基于McWiLL的基站信道资源的分配

引言

　　随着科技的不断发展，以数据业务为主的固定宽带无线接入技术发展已经很成熟，而移动宽带无线通信技术还并没有得到广泛的应用。由于移动宽带无线接入系统需要解决带宽、移动性和覆盖范围三者之间在技术实现上的矛盾，故要面临路径损耗和链路预算、多径传输、信道间相互干扰等主要问题，这就不可避免的涉及到了信道资源的问题。

　　大庆油田采用了基于SCDMA的McWill无线宽带通信技术，而iSWAN1800型基站是McWiLL技术中的核心单元，是连接终端无线设备与核心网的桥梁，因此本文重点介绍iSWAN1800型基站对其信道资源的分配。

　　1基站的信道结构

　　McWiLL无线宽带接入技术在SCDMA技术体系基础上提出了CS-OFDMA无线接入多址方式。它结合了OFDMA和SCDMA的技术优点。与传统的CDMA系统不同，McWiLL采用的是频域扩频，而不是时域扩频。在McWiLL系统中，除了CS-OFDMA多址方式外，还采用了TDMA技术，每个TDD周期中划分了8个业务时隙。下面以5Mhz射频带宽为例，介绍基站的信道资源结构。

　　带宽为5Mhz的载波首先被划分成5个占用1Mhz带宽的子载波组，每个子载波组包含8个时隙，也就是分成8个子载波集合，每个集合包含16个连续的子载波，载波组1、5因为在两边，为了避免干扰，需要空出两个信道作为保护信道，所以只有14个信道。

　　在调制过程中，每个用户调制信号的连续N（1~8）个符号首先经过一个扩频系数为8的正交码扩频调制，扩频调制后的N个信号相加产生8个码片信号。然后分别从这8个子载波集合中选取一个子载波（1/16），把8个码片信号调制到对应的8个子载波上。这样调制的结果是，把每个符号的能量分散调制到了均匀分布在1Mhz子载波组中的8个子载波上。

　　结合CS-OFDMA和TDMA,可以计算出McWiLL系统的最大物理信道数量是5×16×8/2=320（个）。

　　2基站的物理信道种类

　　如前所述，McWiLL系统的最大物理信道数量是320个，这其中还包括了一些用于接入信道等公用信道开销，下面简单介绍一下iSWAN1800基站的信道种类。

　　McWiLL系统有以下物理信道种类：

　　①广播信道（BCH）：

　　包含两个子信道，主要用途是基站在下行时隙广播基站信息和终端寻呼消息，广播IP/OAM广播包和寻呼，广播信道的发送能量大，以此保证终端的正常接收。

　　②测距信道（RG）/测距接入响应信道（RRCH）

　　测距信道主要用于终端在下行和上行的保护时隙发送测距消息。当终端发送测距请求后，基站用测距接入响应信道发送响应，调整终端上行同步及功控。

　　③上行接入信道（RACH）/接入响应信道（RARCH）

　　上行接入信道用于终端上行时隙发送接入请求消息，接入响应信道用于基站在下行时隙发送信道分配消息。

　　④业务信道（TCH）

　　终端在上下行时隙用于发送数据、语音和传送控制信息等业务，用下行波束形成。
3基站无线资源及分配原则

　　3.1无线资源

　　iSWAN1800基站的资源包括两部分，一是能量，二是子信道的数量。上行能量每个TS受限总功率为25dBm,400M是24dBm,下行总能量是固定的，同时支持的满功率信道和覆盖成反比。

　　子信道的数量取决于两方面，一是在时域中，有8个时隙；二是在频域有5个载波组，边缘载波组有14个子信道，非边缘载波组有16个子信道。这些构成了所有的业务并发信道。

　　在带宽方面，每个子信道占用的带宽是随着信道调制方式的不同而变化的，具体情况如下表：

　　表1调制方式与带宽

　　调制方式子信道带宽终端总带宽基站总带宽

　　QPSK 8Kbps 16×8×8Kbps≈1Mbps 76×8×8Kbps≈5Mbps

　　QAM8 12Kbps 16×8×12Kbps≈1.5Mbps 76×8×12Kbps≈7.5Mbps

　　QAM16 16Kbps 16×8×16Kbps≈2Mbps 76×8×16Kbps≈10Mbps

　　QAM64 24Kbps 16×8×24Kbps≈3Mbps 76×8×24Kbps≈15Mbps

　　3.2分配及抢占原则

　　有了丰富的资源，如何将这些资源合理的分配给各个用户，也是很重要的一个问题，iSWAN1800基站是按照一定的算法规则来进行资源分配的。基站会根据干扰，信噪比，能量等信息选择时隙，一般干扰最小的时隙将会优先分配出去。基站也会根据带宽请求来分配资源。而干扰情况，信噪比，以及能量等信息，都将成为分配的参考因素，每个时隙可以分配多少子信道。