TD-LTE同頻組網容量探析

袁小平

【摘要】??? 本文從TD-LTE同頻組網的特點入手，分析影響同頻組網容量的主要因素，圍繞解決干攏問題，介紹干擾隨機化、干擾消除和干擾協調、調度策略優化等干擾抑制技術，小區布局優化、小區數目增加等提高頻譜利用率措施，探析同頻組網容量提升方法。

【關鍵詞】??? LTE??? 同頻組網??? 容量

TD-LTE系統容量是滿足一定用戶和業務的速率與質量要求的系統能力，衡量小區容量的指標為服務小區內用戶數量以及總體吞吐量。系統容量受頻率帶寬、基站數量、信道特性、頻譜效率等多種因素的影響，同頻組網方式頻譜資源利用效率高，在頻譜資源一定時，能有效提升系統容量。其還支持非對稱頻段運用，在網絡設計、建設、增容時頻率規劃相對簡單，組網部署靈活，可較好發揮TD-LTE優勢。

一、TD-LTE同頻組網的特點

TD-LTE系統同頻組網是在網絡各小區使用相同頻點的組網，頻率復用因子為1，其頻譜效率最高的組網方式。同頻組網的可用性，是基于OFDMA的干擾隨機化，應用信道編碼、CDMA（碼分多址 ）等多種增強技術抑制同頻干擾來實現的，系統的抗干擾能力，隨負載的增加而減弱。應用中當小區覆蓋范圍超出規劃時，相鄰小區間干擾突出，影響信道質量，嚴重時會使用戶無法連接，熱點區域更加明顯，解決TD-LTE同頻干擾問題是系統同頻組網運用的關鍵。

二、影響TD-LTE同頻組網容量的主要因素

TD-LTE同頻組網的用戶容量，除受制于頻譜帶寬和基站數量外，還是取決于基站的PDCCH和PUCCH能支持的用戶數量。PUCCH在頻域寬度有較大的靈活性，根據需要占用更多的RB，同時PUSCH也可傳輸上行信令，上行用戶數不是系統的瓶頸。而PDCCH是一個干擾受限的信道，單個小區的PDCCH占用率有一定的上限，是系統用戶容量的“關健”。在熱點小區邊緣，由于同頻干擾的存在，使PDCCH SINR過低，PDCCH覆蓋率受限，用戶的PDCCH BLER難以滿足要求，是影響系統容量與覆蓋能力的主要因素。

三、同頻組網容量提升主要方法

1、干擾抑制。1.干擾隨機化：是將干擾信號隨機化，隨機化并不降低干擾信號的能量，而是其使干擾特性近似“白噪聲”，為終端抑制提供條件，形式有加擾、交織和跳頻，由于干擾隨機化只是白化了干擾，沒能實質減少系統的干擾信號，因此信噪比改善在程度上有限。2.干擾消除：小區間干擾消除是對干擾小區的信號進行某種程度的解調甚至解碼，然后利用接收機的處理增益從接收信號中來消除干擾信號分量，主要有干擾抑制和基于干擾重構的干擾消除二種方法。3.干擾協調：通過管理無線資源使得小區間干擾得到控制。以小區間協調的方式對資源的使用進行限制，包括限制哪些時頻資源可用，或者在一定的時頻資源上限制其發射功率，從而提高相鄰小區在這些資源的SINR，提高小區邊緣的數據速率，改善邊緣用戶業務質量，ICIC從資源協調方式上有三類：FFR全頻率復用，SFR軟頻率復用，FFR部分頻率復用，其中軟頻率復用在頻譜利用率和調度復雜度上達到了較好的平衡，在業界使用較多。4.調度策略優化：TD-LTE系統是時、頻二維調度，調度策略對于系統的性能影響較大，其主要表現在較強的小區間同頻干擾情況下對于服務質量（QoS）的保證上。為此，在調度算法的設計應衡量信道質量、歷史吞吐率、QoS要求和公平性策略決定內各業務的調度優先級。在時頻、空域和功率資源分配上，應考慮用戶業務量、信道質量、QoS要求、公平性策略、用戶位置信息及鄰區干擾信息等因素。

2、小區布局優化?？茖W合理的LTE網絡結構布局，能有效降低小區間干擾。在網絡建設布局時，要注重站址位置規劃選擇，天線掛高與規劃參數適合度，避免對網絡結構損壞，增加小區間同頻干擾。

3、小區數目增加。增加小區數目是網絡容量增強的重要手段，在基站布局固定，難以增加宏站的情形下，可應用扇區分裂技術和Small Cell微基站部署等手段來增加小區數目。扇區分裂技術能夠有效提升頻譜的利用率。其用窄波束高增益天線提升網絡覆蓋，增加小區數目從而增加網絡空口容量，提升LTE基站單站容量。但扇區分裂技術在一定程度上縮小相鄰扇區了隔離度，加大LTE同頻干擾的影響。須通過精選站點、優化控制覆蓋場景周邊基站天線覆蓋、精準適配無線參數等特殊的相鄰小區干擾對消技術， 降低本站相鄰各扇區覆蓋重疊區域的干擾。Small Cell微基站部署，通過宏微基站的協同組網，解決特定區域的覆蓋和容量，增加頻譜利用率。但微基站對宏基站上下行容量、邊緣速率性能提升與其部署相對位置及頻率關系密切，部署時需要考慮覆蓋的精準定位和宏微同頻干擾問題。

結語：TD-LTE系統同頻組網，小區容量提升的主要方法有增加頻譜、增加基站和提升頻譜應用效率等多種方式，應圍繞減少同頻干攏，采用干擾隨機化、干擾消除和干擾協調（ICIC）、調度策略優化等技術進行干擾抑制，提升系統抗干擾能力，應用小區布局優化，增加小區數目等方法提升系統頻譜利用率，保障同頻組網容量的最大化。

參? 考? 文? 獻

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