td系统基本知识培训资料
td系统基本知识培训(完全版).
155MHz
2020/8/20
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TD-SCDMA标准概况
• 多址接入方式 ：DS-CDMA/TDMA • 码片速率 : 1.28Mcps(WCDMA的1/3) • 双工方式 ：TDD • 载频宽度 ：1.6MHz • 扩频技术 ：OVSF • 调制方式 ：QPSK,8PSK • 编码方式 ：1/2~1/3的卷积编码，Turbo编码
CN • 阿尔卡特 • 华为 • 中兴 • 爱立信 • 诺基亚 • 北电
2020/8/20
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公司背景与历史
➢ 武汉虹信通信技术有限责任公司（简称虹信公司）是武汉邮电 科学研究院（WRI）的全资子公司;
➢ 公司从1995年开始从事直放站产品的研发、生产和销售工作， 是我国规模最大的专业性移动通信直放站生产厂家之一;
CDMA/FDMA 10ms
BPSK/QPSK
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低码片速率
• 1.6MHz带宽
– 可实现2Mbps的数据业务
• 低码片速率 –频谱利用率高 –频率使用灵活 –系统设备成本低
5MHz
2020/8/20
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TD-SCDMA标准进程（RTT部分）
• 1984年ITU开始研究第三代移动通 信；
• 1996年确定使用IMT-2000；
TD-SCDMA技术简介
工程服务部
2020/8/20
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主要内容
• TD-SCDMA概述 • TD-SCDMA原理 • TD-SCDMA关键技术 • TD-SCDMA优势 • TD-SCDMA产品 • TD-SCDMA方案建议
2020/8/20
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WCDMA
TD-SCDMA CDMA2000
> 2001年3月，TD-SCDMA被纳入3GPP R4规范（LCR TDD）；
TD重要知识点(基础)
TD重要知识点—基础一、基本概念1、UTRAN系统结构这些接口是网优必须记住的，Uu和Iu接口是开放的，Iub和Iur一般不开放。
2、工作频段A频段：2010-2025MHz（目前主用，共9个频点，室内一般用3个）F频段：1880-1920MHz（热点区域使用）9404 9412 94203、3G技术比较4、TD技术优势频谱利用率高，易于使用非对称频段, 无需具有特定双工间隔的成对频段 适合传输上下行不对称的数据业务上行和下行使用相同频率载频，有利于智能天线技术的实现5、帧结构DwPTS：下行导频时隙，结构如下：用于下行同步和小区初搜SYNC-DL码共有32种，用于区分相邻小区，不扩频、不加扰。
UpPTS：上行导频时隙，结构如下：用于上行初始同步和随机接入，以及切换时邻小区测量SYNC-UL码共有256种，分为32个码组（每组8个SYNC-UL码），对应32个SYNC-DL 码，不扩频、不加扰。
GP：保护时隙，结构如下：用于下行到上行转换的保护⏹在小区搜索时，确保DwPTS可靠接收，防止干扰UL工作⏹在随机接入时，确保UpPTS提前发射，防止干扰DL工作GP决定了TD系统基站最大覆盖距离＝（96chip/1.28Mcps×光速）/ 2＝11.25公里TS0～TS6：常规时隙，结构如下：Midamble码：中间码，又称训练序列，主要作用为：⏹测量：信号强度和信号质量（BER），用于功率控制、切换等算法⏹上行同步保持：Midamble码的时延做为同步偏移调整的依据⏹信道估计：利用Midamble码接收信号，评估无线传播过程中的多址干扰（MAI）和多径干扰（ISI）情况，评估结果用于联合检测物理层控制信息：物理层过程（如小区搜索、随机接入、功率控制、上行同步调整等）的控制信号6、TD系统中的码表7、物理信道的分类与功能主公共控制物理信道P-CCPCH：承载传输信道BCH，用于发送系统消息(System Information)扩频因子SF＝16；固定配置在TS0的前两个码道：Cch 16, 0和Cch 16, 1路测RSCP（手机接收电平）的测量信道寻呼指示信道PICH：用于发送寻呼指示(Page Indicator)扩频因子SF＝16，一般配置在TS0寻呼指示(PI) 的长度LPI＝2，4或8 ，以一个无线帧为周期。
1.TD基础知识--基本原理和关键技术
目录
• TD基本原理
TD帧结构 信道编码 扩频调制 物理层过程
• TD关键技术
内部公开▲
随机接入
TD-SCDMA系统中，随机接入同步检测指的就是上行同步的建立过程
① 上行导 频时隙：发 送 SYNC_U L ② FP ACH信 道：发 送确认 消息
内部公开▲
常规时隙－普通时隙突发(Burst)结构
Data 352chips Midamble 144chips 675 μs
每个常规时隙由864 Chips组成，时长675us；
Data 352chips
GP 16
业务和信令数据由两块组成，每个数据块分别由352 Chips组成； 训练序列(Midamble)由144 Chips组成； 16 Chips为保护； 可以进行波束赋形；
GP
675us
内部公开▲
TD常规时隙配置
D UUU DDD
D UUDDDD
D UDDDDD
3 上3下 适合CS业务
2上4下 适合CS+PS 业务
1上5下 适合PS业务， 提供少量CS业务
TS0永为下行时隙，用作公共控制信道传输； TS1永为上行时隙；第一个时隙转换点在TS0和TS1之间； TS1到TS6之间有5个点，均可以作为第二个时隙转换点； 根据业务的上/下行数据量不同，灵活采用3:3，2:4，1:5时隙配比；
TD帧结构 信道编码 扩频调制 物理层过程
• TD关键技术
内部公开▲
扩频技术原理（1）
扩频通信：将信号的频谱展宽后进行传输的技术。 其理论解释为Shannon定理：C=Wlog2(1+S/N)。 以物理带宽换信息带宽 以物理带宽换信噪比
TD专业知识(非常全)
TD专业知识(非常全)问答题1.请描述td-scdma空中接口物理层结构，并简要说明各时隙中涉及的码资源分类和功能。
物理层结构物理信道帧结构systemframenumbertd-scdma帧结构每帧存有两个上/上行切换点ts0为上行时隙ts1为下行时隙三个特定时隙gp,dwpts,uppts其余时隙可以根据根据用户须要展开有效率ul/dl布局radioframe10ms5mssub-framedwptsts0gpupptsts1ts2ts3ts4ts5ts6l1gdatadatamidamble144chips675us(864chip s)所有的物理信道都使用四层结构：系统帧号、无线帧、子帧和时隙/码10.td-scdma系统有哪些技术优势？（5分）五大突出优势：1、技术优势，时分双工，智能天线、联手检测2、频率优势，155mhz频谱资源，频谱效率高3、组网优势，没有呼吸效应，网络优化与gsm类似。
4、业务优势，积极支持非对称的数据业务，提供更多mbms手机电视业务5、成本优势，采用智能天线和联合检测，不用大功率放大器，不用交专利费。
17.td-scdma系统为何有较高的频谱利用率？1时分双工(tdd)方式，针对非对称的数据业务，存有低频谱利用率。
2智能天线和联合检测技术相结合，减少系统干扰，提升系统容量，因此，频谱利用率高。
3同步码分多址(cdma)技术，下行同步技术，减少多址阻碍，提高系统容量。
4动态信道分配，td-scdma系统通过频域、时域、码域及空域的dca，并使频谱利用率以求优化14.td-scdma的帧结构中的ts0,dwpts，uppts是做什么用的？ts0~ts6用作贯穿用户数据或掌控信息。
pach来响应在uppts时隙收到的ue接入请求，调整ue的发送功率和同步偏移。
uppts就是为下行同步而设计的，当ue处在空中备案和随机互连状态时，它将首先升空uppts，当获得网络的接收者后，传送rach。
TD知识汇编(含格式)
TD知识汇编-许杰一、邻区规划的原则是什么？：市区700米（郊区1500m）范围内正对邻区需要添加；背向邻区添加原则是正对主服务小区打的第一层小区；避免同频同扰码组互配邻区；理论规划后我们需要优化邻区，根据测试现场情况以及无线环境进行合理的添加删除；邻区配置时邻区内尽量避免8个不同频点的邻区；二、单站验证小区数据核查应该注意那些？：本小区内不能出现主载频同频现象；临近小区不能出现同频同扰码组；本小区频点，功率，切换参数是否与规划结果相同（目前北京TD新开站的所有数据基本需要重新规划，都是用服的人随便配置的）；邻区是否冗余或未添加完整；功率配置是否正常，PCCPCH默认为33（宏站），小区最大发射功率为：37（3载波）、38（双载波）、41（单载波）；信道配置参数是否合理：SCCPCH与PCCPCH相同，配置在TS0的4、5、6码道与PCCPCH等同，默认为0。
PICH寻呼指示信道，PICH和PCCPCH共同占用TS0，该信道功率不能设置过大，导致功率分流，影响PCCPCH覆盖。
PICH 是和SCCPCH时分复用功率设置同SCCPCH，默认为0。
可用小区最小P-CCPCH RSCP：该参数为下行最小接入门限，是测量到的P-CCPCH RSCP（dBm）。
UE测量到的接收电平值，必须大于该值，为UE启动小区选择/重选的必要条件之一。
默认-103dBm；三、前台优化应该的注意点有哪些？：3．1、RSCP覆盖问题包括：下倾角、方位角是否合理；周围无线环境是否存在阻挡；是否存在导频污染，需要合理下压哪些小区，这些小区的调整是否影响其他路段的覆盖；天馈是否接反；PCCPCH功率设置是否合理；小区最大发射功率是否合理；3．2、C/I问题：1、是否存在同频干扰，同频干扰的频点修改需要注意：1小区10104&10080；2小区110112&10080；3小区10120&10096，配置HSDPA业务的小区主频点为10096不能做调整；频点的修改不能擅自将2小区的频点改为1小区或3小区的频点，基站密集的地方会影响很多基站；导频污染导致C/I差，合理调整小区方位角下倾角；小区硬件故障导致C/I差；系统内干扰；外部干扰（雷达、干扰器等）3．3、切换问题：切换的目标小区是否合理（包括邻区的配置、切换参数的设置）；切换是否及时（目前能修改的参数只有offset，调大容易切换到目标小区、调小了难切换到目标小区）；切换的问题处理方法：硬件故障导致切换异常；同频同扰码小区越区覆盖导致切换异常；越区孤岛切换问题；目标邻小区负荷过高(或部分传输通道故障)，导致切换失败；目标小区上行同步失败导致切换失败；源小区下行干扰严重导致切换失败；无线参数设置不合理导致切换不及时；3．4、掉话问题：切换不及时导致掉话；切换失败导致掉话；同频小区干扰导致掉话；扰码相关性问题导致掉话；基站故障导致掉话；上行干扰导致掉话（查看LMT统计得到POS6~15位置上的UpPTS功率大于-95dBm；TS1，TS2，TS3的ISCP小于-105dBm）测试时从软件上看手机发射功率是否持续较大，TD手机最大发射功率24dBm）；RSCP快衰落导致掉话；3．5、起呼问题：同频小区干扰导致；扰码相关性问题导致；基站故障导致；手机问题导致（包括用户误操作）；上行干扰导致（修改UPshifting或更换频点）；以上问题除了RSCP、C/I都可以通过后台跟踪信令协助处理；四、基站勘测需要收集的参数：基站所在门牌号码，上站联系人上站方式；小区方位角；小区下倾角；各小区天线信号；基站天面类型：楼顶塔、楼顶三脚架、三角负重、抱杆等、是否与其他基站共天面；周围无线环境（是否存在阻挡，是否存在镜面反射）；各个方位的照片收集并做好各个方向上的照片备注；经纬度可以不收集（智能天线）；各小区到机柜的馈线长度等。
TD培训
当前TD研发状况
标准： 大唐、西门子、北邮、重邮、清华、传输所、华为、三星等； RAN部分： Node B — 大唐、西门子； RNC — 大唐、UT斯达康； CN部分： 大唐、UT斯达康； 终端部分： ① 大唐与飞利浦、三星电子联合组建公司致力于TD-SCDMA终端芯片组 和参考设计方案的核心技术研发； ② 大唐与TI、Nokia、LG、大霸、普天等联合成立上海凯明公司， 进行 TD-SCDMA/ WCDMA双模终端芯片开发； ③ 大唐与ST半导体合作进行多模终端芯片技术开发； ④ 大唐与南方高科、重邮合作开发TD-SCDMA/GSM双频双模试验终端； 仪器仪表部分： ① 雷卡公司、日本仪器仪表公司、泰克公司合作开发TD-SCDMA 专用仪器； ② 安捷伦公司提供基于TD-SCDMA技术的射频仪表。
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三种制式技术比较
项目 带宽 码片速率 双工方式 WCDMA 5MHz 3.84Mcps FDD CDMA2000 1.25MHz 1.2288Mcps FDD TD-SCDMA 1.6MHz 1.28Mcps TDD
核心网
网络同步 标准进程 扩频方式 调制方式 信道编码 帧结构 功率控制
GSM-MAP
不使用智能天线 ... 能量分布于整个小区内 所有小区内的移动终端 均相互干扰，此干扰是 CDMA容量限制的主要 原因
增加了容量及小区覆盖半 径
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智能天线
FDD方式：由于上、下行链路信号传播的无线环境受频率选择性衰 落影响不相同，所以根据上行链路计算得到的权值不能直接应用 于下行链路 TDD方式：上、下行链路使用相同频率传输信号，且间隔时间短， 链路无线传播环境差异不大，可以使用相同权值 TDD方式更能够体现智能天线的优势
TDLTE基本原理培训课件
2011年2月，由中国移动主导联合7家运营商发起成立TD-LTE全球发展倡议(GT I)，已发展至48家运营商成 员，27家厂商合作伙伴；目前已经有38个运营商计划部署或正在进行试验。
Intel XMM7060 2012 支持3模，包括：G/U/LTE-FDD （13年XMM7162支持5模）
Altair FG3100 2012 支持2模，包括：LTE-TDD/FDD
TD-LTE测试仪表进展情况
网络测试仪表主要包括网规网优类测试仪表以及研发测试仪表： 网规网优类测试仪表：国内厂商在技术上已与国外厂家相当，在路测软件、扫频仪等方面已处于领先地位， 海思、鼎利、湾流等厂商已经给软银、Clearwire、DoCoMo、KDDI等运营商供货 研发类测试仪表：仪表功能和性能比较完备，国内厂商仅在矢量网络分析仪和部分射频类仪表投入研发，总 体与国际厂商差距较大
TD-SCDMA网络结构 TD-LTE网络结构
核心网（CN）
Iu Iur
RNC
Iu RNC
Iub Node B
Iub Node B
Iub Node B
Iub Node B
Uu
Uu
EPC
UE
UE
E-UTRAN
用户接入时延
2s100ms
业务端到端时延
100ms20ms
网络结构扁平化优点：提升用户感受、减少网络建
2011年6月R10冻结
➢ 增强的上下行MIMO，支持最高 下行8流/上行4流传输
➢ 载波聚合Carrier Aggregation ➢ 无线中继Relay ➢ 增强型小区间干扰协调
TD基础理论及常见考点汇总
目录一、基础理论类 (2)1、帧结构、BRU单元 (2)2、TD码资源 (3)3、UE的状态 (4)4、上下行同步保持定时器及失步带来的影响 (5)5、测量控制及测量报告上报 (7)6、TD功率控制 (7)7、接力切换概念、接力切换和硬切换区别 (8)8、CS起呼流程 (10)二、计算类 (11)1、基本资源单元(BRU)比特速率的计算 (11)2、T网按照业务速率分用户数计算 (12)3、H载频空口理论最大速率的计算 (13)4、T网小区基本覆盖半径的计算 (15)三、常见简述题类 (16)1、信道部分：传输信道与物理信道的映射关系 (16)2、TD接入网部分的网络结构 (17)3、TD系统的关键技术 (17)4、呼吸效应 (18)5、导频污染及解决措施： (18)6、T网覆盖半径的特点 (18)7、dBd和dBi的定义和差异 (19)8、小区初搜过程 (19)TD基础理论及常见考点汇总一、基础理论类1、帧结构、BRU单元理解关键点：码分多址CDMA，即通过扩频码来划分资源（用户）扩频因子SF：上行：1、2、4、8、16下行：1、16在TD-SCDMA系统中，一个信道就是载波，时隙，扩频码的组合，也叫一个资源单位(Resource Unit)。
其中一个时隙内由一个16位扩频码划分的信道是最基本的资源单位，即BRU。
具体概念可以参见下图。
从图中可以看出，不同的扩频码划分的信道占用的BRU个数是不一样的，一个RU卵，占用了16个BRU，一个RU SF8则占用两个BRU，而一个时隙（或载频）下，所能提供的BRU的最大个数是固定的。
对比GSM帧结构理解：GSM是采用FDMA及TDMA划分资源。
2、TD码资源小区码组配置是指小区特有的码组，不同的邻近的小区将配置不同的码组。
小区码组配置有：（1）下行同步码SYNC_DL ,用于下行同步和小区搜索（2）上行同步码SYNC_UL用于建立上行初始同步和随机接入（3）基本训练序列码(Midamble码)，共128个，midamble码是扩频突发的训练序列，它的作用很重要，它可以用来进行信道估计、同步、识别基站，系统有128个长度为128chips的基本midamble码，分成32个码组，每组4个，每个小区使用一个特定的基本midamble码，不同用户所采用的midamble码由同一个基本的midamble码经循环移位后而产生的。
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时分双工特点--高效支持非对称业务
入城 数据 下载 出城 数据 上传 入城 下午 下班
上行
早上 上班
下行
出城
灵活分配上/下行时隙比例，高效支持非对称业务
2018/10/19 13
时分双工特点--有利于先进技术应用
双向行使
单向行使
上/下行工作于同一频点，信道环境 具有互易性，有利于智能天线等 先进技术的应用
3
TD-SCDMA标准概况
• 多址接入方式 ：DS-CDMA/TDMA
• 码片速率 : 1.28Mcps(WCDMA的1/3)
• 双工方式 ：TDD
• 载频宽度 ：1.6MHz
• 扩频技术 ：OVSF • 调制方式 ：QPSK,8PSK • 编码方式 ：1/2~1/3的卷积编码，Turbo编码
2018/10/19 4
上行
FDD 下行
2018/10/19
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时分双工特点--频率灵活分配
TDD
TD-SCDMA： • 频宽1.6 MHz • 基于TDD工作方式
TD-SCDMA
FDD
上行
下行
双工间 隔较窄
频带 较窄
频率保护间隔
已分配
未分配
频率利用率高，无需对称频段，可见缝插针 利用零散频段，易获频率资源 可变切换点技术灵活支持数据业务，提高频谱利用率
•
TD-SCDMA关键技术
· 时隙结构 · 码字 · 信道
2018/10/19
16
TD-SCDMA帧结构
10ms 无线帧 5ms 无线子帧
DwPTS GP
5ms 无线子帧
UpPTS
每个无线子帧有两个上/下行转换点
TS0
TS1
TS2
TS3
TS4
TS5
TS6
下行时隙
3个特殊时隙 （GP, DwPTS, UpPTS）
主要内容
• TD-SCDMA概述 • TD-SCDMA原理
• TD-SCDMA关键技术
2018/10/19
1
WCDMA
> > >
TD-SCDMA
CDMA2000
2001年3月，TD-SCDMA被纳入3GPP R4规范（LCR TDD）；
由中国提出的第一个完整的通信技术标准，适合于独立组网及混合组网；
2018/10/19
+ +
上行时隙
上/下行时隙
保护间隔
7个常规时隙 （TS0-TS6）
17
TD-SCDMA时隙转换点
上行时隙 ：下行时隙
↑ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓
1:5
TS1 TS2 TS3 TS4 TS5 TS6
↑
↑
↓
↓
↓
↓
2:4
↑
2018/10/19
↑
↑
↓
↓
↓
3:3
18
TD-SCDMA特殊时隙
TS0 TS1 TS2 TS3 TS4 TS5 TS6
(时分双工的同步码分多址)
2018/10/19
6
TD-SCDMA多址方式
SDMA
time
energy
最多可达16个码道
frequency
TD-SCDMA ：FDMA、TDMA、CDMA、SDMA的最优结合
2018/10/19 7
TD-SCDMA的多址方式
• 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。
DwPTS 96 chips
32 chips 64 chips
Main GP 96 chips
UpPTS 160 chips
128 chips 32 chips
GP SYNC_DL
SYNC_UL
下行
GP
上行 保护间隔
DwPTS： 下行同步与小区搜索，75μs Main GP：上/下行保护间隔， 75μs UpPTS： 上行同步、随机接入，125μs
TD-SCDMA系统频谱利用率高、抗干扰能力强，集多种多址技术于一体： • CDMA • TDMA • FDMA • SDMA 采用了智能天线、联合检测、接力切换、上行同步、动态信道分配、软件无 线电等先进技术；
2
> >
国内企业拥有TD-SCDMA核心知识产权（IPR） ，尤其在最能体现TD2018/10/19 SCDMA特征的物理层上。
?
14
2018/10/19
TD-SCDMA的双工方式优点
• TDD的优点
– 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
主要内容
• • TD-SCDMA概述 TD-SCDMA原理
√ 多址方式 √ 双工方式 √ 物理层
•
TD-SCDMA关键技术
•
• •
2018/10/19
TD-SCDMA优势
TD-SCDMA产品 TD-SCDMA方案建议
5
什么是TD-SCDMA？
Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access
• 时分多址 —在时间轴上，上行和下行分开，实现了TDD模式。
• 码分多址 —能量轴上，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，有效的降低干扰，提高系统的容量。
2018/10/19
8
主要内容
• • TD-SCDMA概述 TD-SCDMA原理
2018/10/19 19
特殊时隙
• DwPTS:
– 用于下行同步和小区初搜： – 32Chips用于保护；64Chips用于导 频序列；时长75us – 32个不同的SYNC-DL码，用于区分 不同的基站；
√ 多址方式 √ 双工方式 √ 物理层
•
TD-SCDMA关键技术
2018/10/19
9
时分双工（TDD）
频分双工（FDD）：上下行采用分开的对称的频段
WCDMA
时分双工（TDD）：上下行采用相同的频段 TD-SCDMA
2018/10/19
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时分双工特点
频谱分配灵活
TDD
高效支持非对称业务
有利于先进技术应用
中国3G频谱划分
1755 1785 1850 1880 1920 1980 2010 2025 2110 2170 2200 2300 2400
Satellite
Empty
Satellite
30 MHz
60 MHz
40 MHz
15 MHz
100 MHz
FDD
TDD 155MHz
2018/10/19
时分双工 (TD-SCDMA): 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
15
2018/10/19
主要内容
•
√ 多址方式
√ 双工方式
√ 物理层