TD-SCDMA系統干擾及解決方案

　　TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò )是一個(gè)干擾受限系統，隨著(zhù)用戶(hù)規模的增加和網(wǎng)絡(luò )頻率復用更加緊密，同頻干擾明顯增大。同頻干擾指無(wú)用信號的載頻與有用信號的載頻相同，對接收有用信號的接收機造成干擾?，F在一般采用頻率復用技術(shù)以提高頻譜效率，當小區不斷分裂、基站服務(wù)區不斷縮小、同頻復用系數增加時(shí)，大量的同頻干擾將取代人為噪聲和其他干擾成為小區的主要約束。這時(shí)移動(dòng)無(wú)線(xiàn)電將由噪聲受限環(huán)境變?yōu)楦蓴_受限環(huán)境。當同頻干擾的載波干擾比（C/I）小于某個(gè)特定值時(shí)，就會(huì )直接影響到手機的通話(huà)質(zhì)量，嚴重時(shí)會(huì )產(chǎn)生掉話(huà)或無(wú)法建立正常的呼叫。同頻干擾是3G無(wú)線(xiàn)系統面臨的共性問(wèn)題。TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò )由于擴頻增益小、不支持軟切換等特性，同頻干擾將直接影響其網(wǎng)絡(luò )容量和質(zhì)量。為了保持網(wǎng)絡(luò )性能穩定，在TD- SCDMA網(wǎng)絡(luò )運行初期需要通過(guò)模擬加載的方式預先評估TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò )在用戶(hù)數量上升后可能產(chǎn)生的質(zhì)量問(wèn)題，提前驗證相應的優(yōu)化措施。

模擬加載測試高負荷網(wǎng)絡(luò )干擾情況

　　真實(shí)加載需要大量的人力物力資源，給驗證工作造成了一定的困難，而模擬加載利用在Node B側、RNC側修改參數并進(jìn)行設置即可進(jìn)行驗證。通過(guò)仿真分析、單站和局部區域真實(shí)加載的方法，能夠估算出一定組網(wǎng)場(chǎng)景下模擬加載的功率負荷與真實(shí)用戶(hù)負荷的換算關(guān)系以及模擬R4載波網(wǎng)絡(luò )負荷上升后網(wǎng)絡(luò )干擾的情況，制定的加載方式如下：

● 在4個(gè)下行時(shí)隙，即T S3、T S4、TS5、TS6的SF=16后8個(gè)碼道上進(jìn)行模擬用戶(hù)占用，模擬占用的資源真實(shí)用戶(hù)不能接入；
● 按照每載波單通道模擬加載功率0.2W計算，8通道下行加載總功率為1.6W，每碼道加載功率為23 dBm；
● 賦形方式為定向隨機賦形。紹興移動(dòng)以此加載方式進(jìn)行了不同負荷下的網(wǎng)絡(luò )質(zhì)量評估，網(wǎng)絡(luò )質(zhì)量受網(wǎng)絡(luò )負荷的影響異常明顯，見(jiàn)表1。通過(guò)對網(wǎng)絡(luò )加載后的KPI與路測惡化分析可以得到以下結論：

⑶鄰區優(yōu)化

　　鄰區關(guān)系的配置問(wèn)題會(huì )導致UE不能順利通過(guò)小區重選或切換工作到最合適的小區，產(chǎn)生用戶(hù)感知上的覆蓋問(wèn)題。鄰區優(yōu)化應基于網(wǎng)絡(luò )的拓撲關(guān)系添加明顯漏配的共站鄰區和緊密正對鄰區，刪除3層以外的背向鄰區；基于cell－ncell話(huà)務(wù)統計刪除一個(gè)月內沒(méi)有切換關(guān)系的2層鄰區；根據掃頻數據對相鄰小區做分析，將鄰區補充完整。

⑷普通天線(xiàn)小區優(yōu)化

　　由于城區站址選擇困難，網(wǎng)絡(luò )建設初期為了彌補覆蓋的空洞，建設了一定數量的街道站或者多系統集成天線(xiàn)。這些小區均采用普通天線(xiàn)，沒(méi)有智能天線(xiàn)的賦形增益，上行鏈路損失9dB的接收分集增益，下行鏈路損失3～5dB的賦形增益，可能導致上下行鏈路不平衡。倘若普通天線(xiàn)的功率參數配置與正常宏站沒(méi)有進(jìn)行針對性的差異化設置，將進(jìn)一步導致上下行鏈路的不平衡。因此需要從功率參數及覆蓋優(yōu)化兩方面入手，使用單通道設備＋普通天線(xiàn)的站點(diǎn)，用于彌補覆蓋空洞。在覆蓋方面，可以通過(guò)RF優(yōu)化控制補盲站點(diǎn)的覆蓋，使 UE減少占用該類(lèi)站點(diǎn)的概率，從而降低故障發(fā)生的概率。在功率分配上，該類(lèi)站點(diǎn)的PCCPCH相對較小，業(yè)務(wù)級的最大業(yè)務(wù)信道鏈路功率采用基于單碼道 PCCPCHPower偏置方式配置。在PCCPCHPower配置為300的情況下，12.2kbit/s業(yè)務(wù)單Path單碼道最大可用功率為 300-30（雙碼道到單碼道的轉換）-30（鏈路功率的偏置）=240，即24dBm。24dBm的功率對于8Path室外宏站通?？梢詽M(mǎn)足需求，但是對于單通道的站點(diǎn)由于缺少下行賦形增益，需要提升該功率偏置以滿(mǎn)足UE對下行功率的需求，該參數建議設置為60。

⑸TOP小區優(yōu)化

　　Top小區對OMC話(huà)務(wù)統計起著(zhù)關(guān)鍵性作用，直接影響到話(huà)務(wù)統計指標。在模擬加載期間應成立專(zhuān)門(mén)的話(huà)務(wù)統計KPI性能保障小組，每日兩次梳理話(huà)務(wù)統計 KPI的Top小區并及時(shí)處理。話(huà)務(wù)統計KPI的Top小區主要是高掉話(huà)、接入成功率低、TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò )內切換成功率低或2G、3G網(wǎng)絡(luò )切換成功率低的小區。

3.2 參數優(yōu)化

⑴功率參數

　　在模擬加載下，相對輕載網(wǎng)絡(luò )需對外環(huán)、開(kāi)環(huán)功率參數進(jìn)行優(yōu)化調整，使得用戶(hù)功率能夠保證C/I的要求，同時(shí)避免功率競抬。增大用戶(hù)的下行初始發(fā)射功率和上行期望接收功率可以提高用戶(hù)抗干擾能力，改善用戶(hù)接入成功率和切換成功率。下行DPCH最大發(fā)射功率和MinDlTxPwr、InitTxPwr用于無(wú)線(xiàn)鏈路建立、重配置，是為每條DPCH的下行功率所做的一個(gè)限定。該參數是相對功率值，針對于單碼道PCCPCH功率而言，該參數設置過(guò)大可能對其他扇區形成干擾，過(guò)小可能會(huì )導致無(wú)線(xiàn)鏈路建立失敗。在高負荷場(chǎng)景下，加大該參數將有助于提供更大的功率以對抗鄰區干擾。

⑵切換參數優(yōu)化

　　在密集區域中突發(fā)干擾比較多，用戶(hù)在小區邊緣時(shí)還未來(lái)得及切換就有可能已經(jīng)掉話(huà)，或者在切換過(guò)程中因切換帶的干擾過(guò)大，用戶(hù)不能正常地收到網(wǎng)絡(luò )側的請求消息導致掉話(huà)。在幾個(gè)干擾較大的區域，優(yōu)化切換參數使得切換發(fā)生的地點(diǎn)避開(kāi)干擾較密集的區域，提前切換到目標小區。切換時(shí)間遲滯設置過(guò)大將會(huì )導致UE無(wú)法及時(shí)切換，甚至發(fā)生掉話(huà)，反之會(huì )導致乒乓切換。密集城區信號多變，局部區域采用較短的切換時(shí)間遲滯有助于及早切換到新小區，從而避免干擾。

⑶尋呼優(yōu)化調整

　　在空載和模擬功率加載下均出現了因CN下發(fā)尋呼消息時(shí)因被叫在進(jìn)行位置更新未收到尋呼消息，導致主叫未接通。此類(lèi)原因占總未接通的30％～50％。被叫的位置更新分兩種情況：被叫 UE在呼叫過(guò)程中跨LAC區系統內切換，切換完成后在新的LAC發(fā)起位置更新；被叫UE在呼叫過(guò)程中發(fā)生2G、3G網(wǎng)絡(luò )切換，切換完成后在2G網(wǎng)絡(luò )發(fā)起位置更新。對UE正在發(fā)起位置更新的情況，設置尋呼等待機制，打開(kāi)精確尋呼功能；解決跨LAC/異系統間切換過(guò)程中的尋呼失敗。當CN發(fā)現被叫UE在位置更新時(shí)，暫緩下發(fā)尋呼消息，待UE完成位置更新后，在新的位置區下發(fā)尋呼消息。對UE在新的LAC區尚未發(fā)起位置更新的情況，優(yōu)化2次尋呼策略，增大2次尋呼的時(shí)間間隔，為UE發(fā)起位置更新?tīng)幦「嗟臅r(shí)間。

⑷信令幀發(fā)送策略?xún)?yōu)化　

　　物理信道重配置消息和測量控制消息在網(wǎng)絡(luò )側下發(fā)，由于干擾或弱覆蓋，UE未收到或不能正確解調。UE收到消息后會(huì )發(fā)送ACK，若網(wǎng)絡(luò )側沒(méi)有收到ACK，則間隔一定的時(shí)間重傳此消息，直至最大次數后拆鏈。模擬加載后調整在RLC層消息的重發(fā)次數至最大的32次。

⑸速率匹配參數　

　　速率匹配（RM）又稱(chēng)為打孔限制，其主要目的是使多個(gè)傳輸信道復用后總比特數能滿(mǎn)足物理層信道資源承載的要求。在高話(huà)務(wù)情況下信令接續格外重要，信令丟失會(huì )導致接入時(shí)間過(guò)長(cháng)、切換不及時(shí)、掉話(huà)等現象。通過(guò)RM能夠提高信令傳輸等級，保障信令可靠傳輸。在物理層資源給定的情況下，采用不同的RM參數調整多個(gè)傳輸信道間資源占用的比例，以達到多個(gè)傳輸信道的性能平衡。通過(guò)改變RM參數，考量業(yè)務(wù)信道和信令信道之間的性能關(guān)系；找到一組最優(yōu)的RM參數值，使得業(yè)務(wù)信道的性能惡化程度在可接受范圍之內，使信令信道的性能能夠明顯提高，在小區邊緣用戶(hù)或用戶(hù)切換的情況下，優(yōu)先保證信令正確傳輸，達到降低用戶(hù)掉話(huà)率，提升系統KPI的目的。
RRM算法

⑴DCA算法

　　傳統的DCA主要考慮當前小區的負荷、干擾、碼資源占用以及終端的能力信息等，為用戶(hù)分配合適的無(wú)線(xiàn)資源。上行方向根據上行RTWP和上行ISCP綜合得到的上行軟資源、上行剩余碼道數量，下行方向根據下行的剩余功率計算得到的下行軟資源、下行剩余碼道數量。載頻選擇的原則包括根據載頻剩余軟資源排序、載頻剩余碼道排序、載頻優(yōu)先級排序、接入用戶(hù)業(yè)務(wù)類(lèi)型排序。時(shí)隙選擇的原則會(huì )更多地衡量各時(shí)隙的干擾情況、基于空間角度信息的干擾評估、基于剩余資源數的干擾評估。傳統的DCA算法更多是依據小區內的干擾和功率綜合考慮分配資源，對于鄰區干擾考慮較少，而實(shí)際上，目前影響網(wǎng)絡(luò )性能的因素主要為鄰區間的干擾，即處在相鄰小區邊緣同頻同時(shí)隙用戶(hù)間的相互干擾。根據鄰區的干擾信息分配資源是針對干擾進(jìn)行規避的有效策略，該方法主要用于改善TD-SCDMA系統中相鄰小區間的同頻干擾問(wèn)題。一個(gè)全面的DCA算法應該綜合考慮3個(gè)因素。

●時(shí)間：接入資源分配、切換資源調整；
●對象：頻點(diǎn)、時(shí)隙、碼道、方向資源；
●參考依據：本小區與鄰小區協(xié)同、基于終端與基站測量數據利用和上下行干擾均衡情況。

⑵TFFR算法

　　TFFR算法的基本原理是RNC通過(guò)UE測量PCCPCH以判斷UE在小區中的位置，將處于小區邊緣的UE盡可能地分配在異頻上，從而制造一個(gè)同頻隔離帶，以達到消除彼此干擾的目的，如圖1所示。當UE處于半覆蓋載波時(shí)，RNC需要將UE服務(wù)小區的信號與其所有鄰區信號進(jìn)行比較，只有當服務(wù)小區的信號與所有鄰區信號滿(mǎn)足一定條件時(shí)才發(fā)起半覆蓋載波向全覆蓋載波的切換。當UE處于全覆蓋載波時(shí)，RNC將UE服務(wù)小區的信號與其最強鄰區信號進(jìn)行比較，當滿(mǎn)足一定條件時(shí)發(fā)起全覆蓋載波向半覆蓋載波的切換。為防止信號波動(dòng)導致UE在全覆蓋載波和半覆蓋載波間的乒乓切換，TD-SCDMA系統需要設置防乒乓定時(shí)器以提升TFFR的性能。TFFR解決了小區邊緣的同頻干擾問(wèn)題，提高切換成功率的同時(shí)降低了同頻干擾，從而提升了網(wǎng)絡(luò )性能。

TD-SCDMA高負荷網(wǎng)絡(luò )

優(yōu)化效果

　　紹興移動(dòng)進(jìn)行了模擬加載。加載前后相關(guān)KPI變化情況見(jiàn)表2。

表2. 加載前后相關(guān)KPI變化

⑴接入成功率對比分析

　　55％網(wǎng)絡(luò )負荷加載后，接通率指標略有下降。經(jīng)過(guò)算法優(yōu)化后提升較為明顯，主要是關(guān)閉單信令切換開(kāi)關(guān)，減少接入過(guò)程中的信令交互，提升了接通率；系統優(yōu)化后，接通率指標得到了進(jìn)一步提升，主要是尋呼策略的優(yōu)化，解決了被叫位置更新導致主叫未接通（此類(lèi)原因占總未接通的30％～50％）問(wèn)題。

⑵掉話(huà)率對比分析

　　55％網(wǎng)絡(luò )負荷加載后，掉話(huà)率指標下降明顯，通過(guò)TFFR、時(shí)隙均分等算法優(yōu)化，掉話(huà)率降低至1.7％。通過(guò)第四階段模擬加載我們對紹興移動(dòng)的TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行全面深入的優(yōu)化，對于每一個(gè)異常事件點(diǎn)在現場(chǎng)進(jìn)行了復測，模擬加載前后進(jìn)行了大量的RF優(yōu)化調整、算法的精細優(yōu)化、功率參數的調整等工作。使系統優(yōu)化后的指標較第三階段有很明顯的提升，基本在1％以?xún)?。通過(guò)紹興移動(dòng)模擬加載操作可以看出，高負荷條件下的系統和網(wǎng)絡(luò )優(yōu)化措施可有效改善高負載網(wǎng)絡(luò )性能和客戶(hù)感知。同頻干擾算法在大幅提升網(wǎng)絡(luò )性能的同時(shí)（第三階段未開(kāi)啟同頻干擾算法時(shí)掉話(huà)率為 5.75％，接通率為97.30％），基礎網(wǎng)絡(luò )優(yōu)化和多個(gè)算法之間的配合（如TFFR軟頻率復用、iDCA算法、功率參數優(yōu)化、頻率配置優(yōu)化、特殊站型街道站優(yōu)化、Top站點(diǎn)RF優(yōu)化等）可以進(jìn)一步提升網(wǎng)絡(luò )性能（系統優(yōu)化后掉話(huà)率為1.70％、接通率為98.10％）。

　　結束語(yǔ)

　　本次紹興移動(dòng)模擬加載測試提前暴露出高負荷場(chǎng)景下的網(wǎng)絡(luò )問(wèn)題，經(jīng)過(guò)算法應用、基礎優(yōu)化和系統參數優(yōu)化，TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò )性能得到明顯提升，達到了商用網(wǎng)絡(luò )標準。根據紹興移動(dòng)模擬加載測試中遇到的問(wèn)題（優(yōu)化后的DPCH覆蓋率只有90％左右）和經(jīng)驗，后續可以繼續開(kāi)展以下方面的持續研究。

⑴ 頻率復用直接影響網(wǎng)絡(luò )同頻干擾嚴重程度，增加頻率復用距離是降低同頻干擾的直接手段。例如，加載情況下S666小區（占全網(wǎng)小區的4.2％）掉話(huà)次數占全網(wǎng)掉話(huà)的23.75％；S666站型把6個(gè)室外頻點(diǎn)全部用完了，小區間全部是同頻，同頻干擾嚴重，此種場(chǎng)景下建議盡快增加A頻段在室外的使用；開(kāi)展A+B 頻段組網(wǎng)的頻率規劃、組網(wǎng)規劃和負荷分擔策略和算法商用課題研究。

⑵在高負荷條件下的系統和網(wǎng)絡(luò )優(yōu)化措施（如TFFR軟頻率復用、iDCA算法、功率參數優(yōu)化、頻率配置優(yōu)化、特殊站型街道站優(yōu)化、Top站點(diǎn)RF優(yōu)化等），可有效改善高負載網(wǎng)絡(luò )性能和客戶(hù)感知；加快綜合同頻干擾算法的成熟商用。

⑶目前導頻的路面覆蓋率已經(jīng)非常好，針對用戶(hù)負荷上升開(kāi)展基于業(yè)務(wù)信道覆蓋率的業(yè)務(wù)質(zhì)量?jì)?yōu)化和基于PCHR/MR/VQI的全民路測優(yōu)化，全面評估和優(yōu)化TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò )業(yè)務(wù)信道質(zhì)量和覆蓋面，持續保障并提升網(wǎng)絡(luò )質(zhì)量和用戶(hù)感知。

⑷借鑒加載優(yōu)化經(jīng)驗，針對現網(wǎng)話(huà)務(wù)熱點(diǎn)區域，進(jìn)行客戶(hù)感知提升優(yōu)化（客戶(hù)感知評估優(yōu)化/話(huà)務(wù)均衡/負載控制等）的經(jīng)驗應用和推廣，同時(shí)進(jìn)行負荷上升后的負荷預警，指導擴容和放號。

⑸同頻干擾解決方案新的研究：信令幀發(fā)送功率優(yōu)化、自適應干擾消除、基于鏈路質(zhì)量的緊急切換等；加快綜合同頻干擾算法的完善、成熟，有效支撐網(wǎng)絡(luò )用戶(hù)上量。

⑹本階段模擬加載主要研究R4載波高負荷場(chǎng)景，H載頻數據業(yè)務(wù)的高負荷場(chǎng)景需要開(kāi)展客戶(hù)感知提升研究，開(kāi)展RAN側業(yè)務(wù)識別和價(jià)值業(yè)務(wù)的優(yōu)先調度的課題研究。

⑺在高負荷場(chǎng)景下，終端類(lèi)型識別及優(yōu)先級調度保障高優(yōu)先級終端類(lèi)型（手機+G3閱讀器）的業(yè)務(wù)感受。