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《智能天線對(duì)td-scdma無線網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的影響2》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、TD-SCDMA目前所用的智能天線（以下簡(jiǎn)稱智能天線，SA）實(shí)現(xiàn)了空分多址，利用用戶的來波方向（DOA）的不同來區(qū)分用戶，對(duì)無線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋、容量均有影響。SA是TD-SCDMA的標(biāo)志性技術(shù)，目前TD-SCDMA采用賦形波束智能天線，通過“智能”部分產(chǎn)生多個(gè)賦形波束，每個(gè)波束跟蹤一個(gè)激活用戶，達(dá)到降低干擾、提高增益、增大覆蓋和提高容量的效果。?空分能力? 如果基站信息處理能力不受限，可以設(shè)想，由于用戶的位置分布不可能重合，這個(gè)空分的“址”數(shù)量巨大。然而，TD-SCDMA智能天線目前的賦形波束并非理想的射線，存在空間分辨率
2、問題，即以多大的空間精度區(qū)分用戶，這取決于賦形波束的水平、垂直波瓣寬度。? 目前TD-SCDMA采用的智能天線的賦形波束僅在水平方向上跟隨激活用戶移動(dòng)，即賦形波束的方位角在跟蹤用戶，而下傾角不變，可以看成二維空間的自動(dòng)跟蹤，而不是立體自動(dòng)跟蹤，這就造成一個(gè)問題：若采用以基站為極點(diǎn)的極坐標(biāo)刻畫該基站的覆蓋區(qū)域，極角為0～360度，波束之間的干擾隔離與賦形波束的波瓣寬度、旁瓣泄漏等工程因素有關(guān)。? 參考目前TD-SCDMA采用的多個(gè)廠家的SA設(shè)備指標(biāo)：公共信道不賦形，全向SA公共信道波束寬度為360度，120度板狀SA公
3、共信道波束寬度為120度；業(yè)務(wù)信道賦形，陣元數(shù)為8的全向SA賦形波束寬度為45度，陣元數(shù)為8的120度板狀SA賦形波束寬度為15度，也就是可以將覆蓋區(qū)域分成8個(gè)子區(qū)域。?性能增益? ?。ㄒ唬└采w增益? 天線對(duì)覆蓋的增益作用是通過增大等效輻射功率實(shí)現(xiàn)的，其原理是將能量集中于一個(gè)空間或方向內(nèi)，SA對(duì)覆蓋的增益也是通過使能量集中于目標(biāo)用戶方向來獲得的，然而有了上述空間分辨率問題，則需具體考慮如下工程效果，以陣元數(shù)N=8的全向SA為例：? A.當(dāng)所有用戶集中在45度內(nèi)，賦形造成的覆蓋增益最大，即理論上的10logNdB=9d
4、B，其物理含義為：當(dāng)所有用戶位于一個(gè)賦形波束內(nèi)，SA將能量集中于原來1/8的空間，能量密度增強(qiáng)了8倍（9dB）?？紤]存在非理想因素而需預(yù)留的工程裕量，還要減去2～3dB，一般取為+6～＋7dB。? B.當(dāng)用戶在以基站為極點(diǎn)的極坐標(biāo)系的極角意義上均勻分布時(shí)，比如各用戶的極角以45度間隔均勻分布，由于SA將能量集中的空間不變，能量密度未增強(qiáng)，賦形增益理論上應(yīng)為0dB。? 可見，“TD-SCDMA智能天線的賦形增益（覆蓋）有多大”并不是一個(gè)能給出精確回答的問題，與如下因素有關(guān)：? ?。?）激活用戶的分布? 對(duì)于集中分布的
5、情況增益大，對(duì)于均勻分布的情況增益小，對(duì)于只有1個(gè)激活用戶的情況，賦形增益可以達(dá)到工程上的最大值。? ?。?）賦形波束寬度? 賦形波束的波瓣窄容易集中能量、減少干擾，反之則容易造成波束重疊，邏輯上的不同波束在物理上成為一個(gè)波瓣。? ?。?）工程因素? 比如傳播環(huán)境，城市中高樓林立，信號(hào)傳播經(jīng)歷多徑、反射、折射等，SA通過DOA來決定賦形波束指向，但DOA本身也存在空間分辨率問題，經(jīng)歷反射等過程后信號(hào)來波角度可能擴(kuò)散。? （二）容量增益? TD-SCDMA的SA對(duì)容量的增益指SA通過空分實(shí)現(xiàn)空間濾波，隔離了多用戶干
6、擾，使得系統(tǒng)可以滿碼道或接近滿碼道工作。? 由此可以認(rèn)為：在SA的一個(gè)波束內(nèi)不會(huì)存在干擾降低和容量增益，結(jié)合TD-SCDMA的業(yè)務(wù)時(shí)隙情況，若想通過SA的空分實(shí)現(xiàn)容量增益，需使同一個(gè)時(shí)隙的基本資源單位（BRU）對(duì)應(yīng)不同的賦形波束。? A.語音業(yè)務(wù)? 一個(gè)語音用戶占用兩個(gè)BRU，一個(gè)時(shí)隙有16個(gè)BRU，最多可承載8個(gè)語音用戶，若8個(gè)用戶分布于8個(gè)波束，滿碼道工作理論上是可能的，但若用戶集中分布，則容量增益減小，用戶集中于一個(gè)SA波束則容量增益為0dB。? B.數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)? TD-SCDMA數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)速率跨度大，根據(jù)3
7、GPP標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)據(jù)用戶占用1個(gè)或多個(gè)時(shí)隙，一個(gè)時(shí)隙至少占用8個(gè)BRU，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的最低承載速率為64kbps，占用同一時(shí)隙的8個(gè)BRU，即造成8個(gè)BRU（等價(jià)于4個(gè)語音用戶）集中在一個(gè)波束中，因?yàn)殡y以通過波束將干擾用戶分開，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的容量增益會(huì)大大縮小。?矛盾及解決? 目前的TD-SCDMA智能天線增益受到用戶分布、波束寬度、傳播環(huán)境的影響。獲得覆蓋增益要求用戶分布集中，而獲得容量增益則要求同一時(shí)隙內(nèi)的用戶不集中在一起，從而產(chǎn)生了矛盾。? 另外，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的智能天線容量增益縮小，也導(dǎo)致上行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)容量受鄰區(qū)干擾影響嚴(yán)重。對(duì)
8、于TD-SCDMA系統(tǒng)，正確解調(diào)的條件是信噪比高于解調(diào)門限，由于用戶間的相互干擾，就會(huì)形成最大極限容量。要增加本扇區(qū)用戶容量，就需要降低扇區(qū)間干擾；而在各扇區(qū)負(fù)荷相同時(shí)，同樣頻率復(fù)用方式下的扇區(qū)間干擾就會(huì)存在下限。按照3GPP25.105對(duì)基站接收性能的要求，對(duì)于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)在衰落信道下，要求Ioc/Ior（外扇區(qū)干擾I
