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发表于 2017-5-19 09:12:21 |显示全部楼层
TDD系统的远距离同频干扰发生在相距很远的基站间。随着传播距离的增加,远端发射源的信号经过传播延迟到达近端同频的目标基站后,可能会进入目标基站的其他传输时隙,从而影响近端目标系统的正常工作由于基站的发射功率远大于终端的发射功率,因此远距离同频干扰主要表现为远端小区下行信号干扰近端目标基站的上行接收。

产生远距离同频干扰,必然是发生了超过保护间隔以上的超远距离传输。商用的TDD系统,如TD-LTE和TD-SCDMA均已证实远距离同频干扰的存在性。远距离同频干扰的发生与信号传输环境和基站高度等有关。

1、定位远距离同频干扰源的方法

下面具体介绍定位TD-LTE系统远距离同频干扰源的两个步骤。

  • 确定TD-LTE系统中近处基站是否受到远距离同频干扰

当TD-LTE基站无线帧中特殊时隙UpPTS的非PRACH部分和上行时隙未分配给终端部分的功率高于底噪时,可知该基站上行受到其他小区信号的干扰。基站可以根据以下方法进行判断该小区基站上行所受干扰是否为远距离同频干扰。
方法一:基于受扰基站受扰RB分析
根据传统同频干扰和远距离同频干扰特性的区别,可知若受扰基站(PUSCH受干扰)上行若是受到相邻小区的同频干扰,则由于上行资源分配最小以RB为单位,受扰小区上行受扰RB必然受到邻小区施扰RB资源上所有子载波和OFDM符号的干扰;而若为远距离同频干扰,则由于远距离信号的传播到达本地受扰基站的时域位置和距离有关,因此上行受扰RB的时域OFDM符号未必会全部受到干扰,随着干扰距离的增加,表现为时域上自左向右的OFDM符号依次受到干扰,且干扰强度有由左至右减弱的趋势。
通过对受扰RB中的受扰符号进行具体的分析,若受扰RB为自左向右的OFDM符号依次受到干扰,则可以初步判断受扰小区受到了远距离同频干扰。(由于P/S-SCH信道只在一个符号上发送,故若是干扰源基站的P/S-SCH信道产生的此类干扰,不会表现为多个OFDM符号均被干扰,不适用方法一,需要采用方法三确定)
方法二:基于邻基站PRACH和上行调度信息的交互
通过X2接口(X2接口需要有扩展的可能),受扰小区可以与邻小区交互各自基站的PRACH和上行调度信息。
若受扰小区通过X2接口的信息交互得知邻小区基站没有在其受扰时隙分配该频段的资源,则表明邻基站并未对受扰小区的受扰时隙产生干扰,则可以初步判断其所受的干扰为远距离同频干扰。
由于基站动态调度变化太快,本方法的真正生效可能存在较多的约束与限制条件,需要在实际算法的应用时考虑可操作性。
方法三:基于受扰基站中心频率受扰情况的分析
若远距离同频干扰距离足够远,造成了远处基站P-SCH(主同步信号)、S-SSH(辅同步信号),甚至PBCH(物理广播信道)信号对近处基站上行的干扰,根据这些信道信号的特点,可知近处受扰基站中心1.08MHz带宽的频率区域将会受到较恒定的干扰。同时,若受扰基站PRACH的频域本身占据中心1.08MHz,有可能是终端一直在发送preamble码,因此本方法需要同时判断中心1.08MHz的干扰状况和为PRACH分配的频域位置。
在受扰基站PRACH不占据中心1.08MHz时,对受扰基站的信号进行分析,若受扰基站中心1.08MHz带宽频率区域受到恒定干扰,可以初步判断受扰基站受到了超远距离同频干扰。

由于根据方法(三)排查时比较方便,建议现场优先根据方法三进行排查,详细排查步骤如下:

步骤一:筛选出全网所有阻塞干扰小区。

步骤二:由于出现远端同频干扰时干扰强度一般都大于-100dBm,分别按不同的中心频点统计画出每PRB干扰强度大于-100的干扰小区数分布图。其中横坐标为PRB标识,纵坐标为每PRB干扰大于-100dBm的小区数。

步骤三:将画出的分布图与图4、5进行对比,如果出现中心频点有1.08MHz带宽的频率区域存在恒定干扰比较高的现象,基本上可以定位存在远端同频干扰或者GPS 跑偏导致的基站间干扰。

步骤四:对比干扰出现时间上、区域上的特点,如果符合只有部分时间段干扰比较大、受干扰的区域比较广的特点,基本上就可以定位为存在远距离同频干扰。

目前专业服务部韩东海正在对干扰排查工具的功能进行完善,后续支持对远端干扰的定位。

  • 定位TD-LTE系统远距离同频干扰源


确认受扰基站受到的是远距离同频干扰后:

根据受到干扰的最后一个OFDM符号,可以基本得到远处干扰基站的干扰信号传输至受扰基站所需的传输时延(由于远距离同频干扰多发生在干扰源基站GP配置为2个OFDM符号的情况,因此假设干扰到受扰基站UpPTS后第一个下行时隙第N个OFDM符号,那么再加上GP的长度和UpPTS的长度,传输时延为N+2+2个OFDM符号的时域长度),通过下式可计算出干扰源到受扰基站间的大致距离:受扰基站距离(m) = 传输时延(s) × (3×108)(m/s)。

受扰基站通过对干扰信号进行相关检测算法,在干扰源不是很复杂的情况下,可以判断施扰基站下行信号所用PCI。根据上式计算出的干扰源大致距离以及施扰基站PCI信息,可以选定一些可能的干扰源基站(基站保存一份网内其他基站信息的列表,包括其经纬度、小区ID及扰码等信息)。

受扰基站通过扩展的X2接口,获取可能的干扰源基站的工作频点、天线高度、下倾角、方位角等信息(这些信息如果受扰基站已知,则不需要进一步的交互来获取)。在干扰基站(扇区)频点和受扰基站(扇区)频点相同的前提下,由于是远距离同频干扰,通过判断施扰基站的天线高度是否超高(超过普通城区楼宇平均高度则为超高,一般为≥30米)、下倾角是否较小(下倾角≤5度)、方位角是否是受扰基站的方向(否则远处基站信号传输方向不符合要求,或者在传输过程中会受到建筑物阻挡而无法到达近处基站造成干扰),来确定具体的施扰基站。

如上所述,通过大致范围的确定和X2接口的信息交互(这些信息如果受扰基站已知,则不需要进一步的交互来获取),受扰基站可以定位出远处干扰源基站或备选的数个基站,从而便于采取措施,消除干扰。

2、远距离同频干扰的消除方法

TD-LTE的帧结构设置,使得系统可以通过有效的判断和基站间信息交互的方式,利用TD-LTE系统的协议特点使相关小区实现自动配置,以消除远距离同频干扰或减轻远距离同频干扰带来的影响。

根据配置方式的不同,下面分别介绍具体的技术方案。

(一)PRACH自适应

当确定了受扰基站是受到远距离同频干扰后,受扰基站PRACH自动改为非Format 4格式,避免随机接入受扰,使得上行性能损失较小。

在远距离同频干扰多发地区,也可以固定在非UpPTS时隙传输上行PRACH信号(非Format 4格式),将可能受扰基站的PRACH移到不会受到干扰的其他上行时隙(例如第2个上行时隙),以避免远距离同频干扰的发生。

(二)时隙自动配置

在确定存在远距离同频干扰时,可以分别实现如下的施扰基站和受扰基站自动配置。

施扰基站:定位出施扰基站后,对施扰基站系统帧的下行时隙部分进行处理。施扰基站的特殊时隙配比如果是DwPTS:GP:UpPTS=10:2:2或其他GP较短的配置,那么可以改成3:9:2或其他GP较大的配置。或不更改特殊时隙配比,根据干扰情况将其特殊时隙DwPTS后面的数据部分,自右向左闭锁某些OFDM符号(不分配给用户,不发送RS),从而消除远距离同频干扰,通过闭锁施扰基站DwPTS时隙部分OFDM符号可以精细地调整避免远距离同频干扰的能力。

受扰基站:在远距离干扰易发生地区,如果网络需要上下行时隙配比配置成DL:UL=3:1,那么特殊时隙自动调成3:9:2或其他GP较大的配置,以消除同频干扰的影响。因为当上下行时隙配比ULL=3:1时,由于上行时隙少,一旦上行被干扰,上行受限会很严重,因此采用较大GP,以保证上行时隙的性能。

(三)下倾角自动调整

采用较大下倾角(5度以上),施扰基站的信号无法有效向远距离空间传播,受扰基站无法有效接收到远距离信号,可以消除干扰。TD-LTE系统由受扰基站定位出施扰基站后,如果通过X2接口信息交互确认为施扰基站下倾角设置的问题,可通过X2接口通知施扰基站自动调整下倾角,加大施扰基站的下倾角角度。同时,受扰基站的下倾角,如果设置过小,可以自适应的调整使其角度变大,以消除远距离同频干扰。

下倾角自动调整以消除远距离同频干扰的方法,不仅适用于TD-LTE系统,同样适用于其他TDD系统。

以上方案,根据TD-LTE系统的可用资源和TD-LTE的帧结构特点提出,TD-LTE远距离同频干扰消除的自适应配置方法具体方案,具有易实现性,且不更改已有系统结构。





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