TD-SCDMA 书籍介绍

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丛书名：	TD-SCDMA规划设计手册
作者：	广州杰赛通信规划设计院
出版社：	人民邮电出版社
出版日期：	2007年3月

　　本书主要讲述TD-SCDMA网络的规划和设计，内容包括：技术原理分析、容量分析、覆盖分析、干扰分析、模拟预测、规划设计流程、组网相关问题、传输网组网、基站设备。

　　根据现有的国际标准、学术资料和厂家资料，首先分析TD-SCDMA关键技术的性能增益，然后再分析其覆盖、容量和干扰，在此基础上给出组网的相关方案和应注意的问题。

　　本书内容详实，适于熟悉GSM、CDMA网络规划设计的人员掌握TD-SCDMA网络规划设计，对研究3G网络规划设计和优化的技术人员也具有参考价值。

目　录

第1章　TD-SCDMA概述　1
1.1　TD-SCDMA发展史　1
1.1.1　背景知识　1
1.1.2　发展历程　3
1.1.3　技术规范　5
1.1.4　TD-SCDMA频段　6
1.2　TD-SCDMA通信系统　6
1.2.1　无线网络子系统　7
1.2.2　核心网子系统　11
1.3　TD-SCDMA技术演进　13
1.4　TD-SCDMA规划设计　15

第2章　TD-SCDMA原理分析　17
2.1　TD-SCDMA物理层　17
2.1.1　TD-SCDMA主要技术参数　17
2.1.2　TD-SCDMA信道及传输信道到物理信道的映射　20
2.2　TD-SCDMA关键技术　35
2.2.1　智能天线　35
2.2.2　联合检测　55
2.2.3　上行同步　61
2.2.4　接力切换　66
2.2.5　功率控制　71
2.2.6　动态信道分配　75

第3章　TD-SCDMA容量分析　82
3.1　容量影响因素　82
3.2　容量规划流程　83
3.2.1　业务预测　84
3.2.2　业务模型　85
3.2.3　容量分析思路　88
3.3　负荷因子分析　89
3.3.1　用户功率S0　89
3.3.2　(Eb/N0)req/PG的估计　90
3.3.3　Ioc/Ior的取值　91
3.3.4　负载与用户功率　93
3.4　并发用户数/BRU数　94
3.4.1　上行干扰受限角度　94
3.4.2　上行码字受限角度　97
3.4.3　下行功率受限角度　98
3.4.4　下行码字受限角度　99
3.5　业务组合　100
3.5.1　多业务混合下的Erlang值　101
3.5.2　每载频吞吐量/通道速率　102
3.5.3　混合业务吞吐率分析　103

第4章　TD-SCDMA覆盖分析　109
4.1　概述　109
4.2　链路预算关键项　109
4.2.1　有效发射功率　110
4.2.2　接收机热噪声功率　110
4.2.3　处理增益　111
4.2.4　接收机解调门限　112
4.2.5　接收机灵敏度　114
4.2.6　衰落余量　119
4.2.7　穿透损耗　121
4.3　链路预算　121
4.3.1　反向链路预算　121
4.3.2　前向链路预算　122
4.3.3　前反向链路平衡分析　123
4.4　覆盖半径的计算　123

第5章　TD-SCDMA干扰分析　125
5.1　干扰类型　125
5.2　系统内干扰　127
5.2.1　上下行干扰　127
5.2.2　邻频干扰　131
5.2.3　分析结论　132
5.3　系统间干扰　133
5.3.1　系统间干扰计算　133
5.3.2　系统间干扰分析方法　135
5.3.3　TD-SCDMA系统间干扰　137
5.3.4　TD-SCDMA与PHS系统间干扰　149
5.3.5　TD-SCDMA与WCDMA系统间干扰　154
5.3.6　TD-SCDMA与CDMA系统间干扰　161
5.3.7　TD-SCDMA与GSM系统间干扰　168

第6章　模拟预测　176
6.1　无线信号传播基础　176
6.1.1　电磁波传播特性　176
6.1.2　信号接收点移动性　176
6.1.3　电磁波传播信道　177
6.2　三维射线跟踪传播模型　179
6.2.1　电磁传播的影响因素　179
6.2.2　电磁传播模型分类　180
6.2.3　射线传播模型的原理　181
6.2.4　Volcano3D射线跟踪模型应用举例　184
6.2.5　射线跟踪模型和传统模型的选择　195
6.3　3G仿真　196
6.3.1　静态分析　196
6.3.2　静态仿真　196
6.3.3　动态仿真　198
6.3.4　仿真方法选择　199
6.4　仿真实例　200
6.4.1　智能天线对覆盖的影响　200
6.4.2　容量仿真　206

第7章　TD-SCDMA网络设计　208
7.1　规划设计流程　208
7.1.1　各专业分工接口　208
7.1.2　规划设计流程概述　209
7.1.3　无线网络规划设计流程　210
7.2　组网需要注意的问题　213
7.2.1　N频点组网技术　213
7.2.2　频率复用方式　216
7.3　时隙、码规划　221
7.3.1　时隙转换点　221
7.3.2　码规划　223
7.4　传输网组网　228
7.4.1　3G传输技术　228
7.4.2　TD-SCDMA传输解决方案　230
7.4.3　值得关注的问题　234
7.5　一体化基站　234
7.5.1　一体化基站的特点　235
7.5.2　一体化基站的组成　235
7.5.3　典型机房技术指标　236

缩略语　238

序言/前言

李进良
中国电子科技集团公司第七研究所 教授级高工
2006 年 12 月 21 日


 
　　2006 年对 TD-SCDMA 来说出现了三个标志性事件： 

　　首先是年初， 2006 年 1 月 20 日 ，信息产业部颁布， 3G 三大国际标准之一的 “ 中国标准 ” TD-SCDMA 为我国通信行业标准。

　　 其次是从 3 月到 11 月，进行了五城市 规模网络技术应用试验 ，再到友好用户测试。

　　 第三是 ITU 世界电信展于 12 月 4 日 至 8 日移师香港 隆重 举办， TD-SCDMA 产品集体全面亮相，成为电信展中最耀眼的明星。 

　　这一切预示 TD 商用的大幕，已被缓缓拉开。因此， 2006 年被人誉为“ TD 元年” 

　　一、 TD-SCDMA 作为中国通信行业标准具有突出优势 

　　信息产业部颁布， TD-SCDMA 作为我国通信行业标准，标志着这一标准技术已经成熟，商用进程被迅速推进，是具有里程碑意义的事件。 中国提出的 TD-SCDMA 是建立在我国自主知识产权基础上的国际技术标准，具有技术领先、频谱效率高并能实现全球漫游、适合各种对称和非对称业务、 建网和终端的性价比高等 优势。 

1 ． TD-SCDMA 的技术优势 

　　TD-SCDMA 是 TDD 和 CDMA 、 TDMA 、 FDMA 技术的完美结合，具有下列技术优势： 

　　第一，采用时分双工（ TDD ）技术，只需一个 1.6MHz 带宽，而 FDD 为代表的 cdma2000 需要 1.25 × 2 MHz 带宽， WCDMA 需要 5 × 2MHz 才能双工通信； 无须成对频段，适合多运营商环境。 

　　第二，采用智能天线、联合检测和上行同步等大量先进技术，可以降低发射功率，减少多址干扰，提高　　系统容量； 采用“接力切换”技术，可克服软切换大量占用资源的缺点；采用 TDD 不要双工器，可简化射频电路，降低系统设备和手机 成本。 

　　第三，采用 TDD 模式更适合传输下行数据速率高于上行的非对称互联网业务。 

　　第四，采用软件无线电先进技术，更易实现多制式基站和多模终端，系统更易于升级换代，可在 GSM 的大城市热点地区首先建设，借以满足局部用户群对 384kbps 多媒体业务的需求，通过 GSM/TD 双模终端以适应二网并存期用户漫游的要求。 

　　第五，采用 TDD 与 TDMA 更易支持 PTT 业务和实现新一代数字集群。 

　　2 ． TD-SCDMA 的频率优势 

　　我国 3G 工作频段与国际电联规定的对比详见表 1 与表 2 

　　表 1 频分双工 (FDD) 

(MHz) 
 上行 / 下行频带 
 双工带宽 
 上行 / 下行频带 
 双工带宽 
 总双工带宽 
 
ITU 
 1920 ～ 2010/2110 ～ 2200 
 90 
   
   
 90 
 
中国 
 1920 ～ 1980/2110 ～ 2170 
 60 
 1755 ～ 1785/1850 ～ 1880 
 30 
 90 
 

  

　　表 2 时分双工 (TDD) 

(MHz) 
 第一段 
 第二段 
 第三段 
 总带宽 
 
ITU 
 1885 ～ 1920 
 2010 ～ 2025 
   
 50 
 
中国 
 1880 ～ 1920 
 2010 ～ 2025 
 2300 ～ 2400 
 155 
 

　　中国 3G 频率规划与国际明显不同的是对适合时分双工的 50 MHz 频带增加了两倍多。表明中国 3G 标准得到了强有力的政策支持，为推进国内的产业化奠定了资源基础。 

　　3 ． TD-SCDMA 的业务优势 

　　TD-SCDMA 业务是基于在 TDD 双工模式下的 TDMA 、 CDMA 传输方式。每个载波在时域里的定期重复的无线帧结构被分为多个业务时隙，通过改变上 / 下行链路时隙的转换点，能够高效地支持对称和非对称的所有 3G 业务。 

　　该系统无须改变原基站和用户终端里射频硬件即可获得相应的系统性能。从 8kbit/s 到 2Mbit/s 的比特率，从对称业务到非对称业务的上 / 下行链路的 TDD 时隙比的变化，都可以通过系统调整来实现。 

　　首先，适于语音和多媒体实时业务的传输 

　　对并行的低速信号的传输，像语音和多媒体 实时业务 这种多个低比特率信号，将采用 CDMA 分别传输。由于 TD-SCDMA 的基础时分帧结构的特性，全部用户业务被分发到不同时隙上。同时系统可以根据业务带宽的要求动态调整占用的码道，可以使系统能高效地支持多个并发业务。 

　　其次，适于高速互联网和包交换业务的传输 

　　对串行的高速信号的传输，如互联网和其它包交换业务，则采用不同的扩频因子。对于高载干比的无线环境，数据速率可达 2Mbit/s 。对于低载干比环境，用户速率由于采用 QPSK 调制降为 768kbit/s 。 

　　4 ． TD-SCDMA 的成本优势 

　　TD-SCDMA 的成本优势来源于技术优势。它通过采用 TDMA 、 CDMA 、 SDMA 来抑制系统的干扰，提升系统容量，在网络覆盖上支持边缘覆盖和各业务覆盖半径相同，在网络特性上没有呼吸效应；使得网络容量和抗干扰得到很好均衡。同时，通过 TDD 方式来提高对不对称业务的支持效率，并在标准中充分考虑对混合业务的支持，使其具有很高的灵活性和扩展性。 

　　首先，系统设备单信道成本便宜一半 

　　3G 系统主要包括核心网、基站控制器和基站，系统投资最主要在基站，基站成本成为衡量系统设备成本的标志； TD-SCDMA 与 3G 的其它两种技术体制比较，核心网和基站控制器的成本没有明显差别；不同技术标准的基站差别较大，成本差别也较大。 

　　单基站成本 ，由于采用了智能天线技术，用多个低功率功放代替大功率功放，节省了大量的射频成本；同时，通过拉远型基站的推广，其天馈成本可以进一步下降， 因而其单基站成本比 WCDMA 更有优势。 

　　其次，各期建网成本大大降低 

　　网络建设大致可分为覆盖驱动期、容量驱动期和成熟期 3 个阶段， TD-SCDMA 在网络建设的不同阶段都具有成本优势。 

　　建设初期即为 覆盖驱动期 ，要求扩大和完善覆盖、对多业务进行低成本的连续覆盖是该期的主要任务； TD-SCDMA 每种业务的覆盖半径相同，并且能够进行广域覆盖。初期在对业务容量需求不高的地区可以使用较小的带宽进行覆盖（如 1.6MHz ），同时后期的网络建设不需要对前期网络进行调整，能够节省 30% 以上的基站数量。 

　　随着用户数、业务类型和业务量不断上升，一些高业务区的业务类型和网络容量不能满足要求，此时网络需要扩容，即为 容量驱动期 ，要求网络质量稳定、网络容量和业务类型能够快速扩展是该期的主要任务； TD-SCDMA 呼吸效应微弱，并且频点丰富，同时对多业务的支持比较灵活，这使得网络质量比较稳定，业务类型和容量扩展相当快捷，可节省大量的时间成本并提升业务收入。 

　　覆盖和容量交替驱动着网络的发展，当用户和业务增长缓慢或停滞，覆盖和容量已基本满足要求，即进入了 成熟期 ，要求网络便于维护是该期的主要任务； TD-SCDMA 的频谱效率高，在相同容量情况下，基站数量要少，同时结合其软件无线电技术，使得维护成本和升级成本具有较大优势。 

　　网络建设除了系统设备，还包括站址、机房、传输、电源、天线、铁塔等，由于社区景观和环保问题，站址获取越来越难，共享站址和配套资源已成为 3G 建设的主要问题； TD-SCDMA 由于对站址分布要求低，原有站址和配套资源的利用率较高， 90% 以上的原有站址可以利用。同时， TD-SCDMA 在不同阶段的网络建设不需要调整原有网络，使网络建设的工程量得到显著降低。 

　　此外，对于运营来说， TDD 便于获得单一频段，可节省大量频率使用费；干扰可控、支持异频叠加覆盖、码资源规划灵活等特点使网规网优设计简化，可为运营商节省大量技术培训费和人力资本费。加上专利和芯片的节约， 将使运营商部署 3G 的成本较其他两种 3G 技术显著减少。 

　　第三，终端成本优势明显 

　　TDD 的码片速率低很多，致使芯片成本低很多； 不用双工器和大功率线性功放，可简化射频电路，使得系统设备和手机成本较低。 已有 5 家相继推出 TD-SCDMA/GSM 双模手机芯片，大大加速了   手机商用化步伐。 无论欧美哪一个标准，国内企业都要交纳高额的专利使用费；即使按 5% 计算，几年累计即可高达 500 亿元，如果再加上入门费、芯片费，金额之大，更是惊人。而  TD-SCDMA 拥有自己的知识产权，掌握核心技术，具有中国开发生产的芯片，使得专利费用和终端价格会显著降低。特别是基于自主知识产权开发的芯片、终端和系统，国家的安全更有保证。 

　　由以上论述可以看出： 三种 3G 主流标准中 TD-SCDMA 性能价格比最佳，经严格的室内和外场测试都证实比 WCDMA 和 cdma2000 具有突出的优势。 

　　二 、 TD-SCDMA 规模网络试验证实满足商用需求 

　　2006 年 3 月国家决定对 TD-SCDMA 进行规模网络技术应用试验。 中国电信承建的保定网基站 103 个，由大唐 / 上海贝尔阿尔卡特、鼎桥提供设备；中国网通承建的青岛网基站 150 个，由大唐 / 上海贝尔阿尔卡特、中兴提供设备；中国移动承建的厦门网基站约 100 个，由中兴和鼎桥提供设备。三地先后完成施工，做了 规模网络优化， 完成了第一阶段的全网 1.6MHz 同频测试，第二阶段全网 5MHz 同频真实加载测试，第三阶段跨系统全网测试， 表现优异， 目前在进行友好用户和专业用户的发放工作，规模将为 2 万户左右。 从开始筹建到放号历时仅半年有余，其规模之大、速度之快、意义之重，在中国通信发展史中史无前例，在国际通信发展史中也属罕见。 

　　规模网络试验展示了何等重大意义？ 

　　1 ．通过实际考验， 可以得出结论， TD-SCDMA 在技术上完全满足 3G 商用运营的需求 。 其全线产品的成熟性已 得到充分验证和进一步提高，为后续大规模商用部署做好了准备。 消除了人们的疑虑。特别是理论与实践都证实 TD 的频谱效率很高， 拥有对 WCDMA 压倒性的诸多优势 ，为中国标准的三分天下树立了信心 。 

　　2 ．解决了 在大话务量、密集覆盖环境下系统设备和终端实际应用的许多问题，如智能天线的安装、手机的发烫等等；而且通过 规模网络试验带动了规模生产，使 TD 的产业化和商用化有了保证。 终端整体商用程度得以进一步提高，促使终端款式也日益多样化。 

　　3 ．积累了覆盖整个城市地区的网络规划、网络优化和运维经验。如接通率从初期的 40% 提高到 98% ，对同频组网、异频组网和 5M 同频、 N 频点组网等不同方式的适用性也胸有成竹，为将来在更大城市和地区的建网和大规模商用奠定了基础。 

　　三、 TD-SCDMA 成为 2006 香港世界电信展的耀眼明星 

　　ITU 世界电信展创办 30 多年以来首次跨出日内瓦，于 12 月 4 日 至 8 日移师香港 隆重 举办。 香港这颗得天独厚的东方明珠吸引了 全球众多信息通信企业赴港参展，许多国家相关政府官员也莅临参观、出席高层论坛，全球各大媒体也对此盛会及时充分报道。本届展会 有助于扩大世界对中国的了解，成为中国信息通信企业对外展示发展成果、开拓海外市场的 大好机会 。 

　　2006 香港世界电信展期间， TD-SCDMA 产品集体全面亮相：中国大唐、华为、中兴、普天自主研发并能实现商用量产的 TD-SCDMA 全系列产品和各种业务解决方案重拳出击。其全系列产品包括 RNC 、 OMC-R 、拉远型宏基站、宏基站、微基站、直放站、干放等等网络基础设施，以及各种终端设备，琳琅满目。所推出的 一键通 、 MMS 、 移动定位、可视电话、移动流媒体等在内的移动数据业务解决方案，丰富多彩。 可让客户在场景变换中亲身体验综合的 3G 业务。 因此， TD-SCDMA 成为电信展中最耀眼也最引人关注的明星。 

　　特别值得一提的是，大唐 通过实现拉远型宏基站的模式，把原来 31 根线降低到现在 6 根线。通过工程实践把将近 66 厘米 宽天线降到 47 厘米 ，并把原来两个塔放合二为一，降低了风阻和自重。 普天采用了中频拉远技术将数字基带信号进行转换，再将信号拉远传输到射频天线，只需要使用 2 根电缆就能实现。采用拉远技术能有效避免采用智能天线带来的线缆多、损耗大、距离短、成本高的缺陷，为站址选择、工程施工、灵活组网带来了极大的便利。可以有效减少复杂网络部署环境中的施工困难，在灵活构建网络的同时，还能有效降低运营商的资本支出和运营成本。 

　　为了创造良好的合作环境， 2006 年 11 月 23 日大唐移动与香港无线科技商会、香港无线发展中心共同宣布，进行全面合作，推动 TD-SCDMA 在香港的发展，成立 “ 香港数码港 TD-SCDMA 业务应用发展中心 ” ，大唐在数码港建设 TD 测试网，并提供手机给香港本地手机软件开发商实地测试相关技术，而毋须长途跋涉跑到内地去，不少对中国 3G 市场感兴趣的国外软件商也可运用香港的这个测试基地。香港测试的反映良好，手机的质素不俗，与目前市面的手机功能及款式无异。通话接收都没有问题，还尝试用手机做数据流下载，一边收看一边下载影片，效果都不错，视频对话相当流畅。以香港为首个海外测试中心，除了因为香港已应用 3G 一段时间，积累了相关经验外，更重要的是希望借助香港这个窗口，令外界更多了解中国的 3G 标准。 ” 

　　为了将来解决终端应用和终端一致性的问题，在此次展会上推出了 Arena 终端业务平台和 Arena 终端软件平台， 集中对 大唐 的几款终端方案进行介绍， 从源头上解决移动终端一致性的瓶颈问题。为各个厂家形成统一客观的终端应用软件一致性和互通性验证标准、测试标准提供一个友好的环境。 

　　在香港展上还展示了支持 高速下行链路分组接入（ HSDPA ）和 R4 混合组网的端到端解决方案。大唐移动专注于开展基于 TDD 模式的 3G 长期演进计划（ LTE ）研究，它基本的演进路径从单载波到 HSDPA ，到多载波捆绑的 HSDPA ，再到 LTE 。 TD- HSDPA 是本届展会的亮点业务。 

　　2006 年香港世界电信展使世人对中国 3G 标准刮目相看，为 TD-SCDMA 开拓海外市场铺平道路。继香港数码港后，大唐移动和中兴将在 2007 年一季度，跟韩国 SKT 进行战略合作在韩国再建设 TD-SCDMA 试验网。随着芯片处理能力、智能天线、联合检测、动态信道分配和移动终端小型多阵元天线技术的发展，更期望将来的辉煌， TD 能冲出亚洲，走向世界，真正成为 3G 的国际标准。 

　　四、 TD-SCDMA 网络建设要为大干快上作好准备 

　　在大规模建设商用网络即将全面启动前夕，可以预期网络 建设必将出现一个新的建设高潮。 为上 3G 网络作好充分准备 。 应该将规模网络试验取得的经验教训全面进行总结，把所发现的全部问题按标准规范、设备制造与网络建设分门别类进行梳理。 

　　属于行业标准方面的问题，如条文含糊容易误解的，要加以明确；不够完善的，要予以补充；出现错误的，要及时更正；还要制订具体的规范和指南，如 拉远型宏基站、终端业务平台和终端软件平台、终端应用软件一致性和互通性验证标准、测试标准等等 形成一套完备的 TD-SCDMA 系列标准。 

　　属于设备制造方面的问题，如基础设施安装调试不便，要加以改进；性能指标临界，要予以提高；出现的故障，要认真分析原因，切实提高可靠性；不同厂家的设备互有优劣，要组织相互学习，取长补短，携手共进。 

　　属于网络建设方面的问题，如站址选择、网络布局、频率指配，要按照 TD 特点及规模试验网建设的经验系统总结，上升为理论，编写 TDSCDMA 网络规划与优化手册 。 

　　由于 3G 网络的技术含量高， 网络规划设计的难度大，宽带业务需求的多样化和个性化，因此，其网络规划设计同主要承载话音和低速数据业务的 2G 移动通信网络相比更加复杂。 正确合理的网络规划设计是发挥 3G 优势的前提，也是解决其某些技术劣势的有效手段。 广州杰赛通信规划设计院有预见性地及时安排了《第三代移动通信规划设计丛书》的 课题，对 3G 的三种主流标准： WCDMA 、 cdma2000 和 TD-SCDMA 进行了认真消化；对第三代移动通信业务发展、 网络规划、网络设计优化、运营维护等方面进行了深入研究，掌握了相关技术，并形成了完善的设计工作流程。在此基础上结合我国的实际情况， 逐一编著 规划设计手册，针对每个标准的具体内容，包括相关的系统组成、网络结构、技术规范、指标要求，结合技术发展趋势和该院长期从事 GSM 和 CDMA 等 2G 网络规划设计所积累的经验，阐述通信工程设计人员应该掌握的专业知识，提供比较全面的网络规划设计技术资料、经验数据及常用图表。 WCDMA 规划设计手册已于 2005 年 4 月由人民邮电出版社出版， cdma2000 规划设计手册相继于 2006 年 2 月出版， 而 TD-SCDMA 规划设计手册 则是在上述 行业标准、 规模网络技术应用试验和 2006 香港世界电信展的 基础上完稿的。 

　　本书根据现有国际标准、 中国通信行业标准 和学术资料、厂家资料，首先 介绍 TD-SCDMA 的发展史、通信系统结构、网元和功能、技术演进、规划设计的特点和难点。 然后分析其 原理、 容量、覆盖、干扰，在此基础上给出组网相关方案。 

　　原理方面：主要对无线接口的物理层进行了总结和归纳；并对无线技术中的智能天线、联合检测、上行同步、接力切换、功控、动态信道分配技术对容量和覆盖的影响进行分析。 

　　容量方面：根据标准分析了 TD-SCDMA 的负荷因子，然后从干扰受限、功率受限、码字受限等角度分析了上下行语音业务和数据业务的并发用户数，并对多业务组合的 Erlang 值、吞吐率进行分析计算 。 

　　覆盖方面：根据标准中指标要求，结合各种测试环境下的结果确定接收机解调门限和接收灵敏度，并给出前反向链路预算和覆盖半径计算。 

　　干扰方面；分析了干扰类型、干扰计算方法，并给出 TD-SCDMA 系统内干扰、 TD-SCDMA 与 TD-SCDMA 、 PHS 、 WCDMA 、 CDMA 、 GSM 间干扰。 

　　模拟预测方面：详细叙述三维射线跟踪传播模型等较新的无线信号传播理论，给出有智能天线情况下 TD-SCDMA 的覆盖和容量仿真实例。 

　　网络设计方面：首先研究关键技术的性能增益，然后分析覆盖、容量，在此基础上给出组网问题和解决方案，给出规划设计流程、组网需要注意的问题、时隙及码规划、传输网组网、一体化基站。 

　　本书内容详实，适于熟悉 GSM 、 CDMA 网络规划设计的人员掌握 TD-SCDMA 网络规划设计，对研究 3G 网络规划设计、优化的技术人员也具有参考价值。期望本书能为 制定科学的基站规划方案及管理策略， 借以充分发挥 TD 技术和频率资源的优势，指导下一步在全国各地扩大规模、增加网点 的建网工程， 确保我国移动通信产业的健康发展，为构建和谐社会做出贡献。

丛书名：	TD-SCDMA第三代移动通信系统、信令及实现
作者：	李小文李贵勇陈贤亮彭大芹等
出版社：	人民邮电出版社
出版日期：	2003-1-1

　　本书全面介绍了第三代移动通信系统的体系结构，重点是我国具有自主知识产权的第三代移动通信系统TD-SCDMA技术。与其他介绍第三代移动通信的专著不同的是，本书把介绍的重点放在第三代移动通信技术所涉及的信令体系和实现方法方面。或者说，本书是从系统的角度来描述第三代移动通信系统，而对其涉及到的诸多算法并不作深入的介绍。全书按其自然结构分为上篇和下篇：上篇主要介绍了3GPP定义的第三代移动通信系统的网络结构及接口规范。下篇(从第6章开始)详细介绍了用户终端设备协议栈的开发流程以及开发过程中使用的工具。希望读者通过对协议栈开发流程的阅读，进一步加深对无线空中接口信令规范的理解。本书与第三代移动通信的发展紧密结合，从协议栈开发的角度来阐述3GPP规范，因而更容易为读者所接受。

目　录

	上篇

第1章 概述 

1.1 第三代移动通信的发展概况 
1.1.1 第三代移动通信系统(3G)的发展历史 
1.1.2 第三代移动通信系统概述 
1.1.3 国际电联关于3G的频谱划分计划 
1.1.4 3G系统的无线接口标准 
1.2 IMT-2000介绍 
1.2.1 TD-SCDMA(IMT-2000 CDMA TDD) 
1.2.2 WCDMA(IMT-2000 CDMA DS) 
1.2.3 CDMA 2000(IMT-2000 CDMA MC) 
1.3 3GPP规范 
1.3.1 IMT-2000无线接入网与核心网的标准化情况 
1.3.2 IMT-2000标准化组织结构 
1.3.3 3GPP2的标准化情况 
1.3.4 3GPP的标准化进展 
1.3.5 3GPP文档协议总体介绍 
1.4 第三代移动通信系统采用的关键技术 
1.4.1 多用户检测(Multi-user Detection) 
1.4.2 Turbo编/译码(Turbo Encode/Decode) 
1.4.3 软件无线电(Software Defined Radio) 
1.4.4 智能天线(Smart Antenna) 

第2章 网络结构及接口 

2.1 网络结构 
2.1.1 UMTS的通用协议结构 
2.1.2 UTRAN 
2.2 Iu接口 
2.2.1 概述 
2.2.2 Iu接口协议的功能 
2.2.3 Iu无线网络层控制平面协议 
2.2.4 Iu无线网络层用户平面协议 
2.2.5 服务区广播协议 
2.3 Iur接口 
2.3.1 概述 
2.3.2 Iur接口的协议结构
2.3.3 Iur无线网络层控制平面协议 
2.3.4 Iur公共传输信道数据流用户平面协议 
2.4 Iub接口 
2.4.1 概述 
2.4.2 Iub中Node B的逻辑模型 
2.4.3 Iub接口的协议结构
2.4.4 Iub接口无线网络层控制平面协议
2.4.5 Iub 公共传输信道数据流用户平面协议 
2.4.6 Iur/Iub DCH数据流用户平面协议 
2.5 Uu接口 
2.5.1 协议栈的层次结构 
2.5.2 UE在空闲模式下的任务 
2.5.3 UE在连接模式下的任务 
2.6 呼叫建立过程中的网络信令流 
2.6.1 寻呼过程 
2.6.2 RRC连接的建立过程 
2.6.3 DCCH的直接传输过程

第3章 物理层规范 

3.1 物理层向上层提供的服务 
3.1.1 控制信道 
3.1.2 传输信道 
3.1.3 物理层测量 
3.2 物理信道
3.2.1 帧结构
3.2.2 时隙结构
3.2.3 物理信道的分类 
3.3 信道的编码与复用
3.3.1 CRC校验
3.3.2 传输块的级连和分段
3.3.3 信道编码
3.3.4 无线帧长度均衡
3.3.5 第一次交织
3.3.6 无线帧分割
3.3.7 速率匹配
3.3.8 传输信道的复用 
3.3.9 物理信道分割 
3.3.10 第二次交织 
3.3.11 子帧分割 
3.3.12 物理信道映射
3.3.13 信道编码和复用举例 
3.4 物理层控制信息的编码 
3.4.1 传输格式组合指示(TFCI) 
3.4.2 前向物理接入信道(FPACH) 
3.4.3 寻呼指示信道(PICH) 
3.5 扩频、扰码和调制 
3.5.1 比特到信号星座图的映射 
3.5.2 扩频 
3.5.3 扰码 
3.5.4 SYNC-DL、SYNC-UL和Midamble码 
3.5.5 脉冲成形滤波器 
3.6 物理层过程 
3.6.1 小区选择 
3.6.2 UE的功率控制过程 
3.6.3 上行同步建立——随机接入过程 
3.7 信道配置举例 
3.7.1 传输信道信息 
3.7.2 物理信道信息单元 

第4章 链路层规范(RLC/MAC) 

4.1 介质接入控制(MAC)子层 
4.1.1 MAC子层提供的服务和MAC子层的功能 
4.1.2 MAC子层的逻辑结构 
4.1.3 逻辑信道和传输信道之间的映射
4.1.4 MAC实体 
4.1.5 层间通信 
4.1.6 对等层通信
4.1.7 基本过程
4.2 无线链路控制(RLC)子层 
4.2.1 RLC子层的总体模型 
4.2.2 RLC子层支持的功能 
4.2.3 RLC子层提供给高层的服务 
4.2.4 RLC子层与高层(RRC、PDCP、BMC)的层间通信原语 
4.2.5 透明模式(TM)实体 
4.2.6 非确认模式(UM)实体
4.2.7 确认模式(AM)实体
4.3 分组数据汇聚协议(PDCP)子层
4.3.1 协议结构
4.3.2 PDCP子层的功能 
4.3.3 层间通信 
4.3.4 对等层通信 
4.4 广播/多播控制(BMC)子层 
4.4.1 BMC子层的协议模型 
4.4.2 BMC子层的服务和功能 
4.4.3 层间通信 
4.4.4 基本过程

第5章 空中接口层3规范

5.1 无线资源控制(RRC)子层
5.1.1 RRC子层的协议模型
5.1.2 RRC子层的状态和状态转移
5.1.3 RRC连接管理 
5.1.4 无线承载控制
5.1.5 RRC连接移动性管理 
5.1.6 测量过程
5.1.7 RRC连接建立过程的消息流图
5.2 非接入层 
5.2.1 移动性管理(MM) 
5.2.2 连接管理(CM) 
5.3 空中接口的层3消息结构 
5.3.1 基于字节的表描述 
5.3.2 基于比特流的表描述 
5.3.3 ASN.1描述 

下篇

第6章 UE任务描述 

6.1 TSM标准 
6.1.1 系统简介 
6.1.2 TSM规范的结构 
6.1.3 TSM规范与TD-SCDMA的差异
6.2 空闲模式 
6.2.1 PLMN的选择过程 
6.2.2 小区选择/重选过程 
6.2.3 位置登记过程 
6.3 RR连接建立 
6.3.1 接入允许判断 
6.3.2 上行同步的建立 
6.3.3 随机接入 
6.3.4 主信令链路的建立 
6.3.5 RR连接建立过程中的其他任务 
6.4 专有模式 
6.4.1 SACCH过程 
6.4.2 信道指派 
6.4.3 切换
6.4.4 信道模式改变
6.4.5 加密模式设置
6.4.6 类标改变
6.4.7 类标询问
6.4.8 RR连接释放
6.4.9 服务小区/邻近小区的测量 

第7章 原语及状态描述 

7.1 系统结构 
7.1.1 系统模块组成 
7.1.2 系统接口 
7.2 物理控制层(HL1) 
7.2.1 原语定义 
7.2.2 物理控制层的状态划分 
7.3 数据链路层(DL)
7.3.1 原语定义
7.3.2 数据链路层的状态划分 
7.4 无线资源管理(RRM)子层 
7.4.1 原语定义 
7.4.2 RRM子层的状态划分 
7.5 移动性管理(MM)子层 
7.5.1 原语定义 
7.5.2 MM子层的状态划分 
7.5.3 MM子层的状态跃迁及原语 
7.6 连接管理(CM)子层 
7.6.1 原语定义 
7.6.2 CC子层的状态划分及跃迁 

第8章 规范描述语言(SDL)描述

8.1 SDL的基本概念
8.1.1 SDL结构
8.1.2 数据处理
8.2 无线链路控制层(RLC)的SDL描述
8.2.1 概述
8.2.2 功能
8.2.3 与3GPP RLC的比较 
8.2.4 接口原语定义 
8.2.5 UE端RLC的状态
8.2.6 SDL的实现

第9章 仿真及测试 

9.1 协议一致性测试和互操作性测试 
9.1.1 协议测试概述 
9.1.2 协议一致性测试 
9.1.3 互操作性测试
9.2 TSM终端协议测试的模型
9.3 TD-SCDMA终端协议测试参照的标准和主要的测试项目 
9.3.1 CC子层的测试 
9.3.2 MM子层的测试 
9.3.3 RR子层的测试 
9.3.4 L2层的测试 
9.3.5 HL1层的测试 
9.3.6 整体测试 
9.4 树表结合表示法——TTCN 
9.4.1 测试目的 
9.4.2 测试流程 
9.4.3 TTCN的实现 
9.5 SDL和TTCN协仿真的结果 
9.6 在线测试
9.6.1 测试环境
9.6.2 有限状态机实现 
9.6.3 测试过程 
9.6.4 测试过程举例 

附录A SDL使用指南

A.1 SDL软件安装
A.2 操作介绍
A.3 生成运行代码 

附录B TTCN使用指南

B.1 概述
B.2 几个概念
B.3 测试模型 
B.4 TTCN的Test Suite结构 
B.5 TTCN Suite的组成 
B.6 TTCN测试例的构造过程
B.7 一个假想的X协议和其IUT
B.8 基于X协议IUT的TTCN Test Suite的实现
B.9 SDL到TTCN-LINK自动转换步骤 
B.10 TTCN和SDL的协仿真 

附录C OMAP1510简介

C.1 概述
C.2 硬件结构
C.2.1 OMAP1510结构
C.2.2 OMAP1510外围接口
C.3 软件结构

缩略语
参考文献

丛书名：	TD-SCDMA第三代移动通信系统标准
作者：	李世鹤
出版社：	人民邮电出版社
出版日期：	2003-10-1

　　本书系统地介绍了TD-SCDMA第三代移动通信系统标准的主要内容。书中首先简要回顾了第三代移动通信系统标准的发展过程及TD-SCDMA标准的产生，并对WCDMA、CDMA 2000和TD-SCDMA三大主流标准的技术性能进行了比较。因为第三代移动通信系统标准的主要区别在于空中接口的物理层，所以本书在详细介绍了第三代移动通信系统的网络结构和接入网基本结构的基础上，重点介绍了TD-SCDMA的物理层、无线接口协议和无线射频特性等内容。同时，对TD-SCDMA所采用的先进技术，如智能天线、接力切换、动态信道分配及其对系统性能的改进进行了详细分析。本书最后，简单地讨论了第三代移动通信系统核心网络的发展和TD-SCDMA的组网方式。

目　录

	上篇

第1章 概述 

1.1 第三代移动通信的发展概况 
1.1.1 第三代移动通信系统(3G)的发展历史 
1.1.2 第三代移动通信系统概述 
1.1.3 国际电联关于3G的频谱划分计划 
1.1.4 3G系统的无线接口标准 
1.2 IMT-2000介绍 
1.2.1 TD-SCDMA(IMT-2000 CDMA TDD) 
1.2.2 WCDMA(IMT-2000 CDMA DS) 
1.2.3 CDMA 2000(IMT-2000 CDMA MC) 
1.3 3GPP规范 
1.3.1 IMT-2000无线接入网与核心网的标准化情况 
1.3.2 IMT-2000标准化组织结构 
1.3.3 3GPP2的标准化情况 
1.3.4 3GPP的标准化进展 
1.3.5 3GPP文档协议总体介绍 
1.4 第三代移动通信系统采用的关键技术 
1.4.1 多用户检测(Multi-user Detection) 
1.4.2 Turbo编/译码(Turbo Encode/Decode) 
1.4.3 软件无线电(Software Defined Radio) 
1.4.4 智能天线(Smart Antenna) 

第2章 网络结构及接口 

2.1 网络结构 
2.1.1 UMTS的通用协议结构 
2.1.2 UTRAN 
2.2 Iu接口 
2.2.1 概述 
2.2.2 Iu接口协议的功能 
2.2.3 Iu无线网络层控制平面协议 
2.2.4 Iu无线网络层用户平面协议 
2.2.5 服务区广播协议 
2.3 Iur接口 
2.3.1 概述 
2.3.2 Iur接口的协议结构
2.3.3 Iur无线网络层控制平面协议 
2.3.4 Iur公共传输信道数据流用户平面协议 
2.4 Iub接口 
2.4.1 概述 
2.4.2 Iub中Node B的逻辑模型 
2.4.3 Iub接口的协议结构
2.4.4 Iub接口无线网络层控制平面协议
2.4.5 Iub 公共传输信道数据流用户平面协议 
2.4.6 Iur/Iub DCH数据流用户平面协议 
2.5 Uu接口 
2.5.1 协议栈的层次结构 
2.5.2 UE在空闲模式下的任务 
2.5.3 UE在连接模式下的任务 
2.6 呼叫建立过程中的网络信令流 
2.6.1 寻呼过程 
2.6.2 RRC连接的建立过程 
2.6.3 DCCH的直接传输过程

第3章 物理层规范 

3.1 物理层向上层提供的服务 
3.1.1 控制信道 
3.1.2 传输信道 
3.1.3 物理层测量 
3.2 物理信道
3.2.1 帧结构
3.2.2 时隙结构
3.2.3 物理信道的分类 
3.3 信道的编码与复用
3.3.1 CRC校验
3.3.2 传输块的级连和分段
3.3.3 信道编码
3.3.4 无线帧长度均衡
3.3.5 第一次交织
3.3.6 无线帧分割
3.3.7 速率匹配
3.3.8 传输信道的复用 
3.3.9 物理信道分割 
3.3.10 第二次交织 
3.3.11 子帧分割 
3.3.12 物理信道映射
3.3.13 信道编码和复用举例 
3.4 物理层控制信息的编码 
3.4.1 传输格式组合指示(TFCI) 
3.4.2 前向物理接入信道(FPACH) 
3.4.3 寻呼指示信道(PICH) 
3.5 扩频、扰码和调制 
3.5.1 比特到信号星座图的映射 
3.5.2 扩频 
3.5.3 扰码 
3.5.4 SYNC-DL、SYNC-UL和Midamble码 
3.5.5 脉冲成形滤波器 
3.6 物理层过程 
3.6.1 小区选择 
3.6.2 UE的功率控制过程 
3.6.3 上行同步建立——随机接入过程 
3.7 信道配置举例 
3.7.1 传输信道信息 
3.7.2 物理信道信息单元 

第4章 链路层规范(RLC/MAC) 

4.1 介质接入控制(MAC)子层 
4.1.1 MAC子层提供的服务和MAC子层的功能 
4.1.2 MAC子层的逻辑结构 
4.1.3 逻辑信道和传输信道之间的映射
4.1.4 MAC实体 
4.1.5 层间通信 
4.1.6 对等层通信
4.1.7 基本过程
4.2 无线链路控制(RLC)子层 
4.2.1 RLC子层的总体模型 
4.2.2 RLC子层支持的功能 
4.2.3 RLC子层提供给高层的服务 
4.2.4 RLC子层与高层(RRC、PDCP、BMC)的层间通信原语 
4.2.5 透明模式(TM)实体 
4.2.6 非确认模式(UM)实体
4.2.7 确认模式(AM)实体
4.3 分组数据汇聚协议(PDCP)子层
4.3.1 协议结构
4.3.2 PDCP子层的功能 
4.3.3 层间通信 
4.3.4 对等层通信 
4.4 广播/多播控制(BMC)子层 
4.4.1 BMC子层的协议模型 
4.4.2 BMC子层的服务和功能 
4.4.3 层间通信 
4.4.4 基本过程

第5章 空中接口层3规范

5.1 无线资源控制(RRC)子层
5.1.1 RRC子层的协议模型
5.1.2 RRC子层的状态和状态转移
5.1.3 RRC连接管理 
5.1.4 无线承载控制
5.1.5 RRC连接移动性管理 
5.1.6 测量过程
5.1.7 RRC连接建立过程的消息流图
5.2 非接入层 
5.2.1 移动性管理(MM) 
5.2.2 连接管理(CM) 
5.3 空中接口的层3消息结构 
5.3.1 基于字节的表描述 
5.3.2 基于比特流的表描述 
5.3.3 ASN.1描述 

下篇

第6章 UE任务描述 

6.1 TSM标准 
6.1.1 系统简介 
6.1.2 TSM规范的结构 
6.1.3 TSM规范与TD-SCDMA的差异
6.2 空闲模式 
6.2.1 PLMN的选择过程 
6.2.2 小区选择/重选过程 
6.2.3 位置登记过程 
6.3 RR连接建立 
6.3.1 接入允许判断 
6.3.2 上行同步的建立 
6.3.3 随机接入 
6.3.4 主信令链路的建立 
6.3.5 RR连接建立过程中的其他任务 
6.4 专有模式 
6.4.1 SACCH过程 
6.4.2 信道指派 
6.4.3 切换
6.4.4 信道模式改变
6.4.5 加密模式设置
6.4.6 类标改变
6.4.7 类标询问
6.4.8 RR连接释放
6.4.9 服务小区/邻近小区的测量 

第7章 原语及状态描述 

7.1 系统结构 
7.1.1 系统模块组成 
7.1.2 系统接口 
7.2 物理控制层(HL1) 
7.2.1 原语定义 
7.2.2 物理控制层的状态划分 
7.3 数据链路层(DL)
7.3.1 原语定义
7.3.2 数据链路层的状态划分 
7.4 无线资源管理(RRM)子层 
7.4.1 原语定义 
7.4.2 RRM子层的状态划分 
7.5 移动性管理(MM)子层 
7.5.1 原语定义 
7.5.2 MM子层的状态划分 
7.5.3 MM子层的状态跃迁及原语 
7.6 连接管理(CM)子层 
7.6.1 原语定义 
7.6.2 CC子层的状态划分及跃迁 

第8章 规范描述语言(SDL)描述

8.1 SDL的基本概念
8.1.1 SDL结构
8.1.2 数据处理
8.2 无线链路控制层(RLC)的SDL描述
8.2.1 概述
8.2.2 功能
8.2.3 与3GPP RLC的比较 
8.2.4 接口原语定义 
8.2.5 UE端RLC的状态
8.2.6 SDL的实现

第9章 仿真及测试 

9.1 协议一致性测试和互操作性测试 
9.1.1 协议测试概述 
9.1.2 协议一致性测试 
9.1.3 互操作性测试
9.2 TSM终端协议测试的模型
9.3 TD-SCDMA终端协议测试参照的标准和主要的测试项目 
9.3.1 CC子层的测试 
9.3.2 MM子层的测试 
9.3.3 RR子层的测试 
9.3.4 L2层的测试 
9.3.5 HL1层的测试 
9.3.6 整体测试 
9.4 树表结合表示法——TTCN 
9.4.1 测试目的 
9.4.2 测试流程 
9.4.3 TTCN的实现 
9.5 SDL和TTCN协仿真的结果 
9.6 在线测试
9.6.1 测试环境
9.6.2 有限状态机实现 
9.6.3 测试过程 
9.6.4 测试过程举例 

附录A SDL使用指南

A.1 SDL软件安装
A.2 操作介绍
A.3 生成运行代码 

附录B TTCN使用指南

B.1 概述
B.2 几个概念
B.3 测试模型 
B.4 TTCN的Test Suite结构 
B.5 TTCN Suite的组成 
B.6 TTCN测试例的构造过程
B.7 一个假想的X协议和其IUT
B.8 基于X协议IUT的TTCN Test Suite的实现
B.9 SDL到TTCN-LINK自动转换步骤 
B.10 TTCN和SDL的协仿真 

附录C OMAP1510简介

C.1 概述
C.2 硬件结构
C.2.1 OMAP1510结构
C.2.2 OMAP1510外围接口
C.3 软件结构

缩略语
参考文献

丛书名：	第三代移动通信系统
作者：	胡捍英杨峰义
出版社：	人民邮电出版社
出版日期：	2001 年 8 月

　　本书全面讨论了第三代移动通信系统的无线传输技术等新技术，内容覆盖了第三代移动通信的基本概念，CDMA技术的基本原理，无线传播环境的相关知识，UTRA　FDD，TDD等几种多址方式的无线接口规范以及UTRAN　Iu系列接口标准的基本内容。

目　录

	第一章   绪论         
1    1   第三代移动通信系统的发展      
1    2   第三代移动通信系统RTT评估方法      
1    3   第三代移动通信系统的基本特征      
1    4   第三代移动通信系统关键技术      
参考文献 
  
第二章   CDMA基本原理         

2.1   码分多址基本概念

2.1.1 抗干扰能力

2.1.2 多径环境下的效果

2.1.3 码分多址（CDMA）

2.1.4 CDMA网络的容量   

2.2   二进制序列生成

2.2.1 相关函数

2.2.2 线性递归

2.2.3 利用LFSR长除生成序列

2.2.4 扩展伽罗瓦域表示的序列

2.2.5 m序列

2.2.6 m序列的迹表示

2.2.7 序列的抽样

2.2.8 二进制m序列的互相关

2.2.9 组合二进制序列

2.2.10 Gold序列         

2.3   四相序列

2.3.1 Kasami序列

2.3.2 四相序列的S(1)族结构

2.3.3 四相序列的S(2)族结构

2.3.4 四相序列的构成   

参考文献


第三章   IMT-2000移动信道模型      
3.1   多径传播
3.1.1 对于单音的衰落和多普勒频移
3.1.2 频率选择性衰落信道

3.1.3 宽带信道模型         

3.2   IMT-2000测试环境

3.2.1 测试环境

3.2.2 传播模型

3.2.3 链路预算样本和应用模型         

3.3   传播模型

3.3.1 路径损耗模型

3.3.2 信道脉冲响应模型         

参考文献   

   第四章   CDMA同步技术         

4.1   最大似然参量估计      

4.2   码同步

4.2.1 问题定义

4.2.2 信号参量的不确定性区间

4.2.3 检测器结构

4.2.4 并行与串行实现

4.2.5 二维搜索

4.2.6 串行搜索         

4.3   性能测量      

4.4   性能分析方法

4.4.1 变换域分析

4.4.2 直接方法

4.4.3 改进的搜索策略         

4.5   自动判决门限电平控制(ADTLC)

4.5.1 瞬时门限设置算法

4.5.2 恒定误警率算法(CFAR算法)         

4.6   序贯检测

4.6.1 常用的序贯检测

4.6.2 序贯概率比检测

4.6.3 性能分析方法

4.6.4 应用         

4.7   锁定检测器      

4.8    码跟踪环

4.8.1 基带迟早跟踪环

4.8.2 非相干迟早跟踪环

4.8.3 抖动非相干迟早跟踪环

4.8.4 双抖动DLL         

4.9   WCDMA时分导频信道的相干跟踪环

4.9.1 WMSA信道估计

4.9.2 WMSA信道估计滤波器

4.9.3 时分导频信道相干码跟踪环         

4.10   衰落信道下的码片跟踪

4.10.1   信道模型

4.10.2使用广义卡尔曼滤波器进行PN码延迟及多径的联合估计

第五章   UTRA FDD(WCDMA)无线接口

   5   1   概述

5   1   1 协议结构

5   1   2 Uu接口各层的主要功能

5   1   3 Uu接口的基本参数   

5   2   物理信道结构

5   2   1 传输信道与物理信道

5   2   2 上行物理信道

5   2   3 下行物理信道

5   2   4 传输信道到物理信道的映射

5   2   5 物理信道间的定时关系   

5   3   业务复接与信道编码

5   3   1 物理层数据传输格式和配置

5   3   2 信道编码与复接

5   3   3 传输格式检测   

5   4   物理层过程

5   4   1 同步过程
5   4   2 功率控制
5   4   3 物理随机接入过程   
5   5   MAC子层

5   5   1  概述
5.5.2 MAC子层功能描述
5.5.3 基本过程示例   

5   6   RLC子层
5.6.1 RLC模型
5.6.2 RLC功能与提供的业务
5.6.3 基本工作过程   
5   7   RRC子层

5   7   1 概述
5   7   2 RRC层的功能
5   7   3 RRC基本过程   
参考文献

第六章   UMTS地面接入网络（UTRAN）

   
6   1   概述
6   1   1 UTRAN结构
6   1   2 UTRAN基本功能
6   1   3 UTRAN接口的通用协议模型   
6   2   Iu接口
6   2   1 概述

6   2   2 使用传输网络用户平面作为信令承载——SCCP的使用

6   2   3 Iu层1

6   2   4 Iu接口的信令传输（RANAP信令承载）

6   2   5 Iu接口数据传输
6   2   6 RANAP信令
6   2   7 用户平面(UP)协议
   6   3   Iur接口
6   3   1 概述
6   3   2 SCCP的使用
6   3   3 Iur 接口上的DRNS 逻辑模型

6   3   4 RNSAP信令承载

6   3   5 RNSAP信令

6   3   6 Iur数据传输   
6   4   Iub接口

6   4   1 概述

6   4   2 Iub接口协议的功能

6   4   3 Iub上的节点B逻辑模型

6   4   4 Iub接口信令传输——NBAP信令承载

6   4   5 NBAP功能

6   4   6 Iub数据传输   

6   5   无线资源管理
6   5   1 小区选择和重选择

6   5   2 切换

6   5   3 接入允许控制

6   5   4 码道资源动态分配   

6   6   UTRAN中的同步问题

6   6   1 同步计数器和参数

6   6   2 节点同步

6   6   3 传输信道同步

6   6   4 无线接口同步

6   6   5 支持传输信道和无线接口同步的计数器和参数的用法



6   6   6 定时调整
   参考文献

第七章   UTRA TDD(TD-CDMA)无线接口

   
7   1   概述
7   1   1 UTRA TDD概述
7   1   2 ODMA   
7   2   物理信道结构

7   2   1 传输信道

7   2   2 物理信道

7   2   3 传输信道到物理信道的映射   

7   3   复接、信道编码和交织

7   3   1 传输信道编码/复接

7   3   2 层1控制编码   

7   4   调制与扩频

7   4   1 数据调制

7   4   2 扩频调制

7   4   3 同步码   

7   5   TDD物理层基本过程

7   5   1 发射功率控制

7   5   2 定时超前

7   5   3 小区搜索过程   

参考文献

第八章   cdma2000无线接口

   
8   1   序言
8   1   1 cdma2000系统的主要技术特点

8   1   2 cdma2000空中接口的分层协议结构   


8   2   反向CDMA信道物理结构

8   2   1 反向CDMA信道无线配置
8   2   2 码道指配
8   2   3 反向信道的正交扩频
8   2   4 反向信道结构

8   2   5 RC3、RC4的I、Q映射

8   2   6 前向纠错   

8   3   前向链路物理信道结构

8   3   1 前向CDMA信道的无线配置特性

8   3   2 码道指配

8   3   3 前向链路的正交和准正交扩频函数

8   3   4 前向纠错

8   3   5 前向链路CDMA信道结构

8   3   6 SR1的I、Q映射   

参考文献

第九章   蜂窝码分多址系统性能   

9   1   蜂窝码分多址系统   

9   2   高斯信道下的单小区CDMA解调   

9   3   误码率   

9   4   单小区CDMA系统的容量   

9   5   Rake接收

9   5   1 Rake接收机的性能

9   5   2 基于匹配滤波器的WCDMA相干Rake合并   

9   6   多小区CDMA系统的容量

9   6   1 传播损耗模型

9   6   2 功率控制

9   6   3 蜂窝CDMA系统的反向链路容量

9   6   4 单小区CDMA系统反向链路的厄朗容量

9   6   5 蜂窝CDMA系统反向链路的厄朗容量

9   6   6 非理想功率控制下蜂窝CDMA系统反向链路厄朗容量

9   6   7 蜂窝CDMA系统前向链路的容量   

参考文献

第十章   多用户检测与阵列天线的应用

   
10   1   多用户检测
10   1   1 多用户解调的系统模型
10   1   2 最优接收机
10   1   3 次最优DS/CDMA接收机   
10   2   阵列天线的应用

10   2   1 天线阵模型

10   2   2 阵列的几何排列和阵元间隔

10   2   3 波束形成

10   2   4 自适应阵列算法的分类

10   2   5 DOA估计方法   

10   3   发送分集技术

10   3   1 传统的最大比接收合并（MRRC）方案

10   3   2 发送分集方案

10   3   3 误差性能仿真

10   3   4 实现问题

10   3   5 结论   

参考文献

丛书名：	TD-SCDMA第三代移动通信系统技术与实现
作者：	谢显中
出版社：	电子工业出版社
出版日期：	2004 年6 月

　　TD-SCDMA是国际第三代移动通信三大主流标准之一，由于它所需频带窄，频谱效率高，频率利用灵活，将在全世界的TDD频段广泛应用。
　　本书首先介绍了TD-SCDMA的技术特点、基本参数、网络结构、物理信道等基础，然后系统讨论了TD-SCDMA的信道编码技术、速率匹配方案、扩频调制技术、智能天线技术、多用户检测技术、动态信道分配问题　　物理层处理过程等关键技术，最后对TD-SCDMA系统的增强技术、TD-SCDMA设备实现的关键问题等进行了研究和分析。

目　录

第1章  TD-SCDMA系统的基本参数和技术特点
1.1  第三代移动通信概述
1.2  TD-SCDMA发展历程
1.3  TD-SCDMA系统帧结构和基本参数
1.4  TD-SCDMA系统的主要特点
1.4.1  TDD模式
1.4.2  低码片速率
1.4.3  上行同步
1.4.4  接力切换
1.4.5  智能天线
1.4.6  软件无线电技术
1.5  TD-SCDMA是3G频率问题的最佳解决方案
1.5.1  3G频率的规划方案
1.5.2  FDD技术难以有效解决3G的频率紧张问题
1.5.3  TD-SCDMA能有效解决3G频率紧张的矛盾
第2章  TD-SCDMA系统的网络结构与接口
2.1  概述
2.2  TD-SCDMA系统的网络结构
2.3  TD-SCDMA系统的网络接口
2.3.1  空中接口
2.3.2  Iub接口
2.3.3  Iur接口
2.3.4  Iu接口
2.4  TD-SCDMA系统的网络演进
第3章  TD-SCDMA空中接口信道
3.1  概述
3.2  传输信道
3.3  物理信道
3.3.1  物理信道信号格式
3.3.2  特殊时隙
3.3.3  专用物理信道（DPCH）
3.3.4  公共物理信道
3.4  传输信道到物理信道的映射关系
3.4.1  专用传输信道的映射
3.4.2  公共传输信道的映射
3.4.3  传输块到物理层的映射
3.5  公共控制物理信道到物理层的映射
第4章  TD-SCDMA系统编码与复用
4.1  概述
4.1.1  符号
4.1.2  传输信道编码/复用结构
4.2  差错检测
4.2.1  CRC计算
4.2.2  循环冗余校验的输入和输出的关系
4.3  传送块的级联和码块分割
4.3.1  传送块的级联
4.3.2  码块分割
4.4  信道编码
4.4.1  卷积编码
4.4.2  Turbo编码
4.5  无线帧尺寸均衡
4.6  第一次交织
4.7  无线帧分段
4.8  速率匹配
4.8.1  速率匹配参数的确定
4.8.2  速率匹配方案
4.8.3  比特分离
4.8.4  速率匹配算法
4.8.5  比特合并
4.9  TrCH复用
4.10  物理信道的分段
4.11  第二次交织
4.11.1  对应于帧的第二次交织
4.11.2  对应于时隙的第二次交织
4.12  子帧分割
4.13  物理信道映射
4.14  传送格式检测
4.15  一层控制信息的编码
4.15.1  传送格式组合指示（TFCI）的编码
4.15.2  发射功率控制（TPC）编码
4.15.3  同步偏移（SS）的编码
4.16  寻呼指示信道（PICH）的编码
4.17  前向物理接入信道（FPACH）的编码
第5章  TD-SCDMA系统扩频与调制
5.1  概述
5.2  数据调制
5.2.1  符号速率和符号周期
5.2.2  QPSK调制
5.2.3  8PSK调制
5.2.4  16QAM调制
5.3  脉冲成型滤波器
5.4  扩频调制
5.4.1  基本扩频参数
5.4.2  扩频码
5.4.3  扩频码的加权因子
5.4.4  扰码与加扰
5.5  同步码的产生
5.5.1  下行同步码（SYNC_DL）
5.5.2  上行同步码（SYNC_UL）
5.6  训练序列
5.7  码分配
第6章  TD-SCDMA系统智能天线技术
6.1  智能天线概述
6.2  智能天线的基本原理
6.2.1  智能天线的基本概念
6.2.2  空时信道模型
6.2.3  智能天线的基本原理
6.3  智能天线自适应波束成型算法
6.3.1  最佳性能准则
6.3.2  非盲自适应算法
6.3.3  盲自适应算法
6.4  智能天线来波方向估计
6.4.1  旋转子空间不变（ESPRIT）算法
6.4.2  多重信号分类（MUSIC）算法
6.5  智能天线的校准
6.6  TD-SCDMA系统的智能天线实现
6.6.1  TD-SCDMA系统的智能天线
6.6.2  智能天线对TD-SCDMA系统性能改进分析
6.6.3  性能仿真结果
6.7  智能天线对移动通信系统的影响
6.7.1  智能天线对动态信道分配的影响
6.7.2  智能天线对功率控制的影响
6.7.3  智能天线对分组调度的影响
6.7.4  智能天线对切换控制的影响
6.7.5  智能天线对全向波束和赋形波束的影响
6.7.6  智能天线对帧结构及有关物理层技术的影响
第7章  TD-SCDMA系统多用户检测
7.1  多用户检测概述
7.2  TD-SCDMA系统传播模型和信道估计
7.2.1  TD-SCDMA系统连续时间传播模型
7.2.2  CDMA系统离散时间传播模型
7.2.3  信道估计
7.3  线性联合检测算法
7.3.1  线性联合检测器的结构
7.3.2  解相关匹配滤波器（DMF）法
7.3.3  迫零线性块均衡（ZF-BLE）法
7.3.4  最小均方误差线性块均衡（MMSE-BLE）法
7.4  TD-SCDMA系统联合检测与智能天线的结合
7.5  多用户检测对TD-SCDMA系统性能的改进
第8章  TD-SCDMA系统动态信道分配
8.1  动态信道分配概述
8.2  慢速动态信道分配
8.3  接纳控制DCA
8.3.1  基于SIR测量的接纳控制
8.3.2  基于优先级的接纳控制
8.3.3  CAC门限的选择
8.3.4  考虑切换优先的CAC门限选择
8.4  快速动态信道分配
8.4.1  快速DCA分类
8.4.2  排序分配方案实例
8.4.3  重用最佳分配方案实例
8.4.4  DCA方案仿真
8.4.5  仿真流程
8.5  TD-SCDMA系统的动态信道分配
8.5.1  动态信道分配对TD-SCDMA系统的重要性
8.5.2  TD-SCDMA系统的动态信道分配考虑
8.5.3  TD-SCDMA系统的一个简单动态信道分配方法
第9章  TD-SCDMA系统关键过程和测量参数
9.1  小区选择过程
9.2  上行同步
9.3  随机接入过程
9.4  发射机功率控制
9.4.1  功率控制特性
9.4.2  上行功率控制
9.4.3  下行功率控制
9.5  Node B之间的同步
9.6  接力切换过程
9.6.1  接力切换的特点
9.6.2  接力切换的测量
9.6.3  接力切换的判决
9.6.4  接力切换的执行过程
9.7  发射分集
9.7.1  时间切换发送分集（TSTD）方案
9.7.2  空间码发射分集（SCTD）方案
9.7.3  闭环发射分集方案
9.8  TD-SCDMA需要测量的一些重要参数
9.9  空闲模式下的测量
9.9.1  小区选择测量
9.9.2  小区重选测量
9.10  连接模式下的测量
9.10.1  切换准备测量
9.10.2  功率控制测量
9.10.3  同步测量
9.10.4  DCA测量
9.10.5  相邻保护信道的测量
9.11  定位业务（LCS）测量
9.11.1  空闲模式定位业务测量
9.11.2  前向链路定位（多BS定位）
9.11.3  反向链路定位（单基站定位）
第10章  TD-SCDMA系统增强技术
10.1  概述
10.2  高速下行分组接入（HSDPA）技术
10.2.1  HSDPA的信道结构
10.2.2  自适应调制编码（AMC）技术
10.2.3  混合自动重传请求（HARQ）技术
10.2.4  快速小区选择（FCS）技术
10.2.5  TD-SCDMA系统HSDPA吞吐量仿真
10.3  MIMO技术
10.3.1  MIMO信道
10.3.2  分层空时编码（BLAST）技术
第11章  TD-SCDMA系统实现与测试
11.1  TSM与LCR的差异
11.2  移动终端的实现
11.2.1  移动终端的技术和环境要求
11.2.2  移动终端提供的业务
11.2.3  移动终端的设计
11.3  基站的实现
11.4  测试技术
11.4.1  TD-SCDMA外场试验网建设
11.4.2  试验网规划
11.4.3  试验网测试
11.4.4  参考测量信道配置
附录A  缩略语
附录B  扰码
附录C  64位SYNC-DL码
附录D  128位SYNC-UL码
附录E  基本midamble码
参考文献

序言/前言

前    言
    伴随着我国改革开放的不断深入和国民经济的快速发展，中国移动和中国联通分别建设了全世界第一大的GSM移动通信网络和第二大的CDMA移动通信网络。到2003年底，移动通信用户总数达到2.6亿，中国成为全球最大的移动通信市场。随着人们物质文化生活水平的不断提高，人们对移动通信业务的需求也越来越大。目前的第二代或2.5代移动通信系统在容量和业务能力方面均不能满足社会的巨大需求，因此，第二代或2.5代移动通信系统必将被第三代（3G）移动通信系统取代。
    在第一代和第二代移动通信系统中，由于我国起步较晚，技术基础薄弱，基本上受制于人。国内通信公司没有占据本应属于他们的巨大移动通信市场分额，国外的多家企业在中国市场龙争虎斗，大获其利；而且，我国的移动通信消费者每年还要向国外公司交纳几十亿人民币的知识产权费。因此，我们希望在第三代移动通信的发展中抓住机遇，争取我国的移动通信产业有一个整体的突破。2000年5月，中国提出的TD-SCDMA技术正式成为国际第三代移动通信标准，这是中国百年电信历史上的第一次重大突破。
    TD-SCDMA系统是一个采用了上行同步、智能天线、联合检测、接力切换、软件无线电等一系列高新技术的时分双工模式的低码片速率第三代移动通信标准。遵循这个标准开发的系统比其他第三代移动通信标准具有更高的频谱利用率和更低的成本。它既可以满足语音业务的需要，又可以满足上、下行不对称数据和多媒体业务需要；同时它能应用于宏小区、微小区和微微小区等各种郊区和城市环境。所以，我们相信，TD-SCDMA技术可以带动我国民族通信产业的发展，可以使国内企业在未来的第三代移动通信市场中与国际大型知名企业具有同等的竞争力。
    TD-SCDMA系统所采用的一系列国际领先技术以及它们对系统容量和性能带来的好处被业界所公认。但TD-SCDMA系统的提出大约比另外两种第三代移动通信标准WCDMA和CDMA 2000晚5年左右，这样，技术的验证和设备开发也相对落后，因此尽快开发出实验样机和商用设备十分重要。
    刚刚过去的2003年，是TD-SCDMA发展过程中非常重要的一年。TD-SCDMA产品开发取得了很大的成绩，研发进程进一步加快，从网络设备到移动终端，从专用芯片到测试仪表等，初步形成了完整的产业链。可以说，TD-SCDMA在影响力、产业化水平、市场认可程度等方面都取得了令人鼓舞的进展。对于一个新的技术和系统，对其理论和技术的探讨非常重要。在去年，另一件值得高兴的事是，TD-SCDMA方面的两本著作也公开出版，一本是TD-SCDMA总设计师、大唐移动通信有限公司CTO李世鹤博士的系统论述TD-SCDMA标准的《TD-SCDMA第三代移动通信标准》，另一本是TSM标准工作组组长、重庆邮电学院李小文教授等关于TD-SCDMA信令的《TD-SCDMA第三代移动通信信令与实现》。而本书则专门探讨TD-SCDMA第三代移动通信系统的物理层技术和实现问题，可以看做是前两本著作的姊妹篇，作者希望本书对TD-SCDMA的研发工作有抛砖引玉的作用。
    本书共分11章，第1章主要包括第三代移动通信概述、TD-SCDMA的发展历程、TD-SCDMA系统的基本参数和技术特点等。第2章为TD-SCDMA系统的网络结构、接口与TD-SCDMA系统的演进。第3章讨论TD-SCDMA系统信道，主要集中在物理信道、传输信道、HSDPA信道及其映射等方面。第4章是关于TD-SCDMA系统的信道编码、交织方案、复用技术和速率匹配方法等。第5章讨论TD-SCDMA系统的扩频、加扰、脉冲成型和调制技术，包括所用的各种码的生成。第6章探讨TD-SCDMA系统智能天线技术，主要包括智能天线的基本原理、智能天线自适应波束成型算法、智能天线来波方向估计、智能天线的校准、TD-SCDMA系统的智能天线实现和智能天线对移动通信系统的影响等。第7章研究TD-SCDMA系统的多用户检测技术，重点放在TD-SCDMA系统传播模型和信道估计、线性联合检测算法、TD-SCDMA系统联合检测与智能天线的结合，以及多用户检测对TD-SCDMA系统性能的改进方面。第8章讨论TD-SCDMA系统动态信道分配（DCA）问题，涉及小区信道指派的慢速DCA、呼叫接入阶段的接纳控制（CAC）DCA、进行信道调整的快速DCA等。第9章针对TD-SCDMA系统的关键过程和测量参数，特别是TD-SCDMA系统的一些独特过程，如：小区选择、上行同步、随机接入、功率控制、接力切换、基站之间的同步和发射分集等。第10章研究TD-SCDMA系统增强技术，包括以自适应调制编码（AMC）技术、混合自动重传请求（HARQ）技术和快速小区选择（FCS）为主的高速下行分组接入（HSDPA）技术，以Bell实验室提出的分层空时编码（BLAST）技术为核心的MIMO技术。在第11章，探讨了TD-SCDMA系统实现的关键问题和测试技术，涉及移动终端的实现、基站的实现和网络测试等。
    本书是笔者从1998年开始进行TD-SCDMA系统的标准、关键技术研究以及系统设计和设备模块开发工作的总结，也是作者工作所在的重庆邮电学院移动通信重点实验室/工程研究中心和信息产业部电信科学技术研究院TDD开发部（后发展为大唐移动通信有限公司）两个研发群体集体智慧的结晶。在此，首先要感谢重庆邮电学院院长聂能教授和大唐移动通信有限公司CTO李世鹤博士多年来对作者从事TD-SCDMA研发工作的支持和指导。然后要感谢重庆邮电学院移动通信重点实验室/工程研究中心的熊思民博士、李方伟教授、林金朝教授、郑建宏教授、李小文教授、申敏教授、彭火成教授等在一起工作中的互相鼓励和共同进步。感谢大唐移动通信有限公司的李军研究员、杨贵亮高工、苗洪雷工程师、陈金岳博士、胡金玲工程师、贺毓崧工程师、李丰高工等的帮助。还要感谢西门子公司的李万林博士、S.Bahrenburg博士长期与作者进行的TD-SCDMA技术问题的探讨。最后感谢作者的许多研究生在TD-SCDMA研发工作中的理解和奉献。
                                  作    者  
                                  2004年1月于重庆邮电学院

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