影響TD-LTE最大覆蓋半徑的幾個(gè)因素

影響TD-LTE最大覆蓋半徑的有幾個(gè)因素：1.CP配置對(duì)覆蓋距離的影響OFDM技術(shù)能有效克服頻域上自身的干擾問題，但是無法克服由于多徑時(shí)延造成的符號(hào)間干擾（ISI）和子載波正交性破壞問題。多徑時(shí)延表現(xiàn)為信號(hào)經(jīng)過無線信道后發(fā)生的較大時(shí)延及幅度衰減。對(duì)此，在TD-LTE系統(tǒng)中，在每個(gè)OFDM符號(hào)之前加入循環(huán)前綴CP。只要各徑的多徑時(shí)延與定時(shí)誤差之和不超過CP長度，就能保證接收機(jī)積分區(qū)間內(nèi)包含的各子載波在各徑下的整數(shù)波形，從而消除多徑帶來的符號(hào)間干擾和子載波間的干擾（ICI）。正常CP：正常CP有7個(gè)OFDM符號(hào)，第1個(gè)OFDM符號(hào)的CP長度是5.21μs，第2到第7個(gè)OFDM符號(hào)的CP長度是4.69μs。正常CP可以在1.4km的時(shí)延擴(kuò)展范圍內(nèi)提供抗多徑保護(hù)能力，適合于市區(qū)、郊區(qū)、農(nóng)村以及小區(qū)半徑小于5km的山區(qū)環(huán)境。擴(kuò)展CP：擴(kuò)展CP有6個(gè)OFDM符號(hào)，每個(gè)OFDM符號(hào)的CP長度均是16.67μs。擴(kuò)展CP可以在10km的時(shí)延擴(kuò)展范圍內(nèi)提供抗多徑保護(hù)能力，適合于覆蓋距離大于5km的山區(qū)環(huán)境以及需要超遠(yuǎn)距離覆蓋的海面和沙漠等環(huán)境。2.GP配置對(duì)覆蓋距離的影響TD-LTE系統(tǒng)利用時(shí)間上的間隔完成雙工轉(zhuǎn)換，但為避免干擾，需預(yù)留一定的保護(hù)間隔（GP）。GP的大小與系統(tǒng)覆蓋距離有關(guān)，GP越大，覆蓋距離也越大。GP主要由傳輸時(shí)延和設(shè)備收發(fā)轉(zhuǎn)換時(shí)延構(gòu)成，即：GP=2×傳輸時(shí)延+TRx-Tx,Ue

（1）最大覆蓋距離=傳輸時(shí)延*c

（2）其中c是光速。TRx-Tx,Ue為UE從下行接收到上行發(fā)送的轉(zhuǎn)換時(shí)間，該值與輸出功率的精確度有關(guān)，典型值是10μs～40μs，在本文中假定為20μs。DwPTS用于傳輸下行鏈路控制信令和下行數(shù)據(jù)，因此GP越大，則DwPTS越小，系統(tǒng)容量下降。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，常規(guī)CP的特殊子幀配置7即10:2:2是典型配置，該配置下理論覆蓋距離達(dá)到18.4km，既能保證足夠的覆蓋距離，同時(shí)下行容量損失又有限。擴(kuò)展CP的特殊子幀配置0即3:8:1，覆蓋距離可以達(dá)到97km，適合于海面和沙漠等超遠(yuǎn)距離覆蓋場景。3.隨機(jī)接入突發(fā)信號(hào)格式對(duì)覆蓋距離的影響在TS36.211中定義了五種隨機(jī)接入突發(fā)信號(hào)格式。物理層隨機(jī)接入突發(fā)信號(hào)由CP、前導(dǎo)序列Preamble、保護(hù)時(shí)間GT三部分組成:

由于接入時(shí)隙需要克服上行鏈路的傳播時(shí)延以及用戶上行鏈路帶來的干擾，因此需要在時(shí)隙設(shè)計(jì)中留出足夠的保護(hù)時(shí)間，該保護(hù)時(shí)間即為GT。GT長度決定了能夠支持的接入半徑：小區(qū)覆蓋距離=GT*c/2（4）其中c是光速。隨機(jī)接入前導(dǎo)信號(hào)格式和覆蓋距離的對(duì)應(yīng)關(guān)系其中：前導(dǎo)信號(hào)格式0，最大小區(qū)覆蓋距離14km，適合于正常覆蓋小區(qū)。前導(dǎo)信號(hào)格式1，最大小區(qū)覆蓋距離77km，適合于大的覆蓋小區(qū)。前導(dǎo)信號(hào)格式2，最大小區(qū)覆蓋距離29km，前導(dǎo)信號(hào)重復(fù)1次，信號(hào)接收質(zhì)量提高，適合于較大覆蓋小區(qū)以及UE移動(dòng)速度較快的場景。前導(dǎo)信號(hào)格式3，最大小區(qū)覆蓋距離107km，前導(dǎo)信號(hào)重復(fù)1次，信號(hào)接收質(zhì)量提高，適合于海面和沙漠等超遠(yuǎn)距離覆蓋。