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摘自： http://hi.baidu.com/aegis2003/blog/item/f6b2a4252cb89d6b34a80f85.html TD-SCDMA作为TDD模式技术，比FDD更适用于上下行不对称的业务环境，是多时隙TDMA与直扩CDMA技术合成的新技术。 TD-SCDMA物理信道 TD-SCDMA系统的物理信道采用4层结构:系统帧号、无线帧、子帧、时隙/码。依据资源分配方案的不同，子帧或时隙/码的配置结构也可能有所不同。系统使用时隙和扩频码在时域和码域上来区分不同的用户信号。 1.1帧结构 3GPP定义的1个TDMA帧长度为10ms。TD-SCDMA系统为了实现快速功率控制和定时提前校准以及对一些新技术的支持（如智能天线），将1个10ms的帧分成2个结构完全相同的子帧，每个子帧的时长为5ms。每个5 ms的子帧由3个特殊时隙和7个常规时隙（TS0～TS6）组成。常规时隙用作传送用户数据或控制信息。在这7个常规时隙中，TS0总是固定地用作下行时隙来发送系统广播信息（在单载频小区，通常不承载业务），而TS1总是固定地用作上行时隙。其他的常规时隙可以根据需要灵活地配置成上行或下行，以实现不对称业务的传输，如分组数据。每个子帧总是从TS0开始。用作上行链路的时隙和用作下行链路的时隙之间由1个转换点分开。每个5 ms的子帧有2个转换点，第一个转换点固定在TS0结束处，而第二个转换点则取决于小区上、下行时隙的配置，可位于TS1～TS6结束处。 1.2时隙结构 时隙结构也就是突发的结构。TD-SCDMA系统共定义了4种时隙类型，它们是DwPTS、UpPTS、GP和TS0～TS6。其中DwPTS和UpPTS分别用作上行同步和下行同步，不承载用户数据，GP用作上行同步建立过程中的传播时延保护，TS0～TS6用于承载用户数据或控制信息。 1.2.1DwPTS时隙 DwPTS时隙用来发送下行同步码（SYNC_DL），其时隙长度为96chip，其中同步码长为64chip，前面有32chip用作TS0时隙的拖尾保护。Node B必须在每个小区的DwPTS时隙发送下行同步码。不同的下行同步码标识了不同的小区，其发送功率必须保证全方向覆盖整个小区。按物理信道来划分，发送下行同步码的信道也叫做下行同步信道（DwPCH）。在DwPTS时隙没有码分复用，也就是说，该时隙仅有1个物理信道DwPCH。 1.2.2UpPTS时隙 UpPTS时隙被UE用来发送上行同步码（SYNC_UL），以建立和NodeB的上行同步。UpPTS时隙长度为160chip，其中同步码长为128chip，另有32 chip用作拖尾保护。多个UE可以在同一时刻发起上行同步建立。Node B可以在同一子帧的UpPTS时隙识别多达8个不同的上行同步码。按物理信道划分，用于上行同步建立的信道也叫做上行同步信道（UpPCH）。1个小区中最多可有8个UpPCH同时存在。 1.2.3TS0～TS6时隙 TS0～TS6共7个常规时隙被用作用户数据或控制信息的传输，它们具有完全相同的时隙结构。每个时隙被分成了4个域：2个数据域、1个训练序列域（Midamble）和1个用作时隙保护的空域（GP）。 1.3数据域 数据域对称地分布于Midamble码的两端，每域的长度为352chip，所能承载的数据符号数取决于所用的扩频因子。每一数据域所能容纳的数据符号数S与扩频因子SF的关系为：S×SF＝352。在TD-SCDMA系统中，上行方向SF可取的值为：1、2、4、8、16，其对应的S值为：352、176、88、44、22，而在下行方向，SF可取的值仅为1和16两种，对应的S值为352和22。 2 TD-SCDMA单载频小区容量 2.1信道与BRU 在TD-SCDMA系统中，现有规范规定1个小区对应1个载频，1个信道就是载波、时隙、扩频码的组合，也叫1个资源单位。其中，1个时隙内由1个16位扩频码划分的信道有16个，它是最基本的资源单位，即BRU。1个信道占用的BRU个数是不一样的，1个RU（RUSF1）占用了16个BRU，1个RUSF8则占用2个BRU，通常1个语音业务信道需占用2个BRU，而在1个载波上，所能提供的BRU的最大个数是固定的。在每个RU中，即在1个常规时隙中含有2个数据符号字段，其中每个数据符号字段有352chip，则在1个RU中有352×2=704chip。当扩频因子为16时（对应1个BRU），在1个RU中所包含的数据符号数为704/16=44。如果采用QPSK调制方式，则在1个码道中所包含的数据比特数为44×2=88 bit；如果采用8PSK调制方式（此种调制方式一般应用于2M的业务），则在1个码道中所包含的数据比特数为44×3=132 bit。因为1个子帧的长度为5 ms，因此，当采用QPSK调制方式时，1个BRU的速率为88 bit/5 ms=17.6 kbit/s；当采用8PSK调制方式时，1个BRU的速率为132 bit/5 ms=26.4 kbit/s。 2.2多码道传输与单码道传输 在TD-SCDMA中，OVSF码的使用使得信道可以传输各种速率的数据：对于低速的数据可以采用较大的扩频因子（扩频增益大）；而高速的数据可以用较小的扩频因子（扩频增益小）。这样对于1个高速的（需要多个资源单元）承载业务，可以有2种信道分配方式：一是为该业务分配多个码道，其中每个码道都采用较大的扩频因子（较低的单信道数据速率），进行多码道传输，以达到较高的数据速率（如分配2个SF=16的码道）；二是仅为该业务分配1个（或者较少）码道，并使用较小的扩频因子（较高的单信道数据速率，如分配1个SF=8的码道）。 2.3时域集中分配与码域集中分配 对于多码道传输，也有2种不同的码道分配方式需要考虑：“码域集中分配”和“时域集中分配”，当然，也可以采用两者的结合。码域集中分配是首先将1个时隙内的多个码道集中分配给用户，如果该时隙内可用码道不够，再考虑分配其他时隙内的码道；而时域集中分配是同时将多个时隙分配给用户，但每个时隙可能分配更少的BRU给该用户。码域集中分配减少了每个时隙内的平均用户数，但由于在同一时隙可能同时需要多个码道，阻塞概率将高于时域集中分配原则。如下行128k数据业务，既可以使用每子帧1个时隙，每个时隙分配16个BRU（码域集中分配，简称方案一），也可以采用每个子帧2个时隙，每个时隙8BRU（偏向于时域集中，简称方案二）。假设系统能满码道工作，采用方案一，每个时隙平均可能有2个用户，而方案二则只可能有1个用户。同样，在系统不进行资源整合时，每个时隙有1个小业务量用户（譬如话音业务），则128k业务采用方案一的资源分配策略将被阻塞，而采用方案二则不会。同时，采用方案二，由于同一时隙支持的用户数较多，因此在空间上可以隔离，结合智能天线的波束赋形，小区内干扰较低，基于干扰的接纳控制时，方案二被阻塞的概率也降低了。从系统性能来看，时域集中分配总体上优于码域集中分配，但对RRM算法的要求和终端的设计要求也更高。因此，在覆盖受限的业务可以考虑时域集中分配，将所需的BRU分散到不同时隙，增大小区覆盖，而其他业务则主要考虑码域集中分配，降低RRM调度的复杂性。 2.4BRU需求量计算 在2G系统中，根据无线信道呼叫阻塞率指标和预测的话务量数据，可以直接查找ErlangB、ErlangC或PoissoN表得到所需的话音频道数。对应于TD-SCDMA系统，借助于爱尔兰呼损公式及计算表，也可以得到系统BRU的需求量，但计算相对复杂。下面通过1个实际的例子，介绍一下TD-SCDMA系统BRU需求量的计算方法。假设某城市支持的业务，同一种业务类型的不同速率有不同的业务ID，按不同业务处理。根据某种预测模型得到该区域的语音业务（业务1）为640Erl，业务2的通道速率为6400kbit/s，业务3的通道速率为10 666 kbit/s，业务4的通道速率为4 800 kbit/s；对于数据业务，在给定承载的前提下，可以将其转换成等效爱尔兰，即数据业务等效信道数=通道速率/承载速率，再查爱尔兰表，。要求的无线信道的呼叫阻塞率为2%。 考虑到单个TD-SCDMA载频所能提供的用户数量有限，要提高热点地区的系统容量覆盖，必须增加系统的载频数量。TD-SCDMA系统中，多载频系统是指1个小区可以配置多于1个载波频段的系统，并称这样的小区为多载频小区。 3.1TD-SCDMA多载频系统 为了提高TD-SCDMA单载频系统的性能，中国通信标准化协会（CCSA）在制定TD-SCDMA系统通信行标时，充分考虑了多载频系统的特殊性，在保持现有单载频系统规范最大程度稳定性的前提下，保持TD-SCDMA多载频系统的简单、易实现性。TD-SCDMA多载频系统将相同地理覆盖区域的多个小区（每个载频为1个小区）合并到一起，共享同1套公共信道资源，从而构成1个多载频小区。对TD-SCDMA多载频系统特作如下约定： 1个小区可配置多个载频，仅在小区/扇区的1个载频上发送DwPTS和广播信息（TSO），多个频点使用1个共同广播。针对每一小区，从分配到的n个频点中确定1个作为主载频，其他载频为辅助载频。在同1个小区内，仅在主载频上发送DwPTS和广播信息。 a）对支持多频点的小区，承载P-CCPCH的载频称为主载频，不承载P-CCPCH的载频称为辅载频。对支持多频点的小区，有且仅有1个主载频。 b）主载频和辅助载频使用相同的扰码和基本Midamble。 c）公共控制信道DwPCH、P-CCPCH、PICK、S-CCPCH、PRACH等规定配置在主载频上，信标信道总在主载频上发送。至于UpPCH、FPACH在辅载频上是否使用，以及如何使用将有待进一步确认。 d）多时隙配置应限定为在同一载频上。 e）同一用户的上下行配置在同一载频上。 g）主载频和辅载频的时隙转换点建议配置为相同。 3.2多载频特性对现有标准的影响 3.3多载频系统的优点 在实际组网时，如果采用上述多载频系统方案，可以有效地降低对基站发射机功率的要求，特别是当1个终端处于小区交界处时，它将具有如下优点： a）加快小区搜索。各小区由于仅在主载频上发送DwPTS导引信息，移动终端在进行小区搜索时，可有效地克服相同基站的相邻小区DwPTS，以及相邻基站的各个小区的DwPTS的干扰，从而提高终端接收导引信号的信噪比，加快移动终端的初始搜索速度。 c）切换简单。当测量结果送到RNC时，简化的测量将导致切换判定上的易于实现，从而使系统负荷减轻。 |
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