- UID
- 134178
- 性别
- 男
|
各位代表下午好!下午也算给大家换换口味,前一段讲技术的东西不太多,我这儿因为讲到B3G技术方面的东西,我主要分下面几个方面,一个是介绍背景,另外讲到B3G技术,看到目前情况下,目前已经掌握的东西,对未来的需求方面,哪些是限制我们发展的东西,介绍一下瓶颈。
我尽量把技术说的通俗易懂,希望大家不至于打瞌睡。
为了解决所谓瓶颈问题,下面举两个例子来说明我们是如何来考虑未来B3G或者三代以后的技术。
我这边叫做分布无线通信系统,另外管它叫做星座交叠技术。 背景大家可能看过无数遍了,有关对B3G技术的描述,一个更高的信息速率,从100M到一个G,另外就是频谱效率,需要更高的频谱效率,第三就是功率效率,就是我们现在终端功率能力,也是有限的。 大概百毫瓦的能力。
更高的用户的密度和更高德吞吐量,对信息速度率要求很高。
为了满足这样一些需求,我下面列了几个技术,也就是这些技术,是我们大家现在所研究的技术,可能好多人已经听说过,比如多载波的技术,OFDM,还有QAM的调制技术,以及AMC自适应调节编码技术,还有LDPC,具有更好指标和性能的编码方法。以及多用户检测,还有多天线的MIMO系统,这些技术是我们有可能使用的一些技术。
我们看一下第二个问题,就是说我们有了这样一些技术,有了这样一些需求,我们看一下哪些东西会限制我们, 实现我们刚才讲的需求,从传输技术本身,实际上对我们来说是有限制的。
这一块,我列了我们现在应该说大家已经使用过的,或者将要使用的四个技术,最早就是模拟的TACS,还有数字GSM,还有WCDMA,还有HSDPA。
这个列了他们的比如信道带宽,包括需要的C/IDB,这个是工作的时候需要的最低门限要求,另外就是频率复用系数,小区之间频率重复使用的可能性。
我的频率复用系数TACS要求是7,GSM要求是4,WCDMA要求是1,HSDPA当然这是一个例外,实际上它在复用唯一的时候,它的覆盖范围不可能提供这种11兆比的信息速率,把模拟那一块等效于话音大概10比特每秒。
我们看频谱效率,何以看一下对于TACS来说是0.05,单位是比特每秒每赫兹,还有GSM,WCDMA,和HSDPA的这张表我画了一个图,大家比较清楚,这是信息热里常用的图,横轴在信息论里是载干比,把小区周围引入的干扰折成一个噪声引用进来,纵轴是每比特每秒每赫兹。
我们看一下,这个上面的蓝线就是先容极限对单电户最高的性价比的信道容量。
看一下底下的这几条线,是针对不同的频率复用系数,比如我用一个频率复用系数等于7的,实际上频谱效率只有原来的1/7,所以就除了7,得到这个, 你在频谱复用系数等于7的时候,最高就是这么一个容量,这个时候等于4,我们可能会工作到这个容量的边缘, 但是反过来看,我们看这张图,当你频率复用悉数不一样的。所以这些点,我用红点标出来,那也就是说,你做的再好的系统不可能越过这个虚线,实际看看我们的系统,这个TACS在这个地方,GSM在这个地方,WCDMA更好一些,这个是我们技术不断演进的结果,HSDPA在这个地方,但是这个地方实际上也是有代价的。
我们现在实际上处于这样一个端口上,我刚才说的这些需求,就是频谱效率要做到两比特或者十比特每秒每赫兹的话,我们往哪里走,我们处于这样一个点上往哪里走,我这儿分析有两条路可以走,一个是由这边继续往上走,再往上走,现在大家很多都知道MIMO多天线,能把这条线往上移,随着天线的数量一直往上移,另外一条路就是往这边走,条件是什么呢?
也就是我现在画的是一个载干比,把周围的干扰作为噪声搁进去了,实际上不是噪声,既然不是噪声就可以用一些技术把它去掉,就是所谓的干扰抵消技术,这样我是可以延着这条线继续往高的载干比这边走, 实际当中,真正在做的,比如说R6里,实际上我刚才说的,HSDPA更高的频谱效率,它实际上不可能在小区的边缘提供,可能只能在中心附近提供,这是受到一个干扰,
可以获得更高的频谱效率,这是我下面技术所要做的。
临小区干扰载干比就是零,不可能工作的。只能到小区中间,这个时候外边干扰小了,小区功率强了。
你在小区边缘也就是384水平,另外受到功率限制,我们的手机,实际上要想把一个10兆比的信息从一个几公里之外传到基站来,这是一个不得了的功率,手机是承受不了的。
实际上,我们在刚才说到的,已经用到了一些概念,比如蜂窝是重复使用这个频率,实际上用了所谓空间划分,把不同的频率放在不同的空间上。
蜂窝里可以增加容量,通过减少小区尺寸增加容量,另外通过减小尺寸,也可以减少手机的发送功率,也可以提高信息速率。
这个条件是不是可以无限制使用下去呢?这个是不是可以呢?
答案是否定的,刚才考虑小区的干扰的时候,实际上我们做了很多假设,一个假设就是我们认为电波在空间传播, 一般情况下,自由空间传播就是按照平方衰减,在这种情况下,实际上作为我们小区规划来说,是非常不错, 为什么你这个小区到另外一个小区平滑衰减这个时候很慢,另外小区的干扰提高了。
我们在城市环境下,一般是按照4次方甚至更高的次方衰减,这个时候有周末的楼阻挡,衰减可能变得很快,这边这条线,实际上画了一个什么东西呢?
就是传输损耗是按照距离的平方,三次方四次方还是按照什么衰减。这边就是传输损耗,这个是按照四次方衰减,这个是按照平方衰减,你可以看到,当我按照平方衰减的时候,这个时候它的干扰非常大的。为什么会考虑平方呢?
如果小区非常小之后,它的衰号就是平方衰减了。这个时候可能就是平方衰减,这个小区减小以后就会发生,如果发生了就会出现右边的曲线,小区尺寸在比较大的时候,减少小区尺寸容量是增加的,当你小到一定尺寸,容量反而会降低。
基于这样的情况,我们提出一种系统,叫做分布无线通信系统,我们再看一下系统演进的情况,我想前面可能会有很多人介绍这个,比如说专门讲无线传输这一块,从R99到R5的时候,系统结构对于传输来说,发生重要的变化,我们认为原来是这种分层结构的,就是左边这个,核心网RNC,一个RNC控制若干个NodeB,到R5之后,把RNC换成基于IP物理结构的,在物理层面靠扁平结构,完成RNC共冷, 任何一个NodeB理论上可以连接在任何一个RNC上,NodeB还会有演进的方式吗?
我们建议把NodeB分为两个,一个是NodeA和和NodeC。真正的就是NodeA+NodeB+NodeC。
实际上天线靠网络把它连接到若干计算单元上,这样就没有了NodeB,这个NodeB是虚拟的,任何NodeA加上一个NodeC,就组合成任何一个NodeB,
这个时候没有蜂窝的概念,蜂窝在这里变成虚拟蜂窝,以移动台为中心的若干天线组合,就是你一个蜂窝。 我这儿实际上画了这样一个例子,就是用这种方式来做,为什么要用这样一个系统呢?
实际上讲到刚才小区和小区之间的干扰问题,如果说想把这个载干比这条线往右边移的话,必须把干扰去掉。
那个干扰来自于什么呢?来自于周围的小区,要想去掉的时候,周围的小区必须联合处理,才能把干扰去掉,才能把曲线往右移,
如果想构建处理非常容易,这个系统是非常合适的,基站之间不需要交换更大的信息,只是靠天线解决传输问题,对不同的天线进行联合处理,就完成了对小区周围的干扰抵消等等这些功能。
左边这条线大家可以看到,这是不同足的。这个红的这条线是什么呢?这是我在小区变小了之后,衰耗不是按照三次方衰减,是按照四次方衰减,蓝的是按照四次方衰减的。
当你衰耗指数从4变到3的时候,容量变小了,当我增加联合处理的信号的天线的时候,增加到了两根是这样,到了四根就是这样,也就是说,当我联合处理天线能够达到四根的时候,你这个按照距离衰耗的指数你可以从4到3,容量基本没有变化。
在一的时候,就相当于什么呢?就相当于传统的蜂窝,以一个天线一个天线单独处理,两个时候就是两个小区联合处理。四个天线就是四个小区联合处理。
另外一个好处可以看一下,我们传统的,现在做的MIMO做一个比较,画出一个得到,这个地方是公共的,比方说是半径四百米,把四根天线放在中间,性外一个把四根天线散开,散到四百米之内,会出现这样一个结果,分布无线通信系统,把容量的平台给抬升了,最低容量提高了,那么MIMO系统,在边缘的时候,肯定服务质量比较差,容量下去了,但是峰值会比较高。这个就是有关分布无线通信系统,另外一个技术我想介绍一下,就是所谓的星座交叠,也是利用了小区中间的这个地方干扰小,小区边缘地方干扰大这样一个特点,我们先看一下,大家可能比较熟悉的东西,就是AMC,就是自适应的调制编码,在小区中间的位置离基站比较近,离其他地方比较远,相同的功率下,我们可以用64QAM。
边缘地方,我们由于离基站比较远,外边干扰多了,自己噪声多了,这个时候只能用的BPSK。
|
|