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摘要:无线宽带移动通信技术快速发展,无线宽带移动通信网络日趋复杂,用户与业务量的爆炸式增长也对网络服务的质量提出越来越高的要求。随着TD—LTE网络规模、用户和业务的不断发展,同频组网的TD—LTE除了系统间干扰外,也面临着越来越严重的网内干扰问题,网内干扰与系统间干扰交织在一起严重影响用户体验,降低对网络的认可。但是网内干扰的识别和定位难度大,手段匮乏,成为目前网内干扰优化工作的难点,也是研究的重点。对此,本文研究TD—LTE网内干扰分析与优化。
关键词:TD—LTE;网内干扰分析;优化研究
1 TD—LTE技术基本介绍
1.1TD-LTE简介
TD-LTE 即 Time Division Long Term Evolution(分时长期演进),是由阿尔卡特-朗讯、诺基亚西门子通信、大唐电信、华为技术、中兴通讯、中国移动等共同开发的第四代(4G)移动通信技术与标准。TD-LTE也叫LTE TDD,TDD即指时分双工(Time-division duplex)。值得注意的是,中国媒体普遍将TD-LTE宣传为中国国产标准,事实上其技术属于LTE(长期演进技术)。
1.2TD-LTE工作原理
TDD采用的是时间来分离接收和发送信道。在TDD方式的移动通信系统中,接收和发送使用同一频率载波的不同时隙作为信道的承载,其单方向的资源在时间上是不连续的,时间资源在两个方向上进行了分配。某个时间段由基站发送信号给移动台,另外的时间由移动台发送信号给基站,基站和移动台之间必须协同一致才能顺利工作。
2 TD—LTE网内干扰分析
2.1TD—LTE上行网内干扰
TD—LTE上行干扰是指基站受到的干扰,导致基站接收机底噪抬升,上行信噪比降低,影响基站的解调性能。而TD—LTE上行网内干扰则是指由同频组网的TD—LTE邻区终端造成的上行集总干扰,属于同频干扰。TD—LTE上行网内干扰与用户数量、业务负载以及网络参数配置等因素密切相关,随着网络规模的不断扩大、用户数量的不断增加以及用户高流量行为习惯的逐步形成,TD—LTE上行网内干扰问题将越发严重。
2.2上行网内干扰识别
TD—LTE上行网内干扰的识别主要通过干扰小区100PRB底噪数据的时域、频域特性分析识别。根据大量网内干扰分析结果,网内干扰小区在时域维度呈现干扰功率强度随小区业务的忙闲时明显起伏变化趋势,业务忙时干扰功率较强,而闲时干扰功率较低或接近基础底噪值。在频域维度,网内干扰小区全天24h的100PRB干扰曲线在100PRB上呈现相似的变化趋势,但底噪功率强度却存在较大差异。另外,网内干扰小区的频域特性还与设备厂家的上行资源调度算法关系密切相关,呈现出独特的频域特点(如PUCCH信道的底噪抬升等)。基于集团TD—LTE干扰诊断系统可筛选分析干扰小区,并根据上述网内干扰特点确定小区是否受扰网内干扰。
3 TD—LTE网内干扰优化措施
3.1干扰排查思路
不论是任何一种干扰问题,都可以对其干扰产生的时间予以跟踪和定位,故此,可对其出现规律予以总结和归纳,比如,干扰问题产生时间为上午九点至下午六点,晚间时段干扰消失,周末同样无干扰现象,此时,就可基本判定干扰出现时间为白天工作时段。在实际排查工作中,往往可以根据此时间特点,大致判断干扰的来源。系统性的干扰排查,按照由简到难的原则首先检查是否存在硬件故障和其他系统内的干扰,其次考虑系统外的干扰;对于系统外的干扰,优先考虑工作频段邻近TD—LTE频谱的通信系统,后考虑工作频段远离TD—LTE频谱的通信系统,最后到未知的电器设备产生的干扰;先排查受到较强干扰且干扰持续存在的小区,后排查干扰较弱,干扰不持续的小区。
3.2干扰定位及处理
3.21系统内干扰定位及处理
判断是否由于硬件故障导致干扰产生,可远程查询被干扰小区、基站的工作状态,是否存在相关硬件故障告警,如天馈故障告警、TRX告警、基站时钟告警等。可在近端检查是否存在天线损坏、进水,馈线损坏、进水,基站跳线接错的问题。当网络中存在某个GPS失步的基站,有告警产生,或某些基站没有GPS失步告警产生,但是GPS模块可能存在隐性故障,造成GPS故障基站的上下行收发与周围基站不同步,影响周围基站或本站底噪偏高,排除GPS故障则可解决该问题。检查整片区域TD—LTE网络的时隙配置,防止个别小区存在交叉时隙配置而产生干扰。如时隙配比2(1UL:3DL)会对时隙配比1(2UL:2DL)的TD—LTE基站上行产生强烈干扰。评估网络拓扑,检查站间距是否满足要求,是否存在越区覆盖,如果不好确定施扰基站,则需要逐个关闭干扰来源方向上的基站,寻找具体的施扰基站,以便进行调整天线挂高、方位角、下倾角、功率等。
3.22系统外干扰定位及处理
针对不同的外部干扰源,不同的设备有不同的特性,一些外部通信设备的干擾,可能仅影响某一个频段,避开这些频段,则可以避免受到干扰。外部干扰的排查定位主要结合扫频定位干扰与排除干扰源的方法,关闭TD—LTE小区的下行信道,使用扫频仪连接八木天线,扫频带宽设定为系统带宽的上下扩展20MHz内,观察系统带宽内外的噪声分布,查看有无邻频的大信号。利用八木天线的定向接收特性,多个角度进行扫频,寻找最大干扰源方向,逐点扫频,定位干扰源位置。初步找到外部干扰源之后,需要进行干扰源确认过程,协调关闭干扰源,通常需要关闭干扰源电源,以查验TD—LTE系统受干扰问题是否解决。如果不便于直接关闭干扰源,可采用屏蔽的方法,将干扰信号至受扰的天线传播途径进行阻隔,再检验干扰程度是否降低。
4 结语
随着社会的发展、时代的进步,人们的生活越来越离不开网络。随着TD—LTE网络的不断扩建,用户的不断增加,其在网络领域占有一席之地,但同时对其的干扰问题也要予以重视。通过研究不断深入,排除干扰的方法不断增加,会为人们带来更好的网络体验。
参考文献:
[1]马祖燕.TD—LTE网络优化思路创新研究[D].山东大学,2017.
[2]高群.TD—LTE无线网络优化的研究与应用[D].辽宁石油化工大学,2017.
关键词:TD—LTE;网内干扰分析;优化研究
1 TD—LTE技术基本介绍
1.1TD-LTE简介
TD-LTE 即 Time Division Long Term Evolution(分时长期演进),是由阿尔卡特-朗讯、诺基亚西门子通信、大唐电信、华为技术、中兴通讯、中国移动等共同开发的第四代(4G)移动通信技术与标准。TD-LTE也叫LTE TDD,TDD即指时分双工(Time-division duplex)。值得注意的是,中国媒体普遍将TD-LTE宣传为中国国产标准,事实上其技术属于LTE(长期演进技术)。
1.2TD-LTE工作原理
TDD采用的是时间来分离接收和发送信道。在TDD方式的移动通信系统中,接收和发送使用同一频率载波的不同时隙作为信道的承载,其单方向的资源在时间上是不连续的,时间资源在两个方向上进行了分配。某个时间段由基站发送信号给移动台,另外的时间由移动台发送信号给基站,基站和移动台之间必须协同一致才能顺利工作。
2 TD—LTE网内干扰分析
2.1TD—LTE上行网内干扰
TD—LTE上行干扰是指基站受到的干扰,导致基站接收机底噪抬升,上行信噪比降低,影响基站的解调性能。而TD—LTE上行网内干扰则是指由同频组网的TD—LTE邻区终端造成的上行集总干扰,属于同频干扰。TD—LTE上行网内干扰与用户数量、业务负载以及网络参数配置等因素密切相关,随着网络规模的不断扩大、用户数量的不断增加以及用户高流量行为习惯的逐步形成,TD—LTE上行网内干扰问题将越发严重。
2.2上行网内干扰识别
TD—LTE上行网内干扰的识别主要通过干扰小区100PRB底噪数据的时域、频域特性分析识别。根据大量网内干扰分析结果,网内干扰小区在时域维度呈现干扰功率强度随小区业务的忙闲时明显起伏变化趋势,业务忙时干扰功率较强,而闲时干扰功率较低或接近基础底噪值。在频域维度,网内干扰小区全天24h的100PRB干扰曲线在100PRB上呈现相似的变化趋势,但底噪功率强度却存在较大差异。另外,网内干扰小区的频域特性还与设备厂家的上行资源调度算法关系密切相关,呈现出独特的频域特点(如PUCCH信道的底噪抬升等)。基于集团TD—LTE干扰诊断系统可筛选分析干扰小区,并根据上述网内干扰特点确定小区是否受扰网内干扰。
3 TD—LTE网内干扰优化措施
3.1干扰排查思路
不论是任何一种干扰问题,都可以对其干扰产生的时间予以跟踪和定位,故此,可对其出现规律予以总结和归纳,比如,干扰问题产生时间为上午九点至下午六点,晚间时段干扰消失,周末同样无干扰现象,此时,就可基本判定干扰出现时间为白天工作时段。在实际排查工作中,往往可以根据此时间特点,大致判断干扰的来源。系统性的干扰排查,按照由简到难的原则首先检查是否存在硬件故障和其他系统内的干扰,其次考虑系统外的干扰;对于系统外的干扰,优先考虑工作频段邻近TD—LTE频谱的通信系统,后考虑工作频段远离TD—LTE频谱的通信系统,最后到未知的电器设备产生的干扰;先排查受到较强干扰且干扰持续存在的小区,后排查干扰较弱,干扰不持续的小区。
3.2干扰定位及处理
3.21系统内干扰定位及处理
判断是否由于硬件故障导致干扰产生,可远程查询被干扰小区、基站的工作状态,是否存在相关硬件故障告警,如天馈故障告警、TRX告警、基站时钟告警等。可在近端检查是否存在天线损坏、进水,馈线损坏、进水,基站跳线接错的问题。当网络中存在某个GPS失步的基站,有告警产生,或某些基站没有GPS失步告警产生,但是GPS模块可能存在隐性故障,造成GPS故障基站的上下行收发与周围基站不同步,影响周围基站或本站底噪偏高,排除GPS故障则可解决该问题。检查整片区域TD—LTE网络的时隙配置,防止个别小区存在交叉时隙配置而产生干扰。如时隙配比2(1UL:3DL)会对时隙配比1(2UL:2DL)的TD—LTE基站上行产生强烈干扰。评估网络拓扑,检查站间距是否满足要求,是否存在越区覆盖,如果不好确定施扰基站,则需要逐个关闭干扰来源方向上的基站,寻找具体的施扰基站,以便进行调整天线挂高、方位角、下倾角、功率等。
3.22系统外干扰定位及处理
针对不同的外部干扰源,不同的设备有不同的特性,一些外部通信设备的干擾,可能仅影响某一个频段,避开这些频段,则可以避免受到干扰。外部干扰的排查定位主要结合扫频定位干扰与排除干扰源的方法,关闭TD—LTE小区的下行信道,使用扫频仪连接八木天线,扫频带宽设定为系统带宽的上下扩展20MHz内,观察系统带宽内外的噪声分布,查看有无邻频的大信号。利用八木天线的定向接收特性,多个角度进行扫频,寻找最大干扰源方向,逐点扫频,定位干扰源位置。初步找到外部干扰源之后,需要进行干扰源确认过程,协调关闭干扰源,通常需要关闭干扰源电源,以查验TD—LTE系统受干扰问题是否解决。如果不便于直接关闭干扰源,可采用屏蔽的方法,将干扰信号至受扰的天线传播途径进行阻隔,再检验干扰程度是否降低。
4 结语
随着社会的发展、时代的进步,人们的生活越来越离不开网络。随着TD—LTE网络的不断扩建,用户的不断增加,其在网络领域占有一席之地,但同时对其的干扰问题也要予以重视。通过研究不断深入,排除干扰的方法不断增加,会为人们带来更好的网络体验。
参考文献:
[1]马祖燕.TD—LTE网络优化思路创新研究[D].山东大学,2017.
[2]高群.TD—LTE无线网络优化的研究与应用[D].辽宁石油化工大学,2017.