《DSCDMA关键技术V》PPT课件

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1、,内部资料妥善保管,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,一级目录标题,楷体,GB2312(,加粗,),Arial(,加粗,),白色,24,28,号,右上角设置,运营商,Logo,汇 报 提 纲,二级目录标题,楷体,GB2312(,加粗,),Arial(,加粗,),红色,/,黑色,24,28,号,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,一级目录标题,楷体,GB2312(,加粗,),Arial(,加粗,),白色,24,28,号,右上角设置,运营商,Logo,汇 报 提 纲,二级目录标题,楷体,GB2312(,加粗,),Arial(,加粗,),红色,/,黑色,

2、24,28,号,TD-SCDMA,关键技术,TDD,双工技术,智能天线技术,联合检测技术,动态信道分配,接力切换技术,功率控制,目录,易于使用非对称频段,无需具有特定双工间隔的成对频段,适应用户业务需求，灵活配置时隙，优化频谱效率,上行和下行使用同个载频，故无线传播是对称的,有利于智能天线技术的实现,无需笨重的射频双工器，小巧的基站，降低成本,时分双工(,TDD):,上行频带和下行频带相同,D,U,D,D,D,D,D,D,频分双工(,FDD):,上行频带和下行频带分离,D,D,D,D,D,D,D,U,U,上行,D,下行,未使用,TDD,与,FDD,比较,TDD,技术,智能天线技术,联合检测技术

3、,动态信道分配,接力切换技术,功率控制,目录,智能天线基本概念,天线阵：是一列取向相同、同极化、低增益的天线按照一定的方式排列和激励，利用波的干涉原理产生强方向性的方向图,天线阵的排列：一般等距，主要有等距直线排列、等距圆周排列、等距平面排列,.,阵元间距多为,1,2,波长,智能天线的分类：线阵、圆阵；,智能天线是一个,天线阵列,：它由多个天线单元组成，不同天线单元对信号施以不同的权值，然后相加，产生一个输出信号。,原理：使一组天线和对应的收发信机按照一定的方式排列和激励，利用波的,干涉原理,可以产生强方向性的辐射方向图,。,空分多址大大增加系统容量,智能天线基本原理,智能天线（,S.A.,）

4、,分类,采取准动态预多波束切换方式，利用多个不同固定指向的波束覆盖整个用户区，随着用户在小区中的移动，基站选择其中最合适的波束，从而增强接收信号的强度。,自适应智能天线,多波束智能天线,采取全自适应阵列自动跟踪方式，通过不同自适应调整各个天线单元的加权值，达到形成若干自适应波束，同时自动跟踪若干个用户的目的，能够对当前的传输环境进行最大可能匹配。,提高了基站接收机的灵敏度,提高了基站发射机的等效发射功率,降低了系统的干扰,增加了,CDMA,系统的容量,改进了小区的覆盖,降低了无线基站的成本,优 势,智能天线的优势,TD-SCDMA,系统更适合采用智能天线,TDD,的工作模式，便于权值的应用，上

5、行波束赋形矩阵可直接使用于下行；,子帧时间较短（,5ms,），便于智能天线支持高速移动；,单时隙用户有限（目前最多,8,个），便于实时自适应权值的生成；,提高了基站接收机的灵敏度,提高了基站发射机的等效发射功率,降低了系统的干扰,降低了系统的误码率,增加了,CDMA,系统的容量,改进了小区的覆盖,智能天线对,TD,系统性能改进,频率范围,:,2010,2025MHz,单天线增益：,8dBi,增 益,:,88dBi,驻 波 比,:,1.4,主波束下倾,:,6.5,垂直波束宽度,:,15,输入阻抗,:,50,耐 功 率,:,50W,极化方式,:,垂直极化,8,天线智能天线圆阵,频率范围,:,201

6、0,2025MHz,单元天线增益,:,14dbi,天线阵增益：,23dbi,驻 波 比,:,1.4,水平波束宽度,:90+15,垂直波束宽度,:,7+1,输入阻抗,:,50,极化方式,:,垂直极化,8,天线智能天线线阵,4+4,双极化天线,常规,8,阵元面智能天线,常规全向智能天线,智能天线安装,TDD,技术,智能天线技术,联合检测技术,动态信道分配,接力切换技术,功率控制,目录,概述,将单个用户的信号分离看作是各自独立的过程的信号分离技术,干扰抵消,多用户检测（,MD),联合检测,单用户检测（,SD),判决反馈,利用,MAI,，一步之内将所有用户的信号都分离开来,多用户检测的一种，首先估计所

7、有用户的信道冲激响应，然后利用已知的所有用户的扩频码、扰码和信道估计，对所有用户的信号同时检测，消除符号间干扰（,ISI,）和用户间干扰（,MAI,），从而达到提高用户信号质量的目的。,联合检测概念,d,是发射的数据符号序列，,e,是接收的数据序列，,n,是噪声,Data,Midamble,GP,Data,Data,Midamble,GP,Data,e,mid,=,Gh+n,mid,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=

8、Ad,n,联合检测原理,TD-SCDMA,如何实现联合检测,A,是系统矩阵，由复合码,c,和信道脉冲响应,h,决定,复合码,c,已知,信道脉冲响应,h,利用突发结构中的训练序列,midamble,求解出：,emid,=,Gh,+,nmid,其中：,G,由,Midamble,码构造的矩阵,emid,接收机接收到总信号中,Midamble,部分,nmid,噪声,只要接收端知道,A,（扩频码,c,和信道脉冲响应,h,），就可以估计出符号序列,关键是突发序列中的训练序列的信道估计,Data,Midamble,GP,Data,Data,Midamble,GP,Data,联合检测作用,降低干扰（,MAI&

9、ISI,）,提高系统容量,降低功控要求,削弱远近效应,频率,MAI,检测到信号,能量,接收到的信号刚刚大于,MAI，,信噪比很差,Frequency,允许的信号波动,能量,采用了联合检测技术解扩后，接收到的信号有效减少,MAI，,信号比较“干净”，其它无用的信号都被过滤掉了。,联合检测,联合检测作用,信道估计,DOA,估计,联合检测,信道解码,下行波束赋形权值产生,用户 数据产生,用户 数据产生,测量,天线,1,天线,n,天线,1,天线,n,智能天线,联合检测,智能天线,+,联合检测,联合检测技术在,TD-SCDMA,系统实现的优势,每时隙内码道数量少,基站扰码短,上行同步,AIR,计算量小,

10、干扰比例：,本小区：邻小区,62.5%,：,37.5,单小区干扰是主要矛盾,第一圈干扰源,第二圈干扰源,联合检测种类,单小区联合检测：只针对本小区的用户，而将同频邻小区用户的干扰视作白噪声；,多小区联合检测：将同频邻小区纳入联合检测的范畴，进一步降低干扰；,无联合检测,本小区干扰,=7P,自己,邻小区干扰,=0.6P,本小区,=4.8P,自己,总干扰,=11.8P,自己,单小区联合检测,本小区干扰,=7P,自己,0.1,=0.7P,自己,邻小区干扰,=4.8P,本小区,总干扰,=5.5P,自己,主要矛盾得以解决,单小区联合检测相比无联合检测能够降低,3.3dB,的干扰,单小区联合检测技术,单小

11、区联合检测只针对本小区的用户，而将同频邻小区用户的干扰视作白噪声；,本小区干扰抑制能力能达到,0.1,以下，即可以消除本小区内,90%,的相互干扰；,多小区联合检测,本小区干扰,=0.7P,自己,邻小区干扰,=4.8P,自己,(0.5+0.50.3),=3.12P,自己,总干扰,=3.82P,自己,多小区联合检测,有效降低邻小区干扰,次要矛盾得以缓解,多小区联合检测相比单小区联合检测能够降低,1.6dB,的干扰,多小区联合检测技术,多小区联合检测就是把同频相邻小区中对本小区干扰比较大的用户信号纳入到联合检测中；,基于成熟的软件无线电技术平台，毋须添加任何硬件，直接软件升级，无需冗长的操作；,配

12、置简单灵活，对系统影响小。仅需修改参数，便可回退到原单小区联合检测；,TDD,技术,智能天线技术,联合检测技术,动态信道分配,接力切换技术,功率控制,目录,信道分配,信道分配,固定信道分配（,FCA,）,动态信道分配（,DCA,）,混合信道分配（,HCA,）,Process Orchestration,与,5MHz,的带宽相比，,TD-SCDMA,的,1.6MHz,带宽使其具有,3,倍以上的无线信道数,频域,DCA,可使用的无线信道数,Business Logic,将受干扰最小的时隙动态地分配给处于激活状态的用户,时域,DCA,同一载频,6,个业务时隙,Message Brokering&Tr

13、ansformation,实现多用户在相同载频并行传输，有效提升频谱利用率,码域,DCA,同一时隙,16,个码道,Application Connectivity,通过智能天线，可基于每一用户进行定向空间去耦（降低多址干扰）,空域,DCA,空间波束定向赋形,动态信道分配的分类,确定小区上下行时隙,转换点，触发小区重配,慢速,DCA,：,根据小区业务情况，确定上下行时隙转换点,对小区,上下行负荷进行统计分析,获取小区平均负荷信息,慢速,DCA,Midamble,码分配,信道码,分配,时隙分配,物理层参数,的确定,根据业务,需求确定,基本资,源单元,将旧,配置进行,备份和回收,新业务,业务增加、,

14、删除、修改,时隙格式,确定,记录物理,资源，,结束流程,快速,DCA,信道分配,Process Orchestration,基于上行时隙或下行时隙剩余的基本,RU,数进行排序,，,剩余的基本,RU,数多，时隙优先级就越高,基于剩余,RU,的,时隙优先级排序方法,Process Orchestration,基于基站测量到的每个上行时隙接收总宽带功率和每个上行时隙传输载波功率进行排序，功率值越小，时隙优先级越高,基于功率的,时隙优先级排序方法,Process Orchestration,基于上下行时隙测量的,ISCP,进行排序，干扰越小，时隙优先级越高,基于,ISCP,的,时隙优先级排序方法,快速

15、,DCA,时隙排序,TDD,技术,智能天线技术,联合检测技术,动态信道分配,接力切换技术,功率控制,目录,切换方式,硬切换：,当从一个小区切换到另一个小区时，首先中断与原先基站的通信，再与新的基站建立起通信。硬切换在切换过程中有可能丢失信息。,软切换：,用户终端在使用相同载波频率的小区或扇区之间切换时，首先同时与两个小区或扇区内的基站通信，传输相同的信息，然后再中断和原基站的通信。软切换过程不丢失信息，不中断通信，但软切换只解决了终端在使用相同载波频率的小区或扇区间切换的问题。,接力切换：,不仅具有“软切换”功能，而且可以在使用不同载波频率的,SCDMA,基站之间，甚至在,SCDMA,系统与其

16、它移动通信系统，如,GSM,或,IS-95 CDMA,系统的基站之间实现不丢失信息、不中断通信的理想的越区切换。实现接力切换的必要条件是：网络要准确获得,UE,的位置信息，包括,UE,的信号到达方向,DOA,和,UE,与基站之间的距离。在,TD-SCDMA,系统中，由于采用了智能天线和上行同步技术，系统能够比较容易获得,UE,的位置信息。,接力切换流程图,Node B,source,Node B,target,UE,RNC,UE,定位信息,邻小区列表，所有基站信息,UE,搜索邻小区中,的所有基站,建立同步,切换判决,切换指令,发现目标基站，测量报告，切换请求,确认切换完成,删除无线链路,停止发射和接收,信号,无线链路业务连接,无线链路业务连接,无线链路业务连接,同步保持,接力切换示意图,Node B_A,Node B_B,UE,收到切换命令前的场景,（上下行均与源小区连接）,UE,收到切换命令后执行接力切换的场景,（利用开环预计同步和功率控制，首先只将上行链转移到目标小区，而下行链路仍与源小区通信。基站,B,（,目标小区）和基站,A,（,源小区）在各自的下行链路上发送相同的数据，但是此