[信息与通信]TDSCDMA工作原理BUPT.ppt

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1、8/2/2023,TDSCDMA/3G,1,TD-SCDMA 工作原理,8/2/2023,TDSCDMA/3G,2,第一章TDSCDMA概述,一、什么是TDSCDMA二、TDSCDMA的多址方式三、为什么采用TDSCDMA四、TDSCDMA主要参数五、TDSCDMA主要优势六、TDSCDMA标准进展七、中国3G频谱分配八、产品演进方案,8/2/2023,TDSCDMA/3G,3,一、什么是TD-SCDMA,Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access(时分双工的同步码分多址)ITU正式发布的第三代移动通信空中接口技术规范之一，它

2、得到了3GPP的全面支持；集CDMA、TDMA、FDMA技术优势于一体、系统容量大、频谱利用率高、抗干扰能力强；采用智能天线、联合检测、接力切换、动态信道分配、上行同步等先进技术，有效提高系统性能,8/2/2023,TDSCDMA/3G,4,二、TD-SCDMA的多址方式,8/2/2023,TDSCDMA/3G,5,三、为什么采用 TD-SCDMA?,3G国际标准(ITU/3GPP)、TDD唯一商用标准支持不同环境需求，完全可以独立组网特别适合数据业务的非对称性频谱效率高网络规划和运营优势设备可靠性和成本优势差异化业务竞争国际漫游优势(全球TDD频段)未来演进优势运营先发优势,8/2/2023

3、,TDSCDMA/3G,6,支持所有无线网络情景,伞形覆盖高起点容量,本地覆盖容量扩充,室内覆盖 容量扩充企业网络,大区制,小区制,微小区制,8/2/2023,TDSCDMA/3G,7,业务上最佳适应于实现无线因特网,实现了对无线网络的要求由用户应用产生的适于上下行不对称的包交换业务，高效利用系统资源混合了面向连接和无连接业务，允许多种应用方案（例如：语音+数据）可变化的用户数据速率（8 kbit/s.2 Mbit/s）由”尽力而为”（2G）向”业务质量”（QoS，3G）演变,8/2/2023,TDSCDMA/3G,8,四、TD-SCDMA主要参数,多址接入方式:TDMA/DS-CDMA双工方

4、式:TDD码片速率:1.28Mcps载频宽度:1.6MHz调制方式:QPSK，8PSK编码方式:1/2-1/3的卷积编码，Turbo编码,8/2/2023,TDSCDMA/3G,9,时分双工(TDD),TD-SCDMA 的优势,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,资源:,8/2/2023,TDSCDMA/3G,10,TDD双工方式问题考虑,峰值/平均发射功率之比随时隙数增加而增加(低速/话音业务)TDD系统对峰值/平均发射功

5、率比有要求,此比值随时隙数增加而增加，例如TD-SCDMA可能增加7dB；而UTRA-TDD则可能增加12dB(单时隙业务)因CDMA要求线性工作，对发射功率和功率放大器要求较高，TD-SCDMA使用智能天线，基站接受灵敏度增加9dB，固仍然可能使用低发射功率达到较远通信距离通信距离(小区半径)主要受电波传播的时延所限制。对于TD-SCDMA系统，典型小区半径设置在11公里。如果允许引入部分干扰，小区半径可达到40-50公里。采用多时隙不连续传输方式，抗快衰落和多普勒效应能力比连续传输的 FDD方式差，ITU仅要求TDD系统支持终端移动速度为120km/h。但仿真试验结果表明在目前的芯片及算法

6、条件下，可高于该值。,8/2/2023,TDSCDMA/3G,11,TDD和FDD,在第三代移动通信中必要的两种双工方式FDD适合于大区制的全国系统适合于对称业务，如话音、交互式实时数据业务等TDD（TD-SCDMA）尤其适合于高密度用户地区：城市及近郊区的局部覆盖适合于对称及不对称的数据业务，如话音、实时数据业务、特别是互联网方式的业务能提供成本低廉的设备预计在3G中，使用移动卫星实现全球覆盖，使用FDD提供大区制对称业务，全国网，特别在城市及近郊区使用TD-SCDMA系统，用多模终端实现漫游,8/2/2023,TDSCDMA/3G,12,五、TD-SCDMA主要优势,完全满足对3G 业务与

7、功能的需求能在现有稳定的GSM网络上迅速而直接部署能实现从第二代到第三代的平滑演进完全满足第三代业务的要求突出的频谱利用率和系统容量无需使用成对的频段支持蜂窝组网，可以形成宏小区、微小区及微微小区，每个小区可支持不同的不对称业务灵活、自适应的上下行业务分配，特别适合各种变化的不对称业务(如无线因特网)系统成本低,8/2/2023,TDSCDMA/3G,13,灵活高效的频谱使用,每个载频带宽为1.6MHz（FDD模式为2*5MHz）在相同的频带宽度内，可支持的载波数大大超过FDD模式可单个频率使用在频率资源紧张的国家和地区，频率可单个使用，频谱使用灵活因特网的应用导致上、下行数据业务流量的明显不

8、同对上行与下行进行无线资源的自适应分配是频谱利用率优化的关键由于使用了智能天线，提高了系统容量智能天线波束指向用户，降低了多址干扰，提高了系统的容量，频谱效率加倍。无线干扰的最小化设计是实现最高频谱利用率的又一关键点,8/2/2023,TDSCDMA/3G,14,更高的频谱利用率,鸡尾酒会效应：CDMA系统为干扰受限系统，服务质量(QoS)、比特率和覆盖范围在动态环境中互相依赖，功率控制及无线资源的优化管理至关重要。和WCDMA、CDMA2000相比，TD-SCDMA在设备实现中，更容易做到功率及无线资源的精细管理与控制，提高信道利用率，降低了每用户的平均成本。,8/2/2023,TDSCDM

9、A/3G,15,更高的语音频谱利用率,频谱利用率相对较高，每用户平均成本低。频率容易规划，可“见缝插针”，充分利用零碎频段。,8/2/2023,TDSCDMA/3G,16,更高的数据频谱利用率,10M带宽频率，WCDMA可支持一个载波，TD-SCDMA可支持六个载波。TD-SCDMA在非对称设置下，其数据传输的频谱利用率是WCDMA的2倍。,8/2/2023,TDSCDMA/3G,17,灵活的上下行分层容量配置,特别适合不对称数据业务，快速满足业务的动态发展需求。提升网络资源利用率，节约运营费用。,8/2/2023,TDSCDMA/3G,18,灵活的上下行区域容量配置,特别适合不对称数据业务，

10、快速满足业务的动态发展需求。提升网络资源利用率，节约运营费用。,8/2/2023,TDSCDMA/3G,19,呼吸效应不明显,智能天线和TDD时分效应,8/2/2023,TDSCDMA/3G,20,覆盖与容量相关联,负载因子直接与每小区支持的话务量有关更多的话务意味着更多的干扰小区呼吸最大建议负载:70%（典型 30-50%）50%的负载意味着链路预算中减少3dB,8/2/2023,TDSCDMA/3G,21,WCDMA中的小区呼吸,增加负载至 800 kbps 覆盖缩小,低负载 200 kbps 大覆盖,话务负载直接影响小区大小在网优时可用RRM控制小区呼吸,8/2/2023,TDSCDMA

11、/3G,22,覆盖收缩效应不明显,8/2/2023,TDSCDMA/3G,23,接力切换资源占用少15,TD-SCDMA采用接力切换，一个用户不同时占用多个基站的空中业务信道资源及其网络传输资源。节约了基站资源，增加了用户接入量。节约运营商网络传输资源，减少运营投入。简化了RAN系统的处理，提高了集成度。,8/2/2023,TDSCDMA/3G,24,动态信道分配提高资源利用,定义在终端接入和链路持续时间期间，对信道进行动态信道分配和调整应用信道调整:降低掉话率资源整合:提高接入率,8/2/2023,TDSCDMA/3G,25,系统成本低,系统频谱利用率高、容量大同一基站支持的用户数多，系统及

12、服务费用降低使用智能天线不需使用大功率射频器件，基站成本大幅度下降系统可靠性高，维护费用低,8/2/2023,TDSCDMA/3G,26,六、TD-SCDMA标准进展,TD-SCDMA和WCDMA同属3GPP范畴，一个TDD模式，一个FDD模式。3GPP对R4版本(及后向兼容的R99版本)的冻结，也标志着TD-SCDMA R4版本的稳定。3GPP对R5、R6版本的完善，相关TD-SCDMA的部分也在同步的完善。TD-SCDMA和WCDMA在标准上的成熟度是完全一样的。密切跟踪(预研)后3G新技术的发展。,8/2/2023,TDSCDMA/3G,27,TD-SCDMA标准进展,TD-SCDMA标

13、准在3GPP R4方面的进展与WCDMA完善状况一样，对R4版本按时冻结；维护及修改相关标准:目前LCR TDD Uu较稳定，相关修改很少；Iub接口有少量修改文稿；经过研究对部分RRM射频参数做了一些修改。,8/2/2023,TDSCDMA/3G,28,对3GPP R5/R6标准完善、更新及发展UDHSA(上下行高速接入)专用/共享资源的快速分配IMS（多媒体子系统）:全IP软切换，实现与NGN的融合MBMS:单向、点到多点、向大量用户传输高速数据空中接口基站同步方法:利用DwPTS进行基站间同步终端定位:信号到达角(AOA)辅助定位方法(由智能天线和上行同步共同完成),TD-SCDMA标准

14、进展,8/2/2023,TDSCDMA/3G,29,七、中国3G频谱分配,8/2/2023,TDSCDMA/3G,30,八、产品演进方案,8/2/2023,TDSCDMA/3G,31,第二章 无线资源管理,一、什么是无线资源管理二、无线资源管理有何必要三、RRM在协议层中的位置四、TD-SCDMA系统特点五、TD-SCDMA系统资源内涵六、TD-SCDMA系统无线资源管理七、功率控制八、TD-SCDMA系统切换控制方案,九、TD-SCDMA系统接纳控制方案十、TD-SCDMA系统动态信道分配方案十一、负荷拥塞控制十二、TD-SCDMA无线链路监测方案十三、TD-SCDMA系统系统数据包调度方案

15、,8/2/2023,TDSCDMA/3G,32,一、什么是无线资源管理？,无线资源管理就是对移动通信系统中的有限无线资源进行分配和管理，使系统性能和容量达到联合最佳状态。,8/2/2023,TDSCDMA/3G,33,二、无线资源管理有何必要？,由于CDMA是统计时分复用资源，每个载波所有的用户共享频率、时间和功率资源，因此，CDMA是一个干扰受限系统，它必须在有效的无线资源管理和网络的优化规划等技术的配合下，才能获得理想的频谱利用率。RRM是提高和优化系统和网络性能核心技术，也是影响移动通信设备和整体系统性能的关键部分。其最终目的是保证网络服务质量(QoS)的前提下，最大限度的提高频谱利用率

16、和系统容量。,8/2/2023,TDSCDMA/3G,34,三、RRM在协议层中的位置,8/2/2023,TDSCDMA/3G,35,四、TD-SCDMA系统特点,TDD 模式独特的帧结构TDMA/CDMA/FDMA/SCDMA智能天线联合检测上行同步软件无线电,8/2/2023,TDSCDMA/3G,36,五、TD-SCDMA系统资源内涵,8/2/2023,TDSCDMA/3G,37,六、TD-SCDMA系统无线资源管理,频率功率码道时隙空间域虚拟物理资源,频率功率码道时隙空间域虚拟物理资源,TDD系统,FDD系统,8/2/2023,TDSCDMA/3G,38,1、RRM主要过程,功率控制过

17、程负荷控制过程接纳控制过程切换控制过程AMR模式控制包调度控制动态信道分配(DCA),功率控制过程负荷控制过程接纳控制过程切换控制过程AMR模式控制包调度控制动态资源分配(DRC),TDD系统,FDD系统,8/2/2023,TDSCDMA/3G,39,2、RRM使用的准则,功率准则基于接收功率基于发射发射功率基于干扰功率容量准则基于吞吐量基于资源利用率基于覆盖,质量准则基于QoS基于SIR基于BER容量准则,8/2/2023,TDSCDMA/3G,40,3、新技术对无线资源管理的影响,智能天线对无线资源管理的影响联合检测对无线资源管理的影响上行同步对无线资源管理的影响,8/2/2023,TDS

18、CDMA/3G,41,七、功率控制,1、什么是供率控制 通过一定的机制和算法控制发射机的发射功率，使发射机以合适的功率大小发射信号。,8/2/2023,TDSCDMA/3G,42,2、功率控制有什么好处？最小化网络干扰，小区内/间干扰通过控制，保证上下行链路的质量对抗阴影衰落和快速衰落克服远近效应，减轻角效应省电，减少UE和基站的发射功率,最终提高系统容量和性能,8/2/2023,TDSCDMA/3G,43,3、功率控制方法,8/2/2023,TDSCDMA/3G,44,4、功率控制要研究的问题,周期步长时延准确度收敛性,8/2/2023,TDSCDMA/3G,45,5、TD-SCDMA系统功

19、率控制方案,TD-SCDMA系统功率控制特点TD-SCDMA系统功率控制方案,8/2/2023,TDSCDMA/3G,46,6、TD-SCDMA系统功率控制特点,简单精确的开环功率控制简单稳步的外环功率控制简单实用的内环功率控制,8/2/2023,TDSCDMA/3G,47,7、开环功率控制,(1)主要用于随机接入过程，补偿路径损耗和阴影、拐角等效应带来的功率变化(2)与内环功控相结合，提高快速功控的效果和性能,8/2/2023,TDSCDMA/3G,48,8、TD-SCDMA系统外环功控,为内环功控设置SIRtarget根据环境的变化调整SIRtarget设置链路的SIRtarget范围主要

20、用于DPCH,8/2/2023,TDSCDMA/3G,49,9、内环功率控制方案,方法:基于检测接收机端的接收信噪比来进行发射功率调整的目的:使发射机以合理的功率发射，既不能低也不需要高作用:对抗各种衰落，降低系统干扰,8/2/2023,TDSCDMA/3G,50,10、TD-SCDMA系统功控-快速内环+开环,方法1.快速内环+周期性的开环调整方法2.快速内环+事件触发的开环调整,8/2/2023,TDSCDMA/3G,51,11、功率控制技术演进,新技术对功控的影响功率控制的演进方向,8/2/2023,TDSCDMA/3G,52,12、智能天线对功率控制的影响,减轻干扰，抗远近干扰的能力较

21、强功率控制的边界约束条件较为宽松对功率控制的要求降低了使功率控制的流程发生变化功率控制的平衡点方程变得复杂,8/2/2023,TDSCDMA/3G,53,13、联合检测对功率控制的影响,能有效降低小区MAI，从而降低了CDMA系统中远近效应，进而降低功率控制要求不能只通过对功控模型的某些参数的简单修正得到，而是具有较为复杂的非线性关系,8/2/2023,TDSCDMA/3G,54,八、TD-SCDMA系统切换控制方案,切换控制概述TD-SCDMA系统切换解决方案TD-SCDMA系统接力切换优势切换控制技术演进方向,8/2/2023,TDSCDMA/3G,55,1、切换控制概述,什么是切换？为什

22、么要设计切换触发切换的主要因素？切换控制分类切换控制基本过程切换控制要研究的问题,8/2/2023,TDSCDMA/3G,56,2、什么是切换？,在移动通信系统中，当呼叫中的移动台从一个小区移动到另一个小区，或由于无线传输、业务负荷量调整、激活操作维护、设备故障等原因，为了保证通信的连续性，系统要将该移动台与旧的小区建立的联系转移到新的小区上。这就是“越区切换”，简称“切换”。,8/2/2023,TDSCDMA/3G,57,3、触发切换的原因？,信号强度通信质量移动速度网络原因,8/2/2023,TDSCDMA/3G,58,4、切换的分类方式,硬/软(更软)/接力切换同频切换、异频切换小区内切

23、换/小区间切换系统内切换/系统间切换其他分类方式(同步/异步),8/2/2023,TDSCDMA/3G,59,5、切换的基本过程,切换控制过程测量过程判决过程执行过程切换的基本流程控制流程信令流程,8/2/2023,TDSCDMA/3G,60,6、切换控制要研究的问题,切换准则确定切换参数选择切换性能评估,8/2/2023,TDSCDMA/3G,61,(1)、切换准则确定,基于信号强度准则基于信号质量准则基于干扰准则基于负荷准则基于链路预算准则基于速率准则基于联合算法准则,8/2/2023,TDSCDMA/3G,62,(2)、切换的参数选择,切换判决所用参数信号强度门限参数质量门限参数负荷/干

24、扰门限类门限参数其他门限参数,8/2/2023,TDSCDMA/3G,63,(3)、切换性能评估,系统切换率切换成功率系统掉话率呼叫阻塞率资源利用率,8/2/2023,TDSCDMA/3G,64,7、TD-SCDMA系统接力切换解决方案,接力切换概述接力切换特点接力切换过程,8/2/2023,TDSCDMA/3G,65,(1)接力切换概念 接力切换使用上行预同步技术，在切换过程中，UE从源小区接收下行数据，向目标小区发送上行数据，即上下行通信链路先后转移到目标小区(2)接力切换特点具有硬切换和软切换两者优点克服硬切换和软切换两者缺点(3)接力切换应用应用于同步TDD系统中TD-SCDMA系统已

25、使用,8/2/2023,TDSCDMA/3G,66,（4）接力切换过程,测量过程预同步过程判决过程执行过程,8/2/2023,TDSCDMA/3G,67,接力切换的过程预同步,接力切换预同步过程分为开环预同步和闭环预同步开环预同步是针对基站间同步偏差固定，且同步精度高的情况闭环预同步，基站间不同步时采用闭环预同步，移动台与目标基站间需要一个反馈过程确定上行时间提前量,8/2/2023,TDSCDMA/3G,68,接力切换过程判决,切换判决过程主要是RNC根据切换判决算法，确定移动台是否需要切换，以及切换到哪个小区。切换判决算法主要依据移动台测量的P-CCPCH功率或信噪比，一些算法加入负荷等网

26、络信息。切换判决算法可以使用绝对门限、相对门限以及两种结合的方法。,8/2/2023,TDSCDMA/3G,69,接力切换过程执行,RNC判决移动台切换后，在目标小区为移动台分配信道。RNC通知目标小区为移动台建立无线链路。RNC通过Iub接口同时发送数据。RNC通知UE将物理信道重配置到目标小区。UE执行重配置，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务小区将无线链路释放。,8/2/2023,TDSCDMA/3G,70,（5）接力切换的优势,充分利用同步网络优势，在切换操作前使用预同步技术，使移动台在与原小区通信保持不变的情况下与目标小区建立同步关系。在切换操作中大大减少因失

27、步造成的丢包，这样在不损失容量的前提下，极大的提升了通信质量。大大缩短切换过程中的时延。降低了网络中的干扰，提升了容量和质量。接力切换具有硬切换和软切换两者的优点。,8/2/2023,TDSCDMA/3G,71,8、切换控制技术演进方向,新技术的影响自适应门限多级业务切换跨时隙业务的切换准则方法多频点中的切换不同扇区或波束间的切换,8/2/2023,TDSCDMA/3G,72,九、TD-SCDMA系统接纳控制方案,接纳控制概述TD-SCDMA系统接纳控制解决方案TD-SCDMA接纳控制方案性能优势接纳控制技术演进方向,8/2/2023,TDSCDMA/3G,73,1、接纳控制概述,什么是接纳控

28、制？为什么要做接纳控制？CDMA与TDMA&FDMA比较接纳控制基本方法接纳控制算法的性能评估,8/2/2023,TDSCDMA/3G,74,（1）什么是呼叫接纳控制？Call Admission Control(CAC)判断发起呼叫的用户是否可以接入系统，从而分配无线资源防止系统过载保证业务的服务质量(包括新用户和已连接用户),8/2/2023,TDSCDMA/3G,75,(2)何时使用接纳控制？UE的初始接入、无线承载建立UE发生切换处于连接模式的UE需增加业务,8/2/2023,TDSCDMA/3G,76,(3)CDMA与TDMA&FDMA接纳控制比较,8/2/2023,TDSCDMA/

29、3G,77,(4)接纳控制基本方法,基于硬资源的CAC基于干扰的CAC基于负荷的CAC基于链路增益矩阵的CAC,8/2/2023,TDSCDMA/3G,78,(5)接纳控制要研究的问题,采用何种接纳控制准则接纳控制门限参数的选择确定接纳控制方法的性能指标(接纳成功率、系统掉话率、系统资源利用率、算法复杂度等),8/2/2023,TDSCDMA/3G,79,2、TD-SCDMA系统接纳控制解决方案,基于码道硬资源的接纳控制方法特点,8/2/2023,TDSCDMA/3G,80,3、TD-SCDMA系统接纳控制方法优势,适合TD-SCDMA系统，简单实用,8/2/2023,TDSCDMA/3G,8

30、1,4、接纳控制技术演进方向,多级业务系统中系统容量的归一化表示多级业务系统接入新用户的负荷增量预测多频点系统接纳控制方案结合智能天线技术的呼叫接纳控制结合联合检测技术的呼叫接纳控制结合定位技术的呼叫接纳控制,8/2/2023,TDSCDMA/3G,82,十、TD-SCDMA系统动态信道分配方案,动态信道分配概述TD-SCDMA系统动态信道分配方案TD-SCDMA动态信道分配方案优势动态信道分配技术的演进方向,8/2/2023,TDSCDMA/3G,83,1、动态信道分配概述,什么是动态信道分配？动态信道分配所要解决的问题？动态信道分配要研究的问题？,8/2/2023,TDSCDMA/3G,8

31、4,(1)动态信道分配基本概念,将系统中的资源动态的分配给接入的业务。,按照分配方式分类,固定(FCA),动态(DCA),混合(HCA),8/2/2023,TDSCDMA/3G,85,(2)动态信道分配所要解决的问题,如何确保业务QoS，如何充分有效的利用有限的信道资源，以提供尽可能多的用户接入是动态信道分配技术要解决的问题。DCA技术的研究对象频率、时隙、扩频码的分配利用空间位置和角度信息优化资源配置DCA是一种最小化系统自身干扰的方法，其减小系统内干扰的手段更为多元化,8/2/2023,TDSCDMA/3G,86,(3)动态信道分配要研究的问题,策略:业务构成、系统负荷、网络性能指标、信道

32、和干扰的变化情况,主要方法,慢速DCA,快速DCA,8/2/2023,TDSCDMA/3G,87,2、TD-SCDMA系统动态信道分配方案,慢速DCA(SDCA)为小区分配资源修改小区的公共配置和公共信息快速DCA(FDCA)为承载业务分配资源对用户进行信道分配和信道重配置,8/2/2023,TDSCDMA/3G,88,(1)慢速DCA,慢速DCA为小区分配资源:频域资源的规划(工作频点)时域资源的调配(上下行时隙的分配)基于干扰等为信道分配优先级,8/2/2023,TDSCDMA/3G,89,上下行时隙分配(1),8/2/2023,TDSCDMA/3G,90,上下行时隙分配(2),8/2/2

33、023,TDSCDMA/3G,91,上下行时隙分配(3),划分小区上下行时隙比例，SDCA算法的主要工作之一，也是研究的热点和难点策略追求整个系统的容量最大化兼顾系统对各个小区多种业务阻塞率的要求,8/2/2023,TDSCDMA/3G,92,信道优先级的分配(1),为接纳控制作准备涉及到资源分配的原则单载波系统信道优先级是时隙优先级,8/2/2023,TDSCDMA/3G,93,信道优先级的分配(2),常用方法:系统负荷Node B和UE测量的本地干扰各时隙的干扰容限空闲码道数的多少依据业务确定设定优先级,8/2/2023,TDSCDMA/3G,94,(2)快速DCA,信道选择信道调整资源整

34、合,8/2/2023,TDSCDMA/3G,95,3、DCA所具有的技术优势,提高了频谱利用率减少了掉话提升链路和系统性能解决了大带宽业务低接入成功率增加了系统总的接入成功率解决了不对称业务资源优化适合非对称业务及多业务共存的系统弥补了终端的控制能力不足简化功率控制和切换的要求,8/2/2023,TDSCDMA/3G,96,4、动态信道分配技术演进方向,如何根据小区负荷和上下行业务量比例关系的变化动态的调整时隙分配结合定位技术、智能天线和联合检测技术进行灵活的信道分配利用智能天线的定向波束，减轻交叉时隙的干扰多频点系统中的DCA技术,8/2/2023,TDSCDMA/3G,97,十一、负荷拥塞

35、控制,通过一定的方法或准则，对系统承载能力进行监控和处理，确保系统在具有高性能高容量的目标下能稳定可靠的工作。,8/2/2023,TDSCDMA/3G,98,1、负荷拥塞控制的功能,LCC的主要功能是什么？,Load&Congestion Control（LCC）,预防拥塞,拥塞控制,8/2/2023,TDSCDMA/3G,99,2、LCC的基本步骤,步骤一、时隙负荷统计 步骤二、拥塞检测和拥塞恢复检测 步骤三、拥塞处理和拥塞恢复处理 测量上报、计算、门限判决、处理动作,8/2/2023,TDSCDMA/3G,100,3、TD-SCDMA中LCC的特点,以时隙为单位统计负荷分级控制按拥塞的时隙

36、个数划分级别增加了硬资源的拥塞判决和处理过程,8/2/2023,TDSCDMA/3G,101,4、TD-SCDMA中负荷拥塞方案优势,8/2/2023,TDSCDMA/3G,102,5、负荷拥塞控制技术的演进方向,智能天线和联合检测技术的LCC多频点系统的LCC多业务系统负荷因子的归一化表示方法自适应门限研究,8/2/2023,TDSCDMA/3G,103,十二、TD-SCDMA无线链路监测方案,无线链路监测概述TD-SCDMA无线链路监测解决方案TD-SCDMA无线链路监测性能优势,8/2/2023,TDSCDMA/3G,104,1、无线链路监测概述,什么是无线链路监测？为什么要做无线链路监

37、测？与RRM其他模块的关系无线链路监测要研究的问题？,8/2/2023,TDSCDMA/3G,105,(1)什么是无线链路监测？,按一定的方式或准则对无线链路的质量进行监测，并根据监测结果进行相应的处理。,8/2/2023,TDSCDMA/3G,106,(2)为什么要做无线链路监测？,无线链路质量不断变化协调RRM各模块之间的关系,8/2/2023,TDSCDMA/3G,107,(3)无线链路监测需要研究的问题,如何监测链路质量？如何监测链路恢复？如何调用其他模块？,8/2/2023,TDSCDMA/3G,108,2、TD-SCDMA无线链路监测解决方案,无线链路恶化监测无线链路恶化处理无线链

38、路恶化恢复检测无线链路恶化恢复处理,8/2/2023,TDSCDMA/3G,109,(1)RLS无线链路恶化检测,无线链路质量监测无线链路恶化判决 此阶段的关键是如何有效检测链路质量和设计判决链路恶化的准则,8/2/2023,TDSCDMA/3G,110,(2)RLS无线链路质量检测方法,基于导频强度和信号质量相结合的方法，包括:Node B单独上报参数的监测算法Node B和UE联合上报参数的算法,8/2/2023,TDSCDMA/3G,111,(3)RLS无线链路恶化处理,无线链路恶化处理是RLS算法的关键，包括三个步骤:判定恶化链路业务模型判定恶化原因确定处理方法，即调用优先级,8/2/

39、2023,TDSCDMA/3G,112,(4)RLS无线链路恶化恢复检测,原由:经过恶化处理的无线链路，一段时间后链路有可能恢复正常，为了保证业务的QoS和充分利用系统资源，需要对进行过恶化处理的链路进行恶化恢复检测，以便采取相应的恢复处理措施。方法:对功率和信号质量进行测量，并与相应的门限值进行比较，确定链路是否已经恢复正常。,8/2/2023,TDSCDMA/3G,113,(5)RLS无线链路恶化恢复处理,恢复业务原有配置对只进行了DCA或HC处理的恶化链路不做恢复处理,8/2/2023,TDSCDMA/3G,114,3、无线链路监测性能优势,及时监测各个无线链路的质量情况对恶化链路提供合

40、理的处理解决方案及时对恶化恢复链路进行恢复处理使RRM各功能模块有机协调工作,8/2/2023,TDSCDMA/3G,115,十三、TD-SCDMA系统数据包调度方案,包调度概述TD-SCDMA系统包调度解决方案TD-SCDMA系统包调度方案性能优势包调度技术演进方向,8/2/2023,TDSCDMA/3G,116,1、包调度概述,包业务的特点包调度的目的包调度算法组成,8/2/2023,TDSCDMA/3G,117,(1)包调度特点,尽力而为的传输Best Effort,3G业务的重要组成部分,业务很强的突发性Bursty,8/2/2023,TDSCDMA/3G,118,(2)包调度的目的,

41、Packet Schedule数据包调度，简称包调度(PS)保证服务质量(QoS)尽可能利用系统资源，提高吞吐量动态的分配和调整报业无占用的资源,传输速率,发射功率,8/2/2023,TDSCDMA/3G,119,第三章TD-SCDMA系统结构,一、基于GSM核心网的TD-SCDMA二、试验网结构三、无线接口协议结构,8/2/2023,TDSCDMA/3G,120,一、基于GSM核心网的TD-SCDMA,基于GSM核心网技术的TD-SCDMA系统(如图1)，即采用TD-SCDMA的无线接入网络，接入到GSM协议的核心网中(可以是传统GSM设备，也可以是以IP核心交换机为构架的支持GSM协议的设

42、备)；,8/2/2023,TDSCDMA/3G,121,TSM标准建立在GSM标注和TD-SCDMA标准之上。它是对部分GSM规范加以修改或扩充，使之能够支持TD-SCDMA的物理层而得到的。TSM规范的编号及内容与GSM对应的规范相一致。,8/2/2023,TDSCDMA/3G,122,TSM系统是GSM核心网络支持下的TD-SCDMA系统。其标准基于TD-SCDMA标准，但又不同于TD-SCDMA标准。两者在物理层的基本结构上保持一致。TSM系统的核心思想就是在现有的GSM网络中用TD-SCDMA技术提供第三代移动通信业务，以实现GSM向3G的平滑过渡。,8/2/2023,TDSCDMA/

43、3G,123,一方面利用第三代移动通信频谱来解决GSM系统容量不足，特别是在高密度区用户容量不足的问题，另一方面可以为用户提供第三代移动通信业务，即在初期实现高达384kbps的多种速率的数据业务。,8/2/2023,TDSCDMA/3G,124,图1 基于GSM核心网的TD-SCDMA系统的基本结构,空中接口(Uu接口)的无线接入部分使用TD-SCDMA技术；基站收发信机BTSC通过Abis+接口与基站控制器BSCE相连；BSCE通过A接口与MSC/VLR相连，通过Gb接口与SGSN相连；使用GSM核心网；,8/2/2023,TDSCDMA/3G,125,图1中所涉及到的设备实体包括：,移动

44、台(UE):无线部分使用TD-SCDMA技术基站收发信机(BTSC):为一个小区服务的无线收发信设备。其无线部分使用TD-SCDMA技术，通过Abis+接口与BSCE相连基站控制器(BSCE):具有对一个或多个BTSC进行控制以及相应呼叫控制的功能实体BTSC和BSCE设备组成了基站子系统(BSS)。基站控制器（BSCE）,它是保持原GSM的BSC硬件不变，仅对软件进行修改而成的。修改的主要目的是为了把原GSM的资源描述映射到TD-SCDMA的资源表中。这种映射在高层信令中将对无线资源控制子层（RRC）的协议造成影响，而其上层MM，CM和下层DL都不受影响。,8/2/2023,TDSCDMA/

45、3G,126,图1中所涉及到的设备实体包括：,A接口和Gb接口与GSM系统完全相同，不需要任何修改。Abis+是在Abis标准基础上的升级。空中接口Uu的物理层在底层（如射频、子帧结构、时隙结构及主要物理信道）和TD-SCDMA标准相同，其第二、三层结构主要基于GSM标准。,8/2/2023,TDSCDMA/3G,127,图1中所涉及到的设备实体包括：,移动业务交换中心(MSC):对位于它管辖区域中的移动台进行控制、交换的功能实体拜访位置寄存器(VLR):MSC为所管辖区域中MS呼叫接续所需检索信息的数据库。VLR存储与呼叫处理有关的一些数据，例如用户的号码、所处区域的识别、向用户提供的业务等

46、参数归属位置寄存器(HLR):管理部门用于移动用户管理的数据库。每个移动用户都应在其归属位置寄存器中注册登记服务GPRS支持节点(SGSN):执行移动性管理、安全管理和接入控制和路由选择等功能网关GPRS支持节点(GGSN):负责提供GPRS PLMN与外部分组数据网的接口，并提供必要的网间安全机制(如防火墙)。,8/2/2023,TDSCDMA/3G,128,二、试验网结构,如图2、图3所示的现有GSM网络中，使用TD-SCDMA的BSS设备，而保持GSM的核心网络。它继续使用A接口和Gb接口来分别提供话音(包括电路交换型数据)和分组数据业务；继续使用GSM的SIM卡、鉴权中心、短消息中心和

47、网络管理。整个试验系统由三部分组成：GSM核心网TD-SCDMA无线接入网(RAN)，包括BSCE，BTSC及相关的操作维护终端测试用终端，包括移动终端和固定终端、便携式PC、局域网服务器等。另外，在考虑TD-SCDMA系统到GSM的切换(可选)时，在组网结构中还需要增加相应的GSM系统的BSC和BTS(图中未包括)。,8/2/2023,TDSCDMA/3G,129,1、单系统配置,单系统配置无线子系统设备包括2个BTSC(TD-SCDMA基站)和1个BSCE(TD-SCDMA基站控制器)。核心网设备包括MSC/VLR和SGSN/GGSN，HLR/EIR以及相关的操作维护设备。,图2,8/2/

48、2023,TDSCDMA/3G,130,2、多系统配置,图3,8/2/2023,TDSCDMA/3G,131,3、频率配置,设备工作频率：20102025MHzTD-SCDMA网络采用以下的工作频段,8/2/2023,TDSCDMA/3G,132,载频间隔:1.6MHz每载波码片速率:每载波码片速率为1.28Mcps扩频方式:直接序列扩频方式(DS)，扩频因子SF=1/2/4/8/16双工方式:TDD调制方式:QPSK和8PSK帧结构:超帧720ms,无线帧10ms 子帧:一个10ms无线帧由两个子帧组成，每个子帧长为5ms时隙数:每子帧时隙数为7，作为业务信道，三个特殊时隙作为控制保护带:T

49、D-SCDMA系统间、TD-SCDMA与其它制式间的保护带待技术试验测试后确定。,4、TD-SCDMA空中接口参数,8/2/2023,TDSCDMA/3G,133,信道编码:卷积码、turbo码功率控制：开环+闭环控制长度：1dB、2dB或3dB控制速率：200次/s支持核心网：GSM、MAP智能天线：基站由8个天线组成天线阵,4、TD-SCDMA空中接口参数,8/2/2023,TDSCDMA/3G,134,5、TD-SCDMA与WCDMA及GSM的切换,TD-SCDMA(1.28Mcps TDD)与3GPP内其他模式之间的测量和切换已经在3GPP内进行讨论并正在完善之中TD-SCDMA-GS

50、M:测量和切换与UTRA 3.84Mcps TDD相同GSM-TD-SCDMA:在GSM以后的版本中,将会考虑向3G系统的切换问题,包括向TD-SCDMA的测量和切换(在3GPP GERAN讨论),8/2/2023,TDSCDMA/3G,135,三、无线接口协议结构,无线接口协议结构 无线接口高层各（子）层的主要 功能,8/2/2023,TDSCDMA/3G,136,无线接口协议层结构,8/2/2023,TDSCDMA/3G,137,1、无线接口协议层结构,无线接口主要分为三层：L1层-物理层L2层-数据链路层，包括MAC层媒体接入控制、RLC层无线链路控制、BMC层广播/多播控制、PDCP层