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TD-SCDMA空分复用
TD-SCDMA HSDPA空分复用技术应用研究
***通信集团设计院有限公司刘群赵旭凇
随着数据用户的不断增加及对于高速数据业务的需求日益强烈,TD-SCDMA系统的吞吐量和频谱效率有可能成为制约数据业务深度开展的瓶颈。HSDPA空分复用正是为了解决这个问题,在基本不改变网络设置的情况下,通过软件升级实现码道复用,达到大幅度提高TD-SCDMA系统数据吞吐量和频谱效率的效果。本文简要论述了空分复用原理,分析了HSDPA空分复用应用对设备配置的影响,提出空分复用的使用场景及建议。
TD-SCDMA(时分同步码分多址,以下简称TD)属于码道受限系统,系统的吞吐量和频谱效率受限于码道,提高码道的利用效率是提升TD系统的吞吐量和频谱利用率的关键。随着数据用户的不断增加以及对于高速数据业务的需求日益强烈,HSDPA的容量有可能成为制约数据业务深度开展的瓶颈。目前TD系统大规模使用的B频段频点有9个(15M带宽),一般室外6个频点,室内3个频点,由于载频数量少而导致的容量受限矛盾将会比较突出。
HSDPA空分复用正是为了解决这个问题,在无需增加载频资源、无需修改用户终端、无需调整网络规划、无需改变TD空口技术的情况下,利用智能天线的空间隔离或室内小区多通道间的楼层隔离来实现码道复用,达到大幅度提高TD频谱利用率和系统数据吞吐量的效果。
HSDPA空分复用原理
空分复用技术是利用不同用户空间分割构成不同的通道,空间隔离的用户使用相同的物理资源,实现物理资源的复用。空分复用技术在TD应用,可以复用频率、时隙和码道资源,提高系统容量。
HSDPA空分复用技术原理上可同时应用于室内室外环境,两种不同的应用场景其原理有所区别。
室外场景
在室外宏蜂窝覆盖情况下,利用智能天线的波束赋形功能,在不同用户间形成的空间隔离基础上,使用HSDPA空分复用算法,实现了用户间无线资源的重用,进而提升用户吞吐量(如图1所示)。用户的隔离度主要是通过DOA的测量或上行EBB权值相关性来进行空分判断。
图1 室外HSDPA空分复用技术原理图
理论上当两个用户的DOA的来波方向偏离大于隔离度或EBB的相关性小于隔离度时,
可以对这两个用户进行空分。但实际上由于室外实际环境的复杂性、波瓣旁瓣干扰,DOA/EBB估计精度以及信道快速变化等原因,很容易导致错误的触发空分,所以一般来说室外使用空分复用的效果不是十分理想。
室内覆盖
在室内覆盖情况下,利用室内楼板、墙体构成用户间天然的隔离,使用HSDPA空分复用算法和多通道室内覆盖技术,根据用户在不同通道上的功率电平值,计算用户间的隔离度,选择隔离度足够大的用户进行无线时隙、码道的资源复用,从而提高
HSDPA小区总吞吐量,如图2所示。
图2 室内HSDPA空分复用技术原理图
HSDPA空分复用技术应用条件是同小区多通道,即进行空分复用的用户必须处于同一小区的不同通道覆盖下,而且用户间有较好的隔离度。
在实际室内覆盖的规划过程中,应根据室内空分复用技术的应用条件和业务量分布,在必要的情况下,调整小区和通道的分布。在空间上相互隔离的区域,在保障业务量的情况下,应尽量配置在一个小区,并由多个通道进行覆盖。
相比在室外HSDPA空分复用技术,在室内应用