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文檔簡介
解讀TD-SCDMA關(guān)鍵技術(shù)子學(xué)習(xí)情境二情境引入
眾所周知,第三代移動通信系統(tǒng)的性能要遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于你知道為什么TD-SCDMA系統(tǒng)的抗干擾能力強(qiáng)、容量大、掉話率低、對人體輻射小嗎?通過子學(xué)習(xí)情境二的學(xué)習(xí),你就能找到答案。并對TD-SCDMA系統(tǒng)應(yīng)用的新技術(shù)有全面的了解。本學(xué)習(xí)情境會向你全面介紹TDD技術(shù)、智能天線技術(shù)、聯(lián)合檢測技術(shù)、動態(tài)信道分配技術(shù)、接力切換技術(shù)和功率控制技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)在TD-SCDMA系統(tǒng)中的應(yīng)用。這也是你要成為TD-SCDMA工程師必須掌握的理論知識。
子學(xué)習(xí)情境二:解讀TD-SCDMA關(guān)鍵技術(shù)內(nèi)容1:TD-SCDMA與其他移動通信系統(tǒng)的比較內(nèi)容2:TD-SCDMA系統(tǒng)特有關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用
3G頻譜比較60MHz30
MHzFDDTDD100
MHz15
MHz40
MHz155MHz178518501755188019201980201020252110217022002400
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2300關(guān)鍵技術(shù)比較時(shí)分雙工(TDD)上行頻帶和下行頻帶相同
DUDDDDD頻分雙工(FDD)
上行頻帶和下行頻帶不同
DUU上行D下行UTD-SCDMAPHSWCDMACDMA2000GSMTD-SCDMA,PHS使用智能天線;WCDMA,CDMA2000,GSM使用普通天線分集天線智能天線關(guān)鍵技術(shù)比較聯(lián)合檢測(多用戶檢測技術(shù))Rake接收技術(shù)(單用戶檢測技術(shù))TD-SCDMAWCDMACDMA2000關(guān)鍵技術(shù)比較ttd1d2d3聯(lián)合檢測技術(shù)最大處理16條多徑,RAKE接收技術(shù)最大處理4條多徑關(guān)鍵技術(shù)比較接力切換硬切換軟切換TD-SCDMAWCDMACDMA2000GSMPHS關(guān)鍵技術(shù)比較BS0BS1BS2BS0BS1BS2BTSTxRxGTD-SCDMA是同步CDMA系統(tǒng),可以降低干擾關(guān)鍵技術(shù)比較NodeB之間要求同步同步精度要求:幾微秒同步方法:GPS空中主從同步NodeB不需要同步可以是同步或者異步CDMA2000TD-SCDMAPHSWCDMAGSM關(guān)鍵技術(shù)比較物理信道上的差別決定了關(guān)鍵技術(shù)方面的不同:TD-SCDMA在宏蜂窩必須使用智能天線系統(tǒng),而且能夠發(fā)揮智能天線的性能。智能天線系統(tǒng)對于PHS則是可選項(xiàng)。WCDMA和CDMA2000一般采用分集天線技術(shù);GSM不支持智能天線,一般采用分集技術(shù)。TD-SCDMA采用聯(lián)合檢測技術(shù),算法復(fù)雜度不高;WCDMA可以采用聯(lián)合檢測技術(shù),但是算法復(fù)雜度過高,一般采用RAKE接收技術(shù)。RAKE接收也是CDMA2000的關(guān)鍵技術(shù)。TD-SCDMA采用接力切換,WCDMA和CDMA2000采用軟切換,GSM和PHS則采用硬切換。TD-SCDMA、CDMA2000和PHS系統(tǒng)在空中接口,基站和用戶是同步的,而WCDMA和GSM則不要求同步。后續(xù)演進(jìn)分析技術(shù)政府監(jiān)管技術(shù)演進(jìn)頻率資源終端用戶需求運(yùn)營商動力終端,芯片結(jié)論WCDMA/HSPA有長期演進(jìn)的路線全球統(tǒng)一3G頻段高質(zhì)量話音和中低速數(shù)據(jù)成熟2G運(yùn)營商競爭需求產(chǎn)業(yè)鏈逐漸成熟TD-SCDMA決定因素進(jìn)行中較多優(yōu)勢高質(zhì)量話音和中低速數(shù)據(jù)GSM/EDGEEDGE-LTE較強(qiáng)優(yōu)勢話音和低速數(shù)據(jù)話音需求有上升空間的運(yùn)營商成本低CDMA/EV-DO高通主導(dǎo)演進(jìn)路線較強(qiáng)優(yōu)勢高質(zhì)量話音和中低速數(shù)據(jù)CDMA運(yùn)營商競爭需求WiMAX/移動寬帶接入演進(jìn)路線清晰劣勢無線寬帶數(shù)據(jù)后續(xù)演進(jìn)分析在未來移動寬帶/無線寬帶技術(shù)特征趨同OFDMBased;MIMO,includeSpacemultiplex
andBeamforming無論在LTE,還是LTE(FDD),LTE(TDD)技術(shù)的本質(zhì)是相同的.不同之處在于不同的利益集團(tuán)的不同利益驅(qū)動Wimax/WCDMA/TDSDMAWimax網(wǎng)絡(luò)側(cè)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)化工作尚在進(jìn)行中全球頻率沒有標(biāo)準(zhǔn)化,由于利用問題,也很難標(biāo)準(zhǔn)化.最大的問題在于頻率,存在很大的政策風(fēng)險(xiǎn),大規(guī)模應(yīng)用有困難沒有體現(xiàn)中國利益WCDMA有嚴(yán)密的演進(jìn)路徑(R4->HSPA->HSPA+->LTE)全球漫游比較好LTE仍然還是設(shè)備制造商推進(jìn)的標(biāo)準(zhǔn),受NGMN影響.TD-SCDMA頻率資源豐富,2300~2400MHz尚待開發(fā)國際標(biāo)準(zhǔn)LTE(TDD)與FDD同步進(jìn)行中中國國內(nèi)TDSCDMA下一代的技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)在蘊(yùn)量制定中后續(xù)演進(jìn)分析加大TDSCDMA的后續(xù)演進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)和系統(tǒng)的開發(fā),實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展未來幾年移動寬帶業(yè)務(wù)發(fā)展將漸入佳境WCDMAHSDPA定義為主打移動寬帶市場,實(shí)現(xiàn)與GSM協(xié)同發(fā)展.在移動寬帶數(shù)據(jù)發(fā)展順利的情況下,基于投資保護(hù)的考慮,HSPA向HSPA+的漸進(jìn)演進(jìn);對于這些運(yùn)營商來說,LTE的商業(yè)應(yīng)用會相對比較慢一些.Wimax在頻率,核心網(wǎng)側(cè)沒有突破之前市場仍然比較局限.在中國明確TDSCDMA商用主體運(yùn)營商之后,運(yùn)營商主導(dǎo),快速形成產(chǎn)業(yè)鏈,TDSCDMA下一代的標(biāo)準(zhǔn)和商用化的推進(jìn)將加快,達(dá)到領(lǐng)先.TDSCDMA目前的核心頻段是2010~2015MHz,在業(yè)務(wù)量達(dá)到飽和的時(shí)間遠(yuǎn)早于具有20M*2的FDD3G運(yùn)營商(假設(shè)一個(gè)FDD3G運(yùn)營商分配20M*2帶寬).在新的頻段商部署TDDLTE將更加有利于運(yùn)營商建立未來的移動寬帶市場的領(lǐng)先優(yōu)勢只有運(yùn)營商和設(shè)備商緊密配合,才能達(dá)到戰(zhàn)略和市場雙贏.LTE演進(jìn)中,TDD/FDD的主要技術(shù)特征趨同,應(yīng)用場景相同,滿足靈活使用頻譜的需求.頻譜決定一切,產(chǎn)品的實(shí)現(xiàn)形式上TDD/FDD統(tǒng)一.子學(xué)習(xí)情境二:解讀TD-SCDMA關(guān)鍵技術(shù)內(nèi)容1:TD-SCDMA與其他移動通信系統(tǒng)的比較內(nèi)容2:
TD-SCDMA系統(tǒng)特有關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用
目錄TDD技術(shù)智能天線技術(shù)聯(lián)合檢測技術(shù)動態(tài)信道分配接力切換技術(shù)功率控制時(shí)分雙工(TDD):
上行頻帶和下行頻帶相同DUDDDDDD頻分雙工(FDD):
上行頻帶和下行頻帶分離
DDDDDDDUU上行D下行未使用
TDD技術(shù)易于使用非對稱頻段,無需具有特定雙工間隔的成對頻段適應(yīng)用戶業(yè)務(wù)需求,靈活配置時(shí)隙,優(yōu)化頻譜效率上行和下行使用同個(gè)載頻,故無線傳播是對稱的,有利于智能天線技術(shù)的實(shí)現(xiàn)無需笨重的射頻雙工器,小巧的基站,降低成本目錄TDD技術(shù)智能天線技術(shù)聯(lián)合檢測技術(shù)動態(tài)信道分配接力切換技術(shù)功率控制Talk自適應(yīng)陣列基站Talk普通基站智能天線的作用使用智能天線:能量僅指向小區(qū)內(nèi)處于激活狀態(tài)的移動終端正在通信的移動終端在整個(gè)小區(qū)內(nèi)處于受跟蹤狀態(tài)不使用智能天線:能量分布于整個(gè)小區(qū)內(nèi)所有小區(qū)內(nèi)的移動終端均相互干擾,此干擾是CDMA容量限制的主要原因干擾智能天線智能天線基本原理智能天線是一個(gè)天線陣列:它由多個(gè)天線單元組成,不同天線單元對信號施以不同的權(quán)值,然后相加,產(chǎn)生一個(gè)輸出信號。原理:使一組天線和對應(yīng)的收發(fā)信機(jī)按照一定的方式排列和激勵(lì),利用波的干涉原理可以產(chǎn)生強(qiáng)方向性的輻射方向圖。空分多址大大增加系統(tǒng)容量上行DOA估計(jì)上行DOA估計(jì)d:平行上行信號路程差;L:天線陣元間的距離;θ:來波信號方位角;cosθ
=d/Lθ=arccos(d/L)智能天線技術(shù)實(shí)現(xiàn)上行波束賦形:借助有用信號和干擾信號在入射角度上的差異(DOA估計(jì)),選擇恰當(dāng)?shù)暮喜?quán)值(賦形權(quán)值計(jì)算),形成正確的天線接收模式,即將主瓣對準(zhǔn)有用信號,低增益旁瓣對準(zhǔn)干擾信號。上行方向,目的是將8路信號變成一路信號,一個(gè)用戶對于八根天線所接收到的信號相位不同,即不同的相位角。將接收到的信號正弦波相位依次前移,通過提供自適應(yīng)權(quán)值進(jìn)行同向合并。數(shù)字信號處理器是用于信道估計(jì),給自適應(yīng)算法提供依據(jù)。智能天線的實(shí)現(xiàn)下行波束賦形:在TDD方式工用的系統(tǒng)中,由于其上下行電波傳播條件相同,則可以直接將此上行波束賦形用于下行波束賦形,形成正確的天線發(fā)射模式,即將主瓣對準(zhǔn)有用信號,低增益旁瓣對準(zhǔn)干擾信號。對于下行來說,是根據(jù)上行的信道估計(jì)參數(shù),將基帶發(fā)射信號變成8路信號到8個(gè)陣元上,完成波束定向賦形過程。智能天線技術(shù)智能天線算法智能天線下行賦形算法準(zhǔn)則:最大接收功率-DOA搜索法最大接收功率-特征值分解最大信干比-特征值分解中興智能天線增強(qiáng)算法:陣元失效補(bǔ)償:陣元失效時(shí)的應(yīng)對措施增強(qiáng)性賦形方案:增強(qiáng)多徑時(shí)的賦形性能智能天線性能分析陣元個(gè)數(shù)會影響對干擾的抑制能力,影響容量和覆蓋8陣元陣列比單天線性能有9dB的增益TD-SCDMA系統(tǒng)更適合采用智能天線TDD的工作模式,上行下行的無線傳播是對稱的,上行的信道估計(jì)參數(shù)可直接應(yīng)用于下行,相比FDD要準(zhǔn)確。子幀時(shí)間較短(5ms),便于支持智能天線下的高速移動單時(shí)隙用戶有限(目前最多8個(gè)),計(jì)算量小,便于實(shí)時(shí)自適應(yīng)權(quán)值的生成TD-SCDMA系統(tǒng)是一個(gè)以智能天線為核心的第三代移動通信系統(tǒng)智能天線對TD-SCDMA系統(tǒng)性能改進(jìn)分析提高了基站接收機(jī)的靈敏度提高了基站發(fā)射機(jī)的等效發(fā)射功率降低了系統(tǒng)的干擾降低了系統(tǒng)的誤碼率增加了CDMA系統(tǒng)的容量改進(jìn)了小區(qū)的覆蓋降低了無線基站的成本普通天線智能天線目錄TDD技術(shù)智能天線技術(shù)聯(lián)合檢測技術(shù)動態(tài)信道分配接力切換技術(shù)功率控制抗干擾技術(shù)分類抗干擾技術(shù)單用戶檢測多用戶檢測技術(shù)實(shí)現(xiàn)簡單導(dǎo)致信噪比惡化,系統(tǒng)性能和容量不理想充分利用MAI中的先驗(yàn)信息而將所有用戶信號的分離看作一個(gè)統(tǒng)一的過程的信號分離方法聯(lián)合檢測充分利用MAI,一步之內(nèi)將所有用戶的信號都分離開來的一種信號分離技術(shù)聯(lián)合檢測技術(shù)聯(lián)合檢測概念首先估計(jì)所有用戶的信道沖激響應(yīng),然后利用已知的所有用戶的擴(kuò)頻碼、擾碼和信道估計(jì),對所有用戶的信號同時(shí)檢測,消除符號間干擾(ISI)和用戶間干擾(MAI),從而達(dá)到提高用戶信號質(zhì)量的目的。d是發(fā)射的數(shù)據(jù)符號序列,e是接收的數(shù)據(jù)序列,n是噪聲e=Ad+n聯(lián)合檢測原理聯(lián)合檢測的目的就是根據(jù)上式中的A和e估計(jì)用戶發(fā)送的dDataMidambleGPDataDataMidambleGPData關(guān)鍵是突發(fā)序列中的訓(xùn)練序列e=Ad+nA是系統(tǒng)矩陣,由擴(kuò)頻碼c和信道脈沖響應(yīng)h決定擴(kuò)頻碼c已知信道脈沖響應(yīng)h利用突發(fā)結(jié)構(gòu)中的訓(xùn)練序列
midamble求解出:emid=Gh+nmid,
其中:G由Midamble碼構(gòu)造的矩陣emid接收機(jī)接收到總信號中的Midamble部分nmid噪聲聯(lián)合檢測在TD-SCDMA系統(tǒng)中的實(shí)現(xiàn)emid=Gh+nmid聯(lián)合檢測原理---算法線性聯(lián)合檢測算法解相關(guān)匹配濾波器法(DFM)迫零線性塊均衡法(ZF-BLE):已實(shí)現(xiàn)最小均方誤差線性塊均衡法(MMSE-BLE):已實(shí)現(xiàn)多小區(qū)聯(lián)合檢測:消除鄰小區(qū)強(qiáng)干擾非線性聯(lián)合檢測算法最小均方誤差判決反饋塊均衡法(MMSE-BDFE)迫零判決反饋塊均衡法(ZF-BDFE)TD-SCDMA系統(tǒng)適合采用聯(lián)合檢測技術(shù)聯(lián)合檢測在TD-SCDMA系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的優(yōu)勢聯(lián)合檢測對TD-SCDMA系統(tǒng)性能改進(jìn)提高系統(tǒng)容量增大覆蓋范圍減小呼吸效應(yīng)緩解功率控制精度需求削弱遠(yuǎn)近效應(yīng)頻率MAI檢測到信號能量Frequency允許的信號波動能量智能天線+聯(lián)合檢測智能天線技術(shù)的優(yōu)劣1.智能天線的主要作用:(1)降低多址干擾,提高CDMA系統(tǒng)容量。(2)增加基站接收機(jī)的靈敏度和基站發(fā)射機(jī)的等效發(fā)射功率。2.單獨(dú)采用智能天線也存在下列問題:(1)組成智能天線的陣元數(shù)有限,所形成的指向用戶的波束有一定的寬度(副瓣),對其他用戶而言仍然是干擾。(2)在TDD模式下,上、下行波束賦行采用同樣的空間參數(shù),由于用戶的移動,其傳播環(huán)境是隨機(jī)變化的,從而使波束賦行產(chǎn)生偏差,特別在用戶高速移動時(shí)更為顯著。(3)當(dāng)用戶都在同一方向時(shí),智能天線作用有限。(4)對時(shí)延超過一個(gè)碼片寬度的多徑干擾沒有簡單有效的辦法。聯(lián)合檢測技術(shù)的優(yōu)劣3.聯(lián)合檢測的主要作用:(1)基于訓(xùn)練序列的信道估值。(2)同時(shí)處理多碼道的干擾抵消。4.單獨(dú)采用聯(lián)合檢測會遇到以下問題:(1)對小區(qū)間的干擾沒有辦法解決。(2)信道估計(jì)的不準(zhǔn)確性將影響到干擾消除的效果。(3)當(dāng)用戶增多或信道增多時(shí),算法的計(jì)算量會非常大,難于實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)。
關(guān)鍵技術(shù)論證
----智能天線+聯(lián)合檢測從左圖可以看出,在下行滿碼道的配置下,8天線比4天線提高2~3dB的增益,4天線比單天線提高6~10dB的增益。即8天線上每根天線即使只發(fā)射1瓦,則相當(dāng)于單天線需要發(fā)射16瓦,而根據(jù)功放成本,則可大大節(jié)約成本。與RAKE接收技術(shù)的比較RAKE接收技術(shù)是利用擴(kuò)頻碼相關(guān)性抑制本小區(qū)其它用戶的干擾,然而由于多徑和擴(kuò)頻碼之間的非正交性,本小區(qū)其它用戶之間沒有完全消除,留有殘余干擾,作為噪聲處理,隨著用戶數(shù)增加,殘余干擾累加得越大。聯(lián)合檢測將參與干擾作為可知信號,從用戶信號中消除,因此隨著用戶增加,干擾不會累加,信號質(zhì)量更好。這帶來的另一個(gè)好處是:TD-SCDMA系統(tǒng)呼吸效應(yīng)不明顯。聯(lián)合檢測技術(shù)信道分配技術(shù)信道分配指在采用信道復(fù)用技術(shù)的小區(qū)制蜂窩移動系統(tǒng)中,在多信道共用的情況下,以最有效的頻譜利用方式為每個(gè)小區(qū)的通信設(shè)備提供盡可能多的可使用信道。信道分配過程一般包括呼叫接入控制、信道分配、信道調(diào)整三個(gè)步驟。不同的信道分配方案在這三個(gè)步驟中有所區(qū)別。固定信道分配(FCA)動態(tài)信道分配(DCA)目錄TDD技術(shù)智能天線技術(shù)聯(lián)合檢測技術(shù)動態(tài)信道分配接力切換技術(shù)功率控制DCA的應(yīng)用DCA是TD-SCDMA系統(tǒng)中RRM算法的核心內(nèi)容之一TD-SCDMA系統(tǒng)中一條信道是由頻率/時(shí)隙/擴(kuò)頻碼的組合唯一確定DCA主要研究的是信道的分配和重分配的原則DCA通過系統(tǒng)負(fù)荷,干擾,用戶空間方向角等測量信息來確定最優(yōu)的資源分配方案,降低系統(tǒng)干擾,提高系統(tǒng)容量確定小區(qū)上下行時(shí)隙轉(zhuǎn)換點(diǎn),觸發(fā)小區(qū)重配對小區(qū)上下行負(fù)荷進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析獲取小區(qū)平均負(fù)荷信息慢速DCA慢速DCA:根據(jù)小區(qū)業(yè)務(wù)情況,確定上下行時(shí)隙轉(zhuǎn)換點(diǎn)快速DCA快速DCA的作用呼叫到達(dá)時(shí),為業(yè)務(wù)分配合適的無線資源呼叫接入后,系統(tǒng)根據(jù)承載的業(yè)務(wù)要求、干擾受限條件及終端移動要求,由RNC進(jìn)行頻率、時(shí)隙和碼道的動態(tài)調(diào)整及信道間的切換在TD-SCDMA系統(tǒng)中,由于采用了CDMA/TDMA/FDMA/SCDMA多種多址方式,因此系統(tǒng)資源包括地址碼、時(shí)隙和頻率和空間方向四個(gè)方面,其物理信道就由頻率、時(shí)隙、碼道的組合決定。信道的動態(tài)分配就是根據(jù)實(shí)際需要和業(yè)務(wù)狀況,根據(jù)系統(tǒng)鏈路資源和系統(tǒng)負(fù)荷,對信道參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)配置和調(diào)整。時(shí)域DCA碼域DCA空域DCA頻域DCAProcessOrchestration與5MHz的帶寬相比,TD-SCDMA的1.6MHz帶寬使其具有3倍以上的無線信道數(shù)頻域DCA可使用的無線信道數(shù)BusinessLogic將受干擾最小的時(shí)隙動態(tài)地分配給處于激活狀態(tài)的用戶時(shí)域DCA同一載頻6個(gè)業(yè)務(wù)時(shí)隙MessageBrokering&Transformation實(shí)現(xiàn)多用戶在相同載頻并行傳輸,有效提升頻譜利用率碼域DCA同一時(shí)隙16個(gè)碼道ApplicationConnectivity通過智能天線,可基于每一用戶進(jìn)行定向空間去耦(降低多址干擾)空域DCA空間波束定向賦形快速DCA頻域DCA在N頻點(diǎn)小區(qū)中為用戶選擇最佳的接入頻點(diǎn),提高系統(tǒng)的呼通率,降低系統(tǒng)的干擾。主要包括頻率資源的分配與調(diào)整兩部分頻點(diǎn)選擇觸發(fā)原因用戶接入或切換至N頻點(diǎn)小區(qū);用戶由于業(yè)務(wù)發(fā)生重配置,原頻點(diǎn)資源發(fā)生擁塞,遷移至其他頻點(diǎn);N頻點(diǎn)小區(qū)中某頻點(diǎn)過載,部分業(yè)務(wù)遷移至小區(qū)內(nèi)其他頻點(diǎn);跨時(shí)隙承載業(yè)務(wù)質(zhì)量發(fā)生惡化時(shí),且未滿足切換條件,遷移至其他頻點(diǎn)頻域DCA頻點(diǎn)選擇的原則根據(jù)各頻點(diǎn)剩余碼道資源情況,確定接入頻點(diǎn)的優(yōu)先級順序根據(jù)各頻點(diǎn)負(fù)荷狀況,確定接入頻點(diǎn)的優(yōu)先級順序根據(jù)各頻點(diǎn)內(nèi)碼道碎片程度和呼叫用戶的業(yè)務(wù)量確定接入頻點(diǎn)的優(yōu)先級異頻切換優(yōu)先原則,切換用戶優(yōu)先選擇異頻接入時(shí)域DCA主要研究的是如何對時(shí)隙資源進(jìn)行分配與調(diào)整,達(dá)到提高系統(tǒng)呼通率,降低干擾的目的。包括時(shí)隙資源的分配與再調(diào)整兩部分。時(shí)域DCA時(shí)隙選擇的原則時(shí)隙的上下行的負(fù)荷情況NodeB測得的上行時(shí)隙的干擾和UE測得的下行時(shí)隙干擾各時(shí)隙剩余RU資源情況用戶的方向角信息時(shí)域DCA時(shí)隙動態(tài)調(diào)整的觸發(fā)原因無線鏈路質(zhì)量惡化,功控失效,且未沒有合適的切換小區(qū)時(shí)隙間負(fù)載嚴(yán)重不均衡高速業(yè)務(wù)接入時(shí),需要將某一時(shí)隙的資源調(diào)整至另一時(shí)隙時(shí)域DCA動態(tài)調(diào)整前時(shí)隙間業(yè)務(wù)分布狀況經(jīng)過動態(tài)信道調(diào)整使不同時(shí)隙間的用戶達(dá)到了均衡8個(gè)用戶4個(gè)用戶1個(gè)用戶5個(gè)用戶4個(gè)用戶4個(gè)用戶
經(jīng)過動態(tài)信道調(diào)整,使各時(shí)隙的負(fù)載保持均衡有效降低了負(fù)荷較高時(shí)隙的各用戶的干擾??焖貲CA之碼資源分配研究如何對碼資源進(jìn)行分配與調(diào)整,以達(dá)到降低干擾,提高系統(tǒng)的呼通率。包括碼資源的分配與調(diào)整兩部分內(nèi)容;快速DCA中的碼資源包括:OVSF碼(信道化碼)Midamble碼(訓(xùn)練序列碼)信道化碼的特點(diǎn)1.分配碼的前提:要保證其到樹根路徑上和其子樹上沒有其它碼被分配;2.分配碼的結(jié)果:會阻塞掉其子樹上的所有低速擴(kuò)頻碼和其到根路徑上的高速擴(kuò)頻碼;動態(tài)信道分配信道化碼分配策略1、碼表利用率高分配掉的碼字所阻塞掉的碼字越少,說明碼表利用率越高2、碼表復(fù)雜度低盡量用短碼分配C16,0C16,1C16,2C16,3C16,4C16,5C16,6C16,7C16,8C16,9C16,10C16,11C16,12C16,13C16,14C16,15C8,0C8,1C8,2C8,3C8,4C8,5C8,6C8,7C4,0C4,1C4,2C4,3C2,0C2,1C1,0信道化碼分配-篩選分配法黑色的碼道表示已經(jīng)被其它用戶作占用,而灰色的碼道是黑色碼道占用后根據(jù)碼道使用原則被表示為公共占用或已占用狀態(tài),而圖中白色的碼道才可以進(jìn)行分配。問題:在圖基礎(chǔ)上,分配一個(gè)SF=16,如何分配?分配2個(gè)SF=16碼道,如何分配?信道化碼分配示例SF=2SF=4SF=8SF=160123109876541514131211紅色代表已分配的碼字綠色代表由于低速擴(kuò)頻因子的碼字被分配而屏蔽掉的高速擴(kuò)頻因子碼字深藍(lán)代表高速擴(kuò)頻因子的碼字被分配而屏蔽掉的低速擴(kuò)頻因子碼字寶石籃代表優(yōu)化分配的碼字(根據(jù)申請的擴(kuò)頻因子)此時(shí)有64K的用戶申請接入4個(gè)12.2K的語音用戶剩余8個(gè)分離的碼道可以進(jìn)行接納調(diào)整語音用戶占用碼道減少了碎片用戶1用戶2用戶3用戶4用戶4用戶3用戶2用戶1碼域DCA---碼資源調(diào)整碼資源調(diào)整觸發(fā)時(shí)機(jī)----高優(yōu)先級業(yè)務(wù)因碼道碎片而被阻塞時(shí)觸發(fā)調(diào)整----周期性檢測碼表的離散程度,當(dāng)離散程度較高時(shí)及觸發(fā)訓(xùn)練序列碼(Midamble)分配訓(xùn)練序列碼的作用:信道估計(jì)功率測量上行同步維持訓(xùn)練序列碼的分配原則1UE特定midamble分配高層明確地為上行和下行分配UE一個(gè)特定的midamble碼;2默認(rèn)的midamble碼分配上行和下行midamble碼由層1根據(jù)相應(yīng)信道化碼來分配;3公共的midamble碼分配下行的midamble碼由層1根據(jù)當(dāng)前下行時(shí)隙中使用的信道化碼的個(gè)數(shù)來分配;快速DCA之信道調(diào)整信道調(diào)整和整合的觸發(fā)原因包括:(1)負(fù)荷控制:各時(shí)隙負(fù)荷不均衡時(shí)(2)周期性觸發(fā):主要是為了防止分配在許多時(shí)隙槽中的物理信道碎片,在干擾允許的前提下,盡可能將所有所分配物理信道分配在一個(gè)時(shí)隙內(nèi)(3)動態(tài)碼資源分配:為了接納用戶需求,對把某些業(yè)務(wù)調(diào)整到其它時(shí)隙和碼道空域DCA運(yùn)用智能天線技術(shù)將空間彼此隔開的用戶放入同一時(shí)隙;而落入同一波束區(qū)域內(nèi)的用戶放入不同的時(shí)隙,以減小干擾使智能天線能量僅指向小區(qū)內(nèi)處于激活狀態(tài)的移動終端;處于不同波束的用戶之間干擾較小UE4UE2UE3UE1通過對用戶來波方向角的測量,UE1、UE2分配在不同時(shí)隙/頻率UE3、UE4分配在相同時(shí)隙/頻率DCA小結(jié)DCA充分體現(xiàn)了TD-SCDMA系統(tǒng)頻分、時(shí)分、碼分、空分的特點(diǎn)DCA從頻域,時(shí)域,碼域,空域這四維空間將用戶彼此分隔,有效地降低了小區(qū)內(nèi)用戶間的干擾,小區(qū)與小區(qū)之間的干擾,提高整個(gè)系統(tǒng)的容量由于DCA技術(shù)的存在使得TD系統(tǒng)具備更高的頻譜利用率信道動態(tài)分配的技術(shù)是一個(gè)綜合的復(fù)雜技術(shù),因此在系統(tǒng)建立的初期,部分信道分配仍采用固定分配的方式,例如時(shí)隙上下行的轉(zhuǎn)換點(diǎn)和頻率分配,以保證系統(tǒng)工作的穩(wěn)定。目錄TDD技術(shù)智能天線技術(shù)聯(lián)合檢測技術(shù)動態(tài)信道分配接力切換技術(shù)功率控制切換是指當(dāng)移動臺處于移動狀態(tài)中通訊從一個(gè)基站或信道轉(zhuǎn)移到另一個(gè)基站或信道的過程
上、下行鏈路質(zhì)量,上、下行鏈路信號的測量,距離或業(yè)務(wù)的變化,更優(yōu)的蜂窩出現(xiàn),操作和管理的干涉,業(yè)務(wù)流量情況等切換原因切換概念在蜂窩結(jié)構(gòu)的無線移動通信系統(tǒng)中,當(dāng)移動臺從一個(gè)小區(qū)移動到另一個(gè)小區(qū)時(shí),為保持移動用電話不中斷通信需要進(jìn)行的信道切換稱為切換切換無線測量、網(wǎng)絡(luò)判決和系統(tǒng)執(zhí)行切換步驟切換
硬切換硬切換:在早期的頻分多址(FDMA)和時(shí)分多址(TDMA)移動通信系統(tǒng)中采用這種越區(qū)切換方法。當(dāng)用戶終端從一個(gè)小區(qū)或扇區(qū)切換到另一個(gè)小區(qū)或扇區(qū)時(shí),先中斷與原基站的通信,然后再改變載波頻率與新的基站建立通信。軟切換而在軟切換過程中,UE先建立與NodeB2的信令和業(yè)務(wù)連接之后,再斷開與NodeB1的信令和業(yè)務(wù)連接,即UE在某一時(shí)刻與2個(gè)基站同時(shí)保持聯(lián)系。軟切換優(yōu)點(diǎn):軟切換過程不丟失信息,不中斷通信,由于減少了同頻干擾,增加系統(tǒng)容量。解決了終端在相同頻率的小區(qū)或扇區(qū)間切換的問題,減少了干擾。缺點(diǎn):軟切換的基礎(chǔ)是宏分集,因此軟切換實(shí)現(xiàn)的增加系統(tǒng)容量被它本身所占用的系統(tǒng)容量所抵消。接力切換概念接力切換(BatonHandover)是TD-SCDMA移動通信系統(tǒng)的核心技術(shù)之一。其設(shè)計(jì)思想是利用智能天線獲取UE的位置距離信息,同時(shí)使用上行預(yù)同步技術(shù),在切換測量期間,使用上行預(yù)同步的技術(shù),提前獲取切換后的上行信道發(fā)送時(shí)間、功率信息,從而達(dá)到減少切換時(shí)間,提高切換的成功率、降低切換掉話率的目的。接力切換概念接力切換(BatonHandover)是TD-SCDMA移動通信系統(tǒng)的核心技術(shù)之一。其設(shè)計(jì)思想是利用智能天線獲取UE的位置距離信息,同時(shí)使用上行預(yù)同步技術(shù),在切換測量期間,使用上行預(yù)同步的技術(shù),提前獲取切換后的上行信道發(fā)送時(shí)間、功率信息,從而達(dá)到減少切換時(shí)間,提高切換的成功率、降低切換掉話率的目的。UE收到切換命令前的場景:上下行均與源小區(qū)連接UE收到切換命令后執(zhí)行接力切換的場景:利用開環(huán)預(yù)計(jì)同步和功率控制,首先只將上行鏈轉(zhuǎn)移到目標(biāo)小區(qū),而下行鏈路仍與源小區(qū)通信UE執(zhí)行接力切換完畢后的場景:經(jīng)過N個(gè)TTI后,下行鏈路轉(zhuǎn)移到目標(biāo)小區(qū),完成接力切換接力切換工作流程接力切換工作流程----預(yù)同步預(yù)同步中移動臺只是通過接收到的PCCPCH信息估算UE在源小區(qū)和目標(biāo)小區(qū)上行定時(shí)偏差服務(wù)小區(qū)預(yù)同步小區(qū)DPCHPCCPCH接力切換優(yōu)點(diǎn)接力切換優(yōu)點(diǎn):與通常的硬切換相比,接力切換除了要進(jìn)行硬切換所進(jìn)行的測量外,還要對符合切換條件的相鄰小區(qū)的同步時(shí)間參數(shù)進(jìn)行測量、計(jì)算和保持。接力切換使用上行預(yù)同步技術(shù),在切換過程中,UE從源小區(qū)接收下行數(shù)據(jù),向目標(biāo)小區(qū)發(fā)送上行數(shù)據(jù),即上下行通信鏈路先后轉(zhuǎn)移到目標(biāo)小區(qū)。上行預(yù)同步的技術(shù)在移動臺在與原小區(qū)通信保持不變的情況下與目標(biāo)小區(qū)建立起開環(huán)同步關(guān)系,提前獲取切換后的上行信道發(fā)送時(shí)間,從而達(dá)到減少切換時(shí)間,提高切換的成功率、降低切換掉話率的目的。接力切換是介于硬切換和軟切換之間的一種新的切換方法。接力切換優(yōu)點(diǎn)與軟切換相比,都具有較高的切換成功率、較低的掉話率以及較小的上行干擾等優(yōu)點(diǎn)。不同之處在于接力切換不需要同時(shí)有多個(gè)基站為一個(gè)移動臺提供服務(wù),因而克服了軟切換需要占用的信道資源多、信令復(fù)雜、增加下行鏈路干擾等缺點(diǎn)。與硬切換相比,兩者具有較高的資源利用率,簡單的算法、以及較輕的信令負(fù)荷等優(yōu)點(diǎn)。不同之處在于接力切換斷開原基站和與目標(biāo)基站建立通信鏈路幾乎是同時(shí)進(jìn)行的,因而克服了傳統(tǒng)硬切換掉話率高、切換成
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