影響TD-LTE最大覆蓋半徑的幾個因素

影響TD-LTE最大覆蓋半徑的有幾個因素：1.CP配置對覆蓋距離的影響OFDM技術(shù)能有效克服頻域上自身的干擾問題，但是無法克服由于多徑時延造成的符號間干擾（ISI）和子載波正交性破壞問題。多徑時延表現(xiàn)為信號經(jīng)過無線信道后發(fā)生的較大時延及幅度衰減。對此，在TD-LTE系統(tǒng)中，在每個OFDM符號之前加入循環(huán)前綴CP。只要各徑的多徑時延與定時誤差之和不超過CP長度，就能保證接收機積分區(qū)間內(nèi)包含的各子載波在各徑下的整數(shù)波形，從而消除多徑帶來的符號間干擾和子載波間的干擾（ICI）。正常CP：正常CP有7個OFDM符號，第1個OFDM符號的CP長度是5.21μs，第2到第7個OFDM符號的CP長度是4.69μs。正常CP可以在1.4km的時延擴展范圍內(nèi)提供抗多徑保護能力，適合于市區(qū)、郊區(qū)、農(nóng)村以及小區(qū)半徑小于5km的山區(qū)環(huán)境。擴展CP：擴展CP有6個OFDM符號，每個OFDM符號的CP長度均是16.67μs。擴展CP可以在10km的時延擴展范圍內(nèi)提供抗多徑保護能力，適合于覆蓋距離大于5km的山區(qū)環(huán)境以及需要超遠距離覆蓋的海面和沙漠等環(huán)境。2.GP配置對覆蓋距離的影響TD-LTE系統(tǒng)利用時間上的間隔完成雙工轉(zhuǎn)換，但為避免干擾，需預(yù)留一定的保護間隔（GP）。GP的大小與系統(tǒng)覆蓋距離有關(guān)，GP越大，覆蓋距離也越大。GP主要由傳輸時延和設(shè)備收發(fā)轉(zhuǎn)換時延構(gòu)成，即：GP=2×傳輸時延+TRx-Tx,Ue

（1）最大覆蓋距離=傳輸時延*c

（2）其中c是光速。TRx-Tx,Ue為UE從下行接收到上行發(fā)送的轉(zhuǎn)換時間，該值與輸出功率的精確度有關(guān)，典型值是10μs～40μs，在本文中假定為20μs。DwPTS用于傳輸下行鏈路控制信令和下行數(shù)據(jù)，因此GP越大，則DwPTS越小，系統(tǒng)容量下降。在系統(tǒng)設(shè)計中，常規(guī)CP的特殊子幀配置7即10:2:2是典型配置，該配置下理論覆蓋距離達到18.4km，既能保證足夠的覆蓋距離，同時下行容量損失又有限。擴展CP的特殊子幀配置0即3:8:1，覆蓋距離可以達到97km，適合于海面和沙漠等超遠距離覆蓋場景。3.隨機接入突發(fā)信號格式對覆蓋距離的影響在TS36.211中定義了五種隨機接入突發(fā)信號格式。物理層隨機接入突發(fā)信號由CP、前導(dǎo)序列Preamble、保護時間GT三部分組成:

由于接入時隙需要克服上行鏈路的傳播時延以及用戶上行鏈路帶來的干擾，因此需要在時隙設(shè)計中留出足夠的保護時間，該保護時間即為GT。GT長度決定了能夠支持的接入半徑：小區(qū)覆蓋距離=GT*c/2（4）其中c是光速。隨機接入前導(dǎo)信號格式和覆蓋距離的對應(yīng)關(guān)系其中：前導(dǎo)信號格式0，最大小區(qū)覆蓋距離14km，適合于正常覆蓋小區(qū)。前導(dǎo)信號格式1，最大小區(qū)覆蓋距離77km，適合于大的覆蓋小區(qū)。前導(dǎo)信號格式2，最大小區(qū)覆蓋距離29km，前導(dǎo)信號重復(fù)1次，信號接收質(zhì)量提高，適合于較大覆蓋小區(qū)以及UE移動速度較快的場景。前導(dǎo)信號格式3，最大小區(qū)覆蓋距離107km，前導(dǎo)信號重復(fù)1次，信號接收質(zhì)量提高，適合于海面和沙漠等超遠距離覆蓋。