WCDMA中的TSTD和STTD

傷城~ 2024-04-19 14:17 9阅读 0赞

TSTD ( Time Switched Transmit Diversity) -- 时间交换发射分集  
在WCDMA中，系统会有多种分集功能，如Rake接收机的使用克服多径效应，在网络侧是否还需要保留在GSM中使用的空间分集接收？资料显示可以不考虑使用，但在实际网络中仍然会考虑二者并用。

除此之外，虽然在内部的传输信道上也已选择了交织（时间分集）来抗干扰，**但为了增加空中接口的传输效果选择使用了在下行链路方向的发射分集功能，又称传输分集**。对移动台来说，基站会将同样的信号通过二条路径发送给移动台，产生多经。发射分集的启动依赖系统的激活以及发射分集的方式。

发射分集有二种方式，一种称为空时发射分集（STTD），另一种称为时间交换发射分集（TSTD）。

作为STTD算法来说，可以应用于除同步信道（SCH）外的所有物理信道，而TSTD专门用于同步信道的发射分集。**STTD方式又分为开环和闭环二种，开环方式是指基站将信号分二路直接发射，移动台作为多经信号加以接收，并不知道是发射分集的作用。闭环方式是指网络端执行发射分集之后将信号送往移动台，移动台通过上行链路的一个特殊域FBI比特位（反馈指示位）来通知网络端进行发射分集的微调。这种发射分集可以为系统增加最多5dB的增益。**启动发射分集在硬件上射频部分的配置需要加倍，即每小区二个功放、二个双工模块等。

当发送方不能获得信道参数时，空时发送分集可改善前向链路性能，这种机制是将发送天线的空间分集转化为接收机可以利用的其他形式的分集，如延迟发送分集和空时编码技术。**空时编码技术是同时从空间和时间域考虑设计码字，它的基本原理是在多个天线上同时发送信息比特流所产生的向量，利用发送天线所发送序列的正交性**，用两个发送天线、一个接收天线所获得的分集增益与一个发送天线、两个接收天线的MRC接收机的一样。 　　根据是否需要从接收机到发射机的反馈电路，发送分集技术可以分为开环和闭环两种类型，前者发射机不需要任何信道方面的知识。

开环发送分集方式有空时发送分集（STTD）、正交发送分集（OTD）、时间切换发送分集（TSTD）、延迟发送分集（DTD）以及分层的空时处理和空时栅格编码；闭环发送分集方式有选择发送分集（STD）。发送分集各方式具体如下。

正交发送分集（OTD） 　　经过编码和交织后的数据分成两个不同的子流在两个不同的天线上同时发送。为保证正交性，这两个子流所用的Walsh码是不同的。

时间切换发送分集（TSTD） 在某一时刻每个用户只使用一个天线，使用伪随机码机制在两个天线之间切换。

选择发送分集（STD） 　　由于在TSTD方式中，瞬时使用的发送天线并不一定能在接收端得到最大的信噪比，所以使用一个反馈电路来选择能提供使接收端得到最大信噪比的天线。

空时发送分集（STTD） 　　空时发送分集是按如图2所示的方法将数据编码之后在两个天线上发送出去。

延迟发送分集（DTD） 　　用多个天线在不同时刻发送同一原始数据信号的多个复本，人为地产生多径。

**分层空时结构(Bell Layered Space-Time Architecture, BLAST) 　　首先将原始信息比特分解成n个并行的数据流(称为层)，送入不同的编码器，再将编码器的输出调制以后使用相同的Walsh码通过不同的天线发送出去。**接收机侧使用一个BF（迫零或MMSE准则）来分离不同的编码数据流，然后将数据送入不同的解码器，解码器的输出再重新组合建立原始的信息比特流。由于在波束成形处理中，MMSE和迫零方法都没有充分利用接收机天线阵的分集潜力，所以提出了改进方案将接收处理也进行分级。即首先使用ViterbiMLSE算法译出最强的信号，然后将该强信号从接收的天线信号中去除后再检测第二强的信号，如此反复直到检测出最弱的信号。该机制中，层到天线的映射并不是固定的，而是每np个码符号之后周期性地改变。这种映射关系保证了这些数据流最大可能地在不同的天线上被发送出去。

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