TD-SCDMA技术原理3G规划设计室2007/1
目录TD-SCDMA系统原理TD-SCDMA网络结构TD-SCDMA信道
什么是TD-SCDMA系统？Time DivisionSynchronizationCode Division Multiple Access（T＋C＋S＋F）
TD-SCDMA系统特点技术，带宽占用少2.采用多项新技术，频谱效率高3.上下行时隙分配灵活，提供数据业务优势明显
TD-SCDMA发展历程1998年6月29日TD标准提交国际电联1998年11月TD-SCDMA标准被ITU接受为3G候选建议2000年5月5日TD-SCDMA正式成为IMT2000标准之一2001年3月16日TD-SCDMA被写入3GPP R4版本2002年10月30日成立TD-SCDMA产业联盟2002年10月25日中国为TDD分配155MHz频率
中国TD-SCDMA频段共计155MHz：1880～1920MHz、2010～2025MHz、2300～
TD-SCDMA系统主要技术参数TD-SCDMA主要技术参数多址接入方式TDMA/DS-CDMA双工方式TDD码片速率载频宽度—1920，2010—2025，2200—2300载频频段(MHz)无线帧长度10ms(分为2个5ms子帧)子帧结构7个常规时隙和3个特殊时隙扩频技术OVSF调制方式QPSK,8PSK编码方式1/2，1/3卷积编码，Turbo编码数据传输速率,64kbps,144kbps,384kbps,2Mbps(R4 max)
TD-SCDMA帧结构
TD-SCDMA的突发结构¾TDD模式下的物理信道是将一个突发Burst在所分配的无线帧的特定时隙发射。¾一个Burst由2个数据部分、1个训练序列（中间码midamble）和保护间隔组成。¾一个Burst持续时间1个时隙。¾同时发送的多个突发的数据部分必须使用不同的OVSF信道码，但应使用相同的扰码。中间码部分必须使用同一个基本中间码，可使用不同偏移码。¾突发结构中的中间码又称为训练序列，用于进行信道估计、测量、保持上行同步以及进行功率测量。
TD-SCDMA的突发结构图
TD-SCDMA的突发结构图
TD-SCDMA的OVSF码TD-SCDMA系统可选的扩频因子为1/2/4/8/
TD-SCDMA调制方式TD-SCDMA中使用了8PSK（八相移频键控）和QPSK（四相移频键控）两种多电平调制方式。引入HSDPA之后,还将根据无线环境情况采用16QAM甚至更高阶的调制方式,以获得高的数据传输速率
TD-SCDMA的信道编码TD-SCDMA信道编码方式采用卷积编码、Turbo编码或无编码。对实时业务使用前向纠错（FEC）编码，对于非实时业务联合使用前向纠错(FEC)和自动重发（ARQ）。
TD-SCDMA系统小结通过本小节的学习,了解如下内容:9TD-SCDMA系统特点9TD-SCDMA标准化历程9TD-SCDMA主要技术参数9TD-SCDMA帧结构9TD-SCDMA系统调制/编码方式
TD-SCDMA系统复习-SCDMA系统特点?2.中国分配给TD-SCDMA的频段?-SCDMA的码片速率/载频带宽?-SCDMA的帧结构?-SCDMA的突发结构?-SCDMA突发中Midamble码的作用?
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TD-SCDMA网络结构
TD-SCDMA无线网络子系统UTRANUTRAN功能：负责移动用户终端UE和核心网CN之间传输通道的建立与管理。UTRAN组成：由无线网络控制器RNC和无线收发信机NodeB组成。
TD-SCDMA无线网络子系统网元RNCRNC功能：①控制一个或多个无线收发信机NodeB的网络功能实体；②完成无线资源管理，包括接纳控制、功率控制、负载控制、切换和分组调度等。RNC组成：①设备控制分系统②业务处理分系统③信令处理分系统④传输网络分系统
TD-SCDMA无线网络子系统网元NodeBNodeB功能：①提供标准开放的Uu接口，支持3G各类终端和各种业务入网。②提供标准开放的Iub接口，实现和无线网络控制器的通信联络，便于灵活的组网和控制。③兼容2G、系统的传统业务和技术，组网时可以和2G、系统的基站共址运行。NodeB组成：①基带处理模块②接入与控制模块③射频模块④天线模块⑤GPS模块
TD-SCDMA网络结构无线网络子系统实际的网络规划中，基于降低组网成本和有效地利用资源的原则，经常采用射频拉远的方法，将UTRAN分成DRNS和SRNS两个部分，利用光纤传输的方式，将DRNS延伸到远方，接入远端的用户业务，SRNS起业务汇聚作用，将本地和远端的业务集中处理，通过Iu接口同核心网通信。
TD-SCDMA网络结构无线网络子系统（1）服务RNS（SRNS，Serving RNS）对UE提供服务的RNS，该RNS执行基本的RRM操作，负责启动/终止用户数据的传送、控制和CN的Iu连接以及通过无线接口协议和终端进行信令交互。（2）漂移RNS（DRNS，Drift RNS）不对用户平面的数据进行数据链路层处理，而是在Iub接口和Iur接口透明传输的RNS。
TD-SCDMA无线网络子系统协议结构Uu接口和Iu接口的协议结构分成用户平面和控制平面两个部分。用户平面协议完成实际无线承载业务的接入，例如将用户数据根据用户面相关协议的标准纳入到无线网络子系统中，传输通过接入网的用户数据。控制平面协议控制无线业务的接入及其移动用户终端和无线网络系统间的各种连接情况，如业务请求、传输资源控制、切换等。此外，控制平面也提供非接入层消息透明传输的机制。注：UE和CN之间增加了一套非接入层的控制协议，如CM，MM，GMM以及SM等，这些协议和无线网络系统的管理和维护等功能相关。
TD-SCDMA核心网络子系统CN核心网是传统的有线通信网络和无线通信网络之间沟通的桥梁。TD-SCDMA的核心网兼容WCDMA的核心网，并且同WCDMA的核心网一样，基于演进的GSM/GPRS的网络核心网子系统的框架结构分成两个部分：电路交换（CS）域和分组交换（PS）域。
TD-SCDMA核心网络子系统接口3G系统接口：•Iu接口：接入网和核心网之间的接口•Iu_CS接口：接入网到核心网电路域的接口•Iu_PS接口：UTRAN利用该接口与核心网PS域的资源和IP网络建立通信，接入IP等传统数据通信网络的数据业务；2G/系统接口：•A接口：G网接入网到CS域的接口；•Gb接口：G网接入网到核心网PS域的接口。
TD-SCDMA核心网络演进TD-SCDMA的核心网标准也经历了从R99到R4/R5版本的演进过程。¾R99版本的核心网结构和G网的相同¾R4版本的核心网主要对电路域进行了改进，引入了软交换的概念，提出了控制和承载项分离的分层的网络结构，将电路域的MSC分裂成为MSC-Server和MGW.¾R5版本的核心网是在R4版本的基础上，对核心网分组域进行了改进，引入了IP多媒体子系统IMS。
TD-SCDMA核心网电路域9MSC 服务器（MSC Server）：主要实现呼叫控制、移动性管理等功能。MSC服务器中包含VLR，以存储移动用户的业务数据相关的数据等。9GMSC服务器（GMSC Server）：与MSC服务器的功能基本相似，兼作移动网络与外部网络的关口，完成应用层信令转换功能。
TD-SCDMA网络CS交换功能实体19媒体网关（MGW）：提供承载控制和传输资源，MGW还具有媒体处理设备（如码型变换器、回声消除器、会议桥等），执行媒体转换和帧协议转换。9信令网关（SGW）：连接信令网与IP网的设备，主要完成传统的PSTN/ISDN/PLMN侧的七号信令与3GPP R4网络侧IP信令的传输层信令转换。9拜访位置寄存器VLR：为其控制区域内移动用户提供建立呼叫接续服务，存储着进入其控制区域内已登记的移动用户相关信息。9归属位置寄存器HLR：存储着该HLR控制的所有存在的移动用户的相关数据，包括位置信息、业务数据、帐户管理等，依据本地网用户规模的不同，每个移动业务本地网中可设置一个或多个HLR 。9鉴权中心AC：AC存储着鉴权信息和加密密钥，用来防止无权用户接入系统和保证通过无线接口的移动用户通信的安全。AC属于HLR的一个功能单元部分，专用于TD-SCDMA通信系统的安全性管理。
TD-SCDMA网络CS交换功能实体29移动设备识别寄存器EIR：EIR存储着移动设备的国际移动设备识别码(IMEI)，通过核查白色清单、黑色清单、灰色清单这三种表格，在表格中分别列出了准许使用的、出现故障需监视的、失窃不准使用的移动设备的IMEI识别码9业务控制节点SCP:存储有关CAMEL的业务逻辑，参入呼叫控制应用服务器（AS），即SIP应用服务器、OSA应用服务器、CAMEL IM-SSF。它们提供增值的IM服务，或者存在于用户的归属网络，或者处在第三方的位置，第三方可以是个网络或独立服务器。
TD-SCDMA网络CS接口9Mc：MSC Server与MGW之间的接口，应用层协议为，可以基于ATM或IP。Mc接口支持移动特定功能，如SRNS的重定位/切换和锚定，通过 Server与GMSC Server之间的接口，这一接口实现局间的呼叫控制，应用层协议为ISUP或BICC（Bearer Independent Call Control），可以基于ATM或IP。
TD-SCDMA核心网分组域功能：核心网分组交换域使TD-SCDMA系统具备了对宽带多媒体业务以及其它数据业务的支持能力。包括节点：SGSN、GGSN、CG以及BG。
TD-SCDMA网络PS交换功能实体9SGSN相当于电路交换（CS）域中MSC，为UE提供分组数据服务，此外还有移动性管理、鉴权、加密、计费功能。9GGSN是核心网分组域与外部分组数据网络的接口，负责分配IP地址，并实现与外部网络协议的转换。9BG是辅助功能实体，实现与其他分组域网络的互通，BG为一个内置安全性协议和路由协议的路由器。9CG是计费网关。
TD-SCDMA网络结构小结通过本小节的学习,应掌握如下内容:9TD-SCDMA网络总体结构9TD-SCDMA无线网络结构,网络中包含的网元/各网元的功能9TD-SCDMA无线网络协议结构9TD-SCDMA核心网结构特点9TD-SCDMA核心网电路域功能实体、接口9TD-SCDMA核心网分组域功能实体
TD-SCDMA网络结构复习-SCDMA网络总体结构？2.无线接入网包括那些网元，各网元的功能？3.无线接入网包括那些接口?和SRNS的区别和功能?核心网的特点?6.核心网电路域包括那些功能实体和接口?7.核心网分组域包括那些功能实体？
目录TD-SCDMA系统原理TD-SCDMA网络结构TD-SCDMA信道
TD-SCDMA信道物理层处在空中接口的最底层。物理层向MAC层提供不同的传输信道，传输信道定义信息如何在空中接口上传输。
TD-SCDMA传输信道传输信道体现了物理层数据在空中接口中传递业务的方式和特征。传输信道可以从功能上分为两大类：专用传输信道和公共传输信道。（1）专用传输信道用于承载URTAN和UE之间的用户信息或控制信息。专用信道上的消息是针对单一用户的。（2）公共传输信道公共传输信道上的消息可以发送给所有的用户、一组用户或在某一时刻针对单一用户，针对单一用户的消息需要用UE ID进行识别。
TD-SCDMA传输信道分类
TD-SCDMA物理信道专用物理信道1.专用物理信道9下行物理信道的扩频下行物理信道采用扩频因子SF=16，多个并行的物理信道可支持更高的数据速率，并行的物理信道应采用不同的信道化码实现多码道并行同时发射。下行物理信道还可以采用扩频因子SF=1实现单码道传输。9上行物理信道的扩频上行物理信道的扩频因子SF可取值1，2，4，8，16。
TD-SCDMA物理信道公共物理信道2.公共物理信道1）主公共物理信道(PCCPCH)9BCH映射到P-CCPCHs信道。9P-CCPCHs的位置(时隙/码)是固定的(TS0)。P-CCPCHS映射到TS0最初两个码道，扩频因子为16。9P-CCPCH总是用天线的全小区覆盖模式发送的。9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，有且只有一个主载频。9P-CCPCH采用专用物理信道突发类型，没有TFCI。
TD-SCDMA物理信道公共物理信道2）辅助公共信道（S-CCPCH）9PCH和FACH可以映射到一个或多个辅助公共控制物理信道(S-CCPCH)，这种方法可使PCH和FACH的数量可以满足不同的需要。S-CCPCH所使用的码和时隙在BCH广播。9S-CCPCH扩频因子为169对支持多频点的小区，S-CCPCH将只在主载频上进行发送。9S-CCPCHs采用本节前面介绍的专用物理信道突发类型。S-CCPCHs可以包含TFCI。
TD-SCDMA物理信道公共物理信道3）快速物理随机接入信道（FPACH）9FPACH是Node B在单一突发上承载的对发送给用户设备的响应，该响应带有定时和功率电平调整指示的检测信号。9FPACH只使用扩频因子是16的一个资源单元，扩频码，训练序列和时隙位置由网络设置并且在广播信道上给出。9对支持多频点的小区，FPACH通常在主载频上进行发送。FPACH在辅载频上可以有条件使用，条件之一为UE在切换时可以在辅载频上使用FPACH信道。
TD-SCDMA物理信道公共物理信道4）物理随机接入信道（PRACH ）9RACH映射到一个或多个上行物理随机接入信道，这种情况下，可以根据运营者的需要，灵活确定RACH的容量。9对支持多频点的小区，PRACH将只在主载频上进行发送。9上行PRACH的扩频因子为4，8或16。其配置(时隙数和分配到的扩频码)通过BCH在小区中广播。
TD-SCDMA物理信道公共物理信道5）同步信道（DwPCH , UpPCH）9DwPCH用于下行同步而UpPCH用于上行同步。9DwPCH在每个子帧中以提供全小区覆盖的天线赋形发送。此外，它以高层信令给出的连续功率电平发送。9对支持多频点的小区，DwPCH将只在主载频上进行发送。UpPCH通常在主载频上进行发送。
TD-SCDMA物理信道公共物理信道6)物理上行共享信道9物理上行共享信道（PUSCH）使用DPCH突发结构。9用户物理层的特有参数，如功率控制、定时提前及方向性天线设置等，都可以从相关信道（FACH或DCH）中得到。9PUSCH为在上行链路中传送TFCI信息提供了可能。
TD-SCDMA物理信道公共物理信道7)物理下行共享信道9物理下行共享信道（PDSCH）采用DPCH突发结构。9用户物理层的特有参数，如功率控制、定时提前及方向性天线设置等，都可以从相关信道（FACH或DCH）中得到。9PDSCH为在下行链路中传送TFCI信息提供了可能。
TD-SCDMA物理信道公共物理信道8)寻呼指示信道9寻呼指示信道（PICH）是一个用来承载寻呼指示的物理信道。9对支持多频点的小区，PICH将只在主载频上进行发送。
TD-SCDMA物理信道和传输信道的映射
TD-SCDMA信道小结通过本小节的学习,应掌握如下内容:9TD-SCDMA传输信道的分类，各种信道的功能9TD-SCDMA物理信道的分类，各种信道的参数、功能9TD-SCDMA传输信道和物理信道之间的映射关系
TD-SCDMA信道复习传输信道的分类？物理信道的分类？专用物理信道的扩频因子在上下行链路的取值？
Q&A谢谢！
