TDSCDMA公共信道与业务信道的同频干扰研究及解决方法.docx
- 文档编号:29801448
- 上传时间:2023-07-27
- 格式:DOCX
- 页数:19
- 大小:628.41KB
TDSCDMA公共信道与业务信道的同频干扰研究及解决方法.docx
《TDSCDMA公共信道与业务信道的同频干扰研究及解决方法.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《TDSCDMA公共信道与业务信道的同频干扰研究及解决方法.docx(19页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
TDSCDMA公共信道与业务信道的同频干扰研究及解决方法
新技术试验名称:
TD-SCDMA公共信道与业务信道的同频干扰研究及解决方法
承担省公司:
中国移动通信集团河南有限公司
2009年12月
目录
一、试验情况概述3
二、试验主要结论8
三、试验主要成果17
四、下一步工作建议18
五、其它18
一、试验情况概述
1.试验主要背景
●TD系统的同频干扰
在CDMA网络中,同频干扰是一个比较关键的问题,对提升CDMA系统的容量及其他关键指标有重要意义。
在TD-SCDMA系统中,由于是时分系统,而且采用的扩频码较短,扩频增益较小,所以同频干扰危害更大。
●TD网络同频干扰对网络的影响
第三方路测数据显示,全国范围近50%的掉话原因是C/I(载干比)差引起的。
◆技术标准上,TD抗干扰能力低于WCDMA
TD要求C/I>-3dB,而WCDMA仅要求C/I>-15~-18dB
◆设备不成熟
智能天线的实用效果距离期望值仍有差距
◆网优不足
天线下倾不合理
◆终端问题
切换时延长,未及时完成TD系统内切换
图第三方路测掉话原因分析
而且,随着TD-SCDMA业务的快速发展,业务信道负荷逐步加重,TD同频干扰水平会不断上升。
近期郑州同频干扰测试情况如下:
◆测试目的:
通过同频空载、加载测试,验证同频组网性能
◆测试结果:
50%加载情况下(相当于一半的无线资源被占用,相邻小区业务信道频点均相同,所有切换均为同频切换,现网负荷高的时候就会出现这种场景),同频干扰非常严重,网络性能恶化明显:
加载方式
切换成功率
掉话率
空载
98.20%
2%
50%加载
87.50%
22%
导致这种情况出现的主要原因是:
1)TD-SCDMA采用短码,扩频增益小,抗干扰能力差,虽然可以通过智能天线以及联合检测等TD系统特有的技术来减少同频干扰,但其同频组网性能仍差于WCDMA系统,具体对比如下:
对比项
TD-SCDMA
WCDMA/CDMA2000
对比说明
码字长度
扩频码短,扩频增益小
扩频码长,扩频增益大
TD扩频增益小,抗干扰能力弱
天线
采用智能天线,具有一定赋形增益和抑制干扰能力
普通扇区天线
理论上,TD采用智能天线是可以抑制同频干扰,但现网大部分场景下达不到理论效果。
用户检测方法
多用户联合检测
单用户检测,并采用RAKE接收
理论上,TD系统联合检测可以抑制同频干扰,小区内联合检测效果好,仅能对本小区内的干扰进行有效抑制,但由于邻区联合检测效果差,在邻区干扰最严重的小区边缘,干扰抑制性能不理想
C/I要求
-3dB
-15dB/-13dB
接收灵敏度与W相比相差16倍,比CDMA2000差10倍
双工方式
时分双工
频分双工
不同时隙配比下干扰严重,不能灵活调整
切换方式
接力切换或硬切换
软切换
软切换具有3dB的覆盖增益
同步方式
严格同步
异步/同步
TD要求严格的同步以保证系统性能
如果不能很好解决TD抗干扰能力弱的问题,则无法发挥“频谱效率高”的优势。
2)TD关键技术在复杂环境下无法充分发挥干扰抑制作用
TD系统相对WCDMA系统扩频码短,抑制干扰能力差,高度依赖于智能天线和联合检测等技术。
理论上,TD系统的智能天线是可以隔离用户,减少同频干扰,但现网大部分场景下达不到理论效果。
3)智能天线和多小区联检技术的应用不能完全解决同频干扰问题
4)小区边缘的移动用户容易造成不可控的邻区同频干扰
2.试验研究目标及主要内容
●研究目标
提出合理的网络规划建议,在一定程度上解决TD-SCDMA现有网络的同频干扰。
分析各种消除或者抵消TD-SCDMA同频干扰的算法对解决同频干扰带来的增益。
一定频谱资源下,TD-SCDMA网络能够达到的利用率。
研究解决目前TD-SCDMA网络中由于同频干扰引起的无线利用率不高、网络负荷不高的问题。
●研究内容
主要针对内外圈干扰隔离方案(TFFR)以及多小区联合检测技术进行测试并对测试结果进行分析,得到两种同频干扰抑制方案对与系统性能的改善。
3.试验组织及进展情况
Ø本次试验于2009年3月立项并开始制定相关测试规范。
Ø2009年3月、4月在郑州外场进行内外圈干扰隔离方案(TFFR)测试、经历了技术讨论、现场测试及数据分析等几个阶段
Ø2009年7月、8月在西安外场进行多小区联合检测测试、经历了技术讨论、现场测试及数据分析等几个阶段
Ø2009年9月整理分析测试数据、编制测试报告
Ø2009年10月组织专家审订及修改报告
Ø2009年11月完成报告编制
二、试验主要结论
1.TFFR软覆盖算法方案-测试方案及主要结论
●测试概述
为了深入研究同频干扰对于TD-SCDMA系统的影响以及TFFR算法对于系统性能的改善程度,本次测试选择在郑州TD-SCDMA商用网中进行,网络环境配置和参数配置与现网保持一致。
测试环境是典型的郑州密集城区,站间距在300米~450米左右,由人民路、商城路和紫荆山路环绕的三角区域。
测试路线共涉及到7个基站,11个小区的覆盖,外围干扰涉及到18个相邻小区。
如下图所示:
为了更加接近真实的网络情况,测试路线上和外围的小区全部采用真实手机VP(可视电话)和AMR(语音)业务加载。
测试中采用了四种加载方案:
远点均匀加载、远点密集加载、中点均匀加载、中点密集加载。
图业务加载方案
在一个载频的一个时隙上,50%的加载发现系统的干扰水平已经比较严重。
因此本次测试主要以50%的加载作为重点。
本次测试共设计了两种频点配置方案,如下图所示:
◆频率配置方案1:
“主辅载波异频、辅载波全网同频”
◆频率配置方案2:
“主辅频率交替同频”
测试路线上小区的主要参数配置如下:
关键参数配置表
小区内载波配置情况
每个小区内配置两个载波,一主一辅;
本区与邻区的载频频率配置
频率配置方案1:
主载波邻区异频、辅载波邻区同频;
频率配置方案2:
相邻各小区主辅交替同频;
载频优先级
工作载频10071优先级最高;
时隙优先级
默认2、5时隙优先,其余时隙闭塞;
业务类型
测试手机:
AMR语音;加载手机:
VP业务;
TFFR同频干扰隔离度
按各小区设置,一般为8dB;
小区内防乒乓定时器
参数为20s;
小区内物理信道重配置触发时间
参数设置为3s;
测试中使用的终端情况:
厂商
型号
手机芯片
备注
大唐
8130
联芯
测试手机
中兴
U85
联芯
商用手机
三星
L288
T3G
商用手机
海尔
HT-T300
展讯
商用手机
联想
TD-MBMS
展讯
商用手机
新邮通
POSTCOM
展讯
商用手机
测试操作流程如下:
◆加载:
记载UE在相应的小区内启呼VP或者AMR,实现需要的小区负载水平
◆长保:
测试车上两个AMR语音进入长保状态,掉话后及时重拨,测试车沿测试路线行进
◆记录:
记录的KPI主要包括,切换成功率,掉话次数以及相应的干扰变量,比如ISCP,发射功率等
◆比较:
通过比较打开/关闭TFFR情况下的KPI,以及不同加载情况下的KPI,达到了解TFFR算法的目的
●测试主要结论
空载情况下,频率配置方案1和频率配置方案2所表现的网络性能满足网络优化要求。
测试的具体KPI如下表所示:
频率配置方案
物理信道重配置成功率
每UE每圈掉话次数
配置方案1:
“主辅异频,辅载波同频”
100%
0
配置方案2:
“主辅交替同频”
100%
0
在50%加载同等同频干扰条件下,频率配置方案1和频率配置方案2在打开和关闭TFFR时性能差别明显。
测试的具体KPI对比如下表所示:
频率配置方案1:
加载方式
关闭TFFR时切换成功率
打开TFFR时小区间切换成功率
关闭TFFR时每UE每圈掉话次数
打开TFFR时每UE每圈掉话次数
远点集中
65.8%
98.9%
5.1
0.2
远点均匀
78.8%
98.1%
4.2
0.2
中点集中
72.7%
97.5%
4.6
0.6
中点均匀
85.5%
97.9%
2.4
0.5
频率配置方案2:
加载方式
关闭TFFR时切换成功率
打开TFFR时小区间切换成功率
关闭TFFR时每UE每圈掉话次数
打开TFFR时每UE每圈掉话次数
远点集中
67.3%
97.5%
5.6
0.4
远点均匀
80.4%
97.5%
3.1
0.3
中点集中
75.5%
96.4%
3
0.7
中点均匀
87.5%
96.2%
2.3
0.5
TFFR打开、关闭情况下的信号质量对比:
本次测试中的R4TFFR测试数据,证明了TFFR算法对小区间同频干扰的有效抑制作用,对提高网络性能效果非常明显。
网络性能相对TFFR关闭时的同频干扰环境下的网络KPI明显提升,可以作为抑制TD网络同频干扰的有效手段。
●TFFR部署建议及参数配置建议
Ø部署建议:
TFFR是面向网络负荷较重时的小区间同频干扰抑制的算法。
在话务不高的地区,TFFR不建议打开。
对于话务密集的市区,建议打开TFFR算法,而城市的普通城区,则视话务的具体情况而定。
打开TFFR算法以后,其他没有打开TFFR算法的区域基站(包括交界区域)参数无需调整。
Ø参数配置建议:
本次测试的区域为典型的密集城区,人口密度高,话务量高,站间距小(大约300-450m左右),在测试区域TFFR的关键参数配置如下:
同频干扰隔离度参数设置为6-12dB;
小区内防乒乓定时器参数设置为20s;
小区内物理信道重配置触发时间参数设置为3s。
2.多小区联合检测-测试方案及主要结论
●测试概述
为了验证多小区联合检测技术的实际外场性能和干扰抑制能力,在西安TD-SCDMA现网开展同频组网干扰方案测试。
在具体测试用例设计上,采用如下规划考察:
◆频率复用系数为1*1时、50%负荷条件下,考察多小区联检功能开启前后单频点R4业务的性能;
◆多小区联检开启后,频率复用系数为1*1以及1*2配置下,业务负荷在50%的条件下,分别考察TD-SCDMAR4的性能和HSDPA吞吐量;
◆多小区联检开启后,频率复用系数1*2、单频点配置下,业务负荷在大于50%的条件下,分别考察TD-SCDMAR4的性能。
不同测试案例应该保持网络参数配置不变,主要参数配置如下:
网络主要参数配置
载频配置
PCCPCH保持现网的配置方式,以下载频配置方式仅针对业务载波而言。
单载波测试:
所有小区业务载波同频配置。
2载波测试:
所有小区业务载波2频点同频配置。
1:
2频率复用测试:
各小区使用(F1,F2)中的一个频点配置业务载波。
时隙配置
2:
4
PCCPCH发射功率
27~33dBm(采用现网实际配置)
●测试主要结论
◆单频点1×1复用R4测试50%加载
测量量对比
测试配置
UETXPOWER
网络侧ISCP
网络侧RTWP
无同频
有同频
无同频
有同频
无同频
有同频
路测长呼
15.75
14.67
-104.43
-105.91
-98.67
-102.85
路测短呼
15.48
14.13
-105.63
-106.04
-103.44
-102.76
KPI对比
测试配置
路测终端接通率
路测终端掉话率
路测终端切换成功率
无同频
有同频
无同频
有同频
无同频
有同频
路测长呼
--
--
--
--
100%
100%
路测短呼
96.29%
98.03%
3.70%
1.96%
98.73%
100%
▪根据上面的测试结果,有同频算法时终端的发射功率和网络侧的ISCP/RTWP在有同频算法时有所降低,可以看出此时同频算法有一定的增益。
▪根据KPI性能的对比,可以看出路测长呼时的切换成功率在有无同频算法时都是100%,都有很好的切换性能。
对比路测短呼时的性能,可以明显看出有同频算法时的性能增益。
▪总体上看50%加载时网络的KPI性能较好,同频算法开启时的性能有一些增益。
◆两频点1×1复用R4测试50%加载:
测量量对比
测试配置
UETXPOWER
网络侧ISCP
网络侧RTWP
终端接通率
终端掉话率
终端切换成功率
路测长呼
13.09
-105.57
-102.77
--
--
100%
路测短呼
13.5
-105.10
-102.15
98.27%
1.72%
100%
▪本用例的测试结果,与上一用例单频点开启同频算法的性能比较,终端发射功率和网络侧ISCP和RTWP的性能相近,与预期结果一致。
▪根据KPI的性能比较可以看出,路测长呼和路测短呼时的切换成功率两种频率配置方式下相同;
▪路测短呼时的接通率和掉话率相近,与预期结果一致,差别主要是由于呼叫的次数不同造成的。
◆单频点1×2复用R4测试:
测量量对比
测试配置
UETXPOWER
网络侧ISCP
网络侧RTWP
50%加载
62.5%加载
50%加载
62.5%加载
50%加载
62.5%加载
路测长呼
13.00
14.65
-105.79
-104.19
-103.98
-101.78
路测短呼
11.76
15.23
-106.25
-104.33
-105.39
-102.31
KPI对比
测试配置
路测终端接通率
路测终端掉话率
路测终端切换成功率
50%加载
62.5%加载
50%加载
62.5%加载
62.5%加载
62.5%加载
路测长呼
--
--
--
--
100%
100%
路测短呼
98%
96.36%
0
3.6%
100%
98.08%
▪根据上面的测试结果,可以看出与前面两节的性能相比,终端发射功率和网络侧ISCP和RTWP有所降低,反映出了频率复用系数增加后对性能的提升。
▪根据统计的50%加载时KPI的性能比较可以看出,此时的路测长呼和短呼时的切换成功率相同,路测短呼时的接通率与频率复用为1时性能接近,掉话率性能有所提高,根据分析此时频率复用为2时的性能相比频率复用为1时有所改善,测试结果中接通率增益不明显,是由于测试的时间较短统计误差引起的。
▪根据50%加载时的性能与62.5%加载时性能的比较可以看出,62.5%加载时终端发射功率有所增加,统计的KPI性能也有所下降。
◆单频点HSDPA测试每小区两个用户:
测量量对比
测试配置
UETXPOWER
网络侧ISCP
网络侧RTWP
切换成功率
1×1复用
1×2复用
1×1复用
1×2复用
1×1复用
1×2复用
1×1复用
1×2复用
静止测试
-2.54
-11.68
-106.25
-107.05
-97.88
-97.61
--
--
移动测试
11.07
7.33
-107
-107.14
-105.42
-106.47
98.28%
100%
▪根据发射功率,可以看出1×2复用时明显降低,有一定的增益,ISCP和RTWP没有明显增益;
▪比较移动和静止时统计的切换成功率的性能,可以看出静止时的测试结果要明显好于移动时的结果,这与信道的衰落特性有关;
▪关于吞吐量,静止测试时性能明显好于移动测试时的性能,有约20%的提升;1×2频率复用的吞吐量比1×1频率复用时有一定的增加,但不明显。
●测试结论总结
◆频率复用系数为1,打开同频和关闭同频,性能有差别,差别不大,主要体现在终端发射功率的降低和网络KPI性能的优化。
◆频率复用系数为1的情况下,单频点、2频点性能接近,这是由于测试中资源占用和业务加载情况相同。
◆从测试数据指标看,频率复用系数1和2时都有较好的性能,而频率复用为2时的性能要优于频率复用系数1组网方式。
◆HSDPA业务,静止时的性能优于移动下的性能,其中终端发射功率静止测试时相对于移动测试时有明显的降低,网络吞吐量在静止时有约20%的提升;
◆从测试总体情况分析:
在加载50%~最大负荷(62.5%)的条件下,结合使用同频算法和相关RRM算法,频率复用系数为1组网是可行的;实际组网时,如果条件允许使用更大的频率复用系数,组网性能和容量会有进一步提升。
三、试验主要成果
1.试验的创新点
对于TFFR打开、关闭情况下的信号质量对比测试,为TFFR的现网表现提供了重要依据;
给出了同频干扰隔离度参数建议值:
对密集城区,同频干扰隔离度参数建议设置为6-12dB,一般情况建议8dB。
对一般城区,同频干扰隔离度参数设置为6-12dB,一般情况建议6dB。
根据TFFR测试结果,给出了TFFR的部署建议:
TFFR是面向网络负荷较重时的小区间同频干扰抑制的算法。
在话务不高的地区,TFFR不建议打开。
给出了多小区联合检测在不同频率复用系数和不同频点配置下的测试性能对比结论,为多小区联合检测的应用提供了参考依据。
2.试验输出建议
本次试验具有针对性强、应用性强、可操作性强、基本算法和模型周密、应用效果较好等特点。
本次试验的研究成果可以直接应用在今后实际的工程建设中。
同时,本课题提出了合理的网络规划(包括站点规划、频率规划)建议,在一定程度上解决TD-SCDMA现有网络的同频干扰,为同频组网方案研究提供技术依据。
另外,课题中的部分研究成果、基本算法和研究方法可以推广到其它省份移动网络的规划和工程建设中。
四、下一步工作建议
●TD-TFFR存在的问题和下阶段研究建议
◆内外圈调整需要使用周期性PCCPCHRSCP测量报告,可能会导致现有的信令负荷提高几十倍;
◆高速用户可能来不及先调整再切换,尤其对于切换带窄以及NodeB内扇区间的切换;
◆过多的重配带来的掉话率提升、资源利用率下降、RNC处理负荷提升、空口负荷的抬升,从之前PS业务进行了RBC重配带来的性能下降来看,这个问题可能无法忽视;
◆终端兼容性存在问题,测试发现在同时进行周期性RSCP测量以及事件测量的情况下,部分终端无法及时准确地上报1g/2a事件;
◆下阶段建议进行更多场景下验证,尤其是高速场景;同时,不断进行规模验证,综合考虑各种网络KPI指标及其负面影响,保证在减少同频干扰带来的同时,减少给网络带来的负面影响。
●多小区联合检测
◆现阶段的测试以及结论还是基于小范围的测试,可能不能完全反应真实场景下的情况;
◆下一步建议先选择负载较大的一个区域开启同频联合检测算法,观察同频算法开启后的网络性能变化情况。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- TDSCDMA 公共 信道 业务 干扰 研究 解决方法
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)