3G, HSPA and FDD versus TDD Networking: Smart Antennas and Adaptive Modulation, Second Edition

586 Pages·2008·9.54 MB·English

by  L. Hanzo

3G, HSPA and FDD versus TDD Networking
3G, H SPA and F D D vers us T DD Networ king: Smart Antennas and Adaptive Mod ulaStieocnond Edition
L. Hanzo, J. S. Blogh and S. Ni © 2008 John Wiley & Sons, Ltd. ISB:N 978-0-470-75420-7
3G, HSPA and FDD
versus TDD Networking
Smart Antennas and Adaptive Modulation
Second Edition
L. Hanzo, University of Southampton, UK
J. S. Blogh, Anritsu, UK
S. Ni, Panasonic Mobile Communication, UK
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Hanzo,Lajos,1952-
3G,HSPAandFDDversusTDDNetworking/byL.Hanzo,J.S.BloghandS.Ni–2nded.
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ISBN978-0-470-75420-7(cloth)
1.Wirelesscommunicationsystems.2.Cellulartelephonesystems.
I.Blogh,J.S.(JonathanS.)II.Title.
TK5103.2.H352008
621.382’1–dc22
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Contents
AbouttheAuthors xv
OtherWileyandIEEEPressBooksonRelatedTopics xvii
Preface xix
Acknowledgments xxxi
1 Third-generationCDMASystems 1
1.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.2 BasicCDMASystem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.2.1 SpreadSpectrumFundamentals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.2.1.1 FrequencyHopping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.2.1.2 DirectSequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.2.2 TheEffectofMultipathChannels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.2.3 RakeReceiver . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
1.2.4 MultipleAccess . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
1.2.4.1 DLInterference . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
1.2.4.2 UplinkInterference . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
1.2.4.3 GaussianApproximation . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
1.2.5 SpreadingCodes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
1.2.5.1 m-sequences . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
1.2.5.2 GoldSequences . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
1.2.5.3 Extendedm-sequences. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
1.2.6 ChannelEstimation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
1.2.6.1 DLPilot-assistedChannelEstimation . . . . . . . . . . . . 22
1.2.6.2 ULPilot-symbolAssistedChannelEstimation . . . . . . . 23
1.2.6.3 Pilot-symbolAssistedDecision-directedChannel
Estimation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
1.2.7 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
vi CONTENTS
1.3 Third-generationSystems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
1.3.1 Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
1.3.2 UMTSTerrestrialRadioAccess(UTRA) . . . . . . . . . . . . . . . 29
1.3.2.1 CharacteristicsofUTRA . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
1.3.2.2 TransportChannels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
1.3.2.3 PhysicalChannels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
1.3.2.3.1 DedicatedPhysicalChannels. . . . . . . . . . . . 35
1.3.2.3.2 CommonPhysicalChannels . . . . . . . . . . . 37
1.3.2.3.2.1 CommonPhysicalChannelsof the FDD
Mode. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
1.3.2.3.2.2 CommonPhysicalChannelsofthe TDD
Mode. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
1.3.2.4 ServiceMultiplexingandChannelCodinginUTRA . . . . 43
1.3.2.4.1 CRCAttachment. . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
1.3.2.4.2 TransportBlockConcatenation. . . . . . . . . . 43
1.3.2.4.3 Channel-coding. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
1.3.2.4.4 RadioFramePadding.. . . . . . . . . . . . . . . 46
1.3.2.4.5 FirstInterleaving. . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
1.3.2.4.6 RadioFrameSegmentation.. . . . . . . . . . . . 46
1.3.2.4.7 RateMatching. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
1.3.2.4.8 DiscontinuousTransmissionIndication. . . . . . 47
1.3.2.4.9 TransportChannelMultiplexing. . . . . . . . . . 47
1.3.2.4.10 PhysicalChannelSegmentation. . . . . . . . . . 47
1.3.2.4.11 SecondInterleaving. . . . . . . . . . . . . . . . 47
1.3.2.4.12 PhysicalChannelMapping. . . . . . . . . . . . . 47
1.3.2.4.13 Mapping Several Multirate Services to the UL
PhysicalChannelsinFDDMode . . . . . . . . . 48
1.3.2.4.14 Mapping of a 4.1 Kbps Data Service to the DL
DPDCHinFDDMode. . . . . . . . . . . . . . . 49
1.3.2.4.15 Mapping Several Multirate Services to the UL
PhysicalChannelsinTDDMode . . . . . . . . . 50
1.3.2.5 Variable-rateandMulticodeTransmissioninUTRA . . . . 52
1.3.2.6 SpreadingandModulation . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
1.3.2.6.1 OrthogonalVariableSpreadingFactorCodes. . . 55
1.3.2.6.2 UplinkScramblingCodes. . . . . . . . . . . . . 57
1.3.2.6.3 DownlinkScramblingCodes. . . . . . . . . . . . 57
1.3.2.6.4 UplinkSpreadingandModulation. . . . . . . . . 58
1.3.2.6.5 DownlinkSpreadingandModulation. . . . . . . 58
1.3.2.7 RandomAccess . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
1.3.2.7.1 Mobile-initiatedPhysicalRandomAccess
Procedures. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
1.3.2.7.2 CommonPacketChannelAccessProcedures. . . 61
1.3.2.8 PowerControl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
1.3.2.8.1 Closed-loopPowerControlinUTRA. . . . . . . 62
1.3.2.8.2 Open-loopPowerControlinTDDMode. . . . . 62
CONTENTS vii
1.3.2.9 CellIdentification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
1.3.2.9.1 CellIdentificationintheFDDMode. . . . . . . . 63
1.3.2.9.2 CellIdentificationintheTDDMode. . . . . . . . 65
1.3.2.10 Handover . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
1.3.2.10.1 Intra-frequencyHandoverorSoftHandover. . . . 66
1.3.2.10.2 Inter-frequencyHandoverorHardHandover. . . 67
1.3.2.11 IntercellTimeSynchronizationintheUTRATDDMode . 68
1.3.3 Thecdma2000TerrestrialRadioAccess . . . . . . . . . . . . . . . . 68
1.3.3.1 Characteristicsofcdma2000 . . . . . . . . . . . . . . . . 70
1.3.3.2 PhysicalChannelsincdma2000 . . . . . . . . . . . . . . . 71
1.3.3.3 ServiceMultiplexingandChannelCoding . . . . . . . . . 74
1.3.3.4 SpreadingandModulation . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
1.3.3.4.1 DownlinkSpreadingandModulation. . . . . . . 75
1.3.3.4.2 UplinkSpreadingandModulation. . . . . . . . . 77
1.3.3.5 RandomAccess . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
1.3.3.6 Handover . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
1.3.4 Performance-enhancementFeatures . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
1.3.4.1 DownlinkTransmitDiversityTechniques . . . . . . . . . . 82
1.3.4.1.1 SpaceTimeBlockCoding-basedTransmit
Diversity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
1.3.4.1.2 Time-switchedTransmitDiversity. . . . . . . . . 82
1.3.4.1.3 Closed-loopTransmitDiversity. . . . . . . . . . 82
1.3.4.2 AdaptiveAntennas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
1.3.4.3 Multi-userDetection/InterferenceCancellation . . . . . . . 84
1.3.5 Summaryof3GSystems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
1.4 SummaryandConclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
2 HighSpeedDownlinkandUplinkPacketAccess 87
2.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
2.2 HighSpeedDownlinkPacketAccess . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
2.2.1 PhysicalLayer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
2.2.1.1 HighSpeedPhysicalDownlinkSharedChannel
(HS-PDSCH) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
2.2.1.2 HighSpeedSharedControlChannel(HS-SCCH) . . . . . 96
2.2.1.3 HighSpeedDedicatedPhysicalControlChannel
(HS-DPCCH) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
2.2.2 MediumAccessControl(MAC)Layer . . . . . . . . . . . . . . . . 98
2.3 HighSpeedUplinkPacketAccess . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
2.3.1 PhysicalLayer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
2.3.1.1 E-DCHDedicatedPhysicalDataChannel(E-DPDCH) . . 104
2.3.1.2 E-DCHDedicatedPhysicalControlChannel(E-DPCCH) . 106
2.3.1.3 EDCHHARQIndicatorChannel(E-HICH) . . . . . . . . 106
2.3.1.4 E-DCHAbsoluteGrantChannel(E-AGCH) . . . . . . . . 107
2.3.1.5 E-DCHRelativeGrantChannel(E-RGCH). . . . . . . . . 107
2.3.2 MACLayer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
2.4 ImplementationIssues . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
viii CONTENTS
2.4.1 HS-SCCHDetectionAlgorithm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
2.4.1.1 Viterbi’sPathMetricDifferenceAlgorithm . . . . . . . . . 112
2.4.1.2 Yamamoto–ItohAlgorithm . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
2.4.1.3 MinimumPathMetricDifferenceAlgorithm . . . . . . . . 113
2.4.1.4 AveragePathMetricDifferenceAlgorithm . . . . . . . . . 114
2.4.1.5 FrequencyofPathMetricDifferenceAlgorithm . . . . . . 114
2.4.1.6 LastPathMetricDifferenceAlgorithm . . . . . . . . . . . 114
2.4.1.7 DetectionAlgorithmPerformances . . . . . . . . . . . . . 114
2.4.2 16QAM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
2.4.2.1 AmplitudeandPhaseEstimation . . . . . . . . . . . . . . 115
2.4.2.2 Equalizer. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
2.4.3 HARQResultProcessingTime . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
2.4.4 CrestFactor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
3 HSDPA-styleBurst-by-BurstAdaptiveWirelessTransceivers 119
3.1 Motivation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
3.2 NarrowbandBurst-by-BurstAdaptiveModulation . . . . . . . . . . . . . . . 120
3.3 WidebandBurst-by-BurstAdaptiveModulation . . . . . . . . . . . . . . . . 123
3.3.1 ChannelQualityMetrics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
3.4 WidebandBbB-AQAMVideoTransceivers . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
3.5 BbB-AQAMPerformance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
3.6 WidebandBbB-AQAMVideoPerformance . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
3.6.1 AQAMSwitchingThresholds . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
3.6.2 Turbo-codedAQAMVideophonePerformance . . . . . . . . . . . . 135
3.7 Burst-by-BurstAdaptiveJoint-DetectionCDMAVideoTransceiver . . . . . 136
3.7.1 Multi-userDetectionforCDMA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136
3.7.2 JD-ACDMAModemModeAdaptationandSignalling . . . . . . . . 138
3.7.3 TheJD-ACDMAVideoTransceiver . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
3.7.4 JD-ACDMAVideoTransceiverPerformance . . . . . . . . . . . . . 141
3.8 Subband-adaptiveOFDMVideoTransceivers . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
3.9 SummaryandConclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150
4 IntelligentAntennaArraysandBeamforming 151
4.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151
4.2 Beamforming . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152
4.2.1 AntennaArrayParameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152
4.2.2 PotentialBenefitsofAntennaArraysinMobileCommunications . . 153
4.2.2.1 MultipleBeams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153
4.2.2.2 AdaptiveBeams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155
4.2.2.3 NullSteering. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155
4.2.2.4 DiversitySchemes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155
4.2.2.5 ReductioninDelaySpreadandMultipathFading . . . . . 158
4.2.2.6 ReductioninCo-channelInterference. . . . . . . . . . . . 160
4.2.2.7 CapacityImprovementandSpectralEfficiency . . . . . . . 161
4.2.2.8 IncreaseinTransmissionEfficiency . . . . . . . . . . . . . 161
4.2.2.9 ReductioninHandovers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161
CONTENTS ix
4.2.3 SignalModel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162
4.2.4 ABeamformingExample . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165
4.2.5 AnalogBeamforming. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166
4.2.6 DigitalBeamforming . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167
4.2.7 Element-spaceBeamforming. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167
4.2.8 Beam-spaceBeamforming . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168
4.3 AdaptiveBeamforming . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169
4.3.1 FixedBeams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170
4.3.2 TemporalReferenceTechniques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171
4.3.2.1 LeastMeanSquares . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174
4.3.2.2 NormalizedLeastMeanSquaresAlgorithm . . . . . . . . 176
4.3.2.3 SampleMatrixInversion . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176
4.3.2.4 RecursiveLeastSquares . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183
4.3.3 SpatialReferenceTechniques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184
4.3.3.1 AntennaCalibration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185
4.3.4 BlindAdaptation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187
4.3.4.1 ConstantModulusAlgorithm . . . . . . . . . . . . . . . . 188
4.3.5 AdaptiveArraysintheDownlink . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189
4.3.6 AdaptiveBeamformingPerformanceResults . . . . . . . . . . . . . 191
4.3.6.1 Two Element Adaptive Antenna Using Sample Matrix
Inversion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191
4.3.6.2 TwoElementAdaptiveAntennaUsingUnconstrained
LeastMeanSquares . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195
4.3.6.3 Two Element Adaptive Antenna Using Normalized Least
MeanSquares . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197
4.3.6.4 PerformanceofaThreeElementAdaptiveAntennaArray . 199
4.3.6.5 ComplexityAnalysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212
4.4 SummaryandConclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213
5 AdaptiveArraysinanFDMA/TDMACellularNetwork 215
5.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215
5.2 ModellingAdaptiveAntennaArrays . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216
5.2.1 AlgebraicManipulationwithOptimalBeamforming . . . . . . . . . 216
5.2.2 UsingProbabilityDensityFunctions . . . . . . . . . . . . . . . . . . 218
5.2.3 SampleMatrixInversionBeamforming . . . . . . . . . . . . . . . . 219
5.3 ChannelAllocationTechniques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 220
5.3.1 OverviewofChannelAllocation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221
5.3.1.1 FixedChannelAllocation . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222
5.3.1.1.1 ChannelBorrowing. . . . . . . . . . . . . . . . . 224
5.3.1.1.2 FlexibleChannelAllocation. . . . . . . . . . . . 226
5.3.1.2 DynamicChannelAllocation . . . . . . . . . . . . . . . . 226
5.3.1.2.1 CentrallyControlledDCAAlgorithms. . . . . . . 228
5.3.1.2.2 DistributedDCAAlgorithms. . . . . . . . . . . . 228
5.3.1.2.3 LocallyDistributedDCAAlgorithms. . . . . . . 229
5.3.1.3 HybridChannelAllocation . . . . . . . . . . . . . . . . . 230
5.3.1.4 TheEffectofHandovers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231
x CONTENTS
5.3.1.5 TheEffectofTransmissionPowerControl . . . . . . . . . 232
5.3.2 SimulationoftheChannelAllocationAlgorithms . . . . . . . . . . . 232
5.3.2.1 TheMobileRadioNetworkSimulator,“Netsim” . . . . . . 232
5.3.2.1.1 PhysicalLayerModel. . . . . . . . . . . . . . . 235
5.3.2.1.2 ShadowFadingModel. . . . . . . . . . . . . . . 235
5.3.3 OverviewofChannelAllocationAlgorithms . . . . . . . . . . . . . 236
5.3.3.1 FixedChannelAllocationAlgorithm . . . . . . . . . . . . 237
5.3.3.2 DistributedDynamicChannelAllocationAlgorithms . . . 237
5.3.3.3 LocallyDistributedDynamicChannelAllocation
Algorithms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 238
5.3.3.4 PerformanceMetrics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239
5.3.3.5 NonuniformTrafficModel . . . . . . . . . . . . . . . . . 240
5.3.4 DCAPerformancewithoutAdaptiveArrays . . . . . . . . . . . . . . 241
5.4 EmployingAdaptiveAntennaArrays. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242
5.5 MultipathPropagationEnvironments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245
5.6 NetworkPerformanceResults . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251
5.6.1 SystemSimulationParameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 252
5.6.2 Non-wraparoundNetworkPerformanceResults . . . . . . . . . . . . 261
5.6.2.1 PerformanceResultsoveraLOSChannel . . . . . . . . . 262
5.6.2.2 PerformanceResultsoveraMultipathChannel . . . . . . . 268
5.6.2.3 PerformanceoveraMultipathChannelusingPower
Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 272
5.6.2.4 TransmissionoveraMultipathChannelusingPower
ControlandAdaptiveModulation . . . . . . . . . . . . . . 278
5.6.2.5 PowerControlandAdaptiveModulationAlgorithm . . . . 281
5.6.2.6 PerformanceofPC-assisted,AQAM-aidedDynamic
ChannelAllocation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 284
5.6.2.7 SummaryofNon-wraparoundNetworkPerformance . . . 291
5.6.3 Wrap-aroundNetworkPerformanceResults . . . . . . . . . . . . . . 292
5.6.3.1 PerformanceResultsoveraLOSChannel . . . . . . . . . 293
5.6.3.2 PerformanceResultsoveraMultipathChannel . . . . . . . 297
5.6.3.3 PerformanceoveraMultipathChannelusingPower
Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 300
5.6.3.4 Performance of an AQAM based Network using Power
Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 307
5.7 SummaryandConclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 315
6 HSDPA-styleFDDNetworking,AdaptiveArraysandAdaptiveModulation 317
6.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 317
6.2 DirectSequenceCodeDivisionMultipleAccess . . . . . . . . . . . . . . . . 318
6.3 UMTSTerrestrialRadioAccess . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 320
6.3.1 SpreadingandModulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 321
6.3.2 CommonPilotChannel. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 325
6.3.3 PowerControl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 326
6.3.3.1 UplinkPowerControl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 327
6.3.3.2 DownlinkPowerControl . . . . . . . . . . . . . . . . . . 328
CONTENTS xi
6.3.4 SoftHandover . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 328
6.3.5 Signal-to-interferenceplusNoiseRatioCalculations . . . . . . . . . 329
6.3.5.1 Downlink . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 329
6.3.5.2 Uplink . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 330
6.3.6 Multi-userDetection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 331
6.4 SimulationResults . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 332
6.4.1 SimulationParameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 332
6.4.2 TheEffectofPilotPoweronSoftHandoverResults . . . . . . . . . 336
6.4.2.1 FixedReceivedPilotPowerThresholdswithoutShadowing 336
6.4.2.2 FixedReceivedPilotPowerThresholdswith0.5Hz
Shadowing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 339
6.4.2.3 FixedReceivedPilotPowerThresholdswith1.0Hz
Shadowing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 342
6.4.2.4 Summary. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 342
6.4.2.5 RelativeReceivedPilotPowerThresholdswithout
Shadowing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 344
6.4.2.6 RelativeReceivedPilotPowerThresholdswith0.5Hz
Shadowing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 346
6.4.2.7 RelativeReceivedPilotPowerThresholdswith1.0Hz
Shadowing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 348
6.4.2.8 Summary. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 351
6.4.3 E /I PowerBasedSoftHandoverResults . . . . . . . . . . . . . . 351
c o
6.4.3.1 FixedE /I ThresholdswithoutShadowing . . . . . . . . 351
c o
6.4.3.2 FixedE /I Thresholdswith0.5HzShadowing . . . . . . 354
c o
6.4.3.3 FixedE /I Thresholdswith1.0HzShadowing . . . . . . 355
c o
6.4.3.4 Summary. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 357
6.4.3.5 RelativeE /I ThresholdswithoutShadowing . . . . . . . 358
c o
6.4.3.6 RelativeE /I Thresholdswith0.5HzShadowing . . . . 359
c o
6.4.3.7 RelativeE /I Thresholdswith1.0HzShadowing . . . . 361
c o
6.4.3.8 Summary. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 363
6.4.4 OverviewofResults . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 363
6.4.5 PerformanceofAdaptiveAntennaArraysinaHighDataRate
PedestrianEnvironment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 365
6.4.6 PerformanceofAdaptiveAntennaArraysandAdaptive
ModulationinaHighDataRatePedestrianEnvironment . . . . . . . 373
6.5 SummaryandConclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 380
7 HSDPA-styleFDD/CDMAPerformanceUsingLooselySynchronized
SpreadingCodes 383
7.1 EffectsofLooselySynchronizedSpreadingCodesonthePerformance
ofCDMASystems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 383
7.1.1 Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 383
7.1.2 LooselySynchronizedCodes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 384
7.1.3 SystemParameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 386
7.1.4 SimulationResults . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 388
7.1.5 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 391