Методы борьбы с замираниями PDF Print E-mail
Written by Administrator   
Wednesday, 09 May 2012 11:04


Одна из основных проблем, которая успешно решена в системах 3-го поколения — это обеспечение устойчивой работы абонентского терминала (мобильной станции) без использования традиционных методов разнесенного приема, которые требуют введения дополнительных каналов разнесенного приема. Классификация методов разнесенной обработки сигналов, используемых в мобильной связи, приведена в табл. 7.7.

Среди методов, приведенных в табл. 7.7, не все в одинаковой степени эффективны при их использовании в WCDMA. Так, наиболее простой способ разнесенной передачи, связанный с введением задержки, практически непригоден, так как вызовет увеличение уровня взаимных помех и потребует введения дополнительного КАКЕ приемника в мобильной станции. Основное отличие нижеприведенных технических решений основано на обеспечение ортогональности между сигналами различных передающих антенн за счет использования кодового или временного разделения.

Рассмотрим принцип ортогонального разнесения на передаче OTD (Orthogonal Transmit Diversity), который для случая двух антенн реализуется следующим образом. Кодированные биты разделяются на два потока, каждый из которых передается через одну из антенн. Для расширения спектра используются различные каналообразующие коды, что обеспечивает ортогональность между передаваемыми потоками разных антенн и подавление взаимных помех в каналах с гладкими замираниями. Следует отметить, что процедура расщепления информационной последовательности на два потока данных и их передачи с помощью ортогональных кодов не снижает эквивалентного числа абонентских кодов, которое остается таким же, как и в случае без OTD.

Схема обработки разнесенных сигналов в КАКЕ приемнике с OTD иллюстрируется на рис. 7.21.

Следует отметить, что пилот-сигнал также расщепляется и передается через две антенны, что обеспечивает возможность его когерентного детектирования на приеме. Данные обрабатываются в двух параллельных каналах КАКЕ приемника. Поскольку сигналы принимаются одновременно с одной и той же задержкой (в каждом луче), то никакой дополнительной буферизации или временного сдвига данных не требуется. Этот значительно упрощает реализацию и снижает стоимость приемника мобильной станции.

Предлагаемая структура является достаточно гибкой и может быть легко расширена на большее число антенн. Что же касается реализации режима OTD на базовой станции, то в ней обеспечивается групповая обработка и используются те же методы модуляции, кодирования и мультикодовой передачи. Таким образом, все усложнения в основном связаны лишь с введением дополнительной антенны и приемопередающей аппаратуры.

Упрощенная схема разнесения на передаче с коммутацией каналов для WCDMA в режиме FDD приведена на рис. 7.22. Канал пилот-сигнала, биты управления мощностью TPC и указатель формата TFI вместе с потоком данных объединяются в групповой сигнал, который после расширения спектра коммутируется и передается через одну из антенн. Закон коммутации задается на базовой станции или определяется на мобильной станции, которая по каналу сигнализации связана с базовой.

В системе с коммутацией каналов не требуется вносить никаких изменений в канальную структуру. В этом варианте используются те же методы канального кодирования, перемежения и согласования скоростей, которые обычно применяются в выделенных каналах связи. Что же касается общих транспортных каналов и канала синхронизации SCH, то они передаются в режиме FDD без разнесения (только через одну из антенн).

Диаграмма формирования коммутируемых потоков данных (для двух антенн) приведена на рис. 7.23. Кадр состоит из 15 временных интервалов, которые расщепляются на 2 потока: в одном из них собраны только четные, а другом — нечетные временные интервалы. Каждый из потоков передается через свою антенну. В этом варианте структура передаваемых пакетов и их содержание сохраняется без изменения, однако, пропускная способность снижается.

Еще один вариант разнесения на передаче STD (Selection Transmit Diversity) основан на использовании информации об уровне пилот-сигнала и введении быстродействующего замкнутого контура управления мощностью.

Вариант разнесения реализуется следующим образом. В случае отсутствия мягкого хэндовера антенна базовой станции динамически переключается на основании данных анализа условий распространения, передаваемых с мобильной станции. Сигнал управления антенной AS (antenna selection) формируется и передается аналогичным способом, что и биты управления мощностью TPC, однако с более низкой скоростью (ориентировочно 400 Гц). Упрощенная схема передающей части базовой станции для этого варианта приведена на рис. 7.24.