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破解TD同頻干擾迷局
2009/8/18

    TD-SCDMA作為我國自主創新的第三代移動通信制式,目前已經在全國主要城市建立了商用網絡,并且正在向更多二、三線城市擴展。但是同頻干擾一直是困擾TD網絡質量的主要問題之一。

  同頻干擾對網絡質量的影響

  同頻干擾就是指干擾信號的載頻與有用信號的載頻相同,因而對接收同頻有用信號的接收機造成的干擾。在CDMA網絡中,同頻干擾是一個比較關鍵的問題,對提升CDMA系統的容量及其他關鍵指標有重要意義。在TD-SCDMA系統中,由于是時分系統,而且采用的擴頻碼較短,擴頻增益較小,所以同頻干擾危害更大。

  在TD-SCDMA試驗網的建網初期,由于采用的是單頻點全網同頻組網,全網同頻干擾很嚴重,網絡性能很差。后來采用了N頻點技術,但同頻干擾還是存在。TD-SCDMA網絡同頻干擾對業務的主要影響是網絡信號良好時用戶接入失敗率或掉話率較高,從而可能影響網絡容量等。TD-SCDMA網絡同頻干擾常見的問題有:有信號卻打不了電話,信號良好卻接不了電話,通話過程中話音斷斷續續,通話過程中突然掉話,圖片下載緩慢。

  TD網絡同頻干擾現象

  在TD-SCDMA建網初期,導頻及公共信道同頻干擾問題一直是困擾網絡質量的主要問題。后來采用了N頻點及UpPCHshifting技術有效的解決了這一問題。N頻點小區即一個小區有N個連續載頻,但其中只有一個作為主載波(具備完整公共信道、包括TS0及上下行導頻信道),所有的UE都必須在主載波上發起上行同步,接入網絡。剩余的(N-1)個頻點作為承載業務的輔載波。主、輔載波使用相同的擾碼及基本訓練序列,同一個用戶的上下行一般配置在同一個頻點。UpPCHshifting方案在TD系統原有的上行同步設計的基礎上做了盡可能小的修改,通過靈活的配置上行同步信道UpPCH的位置,有效地減少了TD-SCDMA系統因時分雙工的特點和傳播時延的客觀存在而帶來的基站間上下行時隙之間的干擾問題。

  上述兩種方法解決了公共信道的同頻干擾問題,但是對于每個用戶的專用業務信道的同頻干擾并沒有起很大作用。在現網中,存在比較嚴重的業務信道同頻干擾問題。即是鄰區主載波異頻,但有可能會出現主小區的輔載波和鄰區的主輔載波出現同頻情況,則在小區邊界處存在嚴重的同頻干擾情況,尤其是交界處用戶較多的時候。

  而且在TD實際網絡部署中智能天線和多小區聯檢技術也不能完全解決業務信道鄰區同頻干擾問題。因為,智能天線性能受復雜的無線環境影響較大,當UE快速移動時,智能天線賦形增益和功控性能有所降低;UE側難以突破16VRU的聯檢限制,當下行負載高時,干擾變大,基站側的上行多小區聯檢仍難以滿足現網復雜的環境需求。

  分析用戶分布與鄰區同頻干擾可知,鄰區邊緣用戶間的功率競爭會導致系統底噪抬升,嚴重時將導致功控失效。同頻用戶在小區邊緣集中分布時,UE之間為抵抗干擾,會產生功率競抬現象,提高基站接收機的底噪。智能天線的窄波束特性導致當用戶靠近時系統的干擾情況會迅速惡化。

  TD網絡同頻干擾解決方法

  1.通過網絡規劃改善同頻干擾

  網絡規劃應該是最有效改善同頻干擾的方法,通過網絡的整體頻率規劃,可以盡量避免鄰區出現同頻現象。尤其現在TD-SCDMA的工作頻段已在B頻段(2010MHz-2025MHz)基礎上,擴展了A頻段(1880MHz-1900MHz)。工作頻段資源的擴展,為網絡規劃有效解決鄰區的業務信道同頻干擾帶來好處,但對系統設備及終端的實現提出了更高的要求?赡苄枰到y及終端在雙頻段都能工作,并且增加了設備雙頻段的互操作開銷。

 圖 TFFR 小區覆蓋

  現在提出的A+B頻段TD網絡規劃方案有很多種,但具體的實現方案需要綜合考慮網絡的覆蓋環境、容量等要求,并盡可能降低實現的技術復雜度。例如:以B頻段做主頻點,而A、B頻點作為輔頻點實現N頻點組網。這種方式就要求系統設備在同一小區內即支持A頻段又支持B頻段,也保證了現網終端的正確駐留,主頻點可用數量的增加提升了公共信道的覆蓋質量,從而提升網絡質量。

  在TD網絡規劃時,也應該通過調整天線傾角等盡量減小鄰區的越區覆蓋,從而減小鄰區之間的互干擾。

  2.TFFR算法

  TFFR(TD-SCDMA Flexible Frequency Reuse,TD軟頻率復用)是在N頻點有限的載頻資源時,為減小鄰區之間的同頻干擾,通過網絡側的載頻調配算法使小區內的不同區域終端選擇不同的載波駐留。TFFR技術仍然保持N頻點組網中公共信道僅配置在主載波上的特點。小區覆蓋呈一個同心圓,內圓為主載波覆蓋,外圓用輔載波覆蓋,見圖所示。網絡側可以根據終端的測量報告,動態調整不同位置終端的工作載頻,是處于小區交界處的終端盡量改正在主載波上,處在小區中心區的終端盡量工作在輔載波上。由于相鄰小區主載波都是異頻配置,所以在交界帶駐留的終端大部分工作在異頻狀態,降低了同頻干擾。并且在小區內設置切換帶,即主載波和輔載波之間的切換帶。

  TFFR通過網絡側RRM算法在相鄰小區交界帶通過對終端駐留載波的動態調整,從而盡量構建一個異頻帶。這樣保證鄰小區間切換大部分為異頻切換,提高了切換成功率,降低了掉話率。

  TFFR算法還考慮到不同載波的負荷均勻問題,即防止為了達到抑制同頻干擾而導致個別載波負荷較大,該載波業務質量下降的情況出現。為同時達到同頻干擾抑制及各載波負荷均勻的目的,又提出了“軟覆蓋算法”,即當主載波負荷較高時,終端向交界帶移動時不再把終端切換到主載波,而是保持業務到交界帶時,直接將其切換到鄰區。

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