TD SCDMA技術實訓系統說明書

2023-01-23 19:54:02 字數 4556 閱讀 2970

前言 中國是世界上最大的移動通訊市場,由於第一代和第二代移動通訊系統在中國起步較晚,技術基礎薄弱,基本上是受制於人。2023年5月,中國提出的td-scdma技術正式成為國際第三代移動通訊標準。中國從此有了自己的通訊標準。

td-scdma系統是乙個採用了上行同步、智慧型天線、聯合檢測、接力切換、軟體無線電等一系列高新技術的時分雙工模式的低碼片速率第三代移動通訊標準。遵循這個標準開發的系統比其他第三代移動通訊標準具有更高的頻譜利用率和更低的成本。td-scdma技術可以帶動我國通訊產業的發展,可以使國內企業在第三代移動通訊市場中與國際大型知名企業具有相同的競爭力。

第三代移動通訊技術標準的高層之間的區別並不是很明顯,主要區別體現在空中介面的無線傳輸技術上,尤其是物理層。

開發背景

td-scdma作為第三代移動通訊國際標準,是我國科技自主創新的重要標誌,在3g發展中具有重要地位。目前工業和資訊化部、國家***、財政部、國資委、科技部等相關部門研究制定了一系列扶持td-scdma發展政策,包括td-scdma技術研發和產業鏈完善納入電子發展**和積體電路專項資金支援範圍,td-scdma產品和應用納入**採購扶持範圍,從事td-scdma等移動通訊軟體開發的企業及相關軟體產品可以享受《鼓勵軟體產品和積體電路產業發展的若干政策》的政策優惠等。面對如此背景,可見3g人才已經成為我國通訊市場最緊缺的人才之一。

其實3g發展的關鍵不僅僅是3g手機的推出,而是3g通訊技術在各行各業應用的大量增加。近幾年的通訊公司以外的3g技術人員招聘數量都是以翻倍的速度在增長,預計未來幾年還是會這樣,其中涉及3g標準知識應用及技術很多,進行相應的技術應用研發需要一定的技術門檻,雖然目前絕大部分理工科院校都設有電子、通訊、計算機及自動化等相關專業,但大多側重於通訊基礎原理性知識及軟、硬體基本實踐學習,對像3g標準知識講解較少,也缺乏相應專業實踐,這使眾多應聘者進入企業後需要參加培訓才能適應上崗,這無形中增加了企業的招聘成本。培養合格的3g技術人才,適應未來電子通訊專業人才市場需要,一直是近幾年通訊專業教學研究的熱點內容。

td-scdma是我國資訊領域具有自主智財權的系統級標準典範,也是我國**首推支援的3g 標準,有關專家**將持續20年。目前td-scdma的教學裝置基本主要是使用td基站的裝置系統,優點是直觀,現場操作,不足之處是對td系統原理性知識認識不夠,和專業學生的課程知識有相當距離,花費代價往往幾百萬,而且體積很大,而td-scdma技術實訓系統,以td-scdma編碼復用過程為重點,側重於td-,並為走向工作崗位從事3g這一領域事業奠定紮實基礎而設計的,強調學生的綜合設計分析能力,著力培養創新型工程技術人才。本系統可滿足低年級學生認識實踐與高年級學生專業綜合實踐課程需求,內容以td-scdma系統編碼與復用過程為重點,簡要介紹空中介面物理層規範,傳輸通道到物理通道的對映等知識點,使學生對抽象的3g理論知識有了直觀生動的認識和深層次的理解,並培養學生的設計能力,充分調動學生學習的積極性、主動性。

主要物件導向為低年級認識實踐、高年級專業課程實驗、課程設計與畢業設計綜合課程實踐等。

本系統結合社會的需要,從對3g人才培養的需求出發,將教學與科研成果有效結合,構建軟、硬體結合的系統,輔助通訊教學,並以有效知識為主體,構建支援學生終身學習的知識基礎和能力基礎。

系統特點

本系統所涉及的td-scdma系統技術實驗及實現流程,特色鮮明,國內首創,主要特點有:

(1)層次性:系統包含3g系統多個層次實驗,學生可以從通訊網路系統的層次上認識通訊系統,擴充套件了學生認識思路;

(2)系統性:系統提供一些系統級實驗,有助於學生理解系統的組成及其在系統中的作用;

(3)綜合性:整合了通訊原理、移動通訊、訊號處理、資訊理論與編碼、通訊網路與交換等多方面的理論知識與技術,非常利於學生對專業知識綜合認識及應用能力的提高;

(4)先進性:實驗內容包含了當今通訊專業一些最先進的理論,學生可以在較短的時間內掌握當今通訊技術的最新發展狀態,適應新技術發展的要求;

(5)實用性:該實驗系統是對3g標準內容乙個較好的**,促使學生全面而深層次理解3g使理論知識內容,為以後從事3g相關工作,提高就業競爭力打下堅實基礎;

通過「td-scdma技術實訓系統」可以幫助通訊方面的大中專生、本科生、研究生及老師對td-scdma編碼與復用過程建立完整的框架體系。

1.通訊專業的大中專生

本系統著重通過三大模組的學習和動手操作,讓學生熟悉中國最

新推出的3g標準td-scdma的相關知識,接觸最新的通訊知識,為今後工作奠定乙個良好的基礎。

2.通訊專業的本科生

通訊專業的學生都學過通訊原理、資訊論及移動通訊等科目,課

堂上都只是零散的學習了通訊方面知識,但是對真正的通訊卻了解很少,都是基於書本上的理論知識。本實驗最有特色的就是每個模組都有相應的動手操作部分,學生不僅可以學習td-scdma的知識,還可以通過動手操作來實踐所學的知識。這樣,學生們可以更好的結合實踐來加強所學到的理論知識,為今後工作或進一步深造奠定基礎。

3.通訊專業的研究生和老師

該實驗系統體現在「系統開發設計」上,在該系統中,可給研究生提供乙個通用的、先進的通訊系統平台,驗證實現自己的演算法,這樣可以在短時間內完成有理論演算法到實用演算法的轉換,避免以往那種一切從頭開始,重複設計現象。為以後獨立從事通訊產品的開發與設計奠定乙個牢固的基礎

編者:2023年5月北京

目錄一系統簡介 7

二物理層結構 8

td-scdma幀結構簡介 8

三通道對映 9

傳輸通道到物理通道的對映 9

**道編碼與復用 16

實驗1 差錯校驗實驗 18

實驗2 傳輸塊的級聯與碼塊分段實驗 22

實驗3 通道編碼實驗 29

實驗4 無線幀尺寸均衡實驗 32

實驗5 第一次交織實驗 37

實驗6 無線幀分割實驗 43

實驗7 速率匹配實驗 46

實驗8 傳輸通道復用實驗 53

實驗9 物理通道分割實驗 57

實驗10 第二次交織幀相關實驗 60

實驗11 子幀分割實驗 65

實驗12 物理通道對映實驗 68

本系統主要有物理層結構、空中介面通道實驗、通道編碼與復用

實驗三個模組,結構如下圖所示:

物理層結構主要介紹了td-scdma的幀結構和時隙結構。講述了系統幀、無線幀、子幀和時隙/碼之間的關係。幀和時隙是td-scdma系統中最基本的知識,為後面部分的學習奠定了基礎。

空中介面通道主要介紹td-scdma系統中的傳輸通道和物理通道之間的對映關係。傳輸通道作為物理通道向高層提供的服務,它描述的是資訊如何在空中介面上傳輸。

通道編碼與復用是介於傳輸通道與物理通道之間的,它是對傳輸資料進行處理的過程。在乙個tti內,來自不同傳輸通道的資料以資料塊集的形式被送入通道編碼和復用模組,在經過處理後,被對映到物理通道上。

所有物理通道都採用四層結構:系統幀號、無線幀、子幀和時隙/碼。根據不同的資源分配方案,子幀或時隙/碼的配置結構可能有所不同。

乙個tdma幀的長度為10ms,分為兩個5ms子幀,每乙個子幀又分成長度為675us的7個常規時隙和3個特殊時隙。所有物理通道的每個時隙間都需要有保護間隔。在td-scdma系統中時隙用於在時間域上區分不同使用者訊號。

而在tdd模式下的物理通道是乙個突發,在分配到無線幀中的特定時隙發射。無線幀的分配可以是連續的,即每一幀的相應時隙都可以分配給某物理通道;也可以是不連續的,即僅有部分無線幀中的相應時隙分配給該物理通道。下面對物理層結構中的幀結構和時隙結構進行詳細的說明。

在td-scdma系統中,存在3種通道模式:邏輯通道、傳輸通道和物理通道。邏輯通道是mac子層向上層(rlc子層)提供的服務,它描述的是傳送什麼型別的資訊;傳輸通道作為物理通道向高層提供的服務,它描述的是資訊如何在空中介面上傳輸。

td-scdma通過物理通道模式直接把需要傳輸的資訊傳送出去,也就是說在空中傳輸的都是物理通道承載的資訊。

而這裡我們重點闡述傳輸通道到物理通道的對映過程,下面我們將分別對傳輸通道和物理通道進行分析。

傳輸通道作為物理層提供給高層的服務,通常分為公共傳輸通道和專用傳輸通道兩類。

(1) 專用傳輸通道

此類通道上的資訊在某一時刻只傳送給單一的使用者。

專用傳輸通道僅存在一種,即專用通道(dch),是乙個上行或下行傳輸通道。dch在整個小區或小區內的某一部分使用波束賦形的天線進行發射。

(2) 公共傳輸通道

通常此類通道上的資訊是傳送給所有使用者或一組使用者的,但是在某一時刻,該通道上的資訊也可以針對單一使用者,這時需要用ue識別符號進行識別。共有六類公共傳輸通道:廣播通道、前向接入通道、尋呼通道、隨機接入通道、上行共享通道和下行共享通道。

1) 廣播通道(broadcast channel,bch)

bch是乙個下行傳輸通道,用於廣播通道系統和小區的特定資訊,bch總是在整個小區內發射並且由乙個單獨的傳送格式。

2) 前向接入通道(forward access channel,fach)

fach是乙個下行傳輸通道,在utran可以確定ue所在小區的前提下,fach用於向ue傳送控制資訊。有時,也可以使用fach傳送短的業務資料報。fach在整個小區或小區內某一部分使用波束賦形的天線進行發射,使用慢速功控。

3) 尋呼通道(paging channel,pch)

pch是乙個下行傳輸通道,pch總是在整個小區內進行尋呼資訊的發射,與物理層產生的尋呼指示的發射是相隨的,以支援有效的睡眠模式,延長終端電池的使用時間。

TD SCDMA的系統關鍵技術

td scdma是中國擁有自主智財權的3g標準,如今中國移動已經逐步將td推行商用,在使用td手機或者是td業務的時候,我們是不是也應該了解一下,究竟td scdma使用了那些關鍵技術呢?第三代移動通訊 3g 是全球通訊界關注的焦點問題。中國具有自主智財權的第三代移動通訊系統td scdma正在逐步...

電機拖動技術實訓指導說明

一 簡介 本部分共分十乙個實訓課題,每個課題都由實訓簡介 實訓要求 實訓記錄 實訓考核四個環節組成。實訓簡介主要講解課題的提出和做法 操作步驟及動作要領 工藝要求和相應的理論依據及簡要解釋。以指導完成實訓課題為本環節的根本目的。實訓要求是給學生下達具體實訓任務的乙個環節,該任務與實訓內容簡述環節緊密...

廣電實訓技術報告

廣電網路工程綜合實訓報告 姓名 程少偉 班級 通訊1321 學號 1304383133 課程名稱 廣電網路工程綜合實訓 指導老師 張慶海駱靜 馬雲 提交日期 2015年4月17日 概要 本次實訓的基本目的是使學生能夠了解有線電視系統,熟練地進行共用天線系統的組建,衛星電視接收天線的組建,最重要是模擬...