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基于多载频技术的TD-SCDMA标准演进
作者: 发布时间:2007-10-28 04:16:05 来源: 繁体版
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  3GPP Release 5也制定了的HSDPA技术规范,下行方向上定义了高速下行共享信道(HS-DSCH)完成高速的下行数据传输。作为一个时间共享的传输信道,它被映射到一个新定义物理下行数据信道——高速物理下行共享信道(HS-PDSCH)。和HS-DSCH相关的两个物理层的共享控制信道:下行的 HS-SCCH和上行的HS-SICH,也在规范中定义,通过这两个控制信道的配合,完成数据传输的闭环控制。

  下行HS-DSCH信道用于承载高速共享信道的数据。对于TD- SCDMA系统,承载HS-DSCH的HS-PDSCH的扩频因子可以使用 SF16或SF1,多条HS-PDSCH可以采用码复用的方式用于多个UE,也可以给具有多码能力的一个UE使用。在时域上,TD-SCDMA的传输时间间隔为5ms。

  HS-SCCH来发送HS-DSCH信道的控制信息。当UE要接收数据时,会先到HS-SCCH来监听在下一个HS-DSCH TTI上是否是传递给自己的数据,HS-SCCH要比HS-DSCH提前最少2个时隙。HS-SCCH携带该每一个HS-DSCH TTI相关的下行信令,包括UE的唯一标识;传输格式和资源信息(TFRI);HARQ指示:指示UE当前数据块是否是传送过的数据块的重传。

  UE用高速共享信息信道(HS-SICH)来传送HARQ的确认信息和信道质量,从而为NodeB的分组调度和重传提供反馈。HS-SICH和关联的HS-DSCH之间是最小8个时隙的定时关系。该信道由下行数据块的接收响应ACK/NAK和信道质量指示(CQI)两部分组成,共有8bit,3 条信道之间需要按照高层指定的时序关系,协同工作,从而完成高速可靠的下行数据传输。概括说来主要是依靠UE测量并上报接收的数据质量,NodeB根据反馈合理调整无线资源来实现对共享信道的快速调度和数据传输。

  N频点的技术

  TD-SCDMA在3GPP R4中完成的技术方案,是一个单载频的技术方案。由于TD-SCDMA的单载频带宽为1.6MHz,系统的整体容量受到限制。为了更好的扩充TD- SCDMA的系统能力,更好的满足不断增长的市场需求,对于TD-SCDMA多载频技术的研究在2005-2006年成为一个热点。在技术研究和外场实验中发现,位于TSO时隙的全向发射的P-CCPCH广播信道,因无智能天线带来的波束赋形增益,其性能需要着重考虑。如何有效降低P-CCPCH广播信道的同频干扰,提高信道的覆盖能力,成为TD-SCDMA规模组网,特别是发展多载频技术的一个难点和重点。

  主要的技术特征

  综合考虑上述的因素,提出了TD-SCDMA N频点技术的多载频方案。即,每个TD-SCDMA小区可以配置多个载频,称为一个N频点小区。如,在通常的5MHz的频谱内,可配置3个载频。

  和传统多载波技术不同的是,这多个载频同属于一个小区,共享公共的资源和信道。每个小区中,仅在一个载频上发送DwPTS和广播信息,在公共广播中发送多个频点的资源信息。针对每个小区,从分配到的n个频点中确定一个作为主载频,其他的作为辅载频。在同一个小区内,仅在主载频的TSO上全向发送 DwPTS和广播信息(P-CCPCH),辅载频的TSO不使用。对支持多频点的小区,有且仅有一个主载频。主载频和辅载频使用相同的扰码和基本 Midamble码。

  对于每个小区的公共控制信道DwPTS、P-CCPCH、PICH、S-CCPCH、PRACH等规定仅配置在主载频上,UpPCH、 FPACH在辅载频上的使用可行性,有待进一步研究。业务的多时隙配置限定在同一载频上,同一用户的上下行配置在同一载频。考虑到设备可实现性,主载波和辅载波的时隙转换点建议配置为相同。

  对标准的影响

  引入N频点技术方案会对原有的单载波技术标准带来一定的修订。主要的影响体现在空中接口(Uu)和Iub接口的技术规范中。

  对于Uu接口,需要通知UE有关的多个载频的信息,使UE在小区搜索、业务建立和切换过程中,能够获知系统的多载频配置和业务使用的载频配置。 UE在主载频的PRACH信道发起接入请求后,可根据网络的配置转到辅载频建立业务。在切换过程中,UE应能在不同小区的主载频和辅载频之间切换。

  对于Iub接口,需要增加RNC对NB多个载频的资源管理功能。一方面类似于Uu接口,需要针对业务建立和切换过程,在相应的信令消息中,增加相应的频点配置信息。另一方面,需要在维护管理过程中,增加对主载频和辅载频的频点和时隙配置信息,和RNC对辅载频的灵活建立删除和修改的能力。

  目前中国通信标准化协会(CCSA)已经在行业标准中完成了有关N频点方案制定,并在制定过程中,考虑了和单载波方案的兼容,保证了支持单载频的TD-SCDMA手机,能够在N频点网络中正常使用。

  简而言之,N频点的多载频技术方案,就是在业务时隙采用同频组网的方式,而在承载因全向发射而没有波束赋形增益的广播信道的TSO时隙,采取类似异频组网的主-辅载波技术,在成倍提高TD-SCDMA的系统容量的同时,保证了频谱利用率,并有效降低了系统TSO时隙的同频干扰,提高了广播信道的载干比,降低了手机下行解调能力要求,加快了UE的小区搜索过程。同时,也使得广播信道的发射功率有了更大的余量,提高了小区的覆盖能力 。经过实际的外场试验证明,N频点技术应作为TD-SCDMA组网的主要技术方案。

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