探析td—lte遠距離同頻干擾

1、探析tdlte遠距離同頻干擾摘要：本文從遠距離干擾的基本原理、成因、對網(wǎng)絡的影響以及現(xiàn) 有tdd系統(tǒng)的解決方案分析入手，給出了 td-lte系統(tǒng)此類干擾的特性、 影響以及不同干擾程度下的解決方案建議，并提出了對系統(tǒng)設備的特殊要 求，為td-lte網(wǎng)絡大規(guī)模部署后，避免和消除遠距離同頻干擾的影響提 供了理論支持。關鍵詞：td-lte tdd基站間干擾1.刖b時分雙工(time division duplexing)無線通信系統(tǒng)中，在某種特 定的氣候、地形、環(huán)境條件下，遠端基站下行時隙傳輸距離超過tdd系統(tǒng) 上下行保護時隙(gp)的保護距離，干擾到了本地基站上行時隙。這就是 tdd系統(tǒng)特有的“遠距

2、離同頻干擾”。2 成因分析在“低空大氣波導”效應下，電磁波好像在波導中傳播一樣，傳播損 耗很小，可以繞過地平面，實現(xiàn)超視距傳輸。當遠處基站達到一定的基站 高度級別時，在存在“低空大氣波導”現(xiàn)象的情況下，遠處基站的大功率 下行信號可以產(chǎn)生遠距離傳輸?shù)竭_近處基站。由于遠距離傳輸時間超過 tdd系統(tǒng)的上下行保護間隔，遠處基站的下行信號在近處基站的接收時隙 被近處基站收到，從而干擾了近處基站的上行接收，產(chǎn)生tdd系統(tǒng)的遠距 離同頻干擾。此外，我們還要考慮“抵抗大氣波導”效應下可能會發(fā)生超 遠傳輸，干擾近端的上行信號。3. tdd商用系統(tǒng)干擾實例及解決方案參考3. 1. scdma 系統(tǒng)scdma系統(tǒng)幀

3、結構如圖2所示。商用的scdma系統(tǒng)上下行gp可以保護 約117公里以內(nèi)的遠距離干擾，然而事實證明，在實際網(wǎng)絡中，超過這個 距離的遠距離傳輸在某種氣候及地形條件下很容易產(chǎn)生，大部分干擾為 200公里左右的遠距離傳輸造成。大靈通網(wǎng)絡采用了如下方案對抗干擾：（1）頻點規(guī)劃：采用頻點整體規(guī)劃的方法，在兒百公里的大網(wǎng)范圍 內(nèi)，將可能產(chǎn)生干擾的頻點分組，以避免相互干擾。升級后，本地可用頻 點減少，近距離同頻干擾增加，網(wǎng)絡質(zhì)量反而下降；而由于波導效應作用 距離遠大于頻點調(diào)整范圍可控的距離，甚至發(fā)現(xiàn)過300公里以外的干擾， 對抗遠距離同頻干擾作用不大。此外，頻點規(guī)劃還導致網(wǎng)優(yōu)變得復雜，在 頻點較少的網(wǎng)絡內(nèi)，

4、沒有應用的可操作性。（2）網(wǎng)絡優(yōu)化：通過調(diào)整站高、天線方向、傾角等因素來降低干擾。 效果有限，復雜度較高。td-lte可以借鑒。（3）零陷算法：在上行受干擾時隙增加智能天線多點零陷技術處理, 以消除干擾信號。零陷算法作用明顯，但要求干擾強度低、干擾源單一、 干擾穩(wěn)定。大規(guī)模商用網(wǎng)絡站點眾多，信號復雜，近端日標基站往往同時 受到眾多遠端基站的高強度干擾，干擾信號不穩(wěn)定，不符合此類算法的上 述條件。因此td-lte系統(tǒng)設備需要開發(fā)特有的干擾抵消算法。3. 2. td-scdma 系統(tǒng)td-scdma系統(tǒng)幀結構如圖3所示。td-scdma的上下行保護間隔很短 （gp時間為75us）,僅能支持22.

5、5km的遠距離傳輸，用戶的上行接入時 隙（uppts）很容易被dwpts干擾，如果傳輸距離加大（也只需超過60km）, 還會干擾到第一個上行時隙，從而影響業(yè)務質(zhì)量。商用的td-scdma系統(tǒng) 釆用了 upshifting方案對抗丁擾。upshifting方案，將受干擾基站的uppts位置后移，以支持更大的遠 距傳輸距離，消除該傳輸距離內(nèi)用戶上行接入時隙所受的遠距離同頻干 擾。upshifting會損失小區(qū)的容量，且在系統(tǒng)幀上下行配比為ul： dl二2： 4情況下，主頻點沒有可用的上行時隙，整體容量損失為10%20%。td-lte系統(tǒng)已經(jīng)考慮了 upshifting的類似方案，用于隨機接入的 p

6、racii時隙可以靈活配置，但是同樣會導致一定的容量損失。4. td-lte系統(tǒng)遠距離同頻干擾及解決方案4. 1.定位遠距離同頻干擾源的方法下面具體介紹定位td-lte系統(tǒng)遠距離同頻干擾源的兩個步驟。（1）確定td-lte系統(tǒng)中近處基站是否受到遠距離同頻干擾當td-lte基站無線幀中特殊時隙uppts的非pracii部分和上行時隙 未分配給終端部分的功率高于底噪時，可知該基站上行受到其他小區(qū)信號 的干擾?；究梢愿鶕?jù)以下方法進行判斷該小區(qū)基站上行所受干擾是否為 遠距離同頻干擾。方法：基于鄰基站prach和上行調(diào)度信息的交互通過x2接口（x2接口需要有擴展的可能），受擾小區(qū)可以與鄰小區(qū)交互各自基

7、站的prach和上行調(diào)度信息。若受擾小區(qū)通過x2接口的信息交互得知鄰小區(qū)基站沒有在其受擾時隙分配該頻段的資源，則表明鄰基站并未對受擾小區(qū)的受擾時隙產(chǎn)生干 擾，則可以初步判斷其所受的干擾為遠距離同頻干擾。由于基站動態(tài)調(diào)度變化太快，本方法的真正生效可能存在較多的約束 與限制條件，需要在實際算法的應用時考慮可操作性。(2)定位td-lte系統(tǒng)遠距離同頻干擾源確認受擾基站受到的是遠距離同頻干擾后：根據(jù)受到干擾的最后一個ofdm符號，可以基本得到遠處干擾基站的 干擾信號傳輸至受擾基站所需的傳輸時延，通過下式可計算出干擾源到受 擾基站間的大致距離：受擾基站距離5)=傳輸時延x (3x108) (m/s)o

8、受擾基站通過對干擾信號進行相關檢測算法，在干擾源不是很復雜的 情況下，可以判斷施擾基站下行信號所用擾碼。根據(jù)上式計算出的干擾源 大致距離以及施擾基站擾碼信息，可以選定一些可能的干擾源基站。受擾基站通過擴展的x2接口，獲取可能的干擾源基站的工作頻點、 天線高度、下傾角、方位角等信息。在干擾基站頻點和受擾基站頻點相同 的前提下，由于是遠距離同頻干擾，通過判斷施擾基站的天線高度是否超 高、下傾角是否較小、方位角是否是受擾基站的方向，來確定具體的施擾 基站。4. 2.遠距離同頻干擾的消除方法td-lte的幀結構設置，使得系統(tǒng)可以通過有效的判斷和基站間信息交 互的方式，利用td-lte系統(tǒng)的協(xié)議特點使相

9、關小區(qū)實現(xiàn)自動配置，以消 除遠距離同頻干擾或減輕遠距離同頻干擾帶來的影響。根據(jù)配置方式的不 同，下面分別介紹具體的技術方案。(1) pracii自適應當確定了受擾基站是受到遠距離同頻干擾后，受擾基站prach自動改 為非format 4格式，避免隨機接入受擾，使得上行性能損失較小。在遠 距離同頻干擾多發(fā)地區(qū)，也可以固定在非uppts時隙傳輸上行prach信號, 將可能受擾基站的prach移到不會受到干擾的其他上行時隙，以避免遠 距離同頻干擾的發(fā)生。(2) 下傾角自動調(diào)整采用較大下傾角，施擾基站的信號無法冇效向遠距離空間傳播，受擾 基站無法有效接收到遠距離信號，可以消除干擾。td-lte系統(tǒng)由受

10、擾基站 定位出施擾基站后，如果通過x2接口信息交互確認為施擾基站下傾角設 置的問題，可通過x2接口通知施擾基站自動調(diào)整下傾角，加大施擾基站 的下傾角角度。同時，受擾基站的下傾角，如果設置過小，可以自適應的 調(diào)整使其角度變大，以消除遠距離同頻干擾。下傾角自動調(diào)整以消除遠距 離同頻干擾的方法，不僅適用t td-lte系統(tǒng),同樣適用于其他tdd系統(tǒng)。5總結本文從理論上分析和研究了 td-lte系統(tǒng)遠距離同頻干擾問題，包括 tdd系統(tǒng)遠距離同頻干擾原理成因分析和td-lte系統(tǒng)遠距離同頻干擾対抗 方法。由于tdd系統(tǒng)的遠距離同頻干擾發(fā)生在相距很遠的基站間，在“低 空大氣波導”效應下，遠端基站的下行信號可以實現(xiàn)超視茨傳輸?shù)竭_近端, 從而導致干擾近端基站上行接收。td-lte系統(tǒng)對抗遠距離同頻干擾的拚議 支持包括：特殊時隙配比，pracii配置，上行avic,上行頻選調(diào)度等。根 據(jù)干擾距離的不同，td-lte系統(tǒng)準確定位干擾源后，采用不同的特殊時隙 配比和pracii配置，可以基本解決遠距離同頻干擾。網(wǎng)優(yōu)、網(wǎng)規(guī)方法和基 于sounding的上行amc和上行頻選調(diào)度也可以用于干擾對抗。參考文獻13gp