破解TD同頻干擾迷局

TD-SCDMA作為我國自主創(chuàng)新的第三代移動通信制式，目前已經(jīng)在全國主要城市建立了商用網(wǎng)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(wǎng)絡質(zhì)量的主要問題之一。

同頻干擾對網(wǎng)絡質(zhì)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(wǎng)絡中，同頻干擾是一個比較關(guān)鍵的問題，對提升CDMA系統(tǒng)的容量及其他關(guān)鍵指標有重要意義。在TD-SCDMA系統(tǒng)中，由于是時分系統(tǒng)，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(wǎng)的建網(wǎng)初期，由于采用的是單頻點全網(wǎng)同頻組網(wǎng)，全網(wǎng)同頻干擾很嚴重，網(wǎng)絡性能很差。后來采用了N頻點技術(shù)，但同頻干擾還是存在。TD-SCDMA網(wǎng)絡同頻干擾對業(yè)務的主要影響是網(wǎng)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(wǎng)絡容量等。TD-SCDMA網(wǎng)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(xù)續(xù)，通話過程中突然掉話，圖片下載緩慢。

TD網(wǎng)絡同頻干擾現(xiàn)象

在TD-SCDMA建網(wǎng)初期，導頻及公共信道同頻干擾問題一直是困擾網(wǎng)絡質(zhì)量的主要問題。后來采用了N頻點及UpPCHshifting技術(shù)有效的解決了這一問題。N頻點小區(qū)即一個小區(qū)有N個連續(xù)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(fā)起上行同步，接入網(wǎng)絡。剩余的(N-1)個頻點作為承載業(yè)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(tǒng)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(tǒng)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(yè)務信道的同頻干擾并沒有起很大作用。在現(xiàn)網(wǎng)中，存在比較嚴重的業(yè)務信道同頻干擾問題。即是鄰區(qū)主載波異頻，但有可能會出現(xiàn)主小區(qū)的輔載波和鄰區(qū)的主輔載波出現(xiàn)同頻情況，則在小區(qū)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(wǎng)絡部署中智能天線和多小區(qū)聯(lián)檢技術(shù)也不能完全解決業(yè)務信道鄰區(qū)同頻干擾問題。因為，智能天線性能受復雜的無線環(huán)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(cè)難以突破16VRU的聯(lián)檢限制，當下行負載高時，干擾變大，基站側(cè)的上行多小區(qū)聯(lián)檢仍難以滿足現(xiàn)網(wǎng)復雜的環(huán)境需求。

分析用戶分布與鄰區(qū)同頻干擾可知，鄰區(qū)邊緣用戶間的功率競爭會導致系統(tǒng)底噪抬升，嚴重時將導致功控失效。同頻用戶在小區(qū)邊緣集中分布時，UE之間為抵抗干擾，會產(chǎn)生功率競抬現(xiàn)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(tǒng)的干擾情況會迅速惡化。

TD網(wǎng)絡同頻干擾解決方法

1.通過網(wǎng)絡規(guī)劃改善同頻干擾

網(wǎng)絡規(guī)劃應該是最有效改善同頻干擾的方法，通過網(wǎng)絡的整體頻率規(guī)劃，可以盡量避免鄰區(qū)出現(xiàn)同頻現(xiàn)象。尤其現(xiàn)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(wǎng)絡規(guī)劃有效解決鄰區(qū)的業(yè)務信道同頻干擾帶來好處，但對系統(tǒng)設備及終端的實現(xiàn)提出了更高的要求。可能需要系統(tǒng)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(qū)覆蓋

現(xiàn)在提出的A+B頻段TD網(wǎng)絡規(guī)劃方案有很多種，但具體的實現(xiàn)方案需要綜合考慮網(wǎng)絡的覆蓋環(huán)境、容量等要求，并盡可能降低實現(xiàn)的技術(shù)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(xiàn)N頻點組網(wǎng)。這種方式就要求系統(tǒng)設備在同一小區(qū)內(nèi)即支持A頻段又支持B頻段，也保證了現(xiàn)網(wǎng)終端的正確駐留，主頻點可用數(shù)量的增加提升了公共信道的覆蓋質(zhì)量，從而提升網(wǎng)絡質(zhì)量。

在TD網(wǎng)絡規(guī)劃時，也應該通過調(diào)整天線傾角等盡量減小鄰區(qū)的越區(qū)覆蓋，從而減小鄰區(qū)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(qū)之間的同頻干擾，通過網(wǎng)絡側(cè)的載頻調(diào)配算法使小區(qū)內(nèi)的不同區(qū)域終端選擇不同的載波駐留。TFFR技術(shù)仍然保持N頻點組網(wǎng)中公共信道僅配置在主載波上的特點。小區(qū)覆蓋呈一個同心圓，內(nèi)圓為主載波覆蓋，外圓用輔載波覆蓋，見圖所示。網(wǎng)絡側(cè)可以根據(jù)終端的測量報告，動態(tài)調(diào)整不同位置終端的工作載頻，是處于小區(qū)交界處的終端盡量改正在主載波上，處在小區(qū)中心區(qū)的終端盡量工作在輔載波上。由于相鄰小區(qū)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(tài)，降低了同頻干擾。并且在小區(qū)內(nèi)設置切換帶，即主載波和輔載波之間的切換帶。

TFFR通過網(wǎng)絡側(cè)RRM算法在相鄰小區(qū)交界帶通過對終端駐留載波的動態(tài)調(diào)整，從而盡量構(gòu)建一個異頻帶。這樣保證鄰小區(qū)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(yè)務質(zhì)量下降的情況出現(xiàn)。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(yè)務到交界帶時，直接將其切換到鄰區(qū)。