TD-SCDMA远程覆盖与室内覆盖技术要点分析

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1、TD-SCDMA远程覆盖与室内覆盖技术要点分析1、引言　　在中国政府高姿态支持TD-SCDMA标准产业化之后，高通、北电、西门子、阿尔卡特、三星等跨国公司纷纷加强了对TD-SCDMA的投入，加上国内原有的TD-SCDMA联盟成员，TD-SCDMA产业链开始日趋完善，TD-SCDMA系统设备及手机的商用程度也不断提高，特别是TD-SCDMA预商用网的规模实施，使得TD-SCDMA独立运营组网的可行性也愈加清晰可见。　　作为全球三大3G标准之一，TD-SCDMA需要提供话音、数据和多媒体业务（车载通信速率为144kb/s、步行通信速率

2、为384kb/s、室内通信速率为2Mb/s）。因此TD-SCDMA必须提供良好的室内外通信业务与信号覆盖。由于TD-SCDMA采用了一些特有技术，如上行同步、智能天线、动态信道分配等，这些新技术的采用给传统的移动通信远程覆盖与室内覆盖方式带来了一定的影响，本文通过对TD-SCDMA所采用的一系列特有技术的分析，提出了TD-SCDMA远程覆盖与室内覆盖中有关问题的解决思路；同时也简要分析了直放站的加入给无线接入网带来的影响。2、TD-SCDMA远程覆盖的实现　　由于TD-SCDMA采用了一些特有的技术，因此相对于GSM、CDMA20

3、00、WCDMA等技术标准而言，进行TD-SCDMA远程覆盖需要考虑更多的因素。　　2.1　保护时隙对远程覆盖的影响　　TD-SCDMA采用时分双工、上行同步技术，在远程覆盖需要考虑上、下行时隙的保护时间。如图1所示，G为保护时隙，用于保护和区分上、下行时隙，使距离较远的终端能够实现上行同步，该时隙宽度为75us。电磁波在75us的时间段内在空气中传播的距离为22.5千米，从NodeB发射携带DwPTS时隙信息电磁波到UE接收需要一段时间，从UE发射携带UpPTS时隙信息电磁波到NodeB接收也需要一段时间，因此TD-SCDMA在

4、不修改物理帧结构的情况下，室外NodeB的理论直接覆盖半径为11.25千米。实际组网要考虑各类传播环境和损耗，ITU认可的TD-SCDMA的NodeB语音业务最大覆盖距离为10千米，但考虑到上、下行链路受限等因素，NodeB在使用定向天线时，在市区环境下的覆盖距离为800米～1200米（因为上行链路受限）。图1　TD-SCDMA物理信道帧结构　　2.2　智能天线对远程覆盖的影响　　（1）无线直放站　　从NodeB接收UE1发射信号的角度看，NodeB利用智能天线对来自UE1的多径电波方向进行波达方向（DirectionOfArri

5、val，简称DOA）估计，并进行空间滤波，抑制其它移动台和多径干扰；从NodeB向UE1发送信号的角度看，由于TD-SCDMA采用了时分双工，因此DOA估计可以用于下行波束成型，使NodeB发给该UE1的信号能够沿着UE1电波的来波方向发送回该UE1，从而降低发射功率减少对其它UE的干扰。图2　NodeB、无线直放站、UE组网图　　图2为在距离TD-SCDMANodeB一段距离的地方采用直放站施主天线来提取无线信号，然后通过重发天线将信号进行转发。我们从智能天线的角度来考虑无线转发直放站的可行性，UE2、UE5发射上行信号，直放站

6、将UE2、UE5发射的信号进行中继转发给NodeB，NodeB的智能天线对直放站的信号进行DOA判断，以及上行波束赋形，提取出UE2、UE5的信号；NodeB发射下行信号时，智能天线通过下行波束赋形将天线方向图对准直放站的施主天线，直放站接收到信号后将该信号转发给UE2、UE5。因此在采用DOA时从UE2、UE5到NodeB上、下行链路均可正常建立。　　（2）光纤直放站　　采用普通光纤直放站后，将很难继续使用智能天线的空间滤波功能，但将NodeB的智能天线中8根射频电缆中的一根直接与光纤直放站连接后，在NodeB侧虽然不能对光纤直

7、放站覆盖区内的用户进行空间区分，但通过对该射频信号解码，NodeB仍然可以与光纤直放站覆盖区内的用户进行正常通信。3、直放站覆盖区UE同步实现分析　　在TD-SCDMA移动通信中，同步是一项极为重要的技术，通过上行同步，可以让使用正交扩频码的各个码道在解扩时实现完全正交，相互之间不会产生多址干扰，大大提高了TD-SCDMA的系统容量以及频谱利用率。　　在UE开机后其要首先与小区建立下行同步，只有建立了下行同步，UE才能开始建立上行同步。　　3.1　直放站覆盖区UE下行同步的实现原理分析　　UE下行同步的具体实现方法有多种，如果UE

8、的数字信号处理能力较低时，可以采用“特征窗搜索算法”来确定DwPTS的接收时刻，进而实现与NodeB的下行同步。“特征窗搜索算法”的原理基于在DwPTS中，SYNC的长度为4个Symbol，其前面有3个Symbol的GP（48chips），而后面有