Методы передачи сигналов с ортогональным и пространственно-временным разнесением (в прямом канале) – ЧАСТЬ 1

Как показал опыт эксплуатации сетей IS-95, их характеристики оказались в основном лимитированными недостаточной пропускной способностью прямого канала [7]. При этом одной из ключевых целей разработки систем 3G является обеспечение поддержки высокоскоростных приложений именно в нисходящем канале. Одной из важнейших новых особенностей cdma2000 стала возможность передачи информации с помощью двух антенн, используемая для всех downlink- каналов, за исключением пилотного канала и канала синхронизации.

Выделяют два метода разнесения, в конечном счете предназначенных для по­вышения пропускной способности по линии «вниз»: передачу с ортогональным разносом – Orthogonal Transmit Diversity (OTD) и передачу с пространственно- временным разносом (расширением) сигналов (Space-Time Spreading, STS).

При ОТО базовая станция расщепляет передаваемый поток данных на два субпотока и затем передает его по двум разным антеннам. Во втором случае (STS) базовая станция дублирует подлежащие передаче символы и передает их вместе с полученными копиями двумя субпотоками по двум разным антеннам. В том и в другом варианте реализация разнесенной передачи предполагает раз­нос антенн на расстояние, в несколько раз превышающее длину волны. При этом замирания, испытываемые переданными сигналами, некоррелированы и вероятность того, что оба они подвергнутся заметным искажениям одновремен­но, мала.

В каждом секторе базовая станция использует два пилот-канала: F-PICH и F-TDPICH (см. раздел 7.3) – по одному для каждой из антенн. Эти пилот-каналы используются для оценки параметров двух независимых каналов распростране­ния сигналов и необходимы для обеспечения их когерентного детектирования.

7.2.4.1. Метод ортогонального разнесения. Основной идеей в реализации метода OTD в cdma2000 является расщепление потока передаваемых данных на четный и нечетный субпотоки, с последующей передачей их по разным ан­теннам. Эта схема была предложена в 1993 г. и рекомендована к применению в

стандарте IS-2000 в [8].

Концептуальная иллюстрация метода приведена на рис. 7.10. Из входного потока данных, разделяемого на пары двухбитовых символов, формируются синфазный и квадратурный элементы первого канала (у„, yQI), а также синфаз­ный и квадратурный элементы второго канала (yI2, yQ2). В первом канале каждый символ пропускается через повторитель без инверсии (++), а в во втором кана­ле – через повторитель с инверсией знака (+ -). Фактически, четный и нечет­ный символы расширяются по спектру («окрашиваются») парой разных кодое Уолша, что обеспечивает ортогональность между формируемыми субпотокам* данных. Затем оба субпотока расширяются одинаковым коротким PN-кодом у передаются двумя разными антеннами.

На приемной стороне оба сигнала обрабатываются корреляторами с той ж< парой кодов Уолша в качестве опорных. Их объединение позволяет восстано вить исходный переданный символ даже в условиях сильных замираний. Про веденные исследования показали, что система cdma2000 с технологией OTD п< сравнению с системой без разнесения обеспечивает выигрыш от 1 до 4 дБ – ] зависимости от скорости перемещения мобильной станции [9].

Рис. 7.10. Концептуальная схема передачи сигналов с "ортогональным" разнесением [5]

7.2.4.2. Метод пространственно-временного разнесения. В этом случа( синфазная компонента, передаваемая в первом канале, формируется как раз­ность между повторенным без инверсии (++) инфазиым элементом первого суб­потока и повторенным с инверсией (+-) инфазным элементом второго субпотока

(см. DHC. 7 Ш                               II tSO Т*\ /ТЛ LI О О Т/Л* К ГГ /Л ТТПТ ТТ< Л м п тдпт.м                ^ —                                                                                                                                                                                    . .. < мирования повторенного без инверсии (++) квадратурного элемента первого субпотока и квадратурного элемента второго субпотока, повторяемого с инвер­сией знака (+-). Аналогично формируются инфазная и квадратурная компонен­ты второго канала – соответственно как сумма и разность символов с выходоь повторителей (+-) и (++): см. рис. 7.11. Назначение этих повторителей – кон струирование пары кодов Уолша, которые обеспечивают ортогональность пото ков символов, передаваемых разными антеннами.

Рис. 7.11. Концептуальная схема передачи сигналов с пространственно-временным разнесением [5]

Метод STS был предложен в 1999 г. и рекомендован для применения i IS-2000 в 2002 г. [7]. Как показали исследования [8], выигрыш STS по срав нению с OTD составляет от 0.3 до 2.4 дБ – в зависимости от скорости дви жения абонента (характеристики метода оказываются лучшими для стацио нарных абонентов).

Вы можете следить за любыми ответами на эту запись через RSS 2.0 ленту. Вы можете оставить ответ, или trackback с вашего собственного сайта.

Оставьте отзыв

XHTML: Вы можете использовать следующие теги: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>

 
Rambler's Top100