以“運(yùn)”達(dá)“維”——TD-SCDMA同頻干擾解決方案

1、以“運(yùn)”達(dá)“維”TD-SCDMA同頻干擾解決方案2010-03-24 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。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(kuò)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(shí)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

2、“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(yàn)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(jì)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(kuò)頻碼道利用率。由于采用了長度較短的擾碼和擴(kuò)頻碼，擴(kuò)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(diǎn)規(guī)劃、聯(lián)合檢測、Upshifting等方法進(jìn)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?！败洝薄坝病眱煞N業(yè)務(wù)時隙同頻干擾解決方案內(nèi)

3、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(diǎn)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(diǎn)技術(shù)，相鄰小區(qū)主頻點(diǎn)異頻并“接壤”。輔頻點(diǎn)覆蓋范圍小于主頻點(diǎn)，輔頻點(diǎn)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(jìn)行切換時，由于切換在兩個外圈（異頻）之間進(jìn)行，因此不存在同頻干擾。該方案原理如圖1所

4、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(yuǎn)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(jìn)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(diǎn)PCCPCH的相對功率大小進(jìn)行調(diào)整。由于終端是根據(jù)主頻點(diǎn)的干擾情況進(jìn)行調(diào)整的，而主頻點(diǎn)的干擾情況并不能

5、代表業(yè)務(wù)時隙的干擾情況，因此根據(jù)主頻點(diǎn)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(jìn)行“盲調(diào)整”，就要求終端不斷上報(bào)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(bào)告。特別是上行報(bào)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(xì)致，資源維度（頻點(diǎn)/時隙）豐富的特點(diǎn)，當(dāng)干擾出現(xiàn)在某一個維度時，通過資源搬運(yùn)，將幾種干擾重新分配到不同維度，

6、以降低干擾。例如，以（頻點(diǎn)，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(jì)算各頻點(diǎn)各時隙所受到的干擾，并按照大

7、小進(jìn)行排序，優(yōu)選干擾最小的資源進(jìn)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(diǎn)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(diǎn)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(yàn)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

8、的“軟”方案。為了充分驗(yàn)證兩種方案的效果，中興通訊在TD現(xiàn)網(wǎng)進(jìn)行了大量的測試驗(yàn)證。分別進(jìn)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(bào)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(jìn)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(yán)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(xiǎn)。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