11.4.1.2. Характеристика нисходящего канала при скорости передачи 2,3 Мбит/с

При этом моделировании скорость 2 Мбит/ достигается при использовании четырех параллельных кодовых каналов, каждый из которых имеет коэффициент расширения спектра, равный 4. На практике три параллельных кода расширения спектра должны использоваться в нисходящем канале вместо четырех, так как часть ортогональных кодов необходимо зарезервировать для общих нисходящих каналов: см. табл. 6.3. Если мы используем только три кода вместо четырех, нам придется прибегнуть к частичному сокращению. Предполагается, что результаты моделирования получены при отсутствии разнесения антенн, как при передаче, так и на приеме.

Результаты моделирования для нисходящего канала при использовании модели на уровне чипа показаны на рис. 11.13 и для FER=10% – в табл. 11.16. Модель на уровне чипа включает влияние помех между лучами.

При скорости передачи 2,3 Мчип/с в нисходящем канале ухудшение характеристики, вызванное влиянием помех между лучами, может достигать 3,7дБ при FER=10%. Помехи между лучами создают определенную вероятность ошибок, и очень низкое значениеFERне может быть достигнуто.

Ухудшение, вызванное помехами между лучами, можно снизить при использовании усовершенствованного построения приемника, где влияние канала было бы скорректировано. Максимальный выигрыш от применения такого приемника может составить 3,7 дБ при скорости передачи 2 Мбит/с в трехлучевом канале. Реализация такого приемника будет особенно сложной, так как требует лишь линейного эквалайзера: для получения дополнительных сведений см. раздел 11.5.2.

Характеристика нисходящего канала при высоких скоростях передачи может быть улучшена также с помощью разнесения при передаче на базовой станции. Разнесение при передаче улучшают характеристику нисходящего канала, как показано в разделе 11.3.2, и делает передачу с высокой скоростью более устойчивой к воздействию помех между лучами.

Рис. 11.13. Отношение E_b/N₀ в нисходящем канале при скорости передачи 2,3 Мбит,

наличии помех между лучами и скорости движения 3 км/час.

Таблица 11.16.

Характеристика нисходящего канала при скорости передачи 2,3 Мбит/с и FER=10%

	Требующееся Eb/N0
	Уровень чипа с IPI	Ухудшение из-за IPI
1 луч	2,7 дБ	Без IPI
2 луча	4,6 дБ	1,9 дБ
3 луча	6,4 дБ	3,7 дБ

11.4.2. Выигрыш при многолучевом разнесении

Многолучевое распространение приводит к появлению помех между лучами, но также обеспечивает и многолучевое разнесение. При небольших скоростях движения этот выигрыш от многолучевого разнесения можно видеть на мощности передачи, которая будет ниже при использовании многолучевого разнесения. На рис. 11.14 показаны мощности при передаче в нисходящем канале при скорости передачи 2 Мбит/с. Для FER=10% результаты для двухлучевого и трехлучевого распространения являются одинаковыми, и требуемая мощность передачи примерно на 3дБ меньше, чем в канале с одним лучом. ДляFER=1% влияние помех между лучами будет больше, чем дляFER=10%.

Рис 11.14. Мощность передачи в нисходящем канале при скорости передачи 2  Мбит/с

и скорости движения 3 км/час.

Разница в требующейся принимаемой мощности на рис. 11.13 и не требующейся передаваемой мощности на рис. 11.14 состоит в увеличении мощности, которое подробно объясняется в разделе 9.2.1.2. Увеличение мощности при идеальном управлении мощностью составляет 3,0 дБ для двухлучевого канала и 1,8 дБ для трехлучевого канала. Представляется, что результаты моделирования увеличения мощности для скорости передачи 2 Мбит/с при реальном управлении мощностью очень близко совпадают с теоретическими значениями.

В чем же состоят различия между результатами для нисходящего канала со скоростью передачи 2 Мбит/с и результатами для нисходящего канала при передаче речи, приведенными в разделе 11.3.1? При передаче речи многолучевое распространение создает помехи между пользователями в одной ячейке. При скорости 2 Мбит/с нет никакой разницы при работе пользователей в собственной ячейке, так как пропускная способность не позволяет одновременно вести передачу со скоростью 2 Мбит/с в одной ячейке более, чем одному пользователю, но многолучевое распространение приводит к помехам между лучами.

11.4.3. Возможность технической реализации высоких скоростей передачи

В данном разделе кратко рассматривается вопрос о возможности технической реализации высоких скоростей передачи в среде сотовой связи. С позиций возможности технической реализации рассматриваются отдельные направления, связанные с зоной обслуживания, полной пропускной способностью (емкостью) и передачей с высокими скоростями на уровне канала вплоть до 2 Мбит/с. Зона обслуживания в общем плане описана в разделе 11.2, а пропускная способность – в разделе 11.3.

Зона обслуживания анализируется в разделе 11.2.3; показано, что возможно обеспечить полную зону охвата в нисходящем канале при скорости передачи 1 Мбит/с даже в больших макроячейках. На оценку зоны обслуживания влияют несколько допущений. На практике зона обслуживания для нисходящего канала при скорости передачи 2 Мбит/с может составлять 50-100% от площади ячейки и поэтому не помешает обеспечению услуг, требующих большой скорости передачи, с использованием WCDMA. Обычно, зона обслуживания для нисходящего канала с высокими скоростями передачи больше, чем для восходящего канала, так как в нисходящем канале на соединение может выделяться больший ресурс мощности, чем в восходящем канале. Это особенно справедливо для высоких скоростей передачи, так как в тот или иной момент времени число пользователей с высокими скоростями передачи в ячейке может быть лишь небольшими, и поэтому значительная часть мощности базовой станции может быть предоставлена пользователю с высокой скоростью передачи.

Зона обслуживания для восходящего канала с высокими скоростями передачи будет меньше, чем для нисходящего канала, поскольку мощность передачи подвижной станции ограничена. Зона обслуживания для восходящего канала в большой мере зависит от размера ячейки. На рис. 11.4 была показана относительная зона обслуживания для различных скоростей передачи. В представленном примере планировалось, что ячейка должна обеспечивать полное обслуживание в зоне при скорости передачи 144 Кбит/с, а при скорости 2 Мбит/с дальность связи в зоне обслуживания составляла 50% от дальности при скорости передачи 144 Кбит/с. Примерные зоны обслуживания для скорости передачи 2 Мбит/с показаны на рис. 11.15.

Типичные значения для пропускной способности в различных средах представлены в табл. 11.10, из которой видно, что средняя пропускная способность на сектор меньше 2 Мбит/с. В таблице 11.10 предполагается, что пользователи равномерно распределены по площади ячейки. Если нагрузка в соседних ячейках мала или если пользователь, работающий со скоростью 2 Мбит/с, располагается ближе к базовой станции, то оказывается возможным поддерживать скорость передачи 2 Мбит/с для пользователя в нисходящем канале. Если же нам потребуется поддерживать пользователя со скоростью передачи 2 Мбит/с в каждой ячейке, в том числе и на краю ячейки, то потребуется повышение пропускной способности. В разделе 11.3.3 предлагается ряд решений по повышению пропускной способности для WCDMA.

Результаты моделирования рабочих характеристик на уровне канала при высоких скоростях передачи в многолучевых каналах приведены в разделе 11.4. Было показано, что в каналах с многолучевым распространением скорость передачи 2 Мбит/с при использовании WCDMAтехнически реализуема.

Можно сделать вывод о том, что воздушный интерфейс WCDMAможет обеспечить обслуживание с высокими скоростями передачи даже в больших ячейках. Воздушный интерфейс готов к обеспечению сервиса, использующего эти возможности по осуществлению передачи с высокой скоростью.

Рис. 11.15. Зона обслуживания в макроячейках при скорости передачи 2 Мбит/с.