【資料名稱】：Up偏移原理

【資料作者】：阿彪

【資料日期】：09

【資料語言】：中文

【資料格式】：DOC

【資料目錄和簡介】：

3GPP協(xié)議中的UpPCH
在3GPP協(xié)議中，為了使UE與Node B建立上行同步專門設置了UpPTS時隙，如圖1所示。

圖1UpPTS時隙在子幀中的位置
從圖1中可以看到，時長125us的UpPTS時隙分為兩個部分，一個部分為長為128chip的SYNC_UL碼，另一部分為長為32chip的空閑保護。
UpPTS時隙所承載的物理信道是上行導頻物理信道（UpPCH），UE在此信道內發(fā)送上行同步碼（SYNC_UL）。考慮到時延等問題，協(xié)議要求UE發(fā)送同步碼時有一個提前量，但由于環(huán)境的復雜性，不能夠保證UpPCH信道所承載的信息能恰好落到UpPTS時隙內，所以Node B將在由GP和UpPTS共同組成的長為256chip的時間窗內搜索UE發(fā)送的上行同步碼。GP作為上下行轉換保護時隙，既有防止下行的DwPCH（下行導頻信道）因時延等原因干擾UpPCH的作用，又有拓展UpPTS時隙以使UE更容易接入的作用。但是，GP時隙只有75us（96chip），比較短，這就使系統(tǒng)在實際應用中受到了一些局限。

二、存在的問題
TD-SCDMA系統(tǒng)采用時分雙工模式，不同基站之間保持同步。一個基站所發(fā)射的下行信息可能會因傳播時延的原因在另一個基站的上行接收時隙到達，從而影響另一個基站對上行信息的接收。尤其是TS0與DwPTS這種全向發(fā)射的時隙，則會造成更嚴重的干擾。在DwPTS時隙后有75us的上下行保護時隙GP，如果傳播時延大于75us，就會干擾另一基站的UpPTS時隙。也就是說，兩基站之間的距離不能超過22.5km（75us×3× m/s）。如圖2所示。

圖2兩基站因傳播時延而產生的干擾
并且，由于反射，折射，衍射，大氣對流層散射等原因的存在，距離不到22.5km的兩個基站也可能產生干擾，而且這種干擾具有一定的隨機性和不可預見性。
三、解決方法
為了解決這一問題，相關TD-SCDMA企業(yè)提出了UpPCH Shifting方案。UpPCH Shifting 方案的基本思想是由RNC根據(jù)Node B 對上行時隙的干擾測量，靈活調整UE 發(fā)送上行導頻信道（UpPCH）的位置（如調整到業(yè)務時隙TS1，必要時調整到TS2，而不是局限于UpPTS時隙），達到規(guī)避干擾目的。
為了實現(xiàn)這一方案，對標準做了相應的改進，主要改進如下：
1．UE 發(fā)送UpPCH 的開始時間TTX‑UpPCH 給定為 ：
TTX-UpPCH = TRX-DwPCH -2Dtp +12*16 Tc＋nUpPCHShift*16Tc①

其中：
TTX-UpPCH 是UE的UpPCH 發(fā)射開始時間，
TRX-DwPCH 是基于UE定時的DwPCH接收開始時間，
2Dtp 是UE相對UpPTS開始時間的定時提前量，默認值為48Tc，
nUpPCHShift =0…127，nUpPCHShift由RRC協(xié)議指配。

式①表示的是UE發(fā)送UpPCH的時刻，與改進前相比，增加了nUpPCHShift*16Tc項，這也就說明允許將UpPCH信道配置在UpPTS時隙、TS1時隙、TS2時隙以及TS3時隙的最前面部分（127×16Tc＝2032Tc）。

2．FPACH信道中參數(shù)“接收到的UpPCH開始位置” UpPCHpos由11比特修訂為用13比特來表示UpPCH 的接收起始位置，即表示范圍擴大為0碼片～8191*1/8碼片（( 213－1)*1/8碼片）。
UpPCHpos =UpPCHRxpath –UpPCHTS ②
其中：
pPCHRxpath 為Node B中將用于上行同步過程的SYNC-UL的接收時間
UpPCHTS 為依照Node B內部定時的UpPCH起始位置前128chip結束時間。

式②表示的是UpPCH的接收起始位置，以Node B 內部定時的UpPCH起始位置前128chip結束時間為基準，最大可以向后延伸1024chip（213*1/8 chip），而以前的標準僅為256chip（GP+UpPTS時隙）。這樣一來檢測窗最大就可以擴大為1024chip，如果Node B到UE的單向時延為 的話，那么處于小區(qū)邊緣的UE的UpPCHpos就約為2 ， UpPCHpos的值要小于1024Tc，即2<1024Tc。TD-SCDMA系統(tǒng)的碼片寬度Tc=1/ (1.29*106)s，所以 <0.0004s，在不考慮其它干擾因素（如臨近基站的DwPTS干擾）的情況下，可以計算出單基站的最大覆蓋面積約為120km（*3* 108m/s）。
標準修改后Node B之間及Node B與UE之間的時隙關系如圖4所示，其中基站1、基站2和UE的位置關系如圖3所示：

圖3基站位置關系

圖4 時隙關系圖


從圖4中可以看出，此時基站1的DwPCH雖然有很大的傳播時延，但并不會影響到基站2的UpPCH時隙，這樣，基站2內用戶的接入干擾就會減少，接入的成功機率就會提高。

四、總結
UpPCH Shifting 方案通過對標準較小的修改，可徹底解決DwPTS 對UpPTS 的干擾問題，擴大了基站的覆蓋范圍，對終端實現(xiàn)的影響也比較小，是最佳解決方案。但是，由于使用了TS1和TS2等業(yè)務時隙，必將對系統(tǒng)所能承載的業(yè)務量產生不好的影響，這也是需要進一步進行探討和研究的。