中繼模式在OFDMA系統(tǒng)中的應(yīng)用設(shè)計(jì)

3 FDD中繼方案初步探討
目前，雖然中繼技術(shù)用于FDD模式時(shí)硬件實(shí)現(xiàn)比較復(fù)雜，成本相對(duì)較高，但是，F(xiàn)DD是迄今承載業(yè)務(wù)量最大的移動(dòng)通信模式，且FDD模式所占用頻段也最多，所處頻段的覆蓋能力也最為優(yōu)越。因此對(duì)FDD模式和中繼技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用是非常必要的，下面對(duì)基于FDD的兩跳模式和基站收發(fā)信機(jī)邏輯架構(gòu)進(jìn)行初步探討。
FDD通信模式中，上行和下行通信頻段被物理分割，基站和終端間可以同時(shí)進(jìn)行上下行通信，即可以同時(shí)接收和發(fā)射。上行占用頻段處于低位，用LB表示，中心頻率定義為fLB；下行占用頻段處于高位，用HB表示，中心頻率定義為fHB；兩個(gè)頻段間的雙工間隔達(dá)數(shù)十兆赫茲fDup。
為了節(jié)約成本，這里假設(shè)中繼站只有一套收發(fā)信機(jī)，即同時(shí)只能接收和發(fā)射一路信號(hào)。因?yàn)橹欣^站在功能上需要支持BR／RB／RM／MR(基站發(fā)中繼收／中繼發(fā)基站收／中繼發(fā)終端收／終端發(fā)中繼收)四種模式，因此需要通過(guò)時(shí)分的方式來(lái)對(duì)中繼站的收發(fā)信機(jī)資源進(jìn)行調(diào)度，在時(shí)間域上分為BR／RB和RM／MR兩種收發(fā)狀態(tài)。
基于MS―OFDMA基本方法，分別將LB和HB頻段再分為SH和MH子頻段分別用于單跳和多跳通信。MHl／SHl是基站與中繼站以及和基站和終端分別直接通信的頻段劃分；由于中繼站采取時(shí)分的方式分別與基站和終端通信，即MH1不是一直占用發(fā)射的，在中繼站覆蓋區(qū)域和基站直接覆蓋區(qū)域保持良好隔離情況下，中繼站的單跳通信SH2可以利用全部頻段，否則采用和MHl相同頻段。這里假設(shè)SH2可以采用全部頻段，因?yàn)橹欣^站設(shè)立的初衷就是彌補(bǔ)基站的覆蓋空洞。上述頻率分配模式如圖7所示。

這樣，得到這個(gè)兩跳系統(tǒng)的通信時(shí)隙表，見(jiàn)表1。從表1中可以看出，中繼站在不同時(shí)間分別充當(dāng)了基站和終端角色。這就需要中繼的發(fā)射機(jī)以分時(shí)方式支持SH(HB)2和MH(LB)1兩個(gè)子頻段的發(fā)射，接收機(jī)以分時(shí)方式支持MH(HB)1和SH(LB)2兩個(gè)子頻段的接收。

這需要設(shè)計(jì)可變中心頻率的收發(fā)信機(jī)。圖8是一個(gè)基于零中頻架構(gòu)的收發(fā)信機(jī)架構(gòu)，通過(guò)兩個(gè)交換矩陣，支持收發(fā)信機(jī)可變中心頻率，支持雙工器濾波器收發(fā)模式改變。該架構(gòu)中，在子時(shí)隙1時(shí)，fLB被交換到發(fā)射機(jī)鎖相環(huán)，fHB被交換到接收機(jī)鎖相環(huán)，同時(shí)射頻前端發(fā)射通道被交換到支持fLB的濾波器，接收通道被交換到支持fHB的濾波器。在子時(shí)隙2時(shí)，fHB被交換到發(fā)射機(jī)鎖相環(huán)，fLB被交換到接收機(jī)鎖相環(huán)，同時(shí)射頻前端發(fā)射通道被交換到支持fHB的濾波器，接收通道被交換到支持fLB的濾波器。然后以2為周期進(jìn)行循環(huán)。

4 結(jié) 語(yǔ)
基于OFDMA系統(tǒng)，中繼空口可以采取更為靈活和動(dòng)態(tài)的時(shí)頻資源分配模式，這將成為在OFDMA系統(tǒng)中中繼走向商用的關(guān)鍵因素之一，而基于FDD的中繼系統(tǒng)，也必將成為這種商用過(guò)程中優(yōu)先考慮的方面。