浅谈在23G网络中如何实现上行同步.doc

浅谈在2/3G网络中如何实现上行同步随着移动通信的发展，移动通信己有最初的频分复用发展到目前的时分复 用、码分复用等，调制方式的改变使用户容量得到大幅捉升；但是由于移动通信 是一点对多点的技术，对用户而言下行发射是时刻同步的，但对上行而言，由于 多径效应及传播距离影响，同一时隙复用的多个用户不一定能同吋达到基站，这 样势必会影响各用户间的通信，为降低用户间的干扰，保证用户正常通信，就必 须使得小区内同一时隙内的各个用户发出的上行信号在同一时刻到达基站，尤其 在TD系统中，上行同步优显重要目前的2、3G系统中，均采用了 TDD技术，由于时分双工系统上下行工作于 同一个频率，所以上下行的传播特性比较相近，基站端的发射机就可以根据在上 行链路上得到的接收信号来了解下行链路的多径信道的特性；对GSM系统而言， 由于GSM上下行采用了不同的频段，两个频段之间有一定的频道隔离，因此规 避上下行两个方向信道间的干扰但是多个MS在同一时隙工作，MS在向基站发 射信号的时候，由于无线信号在空间里传播存在一定时延的原因，距离基站不同 距离的MS的信号到达基站需要的时间是不一样的，信号在空间传输是冇延迟的, 如移动台在呼叫期间向远离基站的方向移动，则从基站发出的信号将“越来越迟” 地到达移动台，与此同时，移动台的信号也会“越来 越迟”地到达基站，延迟 过长会导致基站收到的某移动台在本时隙上的信号无法正确解码，其至可能与基 站需要接收的卜•一个其他移动台的信号时隙相互重叠，容易引起时隙间干扰。

因此，在呼叫进行期间，移动台发给基站的测量报告报头上携带有移动台测 量的时延值，而基站必须监视呼叫到达的时间，并在下行信道上以480ms —次 的频率向移动台发送指令，指示移动台提前发送的时间，这个时间就是TA (时 间提前量)在随机接入信道(RACH)上发起接入请求时，计算岀了该信号 的传输时延(即知道了离开自己的距离)，基站会在随后的接入准许信道(A GCH)上以TA值的方式告诉其离开自己的距离，耍求随后在业务信道(T CH)的信号发射时提前TA所代表的时间值TA (Timing Advance),包含6位二 进制，数值为0-63,单位为一个传输码元，即3. 69^so最长时间提前量为63*3. 68二233应,相当电波传输35KM的往反时间由于多径传播和移动台同步精度的影 响，TA误差可能会达到3个单位左右(1.6 km)GSM系统正是通过TA来确保同 一时隙上的MS同步达到基站，避免造成时隙间的干扰而对TD-SCDMA而言，由于上下行采用了相同的频段，他不仅存在上下行间 的干扰，还存在同一时隙用户间的干扰，上下行干扰就需要基站间进行精确同步, 确保不同基站Z间在上下两个信道中不会产生干扰。

对于用户之间的干扰，主要 依靠不同的扩频码來区分，我们知道，基站Z所以能够区分出同一个时隙内的不 同用户，那是因为用户1到用户N采用的不同扩频码如果这些用户的信号都可 以同步到达，那么由于扩•频码的正交性，一个简单的解扩动作就可以实现对其他 用户信号的完美滤除，从而实现区分不同用户的目的如果到达的时间不一致， 导致扩频码Z间不正交了，从而没法完全滤除掉对方信号，抬升了底噪，从而最 终影响了系统的容量因此为使正交扩频码的各个码道在解扩时完全正交，相互间不会产生多址干 扰，降低每个移动终端发射的码道信号到达基站的吋间不同而造成码道非正交所 带来的干扰，就必须要求上行同步因为在UE随机接入时，虽然可以接收到基 站的DwPTS信号，建立了下行同步，但是由于不知道和基站Z间的距离，这导致 UE首次上行发送不能同步达到基站为此UE进行随机接入时，将首先在UpPTS 上发送SYNC-UL,以估算的吋间和功率进行发射UE根据路径损耗估计UE与Node B之间传输吋间来确定上行初始发送定吋，或者以固定的发送提前量来确定初始 发送定时，考虑到无线信道的复杂性，利用功率来估计传输时延非常不准确，可 以让UE以一个固定的发送时间捉前量来发送SYNC-ULo基站在搜索窗口内检测 SYXC-UL序列，可以估计出SYNC-UL接收功率和到达时刻。

然后，基站通过FPACII 向UE发送反馈信息，给出UE下次发射的功率以及时间调整值，以便建立上行同 步基站检测到UE发送的SYNC-UL后，将发送FPACH应答，如果UE在4个子帧 内没有收到来自基站的应答，则认为同步请求发送失败UE将会随机延迟一段 时间，重新开始尝试同步发送UE接收到基站应答的FPACH后，根据FPACH指 示的时间调整量和期望接收功率及测量的路径损耗，设置PRACII的发送定时和发 送功率对于移动的UE,基站必须不断地检测UE上行突发中Midamble的到达 吋刻，根据信道冲激响应佔计出不同UE的定吋偏移信息然后，在下一个可用 的下彳亍时隙中，基站将通过同步偏移SS (synchronization shift)指令，分别 调整每个UE各自的发送定时，保证同一时隙不同UEZ间的上行同步。