移动通信第9章TD-SCDMA移动通信系统
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3. 第三代移动通信TD-SCDMA系统主要设备和技术介绍.1 TD-SCDMA标准的提出与形成.2 TD-SCDMA系统概述.2.1 TD-SCDMA系统主要技术性能概括地讲,TD-SCDMA系统的主要技术性能有:1. 工作频率: 2010~2025MHz2. 载波带宽: 1.6MHz3. 占用带宽: 5MHz (容纳三个载波,即1.6MHz×3)4. 每载波码片速率: 1.28Mcps5. 扩频方式: DS , SF=1/2/4/8/166. 调制方式: QPSK7. 帧结构:超帧720ms, 无线帧10ms8. 子帧: 5ms9. 时隙数: 710. 支持的业务种类:* 高质量的话音通信* 电路交换数据 (与当前GSM网络9.6Kbps兼容)* 分组交换数据(9.6~384Kbps,以后达到2Mbps)* 多媒体业务* 短消息11. 每载波支持对称业务容量:每时隙话音信道数:16 (8Kbps话音,双向信道,同时工作;也可以用两个信道支持13Kbps话音)每载波话音信道数:16×3=48 (对称业务)频谱利用率: 25Erl./MHz12. 每载波支持非对称业务容量:每时隙总传输速率:281.6Kbps (数据业务)每载波总传输速率:1.971Mbps频谱利用率: 1.232Mbps/MHz13. 基站覆盖范围:在人口密集市区: 3~5Km (根据电波传播环境条件决定)在城市郊区;适当调整时隙结构可达到10~20Km (与FDD制式相同)14. 通信终端移动速度:基于智能天线和联合检测的高性能数字信号处理技术,经过仿真,通信终端的移动速度可以达到250km/h。
15.具有良好的系统兼容性:* 支持与GSM/MAP、CDMA/IS-41核心网的连接* 支持与GSM系统间的切换及漫游* 具有与WCDMA(FDD 或TDD)相同的高层信令及网络结构* 支持核心网向全IP方向发展3.2.2 TD-SCDMA主要技术特点及优势根据ITM-2000的技术规范,为满足ITU规定的第三代移动通信的基本要求我们在TD-SCDMA系统中使用了许多国际上最新的先进技术,达到最大的系统容量、最高的频谱利用率、最强的抗干扰能力和最好的性能价格比,以适应以后发展的非对称数据业务、宽带多媒体和话音业务的需要。
选择第1章电信网概述1、电信网是为公众提供信息服务,完成信息传递和交换的通信网络。
2、根据电信网的构成及功能,通常把电信网分为业务网、传输网和支撑网。
3、OSI七层模型从下到上的第四层为传输层。
4、业务网面向公众提供电信业务,其中包括公用电话交换网、IP 网、移动通信网等。
5、传输网通过光纤、微波、卫星等传输方式为不同服务范围的业务网之间传送信号。
6、OSI七层模型从下到上的下三层为物理层、数据链路层、网络层。
第2章固定电话网1、采用电路交换方式的交换网能为任意一个入网信息流提供一条临时的专用物理通路。
2、现阶段我国长途网的结构为二级结构。
3、现阶段我们本地网的结构为二级结构。
4、长途网中的DCI间构成网状网。
5、本地网中的端局DL与设在该本地网中的长途局DCX之间应配备呼损小于0.5%的低呼损基干电路群。
5、电路交换通信的过程包括电路建立、通信、电路拆除。
6、交换节点可控制的接续类型有本局接续、出局接续、入局接续、转接接续。
7、现有的电话网络主要基于电路交换的网络,包括接入网、核心网、用户终端设备。
8、根据组网需要,本地网中的DL以下可接PABX、接入网、远端用户模块等用户接入装置。
9、本地网是由若干个端局或者由若干个端局和汇接局及局间中继、长市中继、用户线、话机终端等所组成的电话网。
第3章分组交换网1、分组传输时延首先取决于节点交换机的处理能力,处理能力用每秒能处理的分组数来表示。
2、数据报方式是将由用户报文拆分的每一个数据分组独立处理。
3、X.25协议包括3个不同的、独立的层。
4、X.25协议是针对同步终端与交换网之间交换数据而制定的通信协议。
5、所谓虚电路是只有在有数据传送时才占有这条逻辑电路。
6、分组是将用户要发送的报文拆分为一定长度的数据段,且在每个数据段前加上目的地址、分组编码、控制比特。
7、X.25协议的层次结构包括物理层、数据链路层、分组层。
8、分组交换网主要的性能指标有分组传输时延、虚电路建立时间、传输差错率、网络利用率。
图2-12 UTRA 用户平面和控制平面北京邮电大学无线信号处理与网络实验室(WSPN) 作者:彭木根 (pmg@)图2-19 Iu-BC总体协议结构图2-24 数据帧格式① 帧头中包含以下几部分:图2-25 控制帧格式图2-27 用户设备参考结构另一方面,移动终端(Mobile Termination, MT)是用户设备的一部分,它是网络进行无线传输的源对象也是终止对象,并且它具备无线传输的各种能力要求。
从移动系统的角度讲,本身就是实际的终端设备。
移动终端能够在接入网络中改变地址或者用相同的接入技术转移到其它接入网络的覆盖区域中。
UMTS网络系统的业务终端也是移动终端。
的网络终端(Network Termination, NT)功能组是MT的核心网络组成部分。
循非接入层协议来进行移动性管理(MM/GMM)和通信管理(CC/SM)。
所以,从纯粹的核心网络角度看,NT可以视为终端。
的无线终端(Radio Termination, RT)功能组只和无线接入相关。
RT包括的功能是针RT无线接入技术的业务。
RT遵循接入层协议,比如在物理无线连接之上的媒体Media Access Control, MAC),无线链路控制(Radio Link Control, RLCRadio Resource Control, RRC)等协议。
所以从UTRAN的角度来看,图2-28 UE的主要功能实体尽管终端结构和网络端的结构互不相同,但是一些相应的接口都可以在两端被识别。
自然而然两端使用的无线接口Uu是一样的。
参考点(参见图2-29)在移动终端把UTRAN和CN特定部分连接起来,就像网络端的连接一样。
实际上Tu参考点是专有的,它是嵌入在UE硬件中。
相应的图2-29 CN结构域根据各自支持用户业务的方式不同加以区分。
CS务提供电路交换类型连接的所有实体,以及所有支持相关信令的实体。
电路交换型连接在连北京邮电大学无线信号处理与网络实验室(WSPN) 作者:彭木根 (pmg@)图2-32 3GPP Release 4 网络体系结构示意图北京邮电大学无线信号处理与网络实验室(WSPN) 作者:彭木根 (pmg@)版权所有,翻印必究2-35 3GPP Release 5 网络体系结构示意图Release 5在其他性能方面也较Release 4有了很大的提高,简要归纳如下:)在空中接口上,增加了对TDD基站的分类;增强了)进行了多方面的性能增强,包括对源管理方面的优化,无线链路上的定时调整,资源预留和无线链路激活的分离,。
1、TD-SCDMA的多址接入方案是直接序列扩频码分多址(DS-CDMA)和TDMA,码片速率为1.28Mcps,扩频带宽约为1.6MHz,采用不需配对频率的TDD(时分双工)工作方式。
它的下行(前向链路)和上行(反向链路)的信息是在同一载频的不同时隙上进行传送的。
2、TD-SCDMA的基本物理信道特性由频率、码和时隙决定。
其帧结构将10ms的无线帧分成2个5ms子帧,每个子帧中有7个常规时隙和3个特殊时隙。
3、信道的信息速率与符号速率有关,符号速率由1.28Mcps的码速率和扩频因子所决定到上下行的扩频因子在1到16之间,因此各自调制符号速率的变化范围为80.0K 符号/秒~1.28M 符号/秒。
4、TD-SCDMA的三个信道类型:(1)物理信道在物理层定义,物理层受RRC的控制。
(2)传输信道作为物理层向高层提供的服务,它描述的是信息如何在空中接口上传输的。
(3)逻辑信道则是MAC层向上层(RLC)提供的服务,它描述的是传送什么类型的信息。
一、传输信道传输信道分为两类:1、公共信道:通常此类信道上的信息是发送给所有用户或一组用户的,但是在某一时刻,该信道上的信息也可以针对单一用户,这时需要用UE ID进行识别。
公共传输信道有6类:BCH、PCH、FACH、RACH、USCH和DSCH 。
其主要特性如下:1) 广播信道(BCH)广播信道是下行传输信道,用于广播系统和小区的特有信息。
2) 寻呼信道(PCH)寻呼信道是下行传输信道,当系统不知道移动台所在的小区时,用于发送给移动台的控制信息3) 前向接入信道(FACH)前向接入信道(FACH)是下行传输信道,当系统知道移动台所在的小区时,用于发送给移动台的控制信息。
FACH也可以承载一些短的用户信息数据包。
4) 随机接入信道(RACH)随机接入信道是上行传输信道,用于承载来自移动台的控制信息。
RACH也可以承载一些短的用户信息数据包。
5) 上行共享信道(USCH)上行共享信道(USCH)是几个UE共享的上行传输信道,用于承载专用控制数据或业务数据。
《移动通信技术》教学大纲
教学课时:72
一、课程定位、任务和目标
1.课程定位
专业基础课程
需要《现代通信技术基础》课程基础。
2.课程任务
移动通信概念、移动通信主要技术、移动通信各商用系统(GSM、IS-95CDMA、GPRS、WCDMA、TD-SCDMA、cdma2000、HSPA、LTE、5G NR)网络结构及关键技术、电波传播特性估算、噪声和干扰等。
3.教学目标
掌握移动通信基本概念、主要技术及各商用移动通信系统教学。
具体包括:掌握移动通信基本概念;掌握移动通信中的主要技术;熟悉各商用移动通信系统网络结构;了解电波传播、噪声干扰基本知识;培养学生职业道德。
二、课程教学重点和难点
重点:移动通信概念;移动通信主要技术;移动通信商用系统网络结构、空中接口、关键技术
难点:移动通信商用系统空中接口、关键技术
三、课程教学内容、基本要求和学时分配。
(初级)通信专业实务-移动通信系统-第3节第3代移动通信系统[单选题]1.WCDMA系统支持的切换方式不包括()。
A.硬切换B.接力切换C.软切换D.更(江南博哥)软切换正确答案:B参考解析:WCDMA系统支持软切换、更软切换、硬切换和无线接入系统间切换,也可以表述为同频小区间的软切换、同频小区内扇区间的更软切换、同一无线接入系统内不同载频间的硬切换和不同无线接入系统间的切换。
[判断题]2.移动通信需要给移动用户提供在运动过程中的不间断通信,因此只能采用无线通信的方式;同时由于通信双方或一方处于运动状态,位置在不断变化,所以对于移动通信系统需要特别关注以下特点和要求。
①电波传播环境复杂,传播条件十分恶劣;②无线传输信道开放,干扰十分严重;③频谱资源有限,业务量与日俱增,需解决频率资源复用问题:④网络结构多样、交换控制、网络管理复杂,是多种技术的有机结合;⑤移动通信设备(主要是移动台)必须适于在移动环境中使用,其可靠性要求高。
WCDMA系统只支持FDD双工方式,不支持TDD双工方式,其上行链路和下行链路分别使用两个独立的5MHz的载频。
A.正确B.错误正确答案:B参考解析:工作频段和双工方式。
WCDMA支持两种基本的双工工作方式:FDD和TDD。
在FDD模式下,上行链路和下行链路分别使用两个独立的5MHz的载频,发射和接收频率间隔分别为190MHz和80MHz。
此外,也不排除在现有的频段或别的频段使用其他的收发频率间隔;在TDD模式下只使用一个5MHz的载频,上、下行信道不是成对的,上、下行链路之间分时共享同一载频。
[判断题]4.WCDMA系统中,多址干扰与多径效应是一个相同的概念,可以通过Rake接收技术进行解决()?A.正确B.错误正确答案:B参考解析:本小题是对WCDMA技术中常见基本概念的考察。
多径主要有直射波与反射波形成的多径,其次还有低空大气层大气效应造成的几种途径并存的多径;多址干扰是指同CDMA系统中多个用户的信号在时域和频域上是混叠的。
学习目标:1、了解TD-SCDMA系统的主要特点2、了解TD-SCDMA空中接口协议结构3、熟悉TD-SCDMA逻辑信道、传输信道和物理信道相互间映射关系4、了解TD-SCDMA物理信道的功能、分层、帧结构和突发结构5、了解TD-SCDMA信道编码与复用、扩频、加扰及调制技术6、知道TD-SCDMA系统的码分配7、知道TD-SCDMA系统的基本物理过程8、知道TD-SCDMA系统采用的关键技术TD-SCDMA标准是中国信息产业部电信科学研究院在国家主管部门的支持下,根据多年的研究而提出的具有一定特色的第三代移动通信系统标准。
TD-SCDMA于2001年3月被第三代移动通信合作伙伴项目组织(3GPP)列为第三代移动通信采用的5种技术中的3大主流技术标准之一,与UMTS和IMT-2000的建议完全融合,其标准包含在3GPP的R4版本中,成为TD-SCDMA可完全商用版本的标准。
TD-SCDMA核心网与WCDMA核心网基本相同,所不同的地方在于无线接入网络部分。
TD-SCDMA的目标是要确立一个具有高频谱效率和高经济效益的先进的移动通信系统,与WCDMA和cdma2000标准比较,TD-SCDMA拥有独特的特点。
1.混合多址方式2.TDD双工方式3.TD-SCDMA的物理信道4.TD-SCDMA核心网络5.TD-SCDMA网络中的关键技术5.2 TD-SCDMA空中接口5.2.1 TD-SCDMA空中接口协议结构1 .TD-SCDMA 空中接口的协议结构2.TD-SCDMA系统信道介绍(1)逻辑信道逻辑信道是MAC 子层向RLC 子层提供的数据传输服务,表述承载的任务和类型。
逻辑信道根据不同数据传输业务定义逻辑信道的类型。
逻辑信道通常分为两大类:用来传输控制平面信息的控制信道和传输用户平面信息的业务信道。
(2)传输信道①公共传输信道广播信道(Broadcast Channel,BCH)寻呼信道(Paging Channel,PCH)前向接入信道(Forward Access Channel,FACH)随机接入信道(Random Access Channel,RACH)上行共享信道(Uplink Share Channel,USCH)下行共享信道(Downlink Share Channel,DSCH)高速下行共享信道(High Speed Downlink Share Channel,HS-DSCH)②专用传输信道仅有一类专用传输信道(Dedicated Channel,DCH),可用于上下行链路和特定UE之间的用户信息或控制信息的承载网络。
移动通信组网技术是指将许多无线基站组合在一起来实现移动网络通信的技术。
在这种通信系统中,所有基站都通过特定的协议来相互通信,使得移动设备可以在不同地点之间自由切换,这样就能够全方位地覆盖用户。
变化多样,下面将介绍几种常见的技术。
一、TD-LTE技术TD-LTE技术是目前市场上使用最广泛的一种组网技术,属于第四代移动通信技术。
它可以实现更高的数据传输速度和更大的容量,能够满足越来越多的用户需求。
TD-LTE技术主要应用于LTE移动电话技术中,具有快速传输数据、低延迟等特点。
二、WCDMA技术WCDMA技术是无线通信系统中的一种语音和数据通信标准,用于高速数据传输、视频通话等应用。
该技术不但能够提供更高的通信质量和网络容量,还能够通过动态资源管理来实现不同场景下的数据传输需求。
三、CDMA2000技术CDMA2000技术是第三代CDMA技术的升级版,主要应用于高速数据传输、语音和无线互联网等领域。
该技术在功能上与CDMA相似,但增加了更多的网络容量,能够提供更高的数据传输速度和更广泛的移动通信覆盖范围。
四、GSM技术GSM技术是一种标准的数字通信系统,主要用于语音和短信通信。
GSM技术主要用于第二代手机通信系统,并且仍然在许多国家得到广泛地应用。
该技术能够提供高质量的无线通信,同时还可以通过不同的频段来实现不同地理位置的覆盖,适用于城市和农村地区。
五、TD-SCDMA技术TD-SCDMA技术是一种用于无线通信系统的数字传输技术,主要用于高质量的语音通信、无线互联网和数据传输。
该技术可以充分利用现有的无线频谱,并提高用户体验。
TD-SCDMA技术的使用可以解决不同操作商之间的竞争问题,提高无线网络的效果,实现可靠性和可扩展性。
六、Wi-Fi技术Wi-Fi技术是一种无线局域网技术,能够在一定范围内实现高速的无线数据传输。
该技术不但能够实现宽带互联网接入,还可以用于流媒体的无线传输和信息交流,是现代的重要组成部分。