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关于TD-SCDMA广覆盖的技术能力与思路探讨

2008/4/24/10:11 来源:人民邮电报 作者:肖清华 樊耀东

    华信邮电咨询设计研究院有限公司 肖清华 樊耀东

    TD-SCDMA系统作为三大3G标准之一,相对于2G系统,能够更好地适应未来移动通信的发展,尤其是数据通信的需要。TD-SCDMA系统除了在容量上比2G系统有较大提升外,在覆盖能力方面也不逊于2G系统。这里针对海面、草原等广域覆盖场景,给出一些针对性的思路。

    技术能力

    由于TD-SCDMA为时分系统,可以从其帧结构来考虑实现不同距离的覆盖。由于无线信号的空间传播延迟,TD-SCDMA终端侧在接收下行导频信号时帧头相对于NodeB的帧头会有一定的滞后,而终端在发送上行导频信号时为补偿空间传播延迟需要提前发送,为避免时隙干扰,TD-SCDMA终端只能通过压缩保护时隙(GP)来准确收发信号。

    此时,TD-SCDMA的最大双向时延为GP时隙的长度(96chip),而无线信号在空间的传播速度接近光速。因此一般理解的TD-SCDMA最大覆盖半径为(其中C为光速):

    dmax=Δt×c(光速)=96/2/(1.28×106)×c=11.25km

    增加TD-SCDMA的覆盖半径可以采取以下方式:

    方式一,压缩UpPTS中的GP时隙,不会对TS1造成任何影响,但可增加32chip的双向时延。此时,TD-SCDMA的覆盖半径增加为:

    dmax=(96+32)/2/(1.28×106)×c=15km

    这种增加无须改动NodeB、UE和空口协议,目前可以提供。

    方式二,闭塞整个TS1时隙,NodeB对SYNC_UL的搜索范围可以进一步扩大到TS1时隙中。此时,TD-SCDMA的覆盖半径增加为:

    dmax=(96+128)/2/(1.28×106)×(3×108)=26.25km

    此时,SYNC_UL的最晚到达点必须在Up-PTS起始后128chips。所以这种覆盖里程的增加需要NodeB的实现支持,而UE、空口协议保持不动,只影响TS1时隙。

    方式三,闭塞整个TS1时隙,并修改UE的UpPTS提前发射时间至GP时隙前的32chip,即DwPTS的GP时隙,此时,TD-SCDMA的覆盖半径增加为:

    dmax=256/2/(1.28×106)×(3×108)=30km

    此时,牺牲了整个TS1时隙,并且UpPTS的发射时间需要提前。所以,这种覆盖里程的增加需要修改UE,由于压缩了DwPTS,缩小了GP时隙,UE对DwPTS会形成一定的干扰。

    方式四,闭塞整个TS1时隙,把UpPTS扩大至TS1,并预留32chips的下行时隙间隔。此时TD-SCDMA的覆盖半径增加为:

    dmax=(96+160+864-128)/2/(1.28×106)×(3×108)=116.25km

    式中,96+160+864-128=992chips为实际闭塞整个TS1时隙所能最大允许的时隙间隔。

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