以“運”達“維”——TD-SCDMA同頻干擾解決方案
崔驊
來源:中興通訊
摘要: 無線通信技術(shù)以很多基礎(chǔ)科學(xué)為基礎(chǔ),,但又僅僅圍繞著香農(nóng)定理這個簡單的公式,?;仡櫉o線通信行業(yè)高速發(fā)展的這10年,,拋開制式,、協(xié)議等人為的規(guī)范,,無線通信的發(fā)展就是一個自身不斷控制并降低干擾,、提升系統(tǒng)覆蓋和吞吐量的過程,。
Abstract:
Key words :
無線通信技術(shù)以很多基礎(chǔ)科學(xué)為基礎(chǔ),,但又僅僅圍繞著香農(nóng)定理這個簡單的公式,。回顧無線通信行業(yè)高速發(fā)展的這10年,拋開制式,、協(xié)議等人為的規(guī)范,,無線通信的發(fā)展就是一個自身不斷控制并降低干擾、提升系統(tǒng)覆蓋和吞吐量的過程,。
三大主流3G技術(shù)均采用碼分多址,,由于采用同頻組網(wǎng),三大技術(shù)都不斷引入更多的方法來解決同頻干擾問題,。對于TD-SCDMA,,由于擴頻碼長度較短,同頻干擾就顯得相對緊迫,,克服同頻干擾也要付出更多的努力,。實際上,TD-SCDMA系統(tǒng)資源粒度小,,資源維度豐富,,完全可以通過“縱橫交錯”的方法來規(guī)避同頻干擾。中興通訊提出以“調(diào)度”換“維度”的多小區(qū)下行干擾協(xié)同(MDIC)解決方案,,并經(jīng)過大量的測試得到驗證,。
TD-SCDMA系統(tǒng)同頻干擾受關(guān)注
TD-SCDMA系統(tǒng)的最初設(shè)計理念,就是通過智能天線,、聯(lián)合檢測,、同步等技術(shù)極大地降低系統(tǒng)內(nèi)的干擾,從而提高系統(tǒng)擴頻碼道利用率,。由于采用了長度較短的擾碼和擴頻碼,,擴頻增益相對較小,TD-SCDMA系統(tǒng)仍無法完全避免同頻干擾,。
同頻干擾主要包括:公共信道(TS0)同頻干擾,、導(dǎo)頻同頻干擾及業(yè)務(wù)時隙同頻干擾。對于公共信道和導(dǎo)頻同頻干擾,,可采用網(wǎng)規(guī)網(wǎng)優(yōu),、頻點規(guī)劃、聯(lián)合檢測,、Upshifting等方法進一步消除。對于業(yè)務(wù)時隙同頻干擾,,則必須通過其他方法消除,。
“軟”“硬”兩種業(yè)務(wù)時隙同頻干擾解決方案
內(nèi)外圈干擾隔離 “硬”方案
內(nèi)外圈干擾隔離 “硬”方案
顧名思義,內(nèi)外圈干擾隔離(ICII:Inner-outer Circle Interference Isolation)方案,,即通過頻點將小區(qū)分為內(nèi)圈和外圈,,小區(qū)之間僅外圈“接壤”,通過外圈異頻設(shè)置規(guī)避干擾。不同小區(qū)內(nèi)圈可同頻設(shè)置以提高頻率復(fù)用率,。
ICII方案原理:內(nèi)外圈干擾隔離方案結(jié)合TD-SCDMA系統(tǒng)采用的N頻點技術(shù),,相鄰小區(qū)主頻點異頻并“接壤”。輔頻點覆蓋范圍小于主頻點,,輔頻點之間并不“接壤”,。終端在離天線較近的地方時,被系統(tǒng)調(diào)配到內(nèi)圈,。當(dāng)終端在小區(qū)邊緣時則處于外圈,。當(dāng)終端需要進行切換時,由于切換在兩個外圈(異頻)之間進行,,因此不存在同頻干擾,。該方案原理如圖1所示。
圖1 內(nèi)外圈干擾隔離方案原理圖
ICII方案給出了一種消除業(yè)務(wù)時隙同頻干擾的方法,,但從原理角度分析,,內(nèi)外圈干擾隔離方案有一個本質(zhì)的問題,就是內(nèi)外圈的覆蓋面積并不一致,,這就給內(nèi)外圈的容量均衡帶來了挑戰(zhàn),。由于距離天線較近的終端既可以使用內(nèi)圈資源,又可以使用外圈資源,,而距離天線較遠的終端只能使用外圈資源,,因此系統(tǒng)必須具備將用戶不斷“歸到”內(nèi)圈的過程,以釋放更多的資源給外圈用戶,。內(nèi)外圈干擾隔離方案的另一個本質(zhì)問題是,,無論對用戶進行小區(qū)內(nèi)內(nèi)外圈之間的“調(diào)整”,還是小區(qū)間外圈間的“切換”,,都是根據(jù)主頻點PCCPCH的相對功率大小進行調(diào)整,。由于終端是根據(jù)主頻點的干擾情況進行調(diào)整的,而主頻點的干擾情況并不能代表業(yè)務(wù)時隙的干擾情況,,因此根據(jù)主頻點干擾調(diào)整可以被看作“盲調(diào)”,,也可以看作是“硬”調(diào)整。內(nèi)外圈干擾隔離方案的最后一個本質(zhì)問題是,,由于系統(tǒng)要進行“盲調(diào)整”,,就要求終端不斷上報所測量的干擾信息,這給系統(tǒng)帶來巨量下行測量控制,、上行測量報告,。特別是上行報告的增多增加了終端電耗,并影響了業(yè)務(wù)質(zhì)量,。
多小區(qū)下行干擾協(xié)同 “軟”方案
顧名思義,,多小區(qū)下行干擾協(xié)同(MDIC:Multi-cell Downlink Interference Cooperation)充分利用TD-SCDMA系統(tǒng)頻率資源劃分細致,資源維度(頻點/時隙)豐富的特點,當(dāng)干擾出現(xiàn)在某一個維度時,,通過資源搬運,,將幾種干擾重新分配到不同維度,以降低干擾,。例如,,以(頻點,上行時隙,,下行時隙)來表示用戶所在的資源維度,。當(dāng)終端所在資源維度是(F1,TS1,,TS4)出現(xiàn)干擾時,,可調(diào)整到干擾較低的另一個維度,例如調(diào)整到(F2,,TS1,,TS4)或(F1,TS2,,TS5)等,。
由于MDIC方案僅僅在用戶干擾增大后需要調(diào)整時再調(diào)整,屬于動態(tài)按需調(diào)整,,因此可以被看作“軟”調(diào)整,。
MDIC方案原理:MDIC方案包括兩個子方案,分別解決用戶在接入,、切換,、連接狀態(tài)時的干擾。當(dāng)用戶處于接入和切換時,,鄰小區(qū)干擾是主要干擾,。當(dāng)終端消除小區(qū)間干擾效果不佳時,必須充分考慮鄰小區(qū)干擾對資源分配的影響,。選擇資源包括各個載波的各個時隙,,計算各頻點各時隙所受到的干擾,并按照大小進行排序,,優(yōu)選干擾最小的資源進行分配,。該方案原理如圖2所示。
當(dāng)用戶處于連接狀態(tài)時,,則充分考慮終端所在的下行時隙ISCP干擾,、時隙總發(fā)射功率TCP、誤塊率BLER三個方面的信息,,判決干擾,有效提高資源調(diào)整的質(zhì)量。
如圖2,,左圖中,,系統(tǒng)根據(jù)在接入用戶或者切換用戶,相關(guān)小區(qū)的干擾情況,,將用戶分配到干擾較小的頻點時隙上。而右圖中,根據(jù)連接中的用戶所在的時隙干擾,、時隙功率總和,,或者用戶的BLER情況,將用戶調(diào)整到干擾較小的頻點時隙上,。
如圖2,,左圖中,,系統(tǒng)根據(jù)在接入用戶或者切換用戶,相關(guān)小區(qū)的干擾情況,,將用戶分配到干擾較小的頻點時隙上。而右圖中,根據(jù)連接中的用戶所在的時隙干擾,、時隙功率總和,,或者用戶的BLER情況,將用戶調(diào)整到干擾較小的頻點時隙上,。
圖2 MDIC原理圖:資源分配示意圖及資源調(diào)整參考信息
兩種方案的測試驗證
ICII方案和MDIC方案最本質(zhì)的區(qū)別在于,,前者是類似于靜態(tài)盲調(diào)整的“硬”方案,而后者是動態(tài)按需調(diào)整的“軟”方案,。
為了充分驗證兩種方案的效果,,中興通訊在TD現(xiàn)網(wǎng)進行了大量的測試驗證。分別進行了不加載任何方案以及加載ICII和MDIC方案的測試,。
測試結(jié)果表明(如圖3):ICII方案不僅需要對局部區(qū)域重新網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化,、容量均衡,也要考慮巨量的測量控制及報告信息對RNC帶來的沖擊及給終端帶來的額外電耗,。由于ICII方案是采用TS0代替業(yè)務(wù)時隙來進行判別,,因此ICII并不能有效的規(guī)避同頻干擾,其性能的好壞嚴重依賴于內(nèi)外圈的隔離程度,,尤其在密集城區(qū)使用存在較大風(fēng)險,。而MDIC方案由于是按需“軟”調(diào)整,能有效將切換成功率從95%提高到98%以上,,很好地解決了業(yè)務(wù)時隙同頻干擾,。
圖3 MDIC方案有效提升了同頻干擾下的網(wǎng)絡(luò)切換成功率
TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)時隙同頻干擾備受關(guān)注,現(xiàn)有ICII和MDIC兩種解決方案,。ICII由于自身原理的缺陷,,在解決同頻干擾的同時引入了更多的問題,而MDIC方案很好地結(jié)合了TD-SCDMA制式資源維度多的特點,,通過合理搬運資源,,以“運”達“維”,來降低同頻干擾,,取得了事半功倍的效果,。
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