MTK插足GPS手機市場(chǎng)有看頭了
技術(shù)分類(lèi)：
模擬設計 通信 消費電子設計 | 2007-11-08
作者：姚琳EDN China特約撰稿人
自從玩上了PDA之后，我就沒(méi)少在這個(gè)東西上花錢(qián)。存儲卡、電池，更別提浪費的時(shí)間和無(wú)數下載的軟件了。這不，這些天經(jīng)常蹭別人的車(chē)出去玩，又開(kāi)始琢磨著(zhù)搞一個(gè)能在PDA上用的
GPS玩玩。
我于是開(kāi)始搜羅各種專(zhuān)業(yè)GPS設備的信息和參數。這個(gè)
市場(chǎng)的玩家還是不少的，包括業(yè)界領(lǐng)袖TomTom和Garmin，臺灣地區的麗臺、長(cháng)天、華碩等老牌廠(chǎng)家，連諾基亞也推出了藍牙接口的GPS模塊和帶液晶屏的GPS終端。原以消費類(lèi)視聽(tīng)產(chǎn)品見(jiàn)長(cháng)的新科、紐曼、方正等也加入戰團，并一舉把GPS終端的價(jià)格降到2000元以?xún)?，以平民化的價(jià)位催動(dòng)了GPS設備的消費熱潮。
GPS設備的核心是接收GPS衛星信號的射頻接收器和處理信號的基帶處理器。能夠提供基帶處理器的廠(chǎng)商很多，飛利浦、三星、意法半導體、夏普電子、飛思卡爾、ATMEL等均有GPS的應用方案，國內的珠海炬力也開(kāi)發(fā)出了應用處理器，準備在低端的GPS市場(chǎng)一試身手。
而能夠提供射頻接收器的則要少得多，最主要的廠(chǎng)商有SiRF、UBLOX、Nemerix，臺灣地區的聯(lián)發(fā)科(
MTK)和晨星半導體(Mstar)也已涉足該領(lǐng)域，并拿出一貫的實(shí)干精神，悶聲不響地推出了好幾款產(chǎn)品。
Maxim推出的接收器支持將來(lái)的伽利略系統，TI的NaviLink 5.0芯片對主機負載與內存的要求極低，還能與TI的OMAP芯片組實(shí)現無(wú)縫連接，為
手機制造商提供了完整的解決方案。
對GPS終端而言，應用處理器的性能決定了圖形的刷新頻率、軟件的響應速度、數據處理能力，而定位的精確度則要取決于射頻接收器。如聯(lián)發(fā)科MT3318芯片的靈敏度可以達到-158dBm，SiRFstarIII的靈敏度為-159dBm，即便是在半地下室或窗邊，也能進(jìn)行定位。MT3318的功耗只有SiRF Star III芯片的一半，冷啟動(dòng)時(shí)間也更少?？上Р捎肕T3388的接收機只有采用藍牙接口的M1000b和iBlue737等寥寥幾款，我最終選擇了采用SiRF Star III的Holux GM-270。
當我淘到了這款GPS之后，業(yè)界發(fā)生了一件大事，聯(lián)發(fā)科以約3.5億美元現金收購了ADI旗下Othello和SoftFone手機芯片產(chǎn)品線(xiàn)相關(guān)的有形及無(wú)形資產(chǎn)以及團隊。對此，業(yè)界已經(jīng)有了很多評論和報道，我也不想去多加揣測和浪費筆墨，但如果把上面兩件事聯(lián)系起來(lái)，也許能看出更多端倪。
手機已經(jīng)從簡(jiǎn)單的通訊工具變成了集通訊、娛樂(lè )、辦公于一體的多功能終端，那么在MP3、MP4都被炒過(guò)之后，甚至連“MP5”都被提前搬出來(lái)忽悠用戶(hù)之后，總還要有點(diǎn)新鮮的功能吊吊用戶(hù)的胃口吧。GPS定位是一個(gè)很有賣(mài)點(diǎn)的功能。
還記得電影《手機》中那個(gè)嚴守一嗎，在電影快結尾的時(shí)候，當牛彩云用手機進(jìn)行定位，精確到直接報出經(jīng)度、緯度、所在城市、街道、小區，直至房間號時(shí)，嚴守一被嚇得呆若木雞。手機已經(jīng)讓他失去了太多的個(gè)人空間和隱私，而定位系統會(huì )讓他連編瞎話(huà)的機會(huì )都沒(méi)有了。當時(shí)，我們都覺(jué)得這種功能很好玩，但也許用不了多久，這種定位精度也許將成為我們生活中真實(shí)的一幕。
手機已經(jīng)成為日常工作和生活的必備工具，不久的將來(lái)，GPS定位也許將成為中高端手機的標準配置，并提供基于位置的增值服務(wù)，如在商場(chǎng)、球場(chǎng)或電影院中找到相約的朋友，或是在廣大的停車(chē)場(chǎng)中找到自己的汽車(chē)，也可以將附近的加油站、推薦餐廳、旅館等信息標示出來(lái)，甚至進(jìn)一步提供訂位或廣告推播的服務(wù)。在個(gè)人追蹤方面，GPS能用作緊急救助時(shí)的追蹤定位，最知名的例子是美國所提出的E911法案，要求每臺手機中都要安裝GPS的定位功能，以便在緊急狀況下能呼叫及定位追蹤。當然，這項功能可以衍生做為家庭、醫院對老人、小孩、病人的追蹤和照顧。尤其是在技術(shù)融合的大背景下，GPS和手機終端的融合必將為用戶(hù)帶來(lái)成本的受益和更大的便利性。
Gartner發(fā)布的報告預測，到2010年，北美市場(chǎng)上售出的手機終端中將有90%帶GPS或支持GPS功能，而在亞太這個(gè)數字可能只有23%，但是想想亞太地區尤其是中國地區手機的絕對數量如此之大，23%仍然不容小覷。而且，世界上大部分手機都將在中國制造，對帶GPS功能的手機芯片的總需求量將是非常驚人的。
通過(guò)收購ADI的手機芯片部門(mén)，聯(lián)發(fā)科擁有了GSM、GPRS、EDGE、WCDMA和TD-SCDMA芯片組和相關(guān)技術(shù)，從而能夠推出各種制式的帶GPS功能的手機，也許今后再加上其它什么功能也說(shuō)不定。
在國內手機芯片市場(chǎng)上，大批二三線(xiàn)手機品牌廠(chǎng)商都是聯(lián)發(fā)科的用戶(hù)，其原因不外是聯(lián)發(fā)科能提供完整的交鑰匙解決方案、良好的技術(shù)支持以及價(jià)格優(yōu)勢。為了開(kāi)發(fā)具有差異化的GPS手機，被聯(lián)發(fā)科慣壞了的手機廠(chǎng)商肯定會(huì )排著(zhù)隊去找聯(lián)發(fā)科要設計方案，這樣他們就不用費力去設計電路板、GPS信號的模擬前端，不用去開(kāi)發(fā)GPS軟件、界面和數據庫接口，他們只需要專(zhuān)心去設計外觀(guān)、用戶(hù)界面和應用軟件就好了。
其實(shí)，不只是聯(lián)發(fā)科看到了
GPS手機市場(chǎng)的商機，TI、Infineon、NXP、Qualcomm以及華邦等手機芯片供應商也有意在中高端手機中整合GPS輔助功能，如TI推出了GPS單芯片解決方案NaviLink 5.0，通過(guò)與OMAP處理器配合實(shí)現豐富的3D地圖定位與導航應用。
再換一個(gè)角度看，手機對數碼相機產(chǎn)業(yè)的沖擊大家已經(jīng)看到結果了，目前它正在痛擊音樂(lè )播放設備和錄像機產(chǎn)業(yè)，接下來(lái)遭受煎熬的很可能是GPS手持設備廠(chǎng)商。每個(gè)人都會(huì )用手機，但未必每個(gè)人都喜歡再帶一個(gè)GPS終端。如果把GPS功能做在手機里，一些低端GPS的市場(chǎng)將會(huì )被手機蠶食，這應該說(shuō)是以應用為導向的研發(fā)實(shí)例。
中低端手機對價(jià)格是非常敏感的，對技術(shù)支持和上市時(shí)間也有嚴格的要求。素以低成本和交鑰匙方案見(jiàn)長(cháng)的聯(lián)發(fā)科同時(shí)擁有寬闊的手機芯片產(chǎn)品線(xiàn)和GPS芯片組，將來(lái)的GPS手機市場(chǎng)一定有看頭了。
PND：想進(jìn)車(chē)裝不容易
上網(wǎng)時(shí)間 :
2007年10月30日不久前和朋友去看車(chē)，順便問(wèn)了一下在旁邊賣(mài)汽車(chē)信息娛樂(lè )系統設備(定制后裝)的導購小姐車(chē)載
導航系統設備銷(xiāo)售情況怎樣，得到的答案是：車(chē)載DVD播放機+
GPS導航盒的組合形式應用得比較普遍。我看了一下那個(gè)厚重的導航盒，不由再次感慨，想要解決GPS導航系統的EMI問(wèn)題并非易事，特別在汽車(chē)這種更加“惡劣”的使用環(huán)境中。采用較大尺寸天線(xiàn)、射頻屏蔽罩等抗干擾手段無(wú)疑極有利于提高導航系統的EMC性能，但也會(huì )相應增大設備的體積。
由此不禁想起這段時(shí)間很多人提到的，在GPS手機的“威逼”下，個(gè)人導航設備(
PND)遲早要從便攜隨身用轉而進(jìn)入車(chē)裝(單定或雙定，如圖1所示的一些例子)，成為一種汽車(chē)配件。進(jìn)入車(chē)裝(特別是前裝和定制后裝)市場(chǎng)可大幅提高個(gè)人導航產(chǎn)品的利潤率，因為相比零售(如IT賣(mài)場(chǎng))，前者賣(mài)給消費者的價(jià)格要高得多。不過(guò)，我認為PND想進(jìn)車(chē)裝并非易事，還需要很長(cháng)一段時(shí)間。這主要基于以下幾個(gè)方面的原因：
1．新技術(shù)應用在車(chē)載電子中一般要落后2-3年，而對于中國市場(chǎng)則會(huì )更慢，因為這里的汽車(chē)制造業(yè)仍以裝配為主。屏幕、導航一體的PND要想固定在汽車(chē)這種高震動(dòng)和多噪聲源的環(huán)境內可靠地應用，必須克服相比以往更大的設計挑戰。
先不論汽車(chē)應用對一般電路設計的高標準和嚴要求，單就GPS信號接收性能來(lái)說(shuō)，普通隨身用PND在GPS信號不好時(shí)可隨手調整天線(xiàn)瞄準的方向，設計也可采用靈敏度高的單向天線(xiàn)，而對于無(wú)法靈活改變接收方向的固定應用，天線(xiàn)的選擇和設計恐怕要很費一番工夫了，不是那么容易解決的，特別是對于經(jīng)驗不足的本土PND開(kāi)發(fā)商來(lái)說(shuō)恐怕還需逾越許多技術(shù)障礙。
2．在信息娛樂(lè )方面，如MP3、PMP始終很難在車(chē)裝市場(chǎng)取代CD/DVD一樣，現在主流PND產(chǎn)品中的流媒體播放(即MP3/PMP)功能也不會(huì )成為使汽車(chē)制造商和車(chē)主廣泛接受這種產(chǎn)品的理由。也許中高檔車(chē)和部分有車(chē)族會(huì )率先配置起來(lái)車(chē)載PND，但所需的時(shí)間周期之長(cháng)以及有限的銷(xiāo)售數量是可想而知的。
3．如今便攜式的PND設備價(jià)格下降很快，功能也日益花哨，除了歐洲市場(chǎng)，在很多地區可謂方興未艾，市場(chǎng)增長(cháng)潛力還很大，如美國和中國，就算是增長(cháng)趨于平穩的歐洲，需求基數始終也很大，加上業(yè)界在致力于為手機、PDA等添加越來(lái)越精準好用的GPS功能，都將吸引有導航需求的有車(chē)族或購車(chē)族的眼球。因此，成為汽車(chē)標配之前，便攜式PND預計仍將唱主角，而PND想成為像音響一樣的汽車(chē)標配，考慮到上述所有因素，我敢說(shuō)這可不是2-3年可以實(shí)現的。
所以，隨身/便攜在未來(lái)兩三年內仍是PND的主要應用方式，而所謂的實(shí)現了車(chē)載，恐怕就像不久前我看到一個(gè)設計公司展示其客戶(hù)剛上市的PND產(chǎn)品宣傳片里描述地一樣，只是在汽車(chē)空調出風(fēng)口上提供一個(gè)安放PND的位置，真正要用時(shí)還得拿下來(lái)。
作者：Melody Zhao
執行主編
《電子工程專(zhuān)輯》
相關(guān)信息
* 什么是汽車(chē)電子？
汽車(chē)電子簡(jiǎn)而言之就是半導體和汽車(chē)的結合，主要分為兩類(lèi)：一類(lèi)是汽車(chē)電子控制裝置，要和機械系統配合使用，例如電子燃油噴射系統、制動(dòng)防抱死控制、防滑控制、懸架控制、動(dòng)力轉向等。另一類(lèi)是車(chē)載汽車(chē)電子裝置，是在汽車(chē)環(huán)境下能夠獨立使用的電子裝置，和汽車(chē)本身性能無(wú)直接關(guān)系，包括導航、娛樂(lè )系統及車(chē)載通信系統等。
* 什么是GPS？
全球定位系統(GPS)是本世紀70年代由美國陸?？杖娐?lián)合研制的新一代空間衛星導航定位系統 。其主要目的是為陸、海、空三大領(lǐng)域提供實(shí)時(shí)、 全天候和全球性的導航服務(wù)，并用于情報收集、核爆監測和應急通訊等一些軍事目的，是美國獨霸全球戰略的重要組成。經(jīng)過(guò)20余年的研究實(shí)驗，耗資300億美元，到1994年3月，全球覆蓋率高達98%的24顆GPS衛星星座己布設完成。全球定位系統由三部分構成：(1)地面控制部分，由主控站(負責管理、協(xié)調整個(gè)地面控制系統的 工作)、地面天線(xiàn)(在主控站的控制下，向衛星注入尋電文)、監測站(數據自動(dòng)收集中心)和通訊輔助系統(數據傳輸)組成；(2)空間部分，由24顆衛星組成，分布在6個(gè)道平面上；(3)用戶(hù)裝置部分， 主要由GPS接收機和衛星天線(xiàn)組成。
C-MAC的TCXO耗流2.5mA
http://www.esmchina.com/ART_8800031495_1500_2302_3601_0_d2a2caa0.HTM上網(wǎng)時(shí)間:2002年07月04日
C-MAC MicroTechnology公司的E2747 TCXO工作電壓3.3V，耗流2.5mA，但達到第三層頻率穩定度，尺寸7x5mm。
該TCXO基于該公司的Pluto溫度補償IC，工作溫度在-20℃至70℃時(shí)其24小時(shí)的延時(shí)穩定性為±0.32ppm，20年后的無(wú)條件穩定性為±4.6ppm。
E2747可與Semtech的單片式ACS8510同步設備定時(shí)信號源一起用于SONET/SDH設備，該結合體的最大時(shí)間間隔錯誤為0.2ns，誤差為0.01ns。
通帶12kHz至1.3MHz時(shí)SETS芯片輸出頻率在155.52MHz時(shí)的抖動(dòng)也小至0.005UI。
E2747有一個(gè)三態(tài)選項的HCMOS輸出，可進(jìn)行板上檢測。
上網(wǎng)時(shí)間：2005年9月30日 最新一代的手機已經(jīng)可以充當游戲機、MP3播放器、照相機和PDA，下一步就是一些新興手機業(yè)務(wù)的推出，如‘定位服務(wù)(LBS)’將提供一系列基于用戶(hù)目前地理位置定位的服務(wù)，從定位發(fā)出緊急呼叫的用戶(hù)，到導航應用及根據用戶(hù)目前位置提供定制信息等。
定位服務(wù)的靈感來(lái)源于英飛凌和其美國合作伙伴Global Locate共同開(kāi)發(fā)的名為‘Hammerhead’的PMB2520單芯片輔助全球衛星定位系統(A-GPS)解決方案。A-GPS定位指使用全球衛星定位系統，并接收來(lái)自蜂巢式行動(dòng)電話(huà)網(wǎng)絡(luò )的‘輔助信息’來(lái)進(jìn)行定位。A-GPS可以在不到一秒鐘的時(shí)間內對用戶(hù)進(jìn)行精確定位，其定位精密度高達幾公尺。其高靈敏度意味著(zhù)無(wú)論是在建筑物內還是在很深的郊區峽谷內，它都可以可靠地工作。
A-GPS基本原理
由于GPS系統的性質(zhì)，對衛星訊號中的數據進(jìn)行核對是一項既復雜又耗時(shí)的工作，但在自主作業(yè)中又是無(wú)法避免的。直接從手機行動(dòng)網(wǎng)絡(luò )接收輔助定位信息后，由于無(wú)須從衛星訊號中對該數據進(jìn)行核對，因而可以大幅減少GPS接收機的工作量。根據訊號強度，這樣做可以將首次定位時(shí)間(TTFF)縮減到幾秒鐘，反過(guò)來(lái)又可以大幅減少每次定位所需要的可觀(guān)的能量損耗，因而實(shí)現了較長(cháng)的待機和通話(huà)時(shí)間，而這正是行動(dòng)通訊裝置最重要的特性之一。
即使當A-GPS的訊號比一般‘開(kāi)放天空’的GPS訊號弱1,000倍時(shí)，它仍然能夠實(shí)現可靠的定位，這就意味著(zhù)A-GPS系統無(wú)論是在室內、很深的峽谷內或是在行動(dòng)的交通工具上都可以正常工作。甚至在具有強反射訊號的較差接收條件下，復雜的算法也能夠使該系統實(shí)現對訊號的精確定位(智能化多徑干擾抑制技術(shù))。
該系統在使用輔助信息時(shí)基本上有兩種不同的作業(yè)模式，即行動(dòng)裝置主模式和行動(dòng)裝置輔助模式。在行動(dòng)裝置主模式下，手機向網(wǎng)絡(luò )要求輔助信息，并在長(cháng)達幾個(gè)小時(shí)的時(shí)間內使用該數據集，第一次和隨后的定位所需要的運算均在手機內進(jìn)行。該模式可以實(shí)現最快的定位，但要求行動(dòng)裝置具有一定的運算能力。在行動(dòng)裝置輔助模式下，手機向網(wǎng)絡(luò )請求用于每次定位的獨立輔助信息，并將GPS數據發(fā)回基地臺進(jìn)行進(jìn)一步的處理。在這種模式下，網(wǎng)絡(luò )需要完成的工作量大于在行動(dòng)裝置主模式下的工作量，因此，每次定位所需要的時(shí)間也長(cháng)一些，但對行動(dòng)裝置的運算能力沒(méi)有什么要求。
在手機行動(dòng)網(wǎng)絡(luò )上進(jìn)行所有A-GPS相關(guān)數據交換的協(xié)議可以基于一種或兩種不同的概念，即控制面(Control Plane)或用戶(hù)面(User Plane)。較早的控制面結構使用無(wú)線(xiàn)和核心網(wǎng)的專(zhuān)用訊號傳輸通路，這種方法需要對現有網(wǎng)絡(luò )基礎設備進(jìn)行改進(jìn)，這當然不利于網(wǎng)絡(luò )業(yè)者。在用戶(hù)面(又叫安全用戶(hù)面，SUPL)架構中，行動(dòng)通訊設備與使用IP鏈接的定位服務(wù)器進(jìn)行通訊，而現有的行動(dòng)通訊網(wǎng)路基礎設備保持不變。數據連接可以透過(guò)常規的GPRS連接，如利用網(wǎng)絡(luò )中現有的接口和協(xié)議來(lái)完成。Hammerhead與這兩種概念完全兼容。
圖：Hammerhead PMB2520應用于普通手機中的電路結構圖。
此A-GPS芯片透過(guò)串行接口與基頻部份通訊，并使用手機現有的頻率時(shí)序產(chǎn)生機制。
但Hammerhead并非總是依賴(lài)于單獨從網(wǎng)絡(luò )接收輔助導航信息。由于采用了高靈敏度的整合式低噪音放大器(LNA)，該芯片還可以實(shí)現在自主執行狀態(tài)下的作業(yè)。不過(guò)在這種情況下，它需要完全依賴(lài)衛星訊號來(lái)進(jìn)行運算，定位需要較長(cháng)的時(shí)間，而且室內的接收效果會(huì )受到限制，這對于一般的GPS設備來(lái)說(shuō)是很常見(jiàn)的事情。為了彌補這一缺陷，這里采用了一種稱(chēng)為‘增強型自主模式’的特殊功能模式(已成為Global Locate的一項專(zhuān)利)。借助該模式，A-GPS可以利用以前記錄的輔助導航數據來(lái)進(jìn)行定位運算，這些數據的有效期長(cháng)達四天。這種長(cháng)期軌道(LTO)數據可以透過(guò)任何接口被傳輸到行動(dòng)裝置上，也就是說(shuō)，該信息不一定必須來(lái)源于手機行動(dòng)網(wǎng)絡(luò )，而是可以透過(guò)因特網(wǎng)進(jìn)行下載。該技術(shù)將發(fā)揮重要的作用，直至行動(dòng)網(wǎng)絡(luò )業(yè)者完成全球A-GPS基礎設備的建設。
單芯片整合射頻功能和基頻
在PMB2520方案中，高靈敏度的射頻接收器(靈敏度為-160dBm)和數字基頻被整合在一個(gè)0.13μm CMOS芯片上。英飛凌的射頻和系統經(jīng)驗結合Global Locate的既有的A-GPS專(zhuān)有技術(shù)，為實(shí)現Hammerhead芯片的設計提供了基礎。
Hammerhead使用‘大規模平行關(guān)聯(lián)’技術(shù)來(lái)接收衛星以八個(gè)平行訊息信道發(fā)射的訊號，并將它們與32,000多個(gè)相關(guān)器中的參考碼進(jìn)行比較。與車(chē)輛導航系統中常用的接收器相較，該技術(shù)可以大幅縮短首次定位時(shí)間，并可以顯著(zhù)減少功耗。因此，在冷啟動(dòng)后以-130dBm的靈敏度進(jìn)行接收的情況下，Hammerhead的首次定位時(shí)間僅為一秒鐘左右。該功能主要適用于只需一次定位、無(wú)需連續追蹤的應用(如應急服務(wù)和尋人)。
由于它的大規模整合度，Hammerhead包括外部組件(SAW濾波器和一些被動(dòng)組件)占手機印刷電路板的面積僅為80mm2。目前市場(chǎng)上的GPS芯片大多數采用雙芯片方案，常常需要300mm2的電路板面積。
另一個(gè)使成本最佳化的方面是該芯片經(jīng)過(guò)調整設計，可以適用于一般的手機架構。盡管完全不是一種自主執行解決方案，Hammerhead還是巧妙地使用了目前手機設計中既有的功能單元，如用于高精密度參考頻率頻率(10-40MHz)和實(shí)時(shí)頻率頻率(32,768kHz)的晶振。
實(shí)際位置是透過(guò)GPS芯片的相關(guān)器(時(shí)間延遲差)的原始數據在手機基頻中進(jìn)行運算來(lái)確定的，這種運算是采用Global Locate提供的軟件庫。和單純基于DSP的GPS解決方案相較，這種方案所需的運算能力很低，僅為3MIPS，對目前的基頻不構成任何挑戰。這種軟件既無(wú)任何實(shí)時(shí)要求，也不會(huì )干擾目標系統的電話(huà)呼叫流程。此軟件庫的內存需求也不高：不超過(guò)50kb的RAM和不超過(guò)200kb的ROM。該軟件庫能以二進(jìn)制可執行碼的形式提供至目標CPU架構。
整體來(lái)說(shuō)，Hammerhead可以與許多針對2.5G和3G網(wǎng)絡(luò )的手機基頻解決方案兼容，和主CPU之間的數字連接可以透過(guò)使用任何一種Hammerhead接口選項來(lái)完成，該芯片可以提供標準UART端口、SPI或I2C。用戶(hù)可以對任何一種接口進(jìn)行配置以滿(mǎn)足目標系統的要求。該芯片對數字接口數據率的要求不超過(guò)9,600波特。
廣泛的應用
A-GPS的典型應用包括搜索‘興趣點(diǎn)(POI)’以及至預定地點(diǎn)的個(gè)人導航。POI是一種提供有關(guān)陌生環(huán)境信息的服務(wù)，可以被用來(lái)下載最近加油站、推薦餐廳、旅館等信息。與此直接相關(guān)，導航功能對人們非常有用，就像車(chē)載導航系統一樣，可以告訴用戶(hù)如何去想要去的目的地。需要注意的是在這種情況下，步行者需要更加詳細的地圖信息，雖然這種信息未必需要儲存在手機內，在需要的情況下，它可以作為服務(wù)的一部份由網(wǎng)絡(luò )業(yè)者發(fā)送至用戶(hù)的手機。
人的定位是另一種應用，典型的用途包括‘尋找朋友’和‘兒童追蹤’，可以顯示朋友和需要監護的兒童的目前位置。出于數據保護和系統本身性質(zhì)等原因，加入了防止未經(jīng)人們同意而對他們進(jìn)行追蹤的機制。因此有關(guān)個(gè)人位置的信息絕不會(huì )無(wú)條件地被儲存在網(wǎng)絡(luò )或服務(wù)器中。系統只會(huì )對來(lái)自接收機、由用戶(hù)明確要求啟動(dòng)的查詢(xún)做出響應。
有時(shí)這種技術(shù)甚至可以挽救生命。作為增強型緊急呼叫功能的一部份，當手機發(fā)出一個(gè)緊急呼叫時(shí)，呼叫者目前的位置會(huì )自動(dòng)與呼叫一起被傳送至緊急控制中心。在實(shí)際情況下，呼叫者經(jīng)常很難準確可靠地報告其位置。透過(guò)A-GPS對呼叫者的位置進(jìn)行精確測定可以使緊急事故處理人員迅速準確地判斷位置并抵達現場(chǎng)。美國已頒布法律，從2007年起強制在所有的手機中推行這種稱(chēng)為E911(增強型911)的功能，日本也通過(guò)了類(lèi)似的法律。雖然歐洲目前在這方面還未制訂強制法規，但類(lèi)似的法規極有可能會(huì )推出。
作者：Martin Gotschlich
通訊業(yè)務(wù)集團產(chǎn)品營(yíng)銷(xiāo)經(jīng)理
英飛凌科技公司
英飛凌等開(kāi)發(fā)世界首個(gè)單芯片GPS定位系統
出處： 天極網(wǎng) 作者： 2004-10-29 21:15
評論英飛凌科技公司和Global Locate公司近日宣布，兩家公司正在合作開(kāi)發(fā)一種業(yè)界最高性能的單芯片A-GPS(輔助型全球定位系統)接收器，該接收器可用于手機、智能電話(huà)和PDA。
英飛凌科技公司和Global Locate公司近日宣布，兩家公司正在合作開(kāi)發(fā)一種
業(yè)界最高性能的單
芯片A-
GPS(輔助型全球定位系統)接收器，該接收器可用于手機、智能電話(huà)和PDA。這種全新的HammerheadTM芯片集射頻與基帶
GPS功能于一身，使手機用戶(hù)可以獲得緊急救援和位置服務(wù)。該芯片融入了Global Locate公司的IndoorGPS?技術(shù)，從而確保即使是在深邃的城市峽谷、運動(dòng)的車(chē)輛甚至封閉的房間中也可以有效運行。Global Locate貢獻其在基帶設計、信號處理、A-GPS
軟件和系統級專(zhuān)業(yè)技術(shù)方面的知識，而英飛凌則負責提供射頻設計、系統集成、流程技術(shù)和生產(chǎn)等方面的專(zhuān)業(yè)知識。兩家公司將共同把HammerheadTM芯片推向市場(chǎng)。
這款由英飛凌和Global Locate合作開(kāi)發(fā)的HammerheadTM A-GPS芯片能夠捕捉到強度比普通戶(hù)外空中信號弱一千倍的微弱信號。芯片的設計針對移動(dòng)通信手持機的特點(diǎn)進(jìn)行了全面優(yōu)化，功耗極低，性能健壯，尺寸僅7x7毫米，同手機鍵盤(pán)上按鈕一般大小。
“在嵌入到手持機中之后，這種先進(jìn)的單芯片接收器將幫助用戶(hù)輕松地找到最近的加油站、醫院或飯館，”英飛凌
安全移動(dòng)
解決方案事業(yè)部首席營(yíng)銷(xiāo)官Dominik Bilo說(shuō)道，“用戶(hù)可以呼叫緊急救援電話(huà)，如美國的911、歐洲的112等，并為緊急救援機構提供有關(guān)自己位置的精確信息，無(wú)論是在室內還是在室外。”
在美國，A-GPS手機之所以有需求主要原因是聯(lián)邦通信委員會(huì )頒布了E911指令，要求所有無(wú)線(xiàn)服務(wù)提供商在2005年年底之前升級其基礎設施，以便對手機的緊急呼叫進(jìn)行精確跟蹤。在日本，所有在2007年4月之后銷(xiāo)售的3G手機都必須具有A-GPS功能，并支持緊急救援服務(wù)。
“2008年手機的全球銷(xiāo)售量預計將達到7.3億部，”Bilo說(shuō)，“到那時(shí)，超過(guò)四分之一的手機都將具有GPS功能。”
GPS工作原理
全球定位系統(GPS)是一種衛星導航系統，它允許手機用戶(hù)在世界任何角落隨時(shí)隨地確定自己的確切位置，且不受任何天氣狀況的影響。至少有28個(gè)GPS衛星在圍繞地球旋轉并傳播任何持有GPS接收器的人都可以接收到的信號。只要利用接收器同時(shí)測量距各個(gè)衛星的位置，無(wú)論在天涯海角，用戶(hù)都可以精確判斷出自己身在何處，其過(guò)程與三角測量極為類(lèi)似。GPS接收器廣泛應用于全世界的轎車(chē)、卡車(chē)、輪船和飛機中。
由于微弱的信號在室內、運動(dòng)車(chē)輛以及其他諸多常用手機的地方很難被探測到，這種利用GPS功能的位置服務(wù)(LBS)在手機中的應用曾一度被視為天方夜譚。即使在室外，一般手機中傳統的GPS接收器接收衛星導航數據、計算精確位置也需要幾分鐘的時(shí)間。而A-GPS技術(shù)則利用蜂窩連接將衛星導航數據從基站發(fā)送到手機上，讓用戶(hù)在短短幾秒鐘之內就獲得精確的定位。A-GPS和Hammerhead芯片的獨特信號處理共同造就了前所未有的速度和靈敏度。
“A-GPS是一種應用于創(chuàng )收型位置服務(wù)的高級技術(shù)，” Global Locate業(yè)務(wù)發(fā)展執行副總裁Donald Fuchs說(shuō)，“用戶(hù)可以利用它進(jìn)行緊急呼叫，尋找親友，玩游戲或進(jìn)行簡(jiǎn)單的點(diǎn)到點(diǎn)導航。位置服務(wù)不僅為用戶(hù)創(chuàng )造價(jià)值，同時(shí)還為移動(dòng)
網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)商提供額外的收入來(lái)源。”
Hammerhead芯片技術(shù)詳情
Hammerhead芯片，市場(chǎng)上亦稱(chēng)PMB2520，首次將A-GPS接收器所需的一切功能集中到一枚小小的芯片上，支持移動(dòng)站輔助式(MS-A)、移動(dòng)站基于式(MS-B)、自主式和增強式跟蹤模式。一流的室內效果主要歸功于該芯片高達-161 dBm(毫瓦分貝)的靈敏度，可探測到強度比普通戶(hù)外空中信號弱千倍的微弱信號。單芯片接收器極為小巧，僅為7毫米見(jiàn)方，可以輕松集成到小型
電子裝置中。此外，專(zhuān)為移動(dòng)設備優(yōu)化的獨特架構更是省去了RAM和ROM
存儲器，從而進(jìn)一步縮減了材料開(kāi)支。這種芯片是在英飛凌0.13 μm RF CMOS技術(shù)的基礎上開(kāi)發(fā)的，將以VQFN-48(一種48針超薄四邊扁平無(wú)鉛標準芯片封裝)標準綠色封裝推出。
英飛凌和Global Locate預計將在2005年第一季度推出Hammerhead芯片樣品。在購買(mǎi)量達到萬(wàn)片時(shí)，該芯片的價(jià)格約為每片6.5歐元。
Hammerhead產(chǎn)品是英飛凌和Global Locate之間全面伙伴關(guān)系的延續。2003年大獲成功的GL-LN-22射頻調諧器就是由英飛凌制造，Global Locate設計和銷(xiāo)售的。2004年2月，英飛凌和Global Locate再次合作，將IndoorGPS功能嵌入到支持UMTS、EDGE和GPRS蜂窩標準的英飛凌MP-1多
媒體參考設計中。（完）
移動(dòng)通信系統FDD/TDD之間頻率干擾研究（下）
( 2006/8/29 14:55 )
本文關(guān)鍵字:
智能天線(xiàn)30,
基站150,
WCDMA32,
天線(xiàn)43,
CDMA2000125,
運營(yíng)商25,
CDMA1,
TDD12,
3GPP6,
FDD9,
UMTS3,
IEEE1,
UTRA1,
CELL1,
ETSI1,
3GPP21
2.2.3.2.3 小結
以上討論了
智能天線(xiàn)情況下，TD-SCDMA
基站對
WCDMA基站的干擾情況，可見(jiàn)即使在智能
天線(xiàn)的情況下，也不能減輕TD-SCDMA基站對WCDMA基站干擾，這主要由于智能天線(xiàn)的使用，大大提高了TD-SCDMA的系統容量。
2.3 結論
本節重點(diǎn)討論了TD-SCDMA系統和WCDMA系統的干擾互存問(wèn)題，由于TD-SCDMA系統是一種時(shí)分系統，在同一個(gè)載頻下有時(shí)處于上行鏈路發(fā)送，有時(shí)則處于下行鏈路通信狀態(tài)，所以對TD-SCDMA系統和WCDMA的干擾必須分TD-SCDMA處于上行鏈路還是處于下行鏈路兩種狀態(tài)進(jìn)行分析。
當TD-SCDMA系統處于上行鏈路通信狀態(tài)時(shí)，TD-SCDMA UE不會(huì )對WCDMA BS產(chǎn)生干擾。
當TD-SCDMA系統處于下行鏈路通信狀態(tài)時(shí)，TD-SCDMA BS對WCDMA BS的干擾對于兩個(gè)頻率相鄰的系統來(lái)說(shuō)是無(wú)法避免和克服的，只能采取有效的方法使得這種干擾盡量小。
當TD-SCDMA系統采用了智能天線(xiàn)技術(shù)后，由于TD-SCDMA系統的容量明顯提高，使TD-SCDMA基站對WCDMA基站的干擾有所增加，但增加有限。
當增加頻率間隔時(shí)，可以減少系統間的干擾，不同頻率間隔時(shí)所需的附加衰減見(jiàn)表8、表9（表中假設ACLR每信道衰減5dB，ACS每信道衰減10dB）。
cdma2000 1x系統與TD-SCDMA系統之間的干擾分析
具體頻率配置如圖1所示,當cdma2000 1x系統的載波與TD-SCDMA系統的載波相鄰時(shí)，其載波中心頻率間的間隔至少為:
載波間隔 = 1/2*(TD-SCDMA載波1.6 MHz)
+ 0.825 MHz+1/2*(cdma2000 1x
載波1.25 MHz)=2.25 MHz
TD-SCDMA載波與cdma2000 1x載波之間已有0.825 MHz的保護帶。當使用頻率為1920 MHz時(shí)，只會(huì )發(fā)生CDMA2000移動(dòng)臺干擾TD-SCDMA基站和移動(dòng)臺以及TD-SCDMA基站和移動(dòng)臺干擾WCDMA2000基站。
4.1 CDMA2000移動(dòng)臺對TD-SCDMA系統的干擾
4.1.1 ACIR的確定
4.1.1.1 cdma2000 1x移動(dòng)臺的ACLR
由cdma2000 1x移動(dòng)臺頻譜發(fā)射掩模，可計算出cdma2000 1x移動(dòng)臺的鄰道泄漏功率ACLR。
所需其余載波間隔處的ACLR值通過(guò)線(xiàn)性插值得到。
4.1.1.2 TD-SCDMA移動(dòng)臺的ACS
前已計算TD-SCDMA UE的ACS在頻率間隔為1.6 MHz和3.2 MHz時(shí)其值分別為33 dB和43 dB。所需其余載波間隔處的ACLR值通過(guò)線(xiàn)性插值得到。
4.1.1.3 TD-SCDMA 基站ACS的確定
前已計算TD-SCDMA UE的ACS在頻率間隔為1.6 MHz和3.2 MHz時(shí)其值分別為45 dB和60 dB。所需其余載波間隔處的ACLR值通過(guò)線(xiàn)性插值得到。
4.1.1.4 CDMA2000移動(dòng)臺對TD-SCDMA系統干擾時(shí)的ACIR
根據以上計算，我們可以計算出CDMA2000移動(dòng)臺和TD-SCDMA系統在不同頻率偏置時(shí)的ACIR值，見(jiàn)表1。
4.1.2 全向天線(xiàn)時(shí)cdma2000 1x移動(dòng)臺對TD-SCDMA移動(dòng)臺和基站的干擾
在仿真cdma2000 1x移動(dòng)臺對TD-SCDMA基站和移動(dòng)臺的干擾時(shí)，不考慮TD-SCDMA對cdma2000 1x系統的干擾。仿真環(huán)境為Macro環(huán)境，小區半徑均為577m的全向小區，對于
運營(yíng)商間的距離共仿真了三種情況:運營(yíng)商間距離為0，288.5m（小區半徑/2），577m（小區半徑）。cdma2000 1x系統上行鏈路的用戶(hù)數為單cdma2000 1x系統能夠支持的滿(mǎn)意用戶(hù)數的75%，即在仿真時(shí)始終保持cdma2000 1x系統噪聲升高6 dB。干擾仿真結果見(jiàn)圖2和圖3。
從圖2和圖3可以看出，當
cdma 1x移動(dòng)臺對TD-SCDMA基站和移動(dòng)臺的干擾時(shí):
1. TD-SCDMA系統上下行容量損失均隨著(zhù)ACIR值的增大而減小。
2. 運營(yíng)商間的距離對系統性能有影響。當運營(yíng)商間的距離為577m(小區半徑)時(shí)運營(yíng)商間的干擾最大，上行容量損失也最大。但當TD-SCDMA系統的上行鏈路≥30dB，下行鏈路≥20dB，容量損失隨運營(yíng)商基站距離的變化不明顯。
3. 在小區半徑為577米時(shí)，不論如何設置TD-SCDMA和cdma2000 1x基站，也不論兩系統的ACIR值的大小，cdma2000 1x移動(dòng)臺均不會(huì )干擾TD-SCDMA移動(dòng)臺和基站。因此當TD-SCDMA與cdma2000 1x鄰道工作時(shí)，cdma2000 1x移動(dòng)臺均不會(huì )干擾TD-SCDMA移動(dòng)臺和基站。
4.1.3 智能天線(xiàn)時(shí)CDMA2000移動(dòng)臺對TD-SCDMA移動(dòng)臺和基站的干擾
在仿真CDMA2000移動(dòng)臺對TD-SCDMA基站和移動(dòng)臺的干擾時(shí)，不考慮TD-SCDMA對CDMA2000系統的干擾。仿真環(huán)境為Macro環(huán)境，小區半徑均為577m的全向小區，對于運營(yíng)商間的距離共仿真了三種情況:運營(yíng)商間距離為0，288.5m（小區半徑/2），577m（小區半徑）。CDMA2000系統上行鏈路的用戶(hù)數為單CDMA2000系統能夠支持的滿(mǎn)意用戶(hù)數的75%，即在仿真時(shí)始終保持WCDMA系統噪聲升高6dB。
4.1.3.1 智能天線(xiàn)時(shí)CDMA2000移動(dòng)臺對TD-SCDMA基站的干擾
仿真結果表明，當小區半徑為577m時(shí)，在智能天線(xiàn)技術(shù)下，CDMA2000移動(dòng)臺對TD-SCDMA基站的干擾可以忽略，此時(shí)TD-SCDMA上行鏈路是資源受限。
但是當小區半徑大于等于1500m時(shí)，存在CDMA2000移動(dòng)臺對TD-SCDMA基站的干擾。
從圖4、圖5可以看出，在小區半徑為1500米時(shí)，只要ACIR值≥25dB時(shí)就能保證TD-SCDMA上行容量損失為5%;在小區半徑為3000米時(shí)，當TD-SCDMA基站和cdma2000 1x基站間隔距離為R和R/2時(shí)，當ACIR≤40dB時(shí)cdma2000 1x移動(dòng)臺對TD-SCDMA基站的容量產(chǎn)生干擾，但共站時(shí)只要ACIR≥28dB左右，就不會(huì )產(chǎn)生干擾。根據表10可知，cdma2000 1x移動(dòng)臺對TD-SCDMA基站的ACIR為30.5dB,因此在小區半徑為1500米以下時(shí)，不論TD-SCDMA基站和cdma2000 1x基站間隔距離為多少，cdma2000 1x移動(dòng)臺不會(huì )對TD-SCDMA基站的容量產(chǎn)生干擾，系統之間不需要額外的保護帶。
4.1.3.2 智能天線(xiàn)時(shí)CDMA2000移動(dòng)臺對TD-SCDMA移動(dòng)臺的干擾
仿真結果表明，當ACIR>=10dB時(shí)，在智能天線(xiàn)技術(shù)下，cdma2000移動(dòng)臺對TD-SCDMA移動(dòng)臺的干擾可以忽略，此時(shí)TD-SCDMA下行鏈路仍然是資源受限。
4.1.4 結論
從以上的仿真結果，我們可以看出:
1. TD-SCDMA系統處于上行鏈路通信狀態(tài)時(shí)，TD-SCDMA基站和cdma2000 1x基站間隔距離越小越好。隨著(zhù)兩系統基站間隔距離增加，TD-SCDMA基站容量損失增大。
2. 當TD-SCDMA系統處于上行鏈路通信狀態(tài)時(shí)，在小區半徑為1500米時(shí)，只要ACIR值≥25dB時(shí)就能保證TD-SCDMA基站容量損失為5%;在小區半徑為3000米時(shí)，當TD-SCDMA基站和cdma2000 1x基站間隔距離為R和R/2時(shí)，當ACIR≤40dB時(shí)cdma2000 1x移動(dòng)臺對TD-SCDMA基站的容量產(chǎn)生干擾，但共站時(shí)只要ACIR≥28dB左右，就不會(huì )產(chǎn)生干擾。
3. 當
TDD系統處于上行鏈路通信狀態(tài)時(shí)，隨著(zhù)系統小區半徑大小增加，系統容量損失增大，變化的幅度很大，對于TD-SCDMA上行鏈路來(lái)說(shuō)，在小區半徑為3000m時(shí)的容量損失與小區半徑為577m時(shí)的容量損失相差近23%。
4. cdma2000 1x移動(dòng)臺不會(huì )對TD-SCDMA移動(dòng)臺造成有害干擾。
5. 當TD-SCDMA和cdma2000 1x系統的小區半徑均為1500m以下時(shí)，cdma2000 1x移動(dòng)臺不會(huì )對TD-SCDMA基站造成干擾，但小區半徑為3000m，且基站間隔距離為R和R/2時(shí)，需要ACIR為40 dB以上。
4.2 TD-SCDMA系統對CDMA2000基站的干擾研究
在1920 MHz頻段時(shí)，只會(huì )發(fā)生TD-SCDMA基站和移動(dòng)臺干擾WCDMA基站的情況。
4.2.1 ACIR的確定
4.2.1.1 TD-SCDMA移動(dòng)臺的ACLR
由TD-SCDMA移動(dòng)臺的頻譜發(fā)射掩模，可計算出TD-SCDMA移動(dòng)臺對CDMA2000基站干擾時(shí)的鄰道泄漏功率ACLR:
所需其余載波間隔處的ACLR值通過(guò)線(xiàn)性插值得到。
4.2.1.2 TD-SCDMA基站的ACLR
根據
3GPP TS 25.105，基站的發(fā)射功率大于34 dBm時(shí)，其帶外發(fā)射將不超過(guò)表2所規定的限值。
由TD-SCDMA基站的頻譜發(fā)射掩模，可計算出TD-SCDMA基站對CDMA2000基站干擾時(shí)的鄰道泄漏功率ACLR:
所需其余載波間隔處的ACLR值通過(guò)線(xiàn)性插值得到。
4.2.1.3 cdma2000 1x基站ACS的確定
前述章節已計算出cdma2000 1x基站在2.5 MHz偏置時(shí)的ACS＝-55 dB@1.25 MHz。
4.2.1.4 TD-SCDMA系統對CDMA2000基站干擾時(shí)的ACIR
根據以上計算，我們可以計算出CDMA2000移動(dòng)臺和TD-SCDMA系統在不同頻率偏置時(shí)的ACIR值，見(jiàn)表3。
4.2.2 TD-SCDMA移動(dòng)臺對cdma2000 1x基站的影響
4.2.2.1 全向天線(xiàn)時(shí)TD-SCDMA移動(dòng)臺對cdma2000 1x基站的影響
在仿真TD-SCDMA移動(dòng)臺對cdma2000 1x基站的干擾時(shí)，不考慮cdma2000 1x對TD-SCDMA系統的干擾。仿真環(huán)境為Macro環(huán)境，小區半徑均為577m的全向小區，對于運營(yíng)商間的距離共仿真了三種情況:運營(yíng)商間距離為0，288.5m（小區半徑/2），577m（小區半徑）。TD-SCDMA系統移動(dòng)臺（上行鏈路）的用戶(hù)數為單TD-SCDMA系統在95%的用戶(hù)滿(mǎn)意度時(shí)能夠支持用戶(hù)數的75%。干擾仿真結果見(jiàn)圖6。
從圖6中可以看出:
1. cdma2000 1x上行容量損失均隨著(zhù)ACIR值的增大而減小。
2. 運營(yíng)商間的距離對系統性能的影響很大。當運營(yíng)商間的距離為0即共基站時(shí)，cdma2000 1x上行容量損失最小，運營(yíng)商間的干擾最小;而運營(yíng)商間的距離為577m(小區半徑)時(shí)運營(yíng)商間的干擾最大，上行容量損失也最大。
3. 為了保證系統容量損失小于5%，在小區半徑為577米時(shí)，基站間距小于R/2時(shí)，TD-SCDMA移動(dòng)臺對cdma2000 1x基站的ACIR至少應為38.5dB。當基站間距等于R時(shí)，ACIR至少應為52dB。
4. 當TD-SCDMA與cdma2000 1x鄰道工作時(shí)，cdma2000 1x與TD-SCDMA的載波間隔為2.25 MHz，此時(shí)TD-SCDMA移動(dòng)臺與cdma2000 1x基站之間的ACIR值為38.5 dB，可見(jiàn)TD-SCDMA與cdma2000 1x兩系統在基站間隔為0、R/2時(shí)，TD-SCDMA移動(dòng)臺不會(huì )對于cdma2000 1x基站的接收造成干擾,但在基站間隔為R時(shí)，ACIR至少應為52 dB。
4.2.2.2 智能天線(xiàn)時(shí)TD-SCDMA移動(dòng)臺對cdma2000 1x基站的影響
4.2.2.2.1 系統容量與ACIR，系統間基站間隔距離
在仿真TD-SCDMA移動(dòng)臺對cdma2000 1x基站的干擾時(shí)，不考慮cdma2000 1x對TD-SCDMA系統的干擾。仿真環(huán)境為Macro環(huán)境，小區半徑均為577m的全向小區，對于運營(yíng)商間的距離共仿真了三種情況：運營(yíng)商間距離為0，288.5m（小區半徑/2），577m（小區半徑）。TD-SCDMA系統移動(dòng)臺（上行鏈路）的用戶(hù)數為單TD-SCDMA系統在95%的用戶(hù)滿(mǎn)意度時(shí)能夠支持用戶(hù)數的75%。
比較圖7和圖8可以看出:
1. cdma2000 1x上行容量損失雖然均隨著(zhù)ACIR值的增大而減小，但智能天線(xiàn)時(shí)的容量損失要小得多。
2. 運營(yíng)商間的距離對系統性能的影響很大。全向天線(xiàn)和智能天線(xiàn)時(shí)的容量損失趨勢是一致的，但干擾要小得多。
3. 為了保證系統容量損失小于5%，全向天線(xiàn)時(shí)基站間距小于R/2時(shí)，TD-SCDMA移動(dòng)臺對cdma2000 1x基站的ACIR至少應為38.5dB，而智能天線(xiàn)時(shí)的ACIR僅為25 dB。當基站間距等于R時(shí)，全向天線(xiàn)時(shí)的ACIR至少應為52dB，而智能天線(xiàn)時(shí)的ACIR僅為25dB。
4. 當TD-SCDMA與cdma2000 1x鄰道工作時(shí)，cdma2000 1x與TD-SCDMA的載波間隔為2.25 MHz，此時(shí)TD-SCDMA移動(dòng)臺與cdma2000 1x基站之間的ACIR值為38.5dB，而載智能天線(xiàn)時(shí)系統間的ACIR僅需25dB。因此在小區半徑為577米時(shí)，TD-SCDMA與cdma2000 1x鄰道工作時(shí)，TD-SCDMA移動(dòng)臺不會(huì )對CDMA2000基站產(chǎn)生干擾。
4.2.2.2.2 系統容量與ACIR，小區半徑
上面的結果顯示了在小區半徑為577米，兩系統基站間隔距離分別為0，R/2和R時(shí)，cdma2000 1x的上行容量在受到TD-SCDMA移動(dòng)臺干擾時(shí)隨ACIR的變化情況。下面的仿真結果顯示了在小區半徑為3000米時(shí)cdma2000 1x的上行容量在受到TD-SCDMA干擾時(shí)隨ACIR的變化關(guān)系。
從圖中可以看出，在智能天線(xiàn)情況下其干擾結果不同于全向天線(xiàn)的情況，當小區半徑等于3000米時(shí)cdma2000 1x上行容量損失比小區半徑小于1000米時(shí)的容量損失要小;為了保證系統容量損失小于5%，智能天線(xiàn)時(shí)的ACIR僅需25 dB，而不需要考慮兩系統的基站布置情況。
4.2.2.2.3 小結
以上分析了TD-SCDMA在智能天線(xiàn)時(shí)，TD-SCDMA移動(dòng)臺對cdma2000 1x基站的影響，其結果與全向天線(xiàn)時(shí)的差別很大。當TD-SCDMA與cdma2000 1x鄰道工作時(shí)，全向天線(xiàn)時(shí)當基站間隔為0、R/2時(shí)，TD-SCDMA移動(dòng)臺不會(huì )對于cdma2000 1x基站的接收造成干擾,但在基站間隔為R時(shí)，ACIR至少應為52dB；當使用智能天線(xiàn)時(shí)，不論兩系統的小區大小和基站間隔多大，TD-SCDMA移動(dòng)臺均不會(huì )對cdma2000 1x基站的接收造成干擾。
4.2.2.3 結論
從以上仿真可知，在TD-SCDMA與cdma2000 1x鄰道工作時(shí)，在智能天線(xiàn)情況下，TD-SCDMA移動(dòng)臺不會(huì )對cdma2000 1x基站的接收造成干擾。
4.2.3 TD-SCDMA基站對cdma2000 1x基站的影響
4.2.3.1 全向天線(xiàn)時(shí)TD-SCDMA基站對cdma2000 1x基站的影響
在仿真TD-SCDMA基站對cdma2000 1x基站的干擾時(shí)，不考慮WCDMA對TD-SCDMA系統的干擾。仿真環(huán)境為Macro環(huán)境，小區半徑均為577m的全向小區，對于運營(yíng)商間的距離共仿真了三種情況:運營(yíng)商間距離為0，288.5m（小區半徑/2），577m（小區半徑）。TD-SCDMA系統基站（下行鏈路）的用戶(hù)數為單TD-SCDMA系統在95%的用戶(hù)滿(mǎn)意度時(shí)能夠支持的用戶(hù)數。干擾仿真結果見(jiàn)圖9。
從圖9中可以看出:
1. TD-SCDMA基站干擾cdma2000 1x基站時(shí)，兩系統基站間隔距離對cdma2000 1x上行容量損失影響很大。當基站間隔距離為R和R/2時(shí)的容量損失幾乎一致，但基站間隔距離為0時(shí)的容量損失相差卻很大。
2. 為了保證系統容量損失小于5%，在小區半徑為577m，當兩系統共基站時(shí)所需的ACIR應為80dB左右?；鹃g隔距離為R/2或R時(shí)，TD-SCDMA基站與cdma2000 1x基站（cdma2000 1x上行鏈路）的ACIR至少應為67dB左右。
3. 當TD-SCDMA與cdma2000 1x鄰道工作時(shí)，cdma2000 1x與TD-SCDMA的載波間隔為2.25 MHz，此時(shí)TD-SCDMA基站與cdma2000 1x基站之間的ACIR值為45.3dB，可見(jiàn)TD-SCDMA與WCDMA兩系統在基站間隔為0、R/2和R時(shí)，TD-SCDMA基站會(huì )對于WCDMA基站的接收造成干擾。為了避免干擾，需要額外隔離或適當增加保護帶寬。
4.2.3.2 智能天線(xiàn)時(shí)TD-SCDMA基站對cdma2000 1x基站的影響
4.2.3.2.1 系統容量與ACIR，系統間基站間隔距離
在仿真TD-SCDMA基站對cdma2000 1x基站的干擾時(shí)，不考慮cdma2000 1x對TD-SCDMA系統的干擾。仿真環(huán)境為Macro環(huán)境，小區半徑均為577m的全向小區，對于運營(yíng)商間的距離共仿真了三種情況: 運營(yíng)商間距離為0，288.5m（小區半徑/2），577m（小區半徑）。TD-SCDMA系統基站（下行鏈路）的用戶(hù)數為單TD-SCDMA系統在95%的用戶(hù)滿(mǎn)意度時(shí)能夠支持的用戶(hù)數。干擾仿真結果見(jiàn)圖10。
從圖10中可以看出:
1. 智能天線(xiàn)時(shí)cdma2000 1x系統上行容量損失與全向天線(xiàn)時(shí)的趨勢相同，均隨著(zhù)ACIR值的增大而減小。
2. 運營(yíng)商間的距離對系統性能的影響很大。和全向天線(xiàn)不同，智能天線(xiàn)時(shí)ACIR≥65 dB時(shí)，cdma2000 1x系統上行容量損失隨運營(yíng)商間的距離變化不大。
3. 為了保證cdma2000 1x上行容量損失小于5%，在小區半徑為577m時(shí)，不論兩系統基站的位置如何，ACIR至少應為65 dB以上。
4. 當TD-SCDMA與cdma2000 1x鄰道工作時(shí)，WCDMA與TD-SCDMA的載波間隔為2.25 MHz，TD-SCDMA基站與cdma2000 1x基站之間的ACIR值為45.3 dB，而在小區半徑為577 m時(shí)，共存時(shí)的ACIR至少應為65 dB，尚需20 dB的額外衰減。
4.2.3.2.2 系統容量與ACIR，小區半徑
上面的結果顯示了在小區半徑為577m，兩系統基站間隔距離分別為0，R/2和R時(shí)，cdma2000 1x的容量在受到TD-SCDMA基站干擾時(shí)隨ACIR的變化情況。下面的仿真結果顯示了在小區半徑為3000m時(shí)cdma2000 1x的容量在受到TD-SCDMA基站干擾時(shí)隨ACIR的變化情況。
從圖11中可以看出，當運營(yíng)商間的距離為10m（實(shí)際為40m）即共基站時(shí)，小區半徑越大，cdma2000 1x的容量損失越大;為了保證cdma2000 1x上行容量損失小于5%，共站時(shí)的ACIR至少應為75dB。
4.2.3.2.3 小結
以上討論了智能天線(xiàn)情況下，TD-SCDMA基站對cdma2000 1x基站的干擾情況，可見(jiàn)在智能天線(xiàn)的情況下，可以減輕TD-SCDMA基站對cdma2000 1x基站的干擾，但比較有限，這主要由于智能天線(xiàn)的使用，大大提高了TD-SCDMA的系統容量。
4.3 結論
本節重點(diǎn)討論了TD-SCDMA系統和cdma2000 1x系統的干擾互存問(wèn)題，由于TD-SCDMA系統是一種時(shí)分系統，在同一個(gè)載頻下有時(shí)處于上行鏈路發(fā)送，有時(shí)則處于下行鏈路通信狀態(tài)，所以對TD-SCDMA系統和cdma2000 1x的干擾必須分TD-SCDMA處于上行鏈路還是處于下行鏈路兩種狀態(tài)進(jìn)行分析。
在智能天線(xiàn)情況下，當TD-SCDMA系統處于上行鏈路通信狀態(tài)時(shí)，TD-SCDMA UE不會(huì )對WCDMA BS產(chǎn)生干擾。
當TD-SCDMA系統處于下行鏈路通信狀態(tài)時(shí)，TD-SCDMA BS對WCDMA BS的干擾對于兩個(gè)頻率相鄰的系統來(lái)說(shuō)是無(wú)法避免和克服的，只能采取有效的方法使這種干擾盡量小。
當TD-SCDMA系統采用了智能天線(xiàn)技術(shù)后，由于TD-SCDMA系統的容量明顯提高，也改善了TD-SCDMA基站對cdma2000 1x基站的干擾，但改善有限。
為了保證TD-SCDMA系統和cdma2000 1x系統在相鄰頻段共存，在共基站（包括共存）時(shí)要求TD-SCDMA基站的ACLR為68 dBc，即-34 dBm/1.25 MHz，cdma2000 1x基站的ACS為68 dB或外加13 dB的濾波器。
當增加頻率間隔時(shí)，也可以減少系統間的干擾，不同頻率間隔時(shí)所需的附加衰減見(jiàn)表4（表中假設ACLR每信道衰減5 dB，ACS每信道衰減10 dB）。
結論和建議
以上仿真分析了WCDMA與TD-SCDMA之間、cdma2000 1x與TD-SCDMA之間的干擾問(wèn)題。由于TD-SCDMA系統采用的TDD模式，上下行鏈路在一子幀中都存在，而WCDMA或cdma2000 1x系統采用的是
FDD模式，如果兩種系統鄰頻使用，則存在TD-SCDMA基站對WCDMA或cdma2000 1x基站的接收的干擾。
當TD-SCDMA系統處于上行鏈路通信狀態(tài)時(shí)，此時(shí)的干擾主要是TDD UE對FDD BS的干擾以及FDD UE對TDD BS的干擾，而當TDD系統處于下行鏈路通信狀態(tài)時(shí)，此時(shí)的干擾主要時(shí)TDD BS對FDD BS的干擾，以及FDD UE對TDD BS的干擾。
本仿真報告主要分成兩大部分，第一部分重點(diǎn)研究TD-SCDMA和WCDMA之間的干擾共存問(wèn)題，第二部分重點(diǎn)研究TD-SCDMA和CDMA2000 1x干擾共存問(wèn)題。
通過(guò)TD-SCDMA和WCDMA之間的共存研究表明:
1. 當TD-SCDMA與WCDMA鄰道工作且都使用全向天線(xiàn)時(shí)，WCDMA 移動(dòng)臺均不會(huì )對TD-SCDMA移動(dòng)臺和基站的接收造成干擾;TD-SCDMA移動(dòng)臺也不會(huì )對WCDMA基站的接收造成干擾;但當小區半徑為577m、TD-SCDMA與WCDMA共基站時(shí)，TD-SCDMA基站與WCDMA基站（WCDMA上行鏈路）的ACIR至少應為78dB，需附加衰減33dB；當小區半徑為3000m時(shí)ACIR至少應為90dB。當兩系統基站間隔為R和R/2時(shí)，TD-SCDMA基站與WCDMA基站（WCDMA上行鏈路）的ACIR至少應為70dB左右。
2. 當TD-SCDMA與WCDMA鄰道工作且使用智能天線(xiàn)時(shí)，WCDMA移動(dòng)臺對TD-SCDMA基站和移動(dòng)臺的干擾可以忽略（R<1500m），TD-SCDMA移動(dòng)臺也不會(huì )對WCDMA基站的接收造成干擾，但TD-SCDMA基站對WCDMA基站的干擾比全向天線(xiàn)時(shí)的干擾大，當小區半徑為577m時(shí)共站時(shí)的ACIR至少應為89 dB，尚需44 dB的額外衰減;基站間隔距離為R和R/2時(shí)，ACIR至少應為74 dB，尚需29 dB的額外衰減。
通過(guò)TD-SCDMA和cdma2000 1x之間的共存研究表明:
1. 當TD-SCDMA與cdma2000 1x鄰道工作且都使用全向天線(xiàn)時(shí)，cdma2000 1x 移動(dòng)臺在小區半徑1500m以下時(shí)不會(huì )對TD-SCDMA基站的接收造成干擾，但小區半徑為3000m，且基站間隔距離為R和R/2時(shí)，需要ACIR為40dB以上;cdma2000 1x 移動(dòng)臺不會(huì )對TD-SCDMA移動(dòng)臺的接收造成干擾;TD-SCDMA移動(dòng)臺在基站間隔為0、R/2時(shí)不會(huì )對與cdma2000 1x基站的接收造成干擾,但在基站間隔為R時(shí)，ACIR至少應為52dB;TD-SCDMA基站在基站間隔為0、R/2和R時(shí)對與cdma2000 1x基站的接收造成干擾。為了避免干擾，需要額外隔離或適當增加保護帶寬。
2. 當TD-SCDMA與cdma2000 1x鄰道工作且使用智能天線(xiàn)時(shí)，cdma2000 1x移動(dòng)臺對TD-SCDMA基站和移動(dòng)臺的接收均無(wú)干擾，TD-SCDMA移動(dòng)臺也不會(huì )對cdma2000 1x基站的接收造成干擾，但是TD-SCDMA基站與cdma2000 1x基站在共站時(shí)的ACIR至少應為65dB，尚需20dB的額外衰減。
通過(guò)以上分析我們可知TDD和FDD系統共存的最大因素為T(mén)DD BS對FDD BS的干擾，它是兩系統能夠共存的最大瓶頸，可以通過(guò)增大兩系統BS間的MCL、增大兩系統BS和BS間的ACIR、合理設置基站間隔距離和小區半徑大小等措施來(lái)減少或消除干擾;在此基礎上再考慮加裝濾波器或外加頻率保護帶等綜合措施來(lái)消除干擾。
參考文獻
[1]. 3GPP TR 25.942 V6.0.0 “Radio Frequency (RF) System Scenarios”;
[2]. "Universal Mobile Telecommunications System(
UMTS); Selection procedures for the choice of radio transmission technologies of the UMTS", TR 101 112 V3.1.0 (1997-11), UMTS30.03 version 3.1.0
[3]. MACIEL, L.R., BERTONI, H.L. and XIA, H.H, "Unified Approach to Prediction of Propagation Over Buildings for All Ranges of Base Station Antenna Height",
IEEE Trans. Veh. Technol., vol. 42, pp. 41- 45, Feb. 1993
[4]. Coupling Loss Analysis for
UTRA TDD - additional results II including Macro
cell results,
ETSI STC SMG2 UMTS L1#10 Tdoc 41/98 18.-20. December 1999,Source: Siemens
[5]. 3GPP TS25.101 v.6.0.0, UE Radio transmission and reception (FDD)
[6]. 3GPP TS25.104 v.6.1.0, BS Radio transmission and reception (FDD)
[7]. 3GPP TS25.102 v.6.0.0, UE Radio transmission and reception (TDD)
[8]. 3GPP TS25.105 v.6.1.0, BS Radio transmission and reception (TDD)
[9]. TIA/EIA-97-E Recommand Minimum Performance Standards for cdma2000 Spread Spectrum Base stations Ballot Version 2002、6、14
[10].
3GPP2 C.S011- B Recommand Minimum Performance Standards for cdma2000 Spread Spectrum Mobile stations Release B, Version 1
作者：彭木根 黃標 來(lái)源：中國無(wú)線(xiàn)電管理
