TD-SCDMA无线网络干扰协调方法与性能分析

2011-08-09 02:53肖建华
电信工程技术与标准化 2011年8期
关键词:资源分配时隙信道

肖建华

(中国移动通信集团北京有限公司, 北京 100007)

1 TD-SCDMA无线网络干扰现状

TD-SCDMA系统业务信道的干扰主要来源于同频同时隙的多个用户之间产生的干扰,为提升频率效率,TD-SCDMA系统业务采用同频组网,在网络负荷增加时,同频同时隙用户间的干扰迅速提升,导致业务信道的C/I变差,业务中断概率增加,造成网络性能下降。同频同时隙的多用户干扰主要分为两类:

(1) 第一类是同一个小区内的同频同时隙的多用户之间的相互干扰;

(2) 第二类是不同小区的同频同时隙的多用户之间的相互干扰。

系统可以采用单小区联合检测和多小区联合检测技术来消除此类干扰。同时,由于用户间的同频同时隙干扰情况与用户的位置分布密切相关,我们可以在联合检测技术上叠加干扰协调技术,进一步减少同频同时隙干扰。

图1 干扰协调技术示意图

图2 传统DCA资源分配

图3 干扰协调资源分配

采用干扰协调技术,即通过合理的无线资源分配和无线资源调整,尽量避免将可能发生强干扰的用户分配在同频同时隙,可明显减少业务信道产生大干扰的概率,从整体上降低系统业务信道干扰,保证大容量时的网络性能。

2 TD-SCDMA干扰协调优化方法

TD-SCDMA干扰协调方法是基于TD-SCDMA系统特征而提出的干扰抑制技术,主要用于解决TDSCDMA系统中业务信道的同频干扰问题,具体方法如下。

2.1 在时域、频域上进行二维干扰协调

TD-SCDMA系统采用TDD技术,无线资源可以从时域,频域,码域多个维度进行分配。因此,TDSCDMA系统采用干扰协调技术时,不但需要从频域维度进行干扰协调,还需要叠加时域维度的。通过两个维度的干扰协调,可以有效减少用户间干扰冲突的概率,降低系统干扰抬升。

传统的内外圈算法只从频域维度对资源进行调整,由于调整维度较少,且缺乏对于业务时隙干扰的相应测量,其调整准确性和调整灵活性都受到影响,该技术对干扰抑制作用有限。

2.2 基于服务小区和邻小区干扰状况,进行多小区干扰协调

传统DCA只判断本小区内的某个载频某个时隙的当前负荷和干扰情况,然后根据本小区的负荷和干扰选择一个干扰最小的资源分配给新接入的用户。而TD-SCDMA系统的同频同时隙干扰不但来自本小区,更多的来自邻小区,只判断本小区的干扰会造成测量不准确,不利于发挥干扰协调技术的效果。干扰协调技术能综合评估小区和邻小区的载频时隙的干扰情况,根据总体的干扰情况选择进行分配,可以确保减小干扰。

2.3 基于干扰协调动态调整资源分配

干扰协调技术利用各种测量结果,动态进行资源调整和分配,保证用户在接入、保持、切换过程中所受干扰的最小化。

图4 干扰协调资源分配和资源调整过程

图5 应用干扰协调前的测试结果

图6 应用干扰协调后的测试结果

在业务初始接入时,对于终端的下行干扰,由于终端无法在接入时上报本小区的各个载波各个时隙的ISCP,因此只能通过RNC来评估受到的终端的下行干扰。

2.4 干扰协调的流程

第一步:确认可能对当前用户形成干扰的小区集合。

一个推荐的方式是根据终端上报的各个邻区的PCCPCH RSCP,挑选PCCPCH RSCP和当前小区的RSCP的差值在一定门限范围内作为潜在的干扰小区。

第二步: 综合当前小区和邻区的信息估算下行干扰。

综合根据服务小区和邻区的下行TCP,下行用户所占据的RU等信息综合评估当前用户的下行干扰。

第三步: 根据前两步的结果给终端分配干扰最小的频点/时隙。

用户在业务进行过程中,由于用户位置改变或者无线信道传播改变,干扰会随时发生变化。当干扰达到一定水平后可能影响业务质量,需要进行资源调整。干扰协调技术支持连接态的资源调整,判断用户下行干扰目前是通过如下行ISCP,SCP和BLER等因素来综合判决,从而确保连接过程中的干扰尽量保持在一个低的水平。

3 TD-SCDMA干扰协调的应用案例分析

图7 应用干扰协调前后的ISCP对比

在现网中通过打开和关闭干扰协调功能,来考察干扰协调技术对网络性能提升的作用。在接入阶段,启动干扰协调技术后,测试结果表明业务信道(DPCH)的ISCP比开启干扰协调功能前降低了15dB,说明干扰协调能有效降低接入时的干扰水平。测试结果如图5、6所示。

在性能测试过程中,还对于由于干扰造成的无线资源调整进行了分析和统计。统计显示,干扰协调技术能及时触发,调整后的DPCH的ISCP比调整前平均下降7.9dB,有效保证了网络的性能和质量。

同时在现网加载条件下,开启干扰协调技术,网络的关键性能指标(KPI指标)满足要求,未出现大幅度下降,说明干扰协调技术可确保高负荷下的网络性能。

4 总结

图8 应用干扰协调前后的KPI指标对比

干扰协调抑制技术可以应用于TD-SCDMA网络的宏基站覆盖,室内分布系统覆盖,可在全网开启该功能。在网络负荷高的热点区域,建议优先启用该功能。在业务热点区域若室外/室内频率资源不足时,可通过开启干扰协调技术来实现室内外频率复用,提高频谱资源利用率。

[1] 李世鹤.TD-SCDMA第三代移动通信系统标准(第二版)[M].北京:人民邮电出版社,2003.

[2] 段玉宏,夏国忠,黄萍等. TD-SCDMA无线网络设计与规划[Z].中兴通讯股份有限公司.

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