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(普通問題)
用TD-SCDMA的幀結(jié)構(gòu)解釋覆蓋距離11.5KM
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CDMA
TD-SCDMA
TD
幀結(jié)構(gòu)
覆蓋
SCDMA
結(jié)構(gòu)
S_D
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問題答案
( 1 )
答：從幀結(jié)構(gòu)看TD-SCDMA的覆蓋能力
TD-SCDMA系統(tǒng)獨(dú)特的幀結(jié)構(gòu)，采用智能天線和聯(lián)合檢測(cè)、接力切換等新技術(shù)，相比WCDMA系統(tǒng)的鏈路預(yù)算有較大區(qū)別，從這些關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行鏈路預(yù)算分析，才能把握TD-SCDMA的覆蓋能力。 從技術(shù)角度講，TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)充分考慮了獨(dú)立組網(wǎng)的廣域覆蓋問題，從它的幀結(jié)構(gòu)可以看到，LCR的子幀由7個(gè)業(yè)務(wù)時(shí)隙和3個(gè)特殊時(shí)隙組成，這3個(gè)特殊時(shí)隙是TDD HCR所不具備的，它們決定了HCR只能做小范圍熱點(diǎn)覆蓋，而TD-SCDMA(LCR)卻能做到十幾公里，甚至幾十公里的覆蓋。 如圖1所示，3個(gè)特殊時(shí)隙分別是96個(gè)碼片的下行導(dǎo)頻時(shí)隙DwPTS，96個(gè)碼片長(zhǎng)的主保護(hù)間隔GP，及160個(gè)碼片長(zhǎng)的上行導(dǎo)頻時(shí)隙UpPTS。其中，主保護(hù)間隔就形成了固定的下/上行切換點(diǎn)，由于它的存在，可以避免用戶間由于上行同步要求的提前發(fā)送可能導(dǎo)致的干擾。由于終端下行接收有延時(shí)，不會(huì)對(duì)上行信號(hào)產(chǎn)生干擾，所以TD-SCDMA技術(shù)可以用做大范圍覆蓋；下行導(dǎo)頻時(shí)隙是用于下行同步和初始小區(qū)搜索；上行導(dǎo)頻時(shí)隙的作用主要是隨機(jī)接入過程中終端與基站的初始同步。
圖 1 TD-SCDMA (LCR)幀結(jié)構(gòu)
由于TD-SCDMA為時(shí)分系統(tǒng)，可以從其幀結(jié)構(gòu)來考慮實(shí)現(xiàn)不同距離的覆蓋。由于無線信號(hào)的空間傳播延遲，TD-SCDMA終端側(cè)在接收下行導(dǎo)頻信號(hào)時(shí)幀頭相對(duì)于NodeB的幀頭會(huì)有一定的滯后，而終端在發(fā)送上行導(dǎo)頻信號(hào)時(shí)為補(bǔ)償空間傳播延遲需要提前發(fā)送，為避免時(shí)隙干擾，TD-SCDMA終端只能通過壓縮保護(hù)時(shí)隙（GP）來準(zhǔn)確收發(fā)信號(hào)。
TD中UE的的RRC接入需要先做上行同步（SYNC_UL），當(dāng)UE進(jìn)行完下行同步（SYNC_DL）而又不會(huì)影響到UE上發(fā)SYNC_UL的時(shí)間落在基站的時(shí)間接收窗內(nèi)，則必須考慮到電磁波在空中往返的問題。
所以，根據(jù)TD幀結(jié)構(gòu)，SYNC_DL與SYNC_UL中間有96chips的保護(hù)帶，考慮到返程影響，實(shí)際的保護(hù)間隔是96/2=48chips，48個(gè)chips的時(shí)間是48/1.28m,電磁波的傳播速度接近光速（3*10^5km/s），所以電磁波能夠單程覆蓋的最大距離為48/1.28m*3*10^5km/s=11.25km，TD-SCDMA的最大雙向時(shí)延為GP時(shí)隙的長(zhǎng)度（96chip），而無線信號(hào)在空間的傳播速度接近光速。因此一般理解的TD-SCDMA最大覆蓋半徑為（其中C為光速）：
dmax＝Δt×c（光速）＝96/2/（1.28×106）×c＝11.25km
增加TD-SCDMA的覆蓋半徑可以采取以下方式：
方式一，壓縮UpPTS中的GP時(shí)隙，不會(huì)對(duì)TS1造成任何影響，但可增加32chip的雙向時(shí)延。此時(shí)，TD-SCDMA的覆蓋半徑增加為：
dmax＝（96+32）/2/（1.28×106）×c＝15km
這種增加無須改動(dòng)NodeB、UE和空口協(xié)議，目前可以提供。
方式二，閉塞整個(gè)TS1時(shí)隙，NodeB對(duì)SYNC_UL的搜索范圍可以進(jìn)一步擴(kuò)大到TS1時(shí)隙中。此時(shí)，TD-SCDMA的覆蓋半徑增加為：
dmax=（96+128）/2/（1.28×106）×（3×108）=26.25km
此時(shí)，SYNC_UL的最晚到達(dá)點(diǎn)必須在Up－PTS起始后128chips。所以這種覆蓋里程的增加需要NodeB的實(shí)現(xiàn)支持，而UE、空口協(xié)議保持不動(dòng)，只影響TS1時(shí)隙。
方式三，閉塞整個(gè)TS1時(shí)隙，并修改UE的UpPTS提前發(fā)射時(shí)間至GP時(shí)隙前的32chip，即DwPTS的GP時(shí)隙，此時(shí)，TD-SCDMA的覆蓋半徑增加為：
dmax=256/2/（1.28×106）×（3×108）=30km
此時(shí)，犧牲了整個(gè)TS1時(shí)隙，并且UpPTS的發(fā)射時(shí)間需要提前。所以，這種覆蓋里程的增加需要修改UE，由于壓縮了DwPTS，縮小了GP時(shí)隙，UE對(duì)DwPTS會(huì)形成一定的干擾。
方式四，閉塞整個(gè)TS1時(shí)隙，把UpPTS擴(kuò)大至TS1，并預(yù)留32chips的下行時(shí)隙間隔。此時(shí)TD-SCDMA的覆蓋半徑增加為：
dmax=（96+160+864-128）/2/（1.28×106）×（3×108）=116.25km
式中，96+160+864-128=992chips為實(shí)際閉塞整個(gè)TS1時(shí)隙所能最大允許的時(shí)隙間隔。
值得注意的是，增加TD-SCDMA基站的覆蓋范圍如果涉及NodeB、UE和空口協(xié)議的更改，將是以犧牲系統(tǒng)容量為代價(jià)的。在目前TD-SCDMA設(shè)備研發(fā)中尚未完全實(shí)現(xiàn)。在實(shí)現(xiàn)具體的遠(yuǎn)距離范圍內(nèi)的覆蓋時(shí)，可以根據(jù)具體情況選用合適的站型。
TD-SCDMA系統(tǒng)獨(dú)特的幀結(jié)構(gòu)，采用智能天線和聯(lián)合檢測(cè)、接力切換等新技術(shù)，相比WCDMA系統(tǒng)的鏈路預(yù)算有較大區(qū)別，從這些關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行鏈路預(yù)算分析，才能把握TD-SCDMA的覆蓋能力。 從技術(shù)角度講，TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)充分考慮了獨(dú)立組網(wǎng)的廣域覆蓋問題，從它的幀結(jié)構(gòu)可以看到，LCR的子幀由7個(gè)業(yè)務(wù)時(shí)隙和3個(gè)特殊時(shí)隙組成，這3個(gè)特殊時(shí)隙是TDD HCR所不具備的，它們決定了HCR只能做小范圍熱點(diǎn)覆蓋，而TD-SCDMA(LCR)卻能做到十幾公里，甚至幾十公里的覆蓋。 如圖1所示，3個(gè)特殊時(shí)隙分別是96個(gè)碼片的下行導(dǎo)頻時(shí)隙DwPTS，96個(gè)碼片長(zhǎng)的主保護(hù)間隔GP，及160個(gè)碼片長(zhǎng)的上行導(dǎo)頻時(shí)隙UpPTS。其中，主保護(hù)間隔就形成了固定的下/上行切換點(diǎn)，由于它的存在，可以避免用戶間由于上行同步要求的提前發(fā)送可能導(dǎo)致的干擾。由于終端下行接收有延時(shí)，不會(huì)對(duì)上行信號(hào)產(chǎn)生干擾，所以TD-SCDMA技術(shù)可以用做大范圍覆蓋；下行導(dǎo)頻時(shí)隙是用于下行同步和初始小區(qū)搜索；上行導(dǎo)頻時(shí)隙的作用主要是隨機(jī)接入過程中終端與基站的初始同步。
圖 1 TD-SCDMA (LCR)幀結(jié)構(gòu)
由于TD-SCDMA為時(shí)分系統(tǒng)，可以從其幀結(jié)構(gòu)來考慮實(shí)現(xiàn)不同距離的覆蓋。由于無線信號(hào)的空間傳播延遲，TD-SCDMA終端側(cè)在接收下行導(dǎo)頻信號(hào)時(shí)幀頭相對(duì)于NodeB的幀頭會(huì)有一定的滯后，而終端在發(fā)送上行導(dǎo)頻信號(hào)時(shí)為補(bǔ)償空間傳播延遲需要提前發(fā)送，為避免時(shí)隙干擾，TD-SCDMA終端只能通過壓縮保護(hù)時(shí)隙（GP）來準(zhǔn)確收發(fā)信號(hào)。
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所以，根據(jù)TD幀結(jié)構(gòu)，SYNC_DL與SYNC_UL中間有96chips的保護(hù)帶，考慮到返程影響，實(shí)際的保護(hù)間隔是96/2=48chips，48個(gè)chips的時(shí)間是48/1.28m,電磁波的傳播速度接近光速（3*10^5km/s），所以電磁波能夠單程覆蓋的最大距離為48/1.28m*3*10^5km/s=11.25km，TD-SCDMA的最大雙向時(shí)延為GP時(shí)隙的長(zhǎng)度（96chip），而無線信號(hào)在空間的傳播速度接近光速。因此一般理解的TD-SCDMA最大覆蓋半徑為（其中C為光速）：
dmax＝Δt×c（光速）＝96/2/（1.28×106）×c＝11.25km
增加TD-SCDMA的覆蓋半徑可以采取以下方式：
方式一，壓縮UpPTS中的GP時(shí)隙，不會(huì)對(duì)TS1造成任何影響，但可增加32chip的雙向時(shí)延。此時(shí)，TD-SCDMA的覆蓋半徑增加為：
dmax＝（96+32）/2/（1.28×106）×c＝15km
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回答者：
wangyuan072
回答時(shí)間：2009-05-13 23:39
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