1、TD-SCDMA與WCDMA、GSM比較分析,1,目錄,無線原理及關鍵技術對比網絡規(guī)劃對比業(yè)務提供能力對比,2,移動通信系統發(fā)展歷程,第一代(80年代)模擬,第三代(2000)寬帶多媒體,第二代(90年代)數字,,,,AMPS,,TACS,,NMT,,其它,,模,擬,技,術,,,,GSM,,CDMA,IS95,,TDMA,IS-136,,PDC,,,,需求驅動,,數,字,技,術,,語,音,業(yè),務,,,,WCDMA,,CDMA

2、,2000,,,,需求驅動,,寬,帶,業(yè),務,,TD-SCDMA,3,3G技術演進,,,,,,,3G,標準,,,,,,,,,,,,,,,,WCDMA,核心網絡：基于MAP,,TD-SCDMA,核心網絡：基于MAP,,CDMA2000,核心網絡：基于ANSI-41,3G普遍采用的多址技術：CDMA,4,,頻分多址技術 FDMA 業(yè)務信道在不同頻段分配給不同的用戶。如TACS、AMPS。,時分多址技術 TDMA業(yè)務信道在不同的時

3、間分配給不同的用戶。如GSM、DAMPS。,碼分多址技術 CDMA 所有用戶在同一時間、同一頻段上，根據不同的編碼獲得業(yè)務信道。,多址接入技術,5,Shannon定理—信道編碼理論的基礎,Shannon定理：C=W*log2(1+S/N)其中C是信道容量(單位為bps)，W是RF帶寬，S/N是信噪比,例：C=200,000*log2(1+10)=691.886KbpsGSM的數據率為270.833Kbps，是在10dB SN

4、R條件下理論值的40%,6,GSM的無線傳輸方式,GSM采用時分多址、頻分多址和頻分雙工(TDMA/FDMA/FDD)制式。頻道間隔200 KHz。每載波含8個時隙，時隙寬為0.577ms。8個時隙構成一個TDMA幀，幀長為4.615ms。,7,WCDMA的無線傳輸方式和關鍵技術,FDD技術Rake接收機分集天線動態(tài)信道分配軟切換,,,FDMA+CDMA,,不同擴頻增益的碼，提供8~384Kbit/s,8,TD-SCDMA的無

5、線傳輸方式和關鍵技術,TDD技術智能天線聯合檢測上行同步動態(tài)信道分配接力切換,FDMA+TDMA+CDMA,9,主要技術參數比較,10,TD-SCDMA與TD-CDMA的比較,11,關鍵技術比較--雙工方式,,,,,,,時分雙工 (TDD)上行頻帶和下行頻帶相同,D,U,D,D,D,D,D,,,,,,,頻分雙工 (FDD)上行頻帶和下行頻帶不同,D,U,,,TD-SCDMA,WCDMA,U,12,關鍵技術比較--天線,TD

6、-SCDMA使用智能天線；WCDMA, GSM使用普通天線,,分集天線,智能天線,,,,13,關鍵技術比較--天線,,,智能天線能夠降低小區(qū)內和小區(qū)間干擾，提高系統容量,能量僅指向小區(qū)內處于激活狀態(tài)的移動終端正在通信的移動終端在整個小區(qū)內處于受跟蹤狀態(tài),能量均勻分布在整個小區(qū)內,TD-SCDMA,WCDMAGSM,14,關鍵技術比較--天線,智能天線能提高系統增益，增大覆蓋半徑,15,TD-SCDMA是TD系統核心技術，能有效降低

7、小區(qū)內和小區(qū)間的干擾；可以根據上行更好的估計下行，波束賦性的準確度高；需要跟蹤的每時隙用戶數少，波束賦性效果好；每時隙最多8個用戶，算法復雜度低。,WCDMA是WCDMA的可選技術；因為W上下行在不同頻段，相關性較小，根據上行估計下行信道特性的準確度降低，賦形效果不好；每載扇需要同時跟蹤的用戶數眾多，波束能量過于分散；每載扇支持用戶多，天線算法過于復雜。,關鍵技術比較--天線,智能天線在TD和W系統的適用度分析,16,關鍵

8、技術比較--檢測技術,,聯合檢測（多用戶檢測技術）,Rake接收技術（單用戶檢測技術）,TD-SCDMA,WCDMA,17,關鍵技術比較--檢測技術,聯合檢測技術最大處理16條多徑，RAKE接收技術最大處理4條多徑聯合檢測能降低90%的小區(qū)內干擾,WCDMA RAKE接收,TD-SCDMA 聯合檢測,18,TD-SCDMA每時隙最多8個語音用戶；OVSF碼長16位；Midamble長度144位，并且數量較少。,WCDMA每

9、載扇語音用戶容量在60個左右；上行OVSF碼長可達512位；沒有Midamble做信道估計。,關鍵技術比較—檢測技術,聯合檢測在TD和WCDMA系統的適用度分析,對于WCDMA系統，因算法過于復雜，采用聯合檢測技術難度很大,19,關鍵技術比較--切換方式,,接力切換,硬切換,GSM,TD-SCDMA,20,關鍵技術比較--切換方式,,接力切換,軟切換,WCDMA,TD-SCDMA,21,Node B之間要求同步 同步精度要求：幾

10、微秒 同步方法：GPS空中主從同步 Node B不需要同步 可以是同步或者異步,關鍵技術比較--同步方式,TD-SCDMA是同步CDMA系統，可以降低干擾,WCDMA,TD-SCDMA,22,關鍵技術比較--DCA技術,DCA全面降低干擾，從而使頻譜利用率得以優(yōu)化,23,關鍵技術對比小結,物理信道上的差別決定了關鍵技術方面的不同：TD-SCDMA在宏蜂窩必須使用智能天線系統，而且能夠發(fā)揮智能天線的性能。WCDMA一般采

11、用分集天線技術；GSM不支持智能天線，一般采用分集技術。TD-SCDMA采用聯合檢測技術，算法復雜度不高；WCDMA可以采用聯合檢測技術，但是算法復雜度過高，一般采用RAKE接收技術。TD-SCDMA采用接力切換，WCDMA采用軟切換，GSM采用硬切換。TD-SCDMA系統在空中接口，用戶是同步的，而WCDMA則不要求同步。,24,目錄,無線原理及關鍵技術對比網絡規(guī)劃對比業(yè)務提供能力對比,25,GSM網絡規(guī)劃概述,,,,,,,

12、,,,,,,,,,,GSM網絡規(guī)劃,,信息收集,容量規(guī)劃,覆蓋規(guī)劃,布站勘察,頻率規(guī)劃,無線網絡,,Erlang B 模型,,鏈路預算,,頻率復用小區(qū)分裂,26,TD-SCDMA與WCDMA在規(guī)劃方面的差異,27,覆蓋規(guī)劃的不同點—呼吸效應,WCDMA系統存在呼吸效應，TD系統中呼吸效應微弱TD-SCDMA各業(yè)務覆蓋半徑近似相同，可實現各種業(yè)務的連續(xù)覆蓋；WCDMA的上行覆蓋隨數據率的增加而減小。,WCDMA各業(yè)務覆蓋不一致,T

13、D-SCDMA各業(yè)務覆蓋基本一致,28,容量規(guī)劃,兩個系統做容量規(guī)劃都要首先要進行容量需求的預測。進行容量需求的預測要先進行用戶預測和業(yè)務預測。在TD-SCDMA和WCDMA網絡中，數據業(yè)務的比重顯著增加，且網絡上下行的業(yè)務流量普遍呈現出不對稱的特性，甚至有可能出現下行容量受限的情況。因此，TD-SCDMA和WCDMA容量估算需從上下行兩個方向分別進行。,29,容量規(guī)劃,和WCDMA相比，TD-SCDMA由于采用TDD模式、上行同步、

14、智能天線及聯合檢測技術，可以非常有效的抑制干擾，從而使得TD-SCDMA系統是碼道資源受限系統；WCDMA系統為干擾受限系統，通常負載因子約為50～70%。TD-SCDMA系統由于采用TDD模式，其上下行時隙可根據需要靈活配置，上下行容量也可以靈活配置，這一特性非常適合不對稱業(yè)務 。,30,容量規(guī)劃,前提 6個載波 3個時隙采用TDMA/CDMA/FDMA多址方式 采用智能天線、聯合檢測、DCA 有較多的異頻切換,前提 1

15、個載波，考慮小區(qū)負載和軟切換采用CDMA/FDMA多址方式 不采用智能天線、多用戶檢測 大部分為同頻切換,10M帶寬下TD-SCDMA容量用戶數 = 24x6-1 = 143個用戶,10M帶寬（雙向）下WCDMA容量用戶數≈60個用戶,31,碼資源規(guī)劃,兩種系統均采用信道化碼和擾碼的擴頻方案，其中信道化碼為OVSF碼，在上行用于區(qū)分用戶；擾碼在下行用于區(qū)分小區(qū)。,數據比特,擴頻后碼片,32,碼資源規(guī)劃,33,TD-SCDM