引言
隨著科技的不斷發(fā)展,以數(shù)據(jù)業(yè)務為主的固定寬帶無線接入技術發(fā)展已經(jīng)很成熟,,而移動寬帶無線通信技術還并沒有得到廣泛的應用,。由于移動寬帶無線接入系統(tǒng)需要解決帶寬、移動性和覆蓋范圍三者之間在技術實現(xiàn)上的矛盾,,故要面臨路徑損耗和鏈路預算,、多徑傳輸、信道間相互干擾等主要問題,,這就不可避免的涉及到了信道資源的問題,。
大慶油田采用了基于SCDMA的McWill無線寬帶通信技術,而iSWAN1800型基站是McWiLL技術中的核心單元,,是連接終端無線設備與核心網(wǎng)的橋梁,,因此本文重點介紹iSWAN1800型基站對其信道資源的分配。
1基站的信道結構
McWiLL無線寬帶接入技術在SCDMA技術體系基礎上提出了CS-OFDMA無線接入多址方式,。它結合了OFDMA和SCDMA的技術優(yōu)點,。與傳統(tǒng)的CDMA系統(tǒng)不同,McWiLL采用的是頻域擴頻,,而不是時域擴頻,。在McWiLL系統(tǒng)中,,除了CS-OFDMA多址方式外,還采用了TDMA技術,,每個TDD周期中劃分了8個業(yè)務時隙,。下面以5Mhz射頻帶寬為例,介紹基站的信道資源結構,。
帶寬為5Mhz的載波首先被劃分成5個占用1Mhz帶寬的子載波組,,每個子載波組包含8個時隙,也就是分成8個子載波集合,,每個集合包含16個連續(xù)的子載波,,載波組1、5因為在兩邊,,為了避免干擾,,需要空出兩個信道作為保護信道,所以只有14個信道,。
在調(diào)制過程中,,每個用戶調(diào)制信號的連續(xù)N(1~8)個符號首先經(jīng)過一個擴頻系數(shù)為8的正交碼擴頻調(diào)制,擴頻調(diào)制后的N個信號相加產(chǎn)生8個碼片信號,。然后分別從這8個子載波集合中選取一個子載波(1/16),,把8個碼片信號調(diào)制到對應的8個子載波上。這樣調(diào)制的結果是,,把每個符號的能量分散調(diào)制到了均勻分布在1Mhz子載波組中的8個子載波上,。
結合CS-OFDMA和TDMA,可以計算出McWiLL系統(tǒng)的最大物理信道數(shù)量是5×16×8/2=320(個),。
2基站的物理信道種類
如前所述,,McWiLL系統(tǒng)的最大物理信道數(shù)量是320個,這其中還包括了一些用于接入信道等公用信道開銷,,下面簡單介紹一下iSWAN1800基站的信道種類,。
McWiLL系統(tǒng)有以下物理信道種類:
①廣播信道(BCH):
包含兩個子信道,主要用途是基站在下行時隙廣播基站信息和終端尋呼消息,,廣播IP/OAM廣播包和尋呼,,廣播信道的發(fā)送能量大,以此保證終端的正常接收,。
②測距信道(RG)/測距接入響應信道(RRCH)
測距信道主要用于終端在下行和上行的保護時隙發(fā)送測距消息,。當終端發(fā)送測距請求后,基站用測距接入響應信道發(fā)送響應,,調(diào)整終端上行同步及功控,。
③上行接入信道(RACH)/接入響應信道(RARCH)
上行接入信道用于終端上行時隙發(fā)送接入請求消息,,接入響應信道用于基站在下行時隙發(fā)送信道分配消息,。
④業(yè)務信道(TCH)
終端在上下行時隙用于發(fā)送數(shù)據(jù),、語音和傳送控制信息等業(yè)務,用下行波束形成,。
3基站無線資源及分配原則
3.1無線資源
iSWAN1800基站的資源包括兩部分,,一是能量,二是子信道的數(shù)量,。上行能量每個TS受限總功率為25dBm,,400M是24dBm,下行總能量是固定的,,同時支持的滿功率信道和覆蓋成反比,。
子信道的數(shù)量取決于兩方面,一是在時域中,,有8個時隙,;二是在頻域有5個載波組,邊緣載波組有14個子信道,,非邊緣載波組有16個子信道,。這些構成了所有的業(yè)務并發(fā)信道。
在帶寬方面,,每個子信道占用的帶寬是隨著信道調(diào)制方式的不同而變化的,,具體情況如下表:
表1調(diào)制方式與帶寬
調(diào)制方式子信道帶寬終端總帶寬基站總帶寬
QPSK 8Kbps 16×8×8Kbps≈1Mbps 76×8×8Kbps≈5Mbps
QAM8 12Kbps 16×8×12Kbps≈1.5Mbps 76×8×12Kbps≈7.5Mbps
QAM16 16Kbps 16×8×16Kbps≈2Mbps 76×8×16Kbps≈10Mbps
QAM64 24Kbps 16×8×24Kbps≈3Mbps 76×8×24Kbps≈15Mbps
3.2分配及搶占原則
有了豐富的資源,如何將這些資源合理的分配給各個用戶,,也是很重要的一個問題,,iSWAN1800基站是按照一定的算法規(guī)則來進行資源分配的?;緯鶕?jù)干擾,,信噪比,能量等信息選擇時隙,,一般干擾最小的時隙將會優(yōu)先分配出去,。基站也會根據(jù)帶寬請求來分配資源,。而干擾情況,,信噪比,以及能量等信息,,都將成為分配的參考因素,,每個時隙可以分配多少子信道。
每個用戶盡量滿足其最小帶寬,。如果某一個用戶得不到而且是由于系統(tǒng)沒有資源,,則觸發(fā)搶占原則。觸發(fā)后,這個用戶所在載波組的其它用戶在一定時間內(nèi)將只能得到其最小帶寬,,如果這樣還不能滿足其最小帶寬,,將觸發(fā)優(yōu)先級搶占。每個用戶屬于一個優(yōu)先級組,,這個組預先配置了其可以占用的系統(tǒng)資源百分比,,優(yōu)先級搶占就是根據(jù)百分比分配系統(tǒng)用戶的帶寬。
4小結
隨著數(shù)據(jù)業(yè)務的發(fā)展,,寬帶無線通信技術的需求已經(jīng)越來越高,,iSWAN1800寬帶基站作為McWiLL無線寬帶技術中連接用戶端與核心網(wǎng)的樞紐,合理地對無線資源進行了分配,,提高了整個McWiLL無線通信系統(tǒng)的效率,,從而為大慶油田的生產(chǎn)提供了可靠地保障。