TD—LTE系統(tǒng)內(nèi)上行干擾分析研究

栗永生 孫堯 孫偉 王鑫堯

摘要：隨著LTE網(wǎng)絡負荷的逐步增加，其系統(tǒng)內(nèi)干擾逐漸顯現(xiàn)，如何精準判斷干擾是由于系統(tǒng)內(nèi)的用戶產(chǎn)生并據(jù)此完成優(yōu)化調(diào)整就成了目前LTE網(wǎng)絡發(fā)展迫切需要解決的問題。本文研究了系統(tǒng)內(nèi)干擾產(chǎn)生的原因，明確了系統(tǒng)內(nèi)干擾特征，并選定現(xiàn)網(wǎng)試點完成了參數(shù)和天饋優(yōu)化調(diào)整，有效降低了系統(tǒng)內(nèi)的干擾水平，并在優(yōu)化過程結(jié)合切換次數(shù)明確了干擾貢獻度，為后續(xù)自動化的批量分析及優(yōu)化調(diào)整奠定了基礎。

關鍵詞：TD-LTE 系統(tǒng)內(nèi)干擾 上行干擾

中圖分類號：TN929.5 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2016）07-0039-02

1 前言

對于移動通信網(wǎng)絡，保證業(yè)務質(zhì)量的前提是使用干凈的頻譜，即該頻段沒有被其他系統(tǒng)使用或干擾，否則，會使受干擾系統(tǒng)的性能以及用戶感知受到較大的負面影響。隨著LTE網(wǎng)絡大規(guī)模建設和發(fā)展，移動TD-LTE由于制式和頻段問題更容易受到干擾，目前TD-LTE受到系統(tǒng)間干擾主要為廣電干擾、聯(lián)通FDD雜散干擾、聯(lián)通TDD因幀偏置不一致導致的雜散干擾、移動自身GSM諧波、互調(diào)干擾以及屏蔽器等導致的外部干擾，針對系統(tǒng)間干擾，已形成較為成熟的干擾判決及解決辦法[1]，但是針對系統(tǒng)內(nèi)小區(qū)間干擾研究隨著網(wǎng)絡負荷的逐步增多越發(fā)顯現(xiàn)，如何確定明確干擾為小區(qū)間干擾并消除其干擾就成為迫切需要解決的問題。

2 TD-LTE系統(tǒng)內(nèi)上行干擾理論分析

TD-LTE系統(tǒng)內(nèi)的上行干擾是移動用戶產(chǎn)生的，由于移動用戶所處的位置以及什么時間做什么業(yè)務是隨機變化的，那么其整個干擾是隨機變化的。具體產(chǎn)生如圖1所示。

圖中，兩個用戶UE1和UE2駐留在相近的兩個不同同頻小區(qū)，分別向基站eNodeB A和eNodeB B發(fā)送上行數(shù)據(jù)，由于用戶的發(fā)射天線是全向天線，UE1在向eNodeB A發(fā)送信息（黃線）的同時，也向eNodeB B發(fā)送了此信息（紅線），這樣eNodeB B統(tǒng)計到UE1產(chǎn)生的上行干擾，其干擾程度與UE1的位置以及UE1的發(fā)射功率有關。且其干擾特性符合對數(shù)正太分布，其干擾主要來源于第一圈基站[2]。當然，現(xiàn)網(wǎng)對UE采用上行功控，當UE1距離eNodeB A非常近，距離eNodeB B非常遠時，其對eNodeB B的干擾會非常小，針對2個基站，其干擾主要來源于重疊覆蓋區(qū)域內(nèi)的用戶。

3 TD-LTE系統(tǒng)內(nèi)上行干擾特性分析及優(yōu)化調(diào)整

結(jié)合上面理論分析，在現(xiàn)網(wǎng)選取距離相近的、存在干擾且干擾同PRB利用率強相關的基站A、B，對其分別完成開環(huán)初始功控參數(shù)調(diào)整降低UE的發(fā)射功率，完成天饋優(yōu)化調(diào)整，降低重疊覆蓋區(qū)域來評估干擾變化情況。

3.1 系統(tǒng)內(nèi)干擾小區(qū)的特性

結(jié)合LTE PUCCH和PUSCH的信道分配算法和上面的理論分析，系統(tǒng)內(nèi)干擾應該符合以下特性：

（1）100PRB干擾波形特性——系統(tǒng)閑時，PUCCH占用較多，PRB0和PRB99干擾較高，整體PRB干擾波形呈現(xiàn)2頭高中間低的碗狀特性，系統(tǒng)忙時，PUSCH占用較多，PRB0和PRB99干擾較低，整體PRB干擾波形呈2頭低中間高的碗底狀特性；

（2）PRB利用率和PRB干擾強相關——小區(qū)的PRB平均干擾值與小區(qū)的PRB利用率時變圖強相關，且趨勢幾乎一致。

結(jié)合上述（圖2圖3）明確的2個特征，選定現(xiàn)網(wǎng)2個系統(tǒng)內(nèi)干擾小區(qū)eNodeB A和eNodeB B。

3.2 參數(shù)調(diào)整

根據(jù)前面的分析，針對系統(tǒng)忙時的干擾主要同UE發(fā)射的PUSCH信道功率有關，而PUSCH信道功控計算公式：

其中——UE最大發(fā)射功率協(xié)議規(guī)定23dBm，為傳輸帶寬，為MCS格式對應功率偏置，為UE功率調(diào)整步長，為eNodeB期望PUSCH目標功率水平，為路徑損耗補償因子[3]；主要受和的影響，為降低，在現(xiàn)網(wǎng)驗證了5組參數(shù)設置（現(xiàn)網(wǎng)設置值-87，0.7），并觀察了其干擾和RRC建立成功率的變化情況，驗證結(jié)果如下圖4圖5所示：

通過上面的調(diào)整結(jié)果可以看出，和的設置越低（最低為-105和0.4），UE的PUSCH信道功率會隨之下降，上行干擾有所降低，但降低不明顯，僅降低約1dB，但RRC建立成功率在調(diào)整期間降低了約70%，現(xiàn)場同步測試，終端上行速率下降4Mbps，由此可見通過上行功率調(diào)整對干擾抑制有限，且會導致用戶感知急速下降，得不償失。

3.3 天饋優(yōu)化

從功控角度對干擾抑制較小，那么如何控制2個小區(qū)重疊覆蓋度就成了問題解決的唯一途徑。通過前面的分析我們得知系統(tǒng)內(nèi)干擾小區(qū)受其周邊一圈同頻小區(qū)影響較大，那么如果判斷周邊那些小區(qū)對干擾的貢獻度最大，就成了聚焦問題的關鍵。

提取eNodeB A小區(qū)與eNodeB B兩小區(qū)兩兩切換指標，提取兩小區(qū)與同頻小區(qū)嘗試切換次數(shù)，梳理切換TOP小區(qū)，并依據(jù)其切換嘗試次數(shù)與總切換次數(shù)的比值確定干擾貢獻度，針對干擾貢獻度高的小區(qū)優(yōu)先完成RF優(yōu)化調(diào)整；如表1所示。

按照貢獻度調(diào)整基站4處，調(diào)整后的重疊覆蓋度明顯減小，調(diào)整結(jié)果如下圖6所示。

調(diào)整后，eNodeB A的干擾下降明顯，干擾平均下降4dB，降到-110dBm以下，主要由于調(diào)整小區(qū)多與其嘗試切換次數(shù)較多，eNodeB B的干擾變化較小，下降約2-3dB。具體如圖7所示。

4 總結(jié)與展望

本文通過對系統(tǒng)內(nèi)干擾產(chǎn)生的原因進行了研究，結(jié)合現(xiàn)網(wǎng)實際情況，明確了系統(tǒng)內(nèi)干擾的判決特征，并選定了現(xiàn)網(wǎng)試點完成了參數(shù)驗證，通過干擾貢獻度聚焦了干擾小區(qū)，通過優(yōu)化調(diào)整，有效降低了系統(tǒng)內(nèi)的干擾水平，但是分析和判決的處理效率略顯低下，后續(xù)可以通過引入自動化手段，依據(jù)系統(tǒng)內(nèi)干擾判斷特征，結(jié)合地理化的MR修改干擾貢獻度，更加快捷高效完成系統(tǒng)內(nèi)干擾消除。

參考文獻

[1]中國移動通信有限公司研究院、中國移動廣東公司.TD-LTE系統(tǒng)間干擾排查與規(guī)避指導手冊.

[2]李中年，魏國興.LTE上行干擾分析[J].通信技術(shù)，2010，（43）：47-50.

[3]3rd Generation Partnership Project；Technical Specification Group Radio Access Network；Evolved Universal Terrestrial Radio Access （E-UTRA）； Physical layer procedures（Release 9）.