Феер К. Беспроводная цифровая связь (2000) (1151861), страница 73
Текст из файла (страница 73)
Па этой причине когерентная ГЯР5К имеет спектральэффективность на 30 % выще, чем когерентная 6М5К Т.е при 'с«рентной ЩР5К потенциальная емкость приблизительно на 60 % ьзще, чем при некогерентной 6М5К. .;:;.,'".. Это наиболее консервативные оценки Далее будет показано, что другом подходе, учитывающем дополнительные потери пропускнои ' обности при реализации автоматического запроса повторной переда'з(АКЯ) преимущество когерентной ЕЯР5К перед некогерентнои 6М5К «ткет достигать 100.. 200 % 9.6.1. Влияние соканальных помех и помех по соседним каналам приема (ССХ и АСХ) на емкость и характеристики сотовой связи В этом разделе предлагаются критерии равномерной АСХ (инте"„льной АСХ) и спецификации для сотовых систем персональной свя":, Такие системы, как Европейский цифровой беспроводнои телефон ., ЕСТ), 65М, 15-54 (американская цифровая сотовая система) и японцифровая сотовая система используют различнью критерии, 8 лег,' даступной литературе не удалось найти критерии и принципы для '"Ределения уровней АСХ-1, АСХ-2 и тд По этой причине автор ка,ется, что благодаря иллюстративным примерам этот раздел в опреде.«ияай мере прояснит важный при проектировании сотовой связи во'~хе (рис.
9 6 1-9.6.3) гГ."-:, Покажем. что для структуры с равномерным размещением сот при , '='; 7„имеющей уровень СС/ или Х, = — 15 дЬ (при интервале повтор ,, 'гв использования каналов 12/77 =- 4,6), уровень интегральнаи АС7 1 Группа А азовая станция точка доступа) обильная станция гнала орядка второго порядка Группа С /г /з ег И'/2 ЗИг/2 5И'/2 Граница соты 2 Базовая станция А2 Мобильная Базовая станция АЗ с частотой .Гз станция с частотой /з Рис. 9.6АП Влияние помех по соседним каналам 1АС1) на уровень сакзнальных помех 1СС1) ближайших сот Считается, что АС1-1 имев~ место в сотах А2 и ВЗ. Базовые станции с /т' = 1...7 в группе из 7 сот (с повторным использованием частот) имеют центральные частоты /г, /з, ., /т. Г1оказзны группы А, В и С должен находиться в пределах от — 20 дБ до — 26 дБ Будем считать, что ЛГ;/-1 должна уменьшать Г,"// на 1 дБ. На следующих двух иллюстративных примерах покажем, что емкость систем с когерентной Еь)РБК выше, чем с когерентной БМзК.
Оценка увеличения емкости е Считая, что уровень АС/-1 выбран равным -20 дБ (1,35 бит/1с.Гц) для ЩРБК против 1,04 для БМБК), увеличение емкости состав 30 еУ е во~ нчение юзкг,. ги на 100 %' Если .ри 2 =.— 1 минимальная зф ф ктизнс .-.. лагг з равной 1,1 бит/(с ) ц), г, в ссстеме с Е11РЗК вЂ” 10 . тз )БК /те — — 3 10 '. При случ игты, ошибках для достижения 1', = 10 " потребуется использование более избыточнои схемы 1возможно, с превышением в 2.. 3 раза) автоматиче. Сп — мощность полезного сигнала АС1-З вЂ” мощность помехи от первого соседнего канала АС1-2 — мощность помехи от второго соседнего канала Риг.
9.6.2. Иллюстрация воздействия помех по соседним каналам на за';:Данныи канал И'/2 ЗИ'/2 Риг. 9.6.9. Иллюстрация помехи, создаваемой некоторым каналом соседним ';."!)каналам АС1-1 определяется как интегральная мощность помехи в первом сосед'!',й)ем канале после приемного фильтра ского запроса повторной передачи. Таким образом, преимущества 1! , 'ЕЦРБК с точки зрения пропускной способности или емкости возрастают до 200 % е В итоге увели~ение емкости системы с Еь)РЗК по сравнению с 1тМЗК для иллюстративного примера с 1 = 7 составляет от 30 до 300 % (в зависимости от условии) зт э Наиболее умеренная оценка увеличения емкости (увеличение 30 %) получается на основе заданного уровня АС1 Более оп го мистическая оценка (плюс 100 %) получается на основе заданно: эффективности (выраженной э бит на секунду-герц) (а не АС!) о Примечание.
Запатентованное семейство систем Гб)Р5К лицензи руется Обществом д-ра ч еера. Руководство по расчету Уровень общей ЛС1 в полосе чз учая должен ыть на стат основного канала приема для наихудшего случ б 5...10 дБ ниже уровня СС!. (при 6 =? отношение С/1, = 15 дБ и отношении С/!Аст „„= 25 дБ (минимальное 20 дБ). Величина АС! чи „у„у тывает, что АС1 возникает в процессе моду. ляции и ослабляется эа счет характеристик секторнои антенны. Этот подход гарантирует, что Р, в основном определяется только СС1(так как суммарная мощность в основном канале приема АС1 приблизительно на ..10 д ниже мощности СС!). Примечание. мощность 4С! в основном канале приема, которая меньше мощности СС1 на 10 дб, ухудшит суммарную мощность СС! и АС1 на 1 дБ, те приведет к погрешности.
авной 1 . р дБ, в ранее принятых допущениях. Практически, для достижения допустимого уровня ЛС! ее мощность о~носительно мощности полезной несущей должна составлять — 21 Б, 6 о д, или на 6 до меньше мощности СС! = — 15 дБо в соте при к = ?. Таким образом, интегральная АС1-1 (ат модулятора) = — 20 дБ (минимум) уменьшение уровня помехи за счет секторной = — 6 дБ антенны увеличение АС1 (о = 5 дБ) за счет изменения = 5 дБ условий распространения суммарная АС1-1 = — 21 Б д Следовательно, как будет объяснено ниже, отношение сигнал/суммарная помеха будет определяться следующим образом от АСХ-1* АСХ„,„ С/1 для кластера при (г = ? — =15дБ ССХ С С С вЂ” = — + — =14дб Полагая, что мощность немодулированной несущей С = 0 дБ, получаем С С !»уи АСХ-1+ ССХ Напомним, помним, что для получения результата, равного 14 дБ, необходимо перейти от децибелов к линеиным единицам. Предположения.
з хиы же методом, т е. при ограничении ухудшения. зьь АС?-1 рассчитывается таяны зыязеыого АС!. вр кластера х = ?, всенаправленная антенна, С/!» = 15 дб при аг";;'О/ХХ = 4,6 4 (АгСХ вызывается ближаишей сотой из первой соседнеи группы (см. 9»9.6.1). Подвижная станция находится на границе соты на равном " таянии от базовой станции Из 2 группы сот А и от базовой станко Яз 3 группы сот В. Полагаем, что суммарная АС1, попадающая в "'''иную полосу пропускания частот приемника, на 20 дБ ниже урав"'"принимаемой несущей С аки ::" Таким образом, полагаем, что для получения требуемого значения 10"э, характерного для типичной системы, ЛСХ-1 = — 20 дБ ' симум), т е = 20дБ С АС1-1 :;.',Суммарная внутрнполосная помеха (ЛСХ-1 + СС!) — = 13,8 дб - 14 дБ; С 1,„.
АСХ-1+ СС! С/АСХ-1зх 20 дБ, С/СС! = 15 дБ. "-'.";„П едполагаемый уровень АС1-1 = — 20 дБ может быть достигнут р хи Г()РБК или БМБК, имеющих показатели спектральнои эффектив'сти и результирующие значения Р, (при заданных С/1»уы), приве"внные в табл. 9.6 1-9.6.3. В итоге при практически одинаковом зна"' ии Р, система с ГОРБК будет иметь спектральную эффективность :35 бит/(с Гц). а с БМ5К вЂ” 1,04 бит/(с.Гц) Емкость системы с ГОРБК '' 30% выше емкости системы с БМБК. ГЯРБК имеет также несколько , 'чшую характеристику помехаустоичивости. Таблица 9.6.1. Спектральная эффектияность гь бит!(с Гц) Примечание кэзатели у ГЦР5К-1 на 51 % лучше, чем у БМ5К (100) АС1 = — 15 йБ АС! = — 20 йБ АС? = -26 лБ АС! = -30 дБ я модуляции 1,6З (147 %) 1,16 (105 %) 1,11 (100 %) 1.10 (155 %) 0,74 (104 %) 0,71 (100 %) Р5К-1 , " 5К, Втз = О,З М5К, В?з= О,э 1.42 (151 %) 1,23 (156 здз) 0,98 (104 %) 0,83 (105 %) 0,94 (100 %) 0,79 (100 %) хприр,=10 з Вил модуляции РС)Р5К-1 БМ5К ВТь = 05 0,203 (195 %) 0,104 ПОО%) 1,42 0,94 15,7 дБ 18,2 дБ Таблица 9.8.3.
Показатели спектральной эффективности Г12Р5К-1 и котенок СМ5К (используемой з ПС5 1800) Таблица 9.6.2. Показатели спектральной эффективности ГЦР5К-1 и некоя?рентной БМ5К (используеыой в ПЕСТ) 425 9.6.к. Требования к уровн1о АСХ Предположим, что уровень АСХ не задан и необходимо получить минимальные значения спектральной эффективности, если соты разбиты на группы с коэффициентом повторно~о использования частот 6=7 И з результатов моделирования, часть которых представлена е табл. 9.6.1-9.6.5, имеем следующие значения уровней АСХ-1 При моделировании предполагалось использование простейшего за патентованного метода ЕЯР5К-1.
Более совершенные методы ЩРБК лицензируемые Общее~вам д-ра Феера, имеют дополнительные преимущества. Если считать, что помеха АСХ-1 создается сотами соседней груп. пы с такой же мощностью С, то и у полезнои несущей, то получим ССХ = 15 дБ Ниже приведены результаты расчета С/Х, при раз личных уровнях АСХ*: С/Хаун = (-15дБ)+( — 15дБ) = 12дб, = ( — 15дБ) +( — 17дБ) = 13дБ, = (-!5дб)+( — 20дБ) = 14дБ, = (-15дБ) + (-22дБ) = 15дБ.
Для этих принятых значений С/Х.уц можно рассчитать значения Рз для систем без разнесения: ким образом при АСХ 15 дб отношение С/Х только 12 дб, а Р, возрастает приблизительно с 10 2 до 4 10 Хяблязза В.вни Увеличение емкости системьг с ГС1Р5К-1 по сравнению с сии РС5 1600) сгзмой 0645К (используемой з современных стандартах персон и й РЕСт з ьно связи з В скобках приведены значения АС1-1 я Сгс1. Дпя получения призеденньы результатов необходима сначала перейти ат логарифмических х линейным глиницам, а затем янова я логарифмическим — 77ггахс рзд. дгргзаазгс 35 д гяодупяции .;2бг2Р5К-1 Рбк вак систем мк гх становится ОЧЕВИД их когерентную демг'- РБК пО сравнению с уляцию модулирован раведливы следующ~е странение без прямои ССХ меньше, чем при Орного испОльзования льна 90 % покРытий).
ситуации вероятность — 2 задана равной 1 г''"Хвблица 0.6.5. Сравнение Я~Р5К-1 и я/4-РЯР5К 1100~ .,Ся/1ЬРЯ зг::-::,:: 9.6.3, Увеличение емкости когерентн относительно некогерентн х1 Рассмотрим два реальных сценария, в которь кокая емкость систем, испольэующ ' олее высокая цию модулированных сигнало в таких как ГЯ емами, использующими некогерентную демод сигналов таких, как БМБК Допустим, что сп положения всенапраьленная антенна, распро 3,5) и релееьские замирания; интервал поэт от д = О/гь = 4,6, ССХ = 15 дБ (приблизите Метод 1 Предположим, что в наихудшей бки (пороговая) для незащищенных данных ' да. С/Х = 15 дб; при1=9 С/1 =19 ДБ, при 1=12 С/1 = 23 дБ анных табл. 9.6 2 следУе~* "то р дЗЗДУ1ЦИХ РассУжлений и из Да имое лир = 10 *Р 15 Б '„„м ьное значение С/Х, необходим д е п и РсгзгРБК Р3 дБ длЯ некогедентнои БМБК- Д огерентнои демодуляции нес ходим . ямых при когерентно е ентной демодуляции).