需求；,削弱遠(yuǎn)近效應(yīng)。,頻率,MAI,檢測(cè)到信號(hào),能量,Frequency,允許的信號(hào)波動(dòng),能量,聯(lián)合檢測(cè)技術(shù),智能天線(xiàn),+,聯(lián)合檢測(cè),聯(lián)合檢測(cè)技術(shù),與,RAKE,接收技術(shù)的比較,RAKE,接收技術(shù)是利用擴(kuò)頻碼相關(guān)性抑制本小區(qū)其它用戶(hù)的干 擾，然而由于多徑和擴(kuò)頻碼之間的非正交性，本小區(qū)其它用戶(hù)之間沒(méi)有完全消除，留有殘余干擾，作為噪聲處理，隨著

13、用戶(hù)數(shù)增加，殘余干擾累加得越大。,聯(lián)合檢測(cè)將參與干擾作為可知信號(hào)，從用戶(hù)信號(hào)中消除，因此隨著用戶(hù)增加，干擾不會(huì)累加，信號(hào)質(zhì)量更好。這帶來(lái)的另一個(gè)好處是：,TD-SCDMA,系統(tǒng),呼吸效應(yīng)不明顯,。,聯(lián)合檢測(cè)技術(shù),目錄,TDD,技術(shù),智能天線(xiàn)技術(shù),聯(lián)合檢測(cè)技術(shù),動(dòng)態(tài)信道分配,接力切換技術(shù),功率控制,信道分配技術(shù),信道分配：在采用信道復(fù)用技術(shù)的小區(qū)制蜂窩移動(dòng)系統(tǒng)中，在多信道共用的情況下，以最有效的頻譜利用方式為每個(gè)小區(qū)的通信設(shè)備提供盡可能多的可使用信道。,信道分配過(guò)程一般包括呼叫接入控制、信道分配、信道調(diào)整三個(gè)步驟。不同的信道分配方案在這三個(gè)步驟中有所區(qū)別。,動(dòng)態(tài)信道分配,信道分配技術(shù),信道分配方

14、案可分為以下三種：,固定信道分配（,FCA,）,動(dòng)態(tài)信道分配（,DCA,）,混合信道分配（,HCA,）,動(dòng)態(tài)信道分配,動(dòng)態(tài)信道分配（,DCA,）的應(yīng)用,DCA,是,TD-SCDMA,系統(tǒng)中,RRM,（無(wú)線(xiàn)資源管理）算法的核心內(nèi)容之一；,TD-SCDMA,系統(tǒng)中一條信道是由 頻率,/,時(shí)隙,/,擴(kuò)頻碼 的組合唯一確定；,DCA,主要研究的是信道的分配和重分配的原則；,DCA,是通過(guò)系統(tǒng)負(fù)荷，干擾，用戶(hù)空間方向角等測(cè)量信息來(lái)確定最優(yōu)的資源分配方案，降低系統(tǒng)干擾，提高系統(tǒng)容量,動(dòng)態(tài)信道分配,DCA,的分類(lèi),慢速,DCA,：,根據(jù)小區(qū)業(yè)務(wù)情況，確定上下行時(shí)隙轉(zhuǎn)換點(diǎn),快速,DCA,：,根據(jù)對(duì)專(zhuān)用業(yè)務(wù)信道

15、或共享業(yè)務(wù)信道通信質(zhì)量監(jiān)測(cè)的結(jié)果，自適應(yīng)地對(duì)資源單元（,RU,，即碼道或時(shí)隙）進(jìn)行調(diào)配和切換，以保證業(yè)務(wù)質(zhì)量?？焖?DCA,分為以下幾類(lèi)：,頻域,DCA,時(shí)域,DCA,碼域,DCA,空域,DCA,動(dòng)態(tài)信道分配,確定小區(qū)上下行時(shí)隙,轉(zhuǎn)換點(diǎn)，觸發(fā)小區(qū)重配,對(duì)小區(qū),上下行負(fù)荷進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,獲取小區(qū)平均負(fù)荷信息,慢速,DCA,慢速,DCA,：根據(jù)小區(qū)業(yè)務(wù)情況，確定上下行時(shí)隙轉(zhuǎn)換點(diǎn),動(dòng)態(tài)信道分配,快速,DCA,快速,DCA,的作用,呼叫到達(dá)時(shí)，為業(yè)務(wù)分配合適的無(wú)線(xiàn)資源；,呼叫接入后，系統(tǒng)根據(jù)承載的業(yè)務(wù)要求、干擾受限條件及終端移動(dòng)要求，由,RNC,進(jìn)行頻率、時(shí)隙和碼道的動(dòng)態(tài)調(diào)整及信道間的切換,動(dòng)態(tài)信道分配

16、,Process Orchestration,與,5MHz,的帶寬相比，,TD-SCDMA,的,1.6MHz,帶寬使其具有,3,倍以上的無(wú)線(xiàn)信道數(shù),頻域,DCA,可使用的無(wú)線(xiàn)信道數(shù),Business Logic,將受干擾最小的時(shí)隙動(dòng)態(tài)地分配給處于激活狀態(tài)的用戶(hù),時(shí)域,DCA,同一載頻,6,個(gè)業(yè)務(wù)時(shí)隙,Message Brokering&Transformation,實(shí)現(xiàn)多用戶(hù)在相同載頻并行傳輸，有效提升頻譜利用率,碼域,DCA,同一時(shí)隙,16,個(gè)碼道,Application Connectivity,通過(guò)智能天線(xiàn)，可基于每一用戶(hù)進(jìn)行定向空間去耦（降低多址干擾）,空域,DCA,空間波束定向賦形,快速,DCA,動(dòng)態(tài)信道分配,Midamble,碼分配,信道碼,分配,時(shí)隙分配,物理層參數(shù),的確定,根據(jù)業(yè)務(wù),需求確定,基本資,源單元,將舊,配置進(jìn)行,備份和回收,新業(yè)務(wù),業(yè)務(wù)增加、,刪除、修改,時(shí)隙格式,確定,記錄物理,資源，,結(jié)束流程,快速,DCA,信道分配,頻域,DCA,在,N,頻點(diǎn)小區(qū)中為用戶(hù)選擇最佳的接入頻點(diǎn)，提高系統(tǒng)的呼通率，降低系統(tǒng)的干擾。主要包括頻率資源的分配與調(diào)整兩部分,頻點(diǎn)選擇觸