11.5.1.2. Увеличение пропускной способности за счет использования антенных решеток

Если пользователям для передачи речи с низкой скоростью передачи требуется увеличенная пропускная способность, то применяются решения, касающиеся антенных решеток, описанные в разделе 11.5.1.1, поскольку помехи при наличии большого числа пользователей с низкой скоростью передачи, могут аппроксимироваться как белый Гауссов шум в пространстве и времени. Если же имеется лишь очень небольшое число пользователей, ведущих одновременно передачу с высокой скоростью в одной ячейке или секторе ячейки, то помехи при множественном доступе могут часто характеризоваться как пространственный окрашенный шум, и ситуация с помехами становиться близкой к ситуации для систем с TDMA. Соответственно для подавления помех можно применять похожие на используемые вTDMAалгоритмы для адаптивных антенн. Однако, управление мощностьюWCDMAустанавливает типичную рабочую точку на уровень, на котором отношениеI₀/N₀ намного меньше, чем в системахTDMA. Например, если коэффициент нагрузки равен 50%, то отношениеI₀/N₀равно 0 дБ [17]. Поэтому получаемые коэффициенты усиления в результате оптимального сложения или сложения для подавления помех (IRC), не могут достичь таких высоких значений, как в системахTDMA[18]. На рис. 11.17 показана структура приемникаWCDMA. В ней используется способ, который адаптивно максимизирует отношение сигнал-помеха.

Помимо оценки канала от каждой антенны и отвода с задержкой должна быть произведена оценка интерференционной картины. Одним из способов осуществления этого является восстановление полезного сигнала за счет использования пилот-символов оцененной (весовой) характеристики канала и вычитание восстановленного сигнала из принятого. Это ведет к оптимальному сложению, которое максимизируют отношение сигнал-шум [19]. Оптимальный весовой вектор для каждого тракта «n» можно представить в виде

(11.5)

где – оценка пространственно окрашенной помехи и– вектор передаточной весовой характеристики антенных символов в канале.

На рис.11.19 показана сравнительная характеристика IRCсMRCв макросотовой среде. Параметры моделирования, приведенные в таблице 11.17, описывают природу помех. Предполагается, что коэффициент нагрузки равен 50% и что антенны для разнесенного приема не коррелируются. Результаты показывают, что относительный выигрыш от оптимального сложения по сравнению сMRCвозрастает по мере увеличения количества антенн. Выигрыш отIRCпо сравнению сMRCсоставляет до 1,6 дБ при использовании 8 антенн дляBERбез кодирования, равный 10%. Если же ячейка нагружается более сильно, относительный коэффициент усиления (выигрыш) возрастает и дальше. Результаты показывают, чтоIRCможет использоваться для увеличения пропускной способности при обеспечении услуг, передаваемых с высокой скоростью передачи в восходящем канале, если можно использовать, по крайней мере, 4 ветви приема. Теоретически максимальный коэффициент усиления (выигрыш) при отношенииI₀/N₀, равном 3 дБ (67% нагрузка), составляет 3-4 дБ при использовании соответственно 4-8 антенн [18].

Таблица 11.17