Невдяев Л.М. Мобильная связь третьего поколения (2000) (1151875), страница 31
Текст из файла (страница 31)
В системе сйпа2000 применяются ортогональные широкополосные сигналы, которые при асинхронной работе мобильных станций становятся квазиортогональными. Вследствие этого такая система очень чувствительна к помехам неортогональности, возникающими между мобильными станциями. Чтобы снизить уровень помех при усщновлении доступа, предложен метод передачи, при котором а каждом последующем запросе уровень мощности увеличивается от исходного значения Рс до максимального Р = Реп А Р ~т — 1), где гп — число проб доступа в одной субпопытке. В системе используется алгоритм с настойчивой стратегией осуществления доступа. Передача запросов продолжается до тех пор, пока не будет получено подтверждение приема.
Чтобы избежать конфликтов при доступе, время повторной передачи для каждой мобильной станции рандомизировано и задается случайным образом. Если не получено подтверждение приема, то мобильная станция ждет в течение определенного времени. Последовательность проб доступа Рис. 6.9. Последовательность попыток установления доступа В — случайный интервал между последовательностями проб доступа.
ТА — время ожидания ответа иа запрос. йТ- случайное время, изменяемое при каждой пробе доступа. Ро — мощность сигнала в первой попытке доступа, йР— приращение мощности. ТЕХНОЛОГИЯ сг!пза2000 6.9. Процедура мягкого и жесткого хэндовера В процессе работы мобильная станция непрерывно контролирует уровень пилот-сигнала от разных базовых станций и регистрируется в той сети, в которой обеспечиваются наилучшие условна приема сигналов, если уровень принимаемого сигнала превышает установленные пороги. В сбша2000 используются два типа порогов.
Первый порог выбирается таким, чтобы обеспечить нормальный режим когерентной демодуляции пилот-сигнала. Второй порог определяет уровень, до которого может спадать входная мощность. Ниже этого значения когерентное детектирование становится малоэффективным. Запас между двумя пороговыми уровнями !так называемый гистерезис) позволяет избежать эффекта «пинг-понга», который может возникнуть вследствие быстрых флуктуаций уровня принимаемого пилот-сигнала. Основываясь на этой информации, мобильная станция определяет наиболее предпочтительный набор базовых станций.
Когерентное сложение разнесенных сигналов осуществляется с помощью следящего многоканального ВАКЕ приемника. Когда сигнал от одной базовой станции становится слабый, то КАКЕ приемник автоматически переключается на тот канал, уровень пилот- сигнала в котором максимальный. Что же касается сигналов, передаваемых мобильной станцией, то они обрабатываются ва базовой станции в режиме мягкого хзндовера. Принимаемые сигналы от различных секторов одной базовой станции могут объединяться в контроллере на посимвольной основе, а принимаемые сигналы от различных базовых станций — на покадровой основе. В результате такой процедуры хэндовера увеличивается зона покрытия и пропускная способность обратного канала.
Механизм мягкого хзндовера обеспечивает соединение без прерывания обслуживания. Пространственное разнесение позволяет уменьшить вероятность ошибок в зоне обслуживания и повысить помехоустойчивость в областях приема с напряженной электромагнитной обстановкой. Несмотря на то, что мягкий хзндовер улучшает в целом характеристики системы, на его организацию неизбежно расходуются сетевые ресурсы, что при неблагоприятных условиях приводит к снижению пропускной способности. В прямом канале избыточный хэндовер уменьшает пропускную способность системы, т.к.
для его реализации потребуется большая мощность на базовой станции. Что же касается организации хэндовера в обратном канале, то на это расходуется болыце сетевых ресурсов, что, в конечном итоге, увеличивает стоимость аппаратуры. Введение динамического регулирования уровней, при которых происходит переключение каналов на базовой станции, позволяет эффективно решить проблему мягкого хэндовера. Дело в том, что существуют области, в которых уровень принимаемого сигнала очень мал, т.е. в них требуется низкий порог принятия решения. В ряде других областей, наоборот, уровень пилот-сигнала может быть чрезмерно высок, а следовательно, для принятия решения необходим более высокий порог. Принципы динамического регулирования порогов при приеме двух пилот-сигналов !РР1СН! и Р-Р!СН2) от разных базовых станций иллюстрируются на рис.
6.10. Обнаружение пилот-сигнала 2 (ПС2) происходит в тот момент времени, когда он пересекает заданный фиксированный пороговый уровень Т! Гт,1). При дальнейшем нарастании уровня сигнала, т.е. по мере приближения мобильной станции к базовой, он пересекает второй пороговый уровень Т2 (динамический). В этот момент происходит регистрация и начинается контроль за его изменениями. В т.З мобильная станция получает команду добавить ПС2 в так называемый «активный набор» Гас!!те зе!). При движении мобильной станции в противополож- 122 ном направлении от первой базовой станции пилот-сигнат ! !ПС1) убывает и в т.4 его уровень спадает ниже ПС2.
В точке 5 измеряется уровень пилот-сигнала 1 и включается таймер !это необходимо, чтобы избежать ложных переключений при флуктуациях сигнала). При дальнейшем спадании уровня в т.б мобильная станция получает приказ удалить пилот- сигнал 1 и после того, как его уровень спадает ниже второго порога, он удаляется из «активного набора» мобильной станции. Г4 ! 23 4 56 и г2 г3 г4 гб гб т7 Система сс)ша2000 обеспечивает возможность предоставлять услуги для всех абонентов, работающих в сетях сйпаОпе !1Б-95).
Переключение на сеть стандарта 1Б-95 в режиме мягкого хэндовера может происходить на границе зоны обслуживания при работе на одной и той же частоте. Возможность предоставления хэндовера осуществляется для абонентов как в прямом, так и в обратном направлениях. Жесткий (или межчастотный) хзндовер с существуюгцими СЕ)МА системами обеспечивается на основе известной процедуры МАНО (МоЬ11е Азз)з!ес) Напг)ОЙ'). Однако, чтобы обеспечить обратную совместимость и организовать режим частотного сканирования, в системе сг)ша2000 процедура жесткого хэндовера должна быть расширена.
Предлагаемые усовершенствования позволяют осуществить эту процедуру без прерывания связи, но этот режим обеспечивается лишь в варианте многочастотной СЕ)МА. 6.10. Способы разнесения на передаче Одним из эффективных методов снижения требуемого отношения сигнал-помеха является пространственное разнесение. В системе сдта2000 это обеспечивается за счет разнесения антенн на базовой станции. Конкретная реализация варианта разнесения зависит от вы- бранного варианта построения система: МС-СЕ)МА или 13Б-СЕ)МА.
Рис. 6.10. Временная диаграмма мягкого хэндовера с использова- нием динами- ческих порогов ПС2 превышает порог П ПС2 превышает порог Т2 !динамический) МС принимает команду добавить ПС2 в число активных БС !)С! падает ниже Т3 (относительио ПС2) Включается таймер начала хэндовера ПС ! МС принимает команду удалить ПС! ПС ! спадает ниже порога Т4 1гЗ ТЕХНОЛОГИЯ сс!пза2000 Наиболее просто пространственное разнесение реализуется в варианте многочастотной СРМА, поскольку многочастотный сигнал передается через каждую из разнесенных антенн и не требуется дополнительного усложнения терминала. Прием сигнала осуществляется одновременно на нескольких несущих. Принцип многочастотного разнесения на передаче иллюстрируется на 6.11, где приведена многоантенная конфигурация системы при разном числе несущих частот (Х=З, Х=б).
Частотно-пространственное разнесение осуществляется следующим образом. Входной поток данных расщепляется на Х независимых потоков, каждый из которых передается на отдельной несущей, Если все несущие будут переданы через одну антенну, то это соответствует обычному варианту построения системы (разнесение отсутствует). В варианте трехантенной системы излучение каждой из 3-х несущих может осуществляться через отдельную антенну, что обеспечивает трехкратное пространственно-частотное разнесение. Чтобы повысить эффективность системы, частотный разнос между несушнмн на первой антенне, по возможности, должен быть максимальным.
Аналогичным образом может быть реализовано разнесение при 6 несущих. Как видно из рис. 6. ! 1, несущие на входах разных антенн подобраны таким образом, чтобы они обеспечивали максимальную эффективность частотного разнесения. Рнс. 6.11. Многочастотное разнесение на передаче при различных конфигурациях антенн А, В, С и числе несущих частот М а) 3 несущих (Х = 3) б) 6 несущих (Х = 6) На мобильной станции прием пространственно разнесенных сигналов обеспечивается с помощью многоканального КАКЕ приемника, который обрабатывает одновременно все Х несущих. Каждый канал ЯАКЕ приемника настроен на прием многолучевых составляющих какой-либо несущей. Так как пилот-сигнал распределен равномерно по всем каналам, то нет необходимости вводить вспомогательные пилот-сигналы для оценки характеристик много- лучевого канала.
Повышение помехоустойчивости системы сйпа2000 с расширением спектра (вариант Еб-СРМА) основано на использовании так называемого ортогонального разнесения на передаче ОТР (Оп!зоаопа! Тгапзшй Р!тегз!гу). Метод ОТР реализуется следующим образом. Кодированные биты разделяются на два или более потоков в зависимости от числа используемых антенн. Потоки передаются через разные антенны с использованием кодов Уолша. МОБИЛЬНАЯ СВЯЗЬ З-го ПОКОЛЕНИЯ Чтобы ослабить взаимное влияние сигналов в каналах с гладкими замираниями, коды в каждой из антенн являются ортогональными.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
