TD-SCDMA系統室外空分復用特征分析

無(wú)線(xiàn)通信馬建濤許波張忖RadNoaon;TD- SCDMA系統室外空分復用特征分析TD- SCDMA系統室外aracteristIc AnalysIs o空分復用特征分析馬建濤,許波,張忖(中訊郵電咨詢(xún)設計院有限公司,河南鄭州450007Ma Jiantao, Xu Bo, Zhang Cun( china Information Technology Designing&Consulting Institute Co. Ltd, Zhengzhou 450007, China關(guān)鍵詞:闡述了TD- SCDMA系統扇區定向天線(xiàn)室外空分復用的原理及特點(diǎn),給空分復用時(shí)分同步碼分多址隔離;固定波束掃面出了GB算法下判斷是否開(kāi)啟空外空分復用的最小隔離度并分析了特中圈分類(lèi)號:TN9295殊情況下的波束賦型瓣零陷點(diǎn)性能碼:A文章編號:1007-3043(2011)03-0050-04AbstractIt analyzes the principle of outdoor SDM in TD-SCDMA system, and provides the least isolation degree by GOB, which can determine whether the system opens SDM function. At the same time, it analyzes the performance of side-lobe beam forming andKeywordsSDM: TD-SCDMA; Isolation degree; GOB方向上形成不同的定向波束,即使用戶(hù)占用相同的頻1概述域、時(shí)域及碼道資源也不會(huì )發(fā)生相互干擾或干擾很小。隨著(zhù)數據用戶(hù)規模的不斷擴大和通信業(yè)務(wù)的不在無(wú)需增加載頻資源、修改用戶(hù)終端、調整網(wǎng)絡(luò )規劃及斷增長(cháng),現有的通信資源(如FDMA、CDMA、TDMA)的改變空口技術(shù)的情況下,利用智能天線(xiàn)的室外隔離度容量已接近飽和。時(shí)分同步碼分多址( TD-SCDMA,簡(jiǎn)(即用戶(hù)人射角度差)或室內多通道隔離度來(lái)實(shí)現碼道稱(chēng)TD)屬碼道資源受限系統,提高碼道利用率是提升的重復利用,從而達到了提高小區吞吐量的效果。其吞吐量和頻率利用率的關(guān)鍵。目前TD系統使用的目前,室內空分復用業(yè)已實(shí)現它主要是利用室內是B頻段,室/內外各有6個(gè)頻點(diǎn),由其載頻資源少、碼樓板及墻體構成的用戶(hù)天然隔離、使用空分復用和室道數量有限而導致的容量受限尤為突出。內覆蓋技術(shù),根據用戶(hù)在不同通道上的功率值計算用鑒于空分多址(SDMA)技術(shù)通過(guò)陣列天線(xiàn)提供的戶(hù)的隔離度,并選取隔離度大的用戶(hù)進(jìn)行時(shí)隙及碼資空間動(dòng)態(tài)控制增加了1個(gè)維度,故而能解決上述難源的重復利用來(lái)有效地提高室內吞吐量的。中興通題。通常移動(dòng)用戶(hù)位于小區的不同位置,因此在基站訊 HSDPA Mx(倍速)的室內測試結果表明,其吞吐量側接收到的不同用戶(hù)的空間特征也是不一樣的。SD-能增加2倍。MA就是利用這種差異性,通過(guò)陣列天線(xiàn)技術(shù)在用戶(hù)由于室外空分復用實(shí)際無(wú)線(xiàn)環(huán)境的復雜性(如波瓣和旁瓣干擾比、來(lái)波方向(DOA)估計精度和信道快收稿日期:201201-19速變化)很容易導致錯誤的觸發(fā)空分,其效果并不理50|201203DTPT馬建濤許波張忖無(wú)線(xiàn)通信cDMA系統室外空分復用特征分析 Radio Communication想。鑒于究竟如何對室外進(jìn)行復用一直是個(gè)難題故對K?！炀€(xiàn)標識室外空分復用進(jìn)行分析具有重要的現實(shí)意義。假設基站天線(xiàn)收到第k個(gè)用戶(hù)的信號為R,則信2室外空分復用的原理與特點(diǎn)號相關(guān)矩陣R。=RR"。GOB算法是要找出人射方向上最大的信號能量,算法公式為21室外空分復用的原理WR WTD系統室外是以智能天線(xiàn)實(shí)現空分復用的。目前主要是采用固定波束掃面(GOB)算法和最大特征值根據最大信號功率準則,找出max(o)所對應的(EBB)算法實(shí)現波束賦型來(lái)降低用戶(hù)間干擾的。GOB權值W(第k個(gè)用戶(hù)的天線(xiàn)權值),同時(shí)能得到用戶(hù)的算法通過(guò)測量上行用戶(hù)信號的到達方向,根據信號的DOA方向,而下行波束賦型時(shí)只需取就可以了。DOA選取預先設定的波束賦型系數進(jìn)行加權,將方向室外空分復用主要是通過(guò)判斷2個(gè)用戶(hù)的隔離度圖的主瓣指向用戶(hù)方向從而提高用戶(hù)的信噪比:EB來(lái)決定系統是否開(kāi)啟的,而用戶(hù)隔離度主要是通過(guò)算法是一種自適應波束賦型算法,其方向圖沒(méi)有固定GOB算法測量DOA進(jìn)行空分判斷的。只要2個(gè)用戶(hù)形狀是隨信號及干擾的變化而變化的。其原則是,在的空間隔離度到達一定度數要求,用戶(hù)間的相互干擾期望用戶(hù)接受功率最大的同時(shí),還要滿(mǎn)足對其他用戶(hù)就可子以忽略,從而可占用相同頻點(diǎn)時(shí)隙及碼道進(jìn)行干擾最小的要求。下面主要分析GOB算法下空分復用信息傳輸實(shí)現空分復用,最終達到提高整個(gè)小區吞吐的特點(diǎn)2。量的目的。室外空分復用演示見(jiàn)圖1。22室外空分復用的特點(diǎn)3定向天線(xiàn)GOB算法下的空分復用分析GOB算法的原理如下所述。當前TD系統都是共基站3扇區布網(wǎng)。每個(gè)假設一個(gè)扇區內多個(gè)用戶(hù)空分復用占用相同的頻由8根線(xiàn)陣形式的定向天線(xiàn)組成一組陣列天線(xiàn),覆蓋率、時(shí)隙及碼道,理想情況下只要用戶(hù)DOA方向落在圍為120°,線(xiàn)陣公式為其他用戶(hù)的波束零陷位置上(波束復制為0的點(diǎn)),用戶(hù)間的干擾就可予以忽略(見(jiàn)圖2)。(1)由圖2可知,當用戶(hù)的主瓣方向(DOA方向)落在式中其他用戶(hù)的零陷點(diǎn)處時(shí),用戶(hù)間的干擾可予以忽略,此W——線(xiàn)陣天線(xiàn)權值時(shí)就可空分復用了。經(jīng)仿真遍歷搜索30-150°范圍內DOA方向,天線(xiàn)入射角范圍為30°-150°的所有入射角零陷點(diǎn),可發(fā)現一個(gè)規律:每個(gè)人射角都天線(xiàn)間距(一般為半個(gè)波長(cháng))有幾個(gè)零陷點(diǎn)位置,而每個(gè)零陷點(diǎn)若再做為入射角,則5 ms3.Carrier2. Carrier1.6 MHzTS0魯44TsiT2Ts3T4TsULULUL DLDL DDwPISUpPTS圖1室外空分復用演示郵電設計技術(shù)20120351無(wú)線(xiàn)通信馬建濤許波張忖Radio Communication|TD- SCDMA系統室外空分復用特征分析dB來(lái)進(jìn)行分析的,以最終確定一個(gè)合理的隔離度。首先,遍歷DOA在30°~150范圍內滿(mǎn)足干擾大于等于12dB的所有隔離度值(見(jiàn)圖3)。DOA50°DOA Ii…NY15射角戶(hù)圖2用戶(hù)DOA方向的波束干擾它們的零陷點(diǎn)都在相同的零陷點(diǎn)集合內,以集合內所120140入射角(DOA)P°有點(diǎn)為DOA的用戶(hù)都不會(huì )受到彼此干擾。下面是個(gè)具體例子。圖3不同入射角(DoA)對應的最小隔離度數50°入射角的零陷點(diǎn):(67829611128由圖3可知,在2倍復用條件下,當用戶(hù)干擾門(mén)限67°人射角的零陷點(diǎn):508296111128滿(mǎn)足大于等于12dB要求時(shí),扇區邊緣處隔離度最大82°射角的零陷點(diǎn):[506796111128]為19°中心隔離度最小為12°。這說(shuō)明,在滿(mǎn)足最低干96°人射角的零陷點(diǎn):[506782111128擾情況下,邊緣處性能要差一些,需要更大的隔離度才111射角的零陷點(diǎn):50678296128能滿(mǎn)足要求(其原因是由扇區定向天線(xiàn)本身特性決定128°人射角的零陷點(diǎn):506782971l的)。定向天線(xiàn)越接近扇區邊緣處時(shí),天線(xiàn)輻射能量就實(shí)際上,圖2就是上述例子中的50°67°82°97°越低?？紤]到所有情況,選取的最小隔離度為19°l1128波束賦型圖下面分析最小隔離度為19的用戶(hù)空分復用時(shí)的由于扇區內的用戶(hù)都是隨機的,很難滿(mǎn)足用戶(hù)主實(shí)際干擾值。為分析方便這里只選取了干擾落在12瓣落在其他用戶(hù)零陷位置上的要求,所以這種特殊情15dB范圍內的觀(guān)察值(見(jiàn)圖4)。況是很少見(jiàn)的。盡管分析零陷空分復用性能不具有普由圖4可知,在最小隔離度為19°實(shí)現2倍空分遍性但并不代表它沒(méi)有實(shí)際應用價(jià)值。當室外進(jìn)行固復用時(shí)用戶(hù)間干擾的最小值為125dB,大部分集中定波束賦型時(shí)(類(lèi)似于一種小區分裂技術(shù)),可選取上在128-13dB間。這比中興測試規定的最低干擾門(mén)限面的零陷點(diǎn)集合作為固定波束賦型參數,此時(shí)不同賦12dB至少還要好0.5dB左右,因此室外空分復用的型區域的干擾達到最小,就可進(jìn)行空分復用了。最近,最小隔離度定為19是能滿(mǎn)足空分要求的?；径送ǘ蛱岢鲈赥D網(wǎng)絡(luò )里引人 Cell portion的概念,實(shí)際過(guò)多個(gè)用戶(hù)匯聚的上行信號按cOB算法進(jìn)行DOA估上就是一種利用固定波束賦型實(shí)現空分復用的技術(shù),計如果判斷2個(gè)用戶(hù)的隔離度大于或等于19,就可因此上面的分析對后續研究具有一定的參考價(jià)值。以進(jìn)行2倍空分復用。至于判斷2個(gè)用戶(hù)隔離度是否上面是對室外空分復用時(shí)特殊情況下的分析。但大于19°,可通過(guò)以下方法實(shí)現:基站接收每個(gè)用戶(hù)的由于一般情況下用戶(hù)在小區內位置是不固定的,因此上行信號,根據用戶(hù)的上行信道信息及GOB算法求波決定用戶(hù)能否空分復用是通過(guò)隔離度(用戶(hù)DOA角度束賦形向量。COB算法選取的最優(yōu)賦形向量會(huì )對應差)來(lái)判斷的。中興外場(chǎng)提供的空分復用參考數據是,個(gè)入射角度,這個(gè)角度就是每個(gè)用戶(hù)的到達角,2個(gè)用當2個(gè)用戶(hù)間的干擾最小為12dB時(shí)就可進(jìn)行2倍空戶(hù)的角度差就是隔離度分復用。下面的仿真結果是根據干擾門(mén)限下限為12但值得注意的是,上面的仿真結果并不能反映用52|201203P建濤,許波,張忖TD- SCDMA系統室外空分復用特征分析4結束語(yǔ)目前,針對室外空分復用的文獻尚不是很多,且大多都屬于論述性質(zhì)。本文通過(guò)仿真分析了TD系統室外空分復用的特點(diǎn),并根據中興外場(chǎng)測試提供2倍空分復用用戶(hù)干擾參考值為12dB,仿真得到最小隔離度為19°的仿真結果(最小隔離度為19°不是工程數據。在實(shí)際外場(chǎng)環(huán)境下能否廣泛應用,需實(shí)測才能確定),同時(shí)也對用戶(hù)處于其他用戶(hù)零陷點(diǎn)位置時(shí)進(jìn)行了分析,可能對后續研究 Cell Portion的空分復用有一定H的參考價(jià)值。本文沒(méi)有給出另一種波束賦型算法EB1212513如何實(shí)現空分復用的結論,目前可考慮的是測量上行用戶(hù)干擾門(mén)限范圍AB不同用戶(hù)的EBB權值的相關(guān)性來(lái)進(jìn)行空分復用。圖4不同干擾值下出現的所有點(diǎn)數分布參考文獻:戶(hù)間的隔離度越大,空分的效果就越好。因為智能天線(xiàn)11劉群,趙旭灌 TD-SCDMA HSDPA空分復用技術(shù)研究1通信世的下行賦型波束并非為遞減趨勢,而是旁瓣和零陷交21勵淵偉陳惠民,牛綱.6陣元智能天線(xiàn)賦型方法性能測試研究[替出現的山形形狀。有可能2個(gè)用戶(hù)的位置相距較遠,電腦與電信/硬件研究,2008(7)但由于用戶(hù)各自主瓣(即DOA方向)都落在對方的旁(3)蔣淳,溫剛中興通訊空分復用解決方案U電信技術(shù),20010瓣峰值點(diǎn)處,其干擾也是很大的。如果隔離度超過(guò)19°,即使空分用戶(hù)中用戶(hù)1的主瓣受到用戶(hù)2的旁瓣干擾,依然能滿(mǎn)足干擾門(mén)限大于12dB的要求。正因為如此,這里找到了一個(gè)最小隔離度作為判決門(mén)限來(lái)決作者簡(jiǎn)介:馬建詩(shī)畢業(yè)于西安電子科技大學(xué),工程師,主要從事移動(dòng)通信絡(luò )咨詢(xún)媛劃設計工作定是否開(kāi)啟空分復用,而不是計算旁瓣和零陷的相對昨畢業(yè)于武漢理工大學(xué),工程主要從事移動(dòng)通信網(wǎng)給詢(xún)設計工作張付位置另外,入射角零陷點(diǎn)集合與天線(xiàn)類(lèi)型及天線(xiàn)的特畢業(yè)華中技大學(xué)程主要從事移動(dòng)通信網(wǎng)熱杏詢(xún)規設計工作性也是有關(guān)系的。華為信息華為完成首個(gè)LTE4×4MM◎商用網(wǎng)組織網(wǎng)絡(luò ))功能測試。2011年,德電采用夠與內客提供商、服務(wù)提供商以及價(jià)值測試:華為日前宣布完成首個(gè)LTE4×4華為的 SingleRAN LTE解決方案在德國鏈上的所有其他參與者協(xié)同合作,從而MMo(多榆入多輸出)商用網(wǎng)測試。該測開(kāi)通基于1.8GHz頻段的LTE商用業(yè)更加迅速地實(shí)現多媒體新業(yè)務(wù)。(馮晨)試在德電開(kāi)通的LTE商用網(wǎng)絡(luò )上進(jìn)行,務(wù)?，F在,德電計劃部署LTE4×4MIMO華為發(fā)布LTE多模 Mobile v-F:華為數據下載速率超過(guò)250Mbis4x4M-技術(shù)到其LTE商用網(wǎng)絡(luò )中,從而為用戶(hù)近日發(fā)布了支持 LTE FDD/HSPA+UMTMo是LE技術(shù)演進(jìn)中的一個(gè)重要特提供耳目一新的移動(dòng)寬帶體驗。(馮晨)的多頻多模 Mobile Wi-F終端設備性,將極大地提高頻譜效率,減少運營(yíng)商沙特Mbi公司攜手華為推出中東地(E589FDD版本),從而為 eAccess提供在頻譜上的投資,幫助運營(yíng)商提供更高區首個(gè)商用業(yè)務(wù)交付平臺: Etisalat旗下了包括LTE網(wǎng)絡(luò )和終端在內的端到端的帶寬能力,支持更豐富的業(yè)務(wù)和應用的運營(yíng)商Mdil公司與華為日前聯(lián)合宣解決方案。E589最多可同時(shí)支持10個(gè)場(chǎng)景。2009年,德電與華為在奧地利因布中東地區首個(gè)下一代商用業(yè)務(wù)交付平帶W-F接入的設備方便地接入LTE斯布魯克共同完成了首次 LTE SON(自臺成功商用。通過(guò)下一代 SDP, Mobily能網(wǎng)絡(luò )。(馮晨)伊頓公司北京辦事處新址暨客戶(hù)體驗中心啟用近日伊頓公司宣布其位于北京國際包括員工辦公區城以及全新打造的伊頓此舉進(jìn)一步表明了伊頓對中國市場(chǎng)財源中心的北京辦事處暨華北區總部新體驗中心(EEC)和培訓中心,可容納員的長(cháng)期承諾以及在華業(yè)務(wù)的持續穩步增址已正式啟用,占地面積超過(guò)3000m2,工約200名。(蘭依)郵電設計技術(shù)20120353