GSM網(wǎng)絡(luò )降低網(wǎng)絡(luò )底噪干擾提升質(zhì)量

用戶(hù)數量的持續攀升，給中國移動(dòng)GSM網(wǎng)絡(luò )帶來(lái)越來(lái)越沉重的負荷。駐留在2G網(wǎng)絡(luò )上的用戶(hù)對不同業(yè)務(wù)的需求，尤其是對數據業(yè)務(wù)的需求持續增長(cháng)，需要運營(yíng)商持續擴容網(wǎng)絡(luò )、小區分裂來(lái)滿(mǎn)足，而擴容、小區分裂又導致GSM網(wǎng)絡(luò )底部噪聲不斷抬升，需要更強的基站信號來(lái)保障通信要求的C/I（載干比），進(jìn)而要求建設更多的基站。這樣的惡性循環(huán)直接影響了手機用戶(hù)的通話(huà)質(zhì)量。

此外，移動(dòng)GSM網(wǎng)絡(luò )數據業(yè)務(wù)占用的無(wú)線(xiàn)資源已經(jīng)超過(guò)語(yǔ)音業(yè)務(wù)，而數據業(yè)務(wù)沒(méi)有開(kāi)啟下行功率控制，數據業(yè)務(wù)的大量使用也客觀(guān)抬升了網(wǎng)絡(luò )的底部噪聲。對此，網(wǎng)優(yōu)工程師正在積極尋找各種降低網(wǎng)絡(luò )干擾、提高語(yǔ)音質(zhì)量的辦法，包括開(kāi)通AMR、GPRS下行功控、動(dòng)態(tài)數據資源調控等，其中上行分集接收技術(shù)中的空時(shí)干擾抑制合并算法STIRC可通過(guò)先進(jìn)的信號處理算法降低底噪干擾，提高通話(huà)質(zhì)量。

有效利用分集接收技術(shù)

分集接收技術(shù)是一項典型的抗衰落技術(shù)，可以有效提高多徑衰落信道下的傳輸可靠性?？臻g分集技術(shù)已成功應用于模擬移動(dòng)通信系統，GSM系統的上行鏈路基站端，廣泛采用分集接收技術(shù)，本文主要討論在上行鏈路分集接收技術(shù)使用的算法。

空時(shí)干擾抑制合并算法（STIRC）是上行分集接收技術(shù)中干擾抑制合并算法（IRC）的增強版本。IRC是一種比較先進(jìn)的干擾抑制算法，可以提高GSM系統中的信號接收質(zhì)量；這一技術(shù)主要應用于基站的上行鏈路，通過(guò)天線(xiàn)的分集接收，接收到的信號通過(guò)“合并算法”給出不同的權值，經(jīng)過(guò)加權合并后，輸出到均衡器進(jìn)行信道解碼。對于上行信號合并，平均增益合并（EGC）最簡(jiǎn)單，但效果最差；最大比合并（MRC）比較簡(jiǎn)單，通過(guò)估計不同支路的信道狀態(tài)，提供各支路的權值比例，可以獲得3~5dB的C/I 增益。IRC 比MRC 復雜很多，但能夠取得更優(yōu)的效果，最高可以獲得11dB 的C/I 增益。

STIRC算法主要針對2G基站上行分集接收，將終端發(fā)出的上行信號聯(lián)合進(jìn)行信號干擾消除處理，降低網(wǎng)絡(luò )底部噪聲，從而達到降低基站發(fā)射功率、提升上行鏈路通話(huà)質(zhì)量（對端聽(tīng)到的聲音）的目的。

STIRC與IRC的主要區別是：IRC首先檢測并抑制各分支上的干擾，然后再對各分支采用MRC，即根據每條參與合并分支的信噪比加權，IRC對單干擾源（如共道或鄰道干擾）是理想的干擾抑制技術(shù)；IRC通過(guò)分開(kāi)的上行信號干擾消除處理，沒(méi)有完全考慮互相關(guān)性，而STIRC將上行信號聯(lián)合進(jìn)行信號干擾消除處理，提升了去噪化的能力。

STIRC適用場(chǎng)景及試點(diǎn)試驗

STIRC算法在高用戶(hù)密度地區效果更明顯，可明顯提升上行通話(huà)質(zhì)量，達到更高的平均用戶(hù)吞吐量、更好的頻譜效率，提高業(yè)務(wù)和控制信道性能。

在某市的試點(diǎn)中，網(wǎng)優(yōu)人員選取了上行干擾較多的BSC1-14之中18個(gè)小區，采集早忙時(shí)和晚忙時(shí)時(shí)段的各項網(wǎng)管指標進(jìn)行了采用STIRC算法前后的通話(huà)質(zhì)量對比分析。

1．試點(diǎn)區域的上行通話(huà)質(zhì)量變化趨勢，如圖1所示。

上行通話(huà)質(zhì)量是衡量用戶(hù)通話(huà)感受的重要指標，從圖1中可以看出：STIRC實(shí)驗參數修改后，UL0-2級和UL0-5都有所提升，提升幅度為1.33%和0.3%（UL0-2級指標平均保持在98%左右）。

2．試點(diǎn)區域的MS平均發(fā)射功率變化趨勢，如圖2所示。
手機發(fā)射功率是衡量網(wǎng)絡(luò )整體底部噪聲的重要指標，從圖2中可以看到，STIRC實(shí)驗參數修改后，MS平均發(fā)射總體有所下降，反映出網(wǎng)絡(luò )底噪得到一定的抑制。

3．試點(diǎn)區域的上行平均接收場(chǎng)強變化趨勢，如圖3所示。

圖3反映手機的上行平均接收場(chǎng)強，由于是一個(gè)負值，圖柱越低，對應電平場(chǎng)強越高?？梢园l(fā)現：STIRC實(shí)驗參數修改后，上行平均接收場(chǎng)強略有提升。結合圖2綜合分析，采用STIRC技術(shù)，在手機發(fā)射功率有所降低的基礎上，基站接收到的手機發(fā)出的上行平均場(chǎng)強有一定程度的提升，可以驗證上行分集接收增益有明顯的提升。

另外，試點(diǎn)區域的掉話(huà)率指標基本平穩，語(yǔ)音話(huà)務(wù)量小幅上升，切換成功率略有提升，提升幅度0.27%（基數在98.7%左右），數據業(yè)務(wù)流量基本平穩。

綜上所述，開(kāi)啟STIRC功能后，影響用戶(hù)使用感知的掉話(huà)率、切換成功率指標基本保持平穩，而上行通話(huà)質(zhì)量有明顯提升。此外，手機的發(fā)射功率有一定下降，一定程度上抑制了網(wǎng)絡(luò )底噪干擾?；窘邮盏纳闲衅骄鶊?chǎng)強明顯提升，也反映出STIRC功能對上行的分集接收增益有一定程度的提升。

STIRC提升2G網(wǎng)絡(luò )質(zhì)量顯成效

IRC技術(shù)對單干擾源（如共道或鄰道干擾）是較好的干擾抑制技術(shù)，STIRC更進(jìn)一步將上行信號聯(lián)合進(jìn)行信號干擾消除處理，提升了去噪化的能力。STIRC功能開(kāi)通后，實(shí)驗站點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò )底噪有所減小，試點(diǎn)區域的手機上行質(zhì)量0~5級均有不同程度的提升，手機平均發(fā)射功率略有下降，而上行平均接收場(chǎng)強略有下降。

總體來(lái)說(shuō)，STIRC是目前2G網(wǎng)絡(luò )降低網(wǎng)絡(luò )底噪干擾、提升通話(huà)質(zhì)量的有效手段。