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中興通訊高負荷網絡干擾解決方案
來源:通信產業報
原均和 楊瑤
中興通訊 
摘要: 中興通訊提出的基于DECI算法的無線優化和創新的多小區下行鏈路干擾協同MDIC算法可在覆蓋優化階段先見性地降低網絡同頻干擾,從而提高TD用戶感知度。
Abstract:
Key words :

        在傳統網優方式中,一般基于網絡的主公共控制信道PCCPCH信號進行覆蓋優化,現網網優經驗總結表明:即使鄰區主載波異頻,仍有可能會出現主小區的輔載波和鄰區的主輔載波同頻情況,因此導致PCCPCH和業務信道的頻率復用度不一致,在網絡業務量上升時將會出現比較嚴重的業務信道同頻干擾問題。同頻干擾就是指干擾信號的載頻與有用信號的載頻相同,因而對接收同頻有用信號的接收信號造成干擾。在CDMA制式的網絡系統中,同頻干擾是一個關鍵的問題,直接影響CDMA系統的容量及其他KPI指標。在TD-SCDMA系統中,由于自身是時分系統,而且采用的擴頻碼較短,擴頻增益較小,同頻干擾危害更大,尤其是小區交界處用戶較多的時候。
        分析用戶分布與鄰區同頻干擾可知,鄰區邊緣用戶間的功率競爭會導致系統底噪抬升,嚴重時將導致功控失效。同頻用戶在小區邊緣集中分布時,UE之間為了抵抗干擾,會產生功率競抬現象,提高接收機的底噪。對用戶的影響表現在網絡信號良好時卻業務接入失敗或掉話,從而降低網絡容量、影響用戶感知度。
        由上述分析可知,傳統的基于PCCPCH的覆蓋優化,在業務加載的高負荷網絡下同頻干擾嚴重,影響用戶感知:有信號卻打不了電話,信號良好卻接不了電話,通話過程中話音斷斷續續,通話過程中突然掉話,圖片下載緩慢。因此,采用何種策略保證用戶感知、保持高負荷業務下網絡性能穩定,無疑將成為提高TD用戶感知度急需解決的關鍵問題。
        針對高負荷網絡下出現的同頻干擾問題,中興通訊提出了創新的覆蓋優化方案——基于DECI算法的無線優化和創新的多小區下行鏈路干擾協同MDIC算法。基于DECI的優化方案,可以在覆蓋優化階段先見性地降低網絡同頻干擾,而MDIC算法可在高負荷網絡下規避同頻干擾,兩者結合可使高負荷網絡性能達到最佳。
基于業務信道的高負荷網絡優化方案DECI
        對于N頻點組網的蜂窩移動通信系統,一方面,其主公共控制信道和業務信道頻率復用度不一致,因而主公共控制信道C/I不能真實反映業務信道C/I的狀況;另一方面,在網絡工程建設階段,用戶數少、網絡處于輕載狀態,通過路測終端測量到的業務信道C/I,也無法有效體現一定網絡負載情況下的業務信道干擾狀況。
        中興通訊基于多年無線網絡優化經驗,創新地提出了業務信道質量計算方法:DPCH等效C/I(DPCHEquivalentC/I,DECI)算法,可以通過服務小區及各鄰區的主公共信道場強值(PCCPCHRSCP),計算得到主服務小區業務信道質量,即DPCH等效C/I。DECI算法適用于N頻點網絡中業務信道質量估算,能為高負荷網絡干擾水平、性能分析提供可靠的評估。通過計算等效DPCHC/I可以發現覆蓋中同頻干擾嚴重的區域,通過調整天線工程參數、優化頻率資源,降低同頻干擾。
        基于DECI的網優手段在現網進行了規模測試和驗證,在某地的TD網絡,通過鄰區對統計PCCPCH同頻的概率為8%,而業務信道同頻概率為55%;基于DECI算法統計可知,PCCPCHC/I小于-3dB占0.75%,而等效DPCHC/I小于-3dB的比例卻高達到5.90%。從3月1日到3月15日,在當地現網進行了大量基于DECI的優化工作,包括:對60個小區進行RF優化;調整了111個載頻資源,合理分布頻率資源;對65個小區進行無線參數調整等。基于DECI的優化后,DPCH覆蓋有了較大的改善,等效DPCHC/I小于-3dB的采樣點由5.90%改善到1.03%。
        基于DECI優化前后DPCHC/I的累積分布函數(Cumulative Distribution Function)圖可以說明兩點:高負荷網絡下PCCPCHC/I不能等同于DPCHC/I:PCCPCHC/I小于-3dB的采樣點為0.75%左右,而等效DPCHC/I小于-3dB的采用點占到5.90%;基于DECI優化后DPCH覆蓋有較大改善:等效DPCHC/I小于-3dB的采樣點由5.90%改善到1.03%。
高負荷網絡RRM解決方案MDIC
        多小區下行鏈路干擾協同MDIC(Multi-Cell Downlink Interference Coordination,MDIC)是一種同頻干擾規避算法,主要策略是通過綜合考慮服務小區的功率以及鄰區干擾情況,給用戶分配合理的資源,確保下行鏈路具有良好的C/I;同時,實時監控用戶下行鏈路的C/I,并在惡化前進行調整,保證用戶業務連續,提升用戶感知。MDIC算法包括基于鄰區干擾的資源分配策略和基于用戶鏈路干擾檢測的資源調整策略兩方面。
        基于鄰區干擾的資源分配策略,通過上報鄰區的PCCPCHRSCP確定干擾鄰區集合,通過服務小區可用功率和干擾鄰區的干擾估算下行鏈路質量,綜合上述兩步估算的干擾情況,將用戶分配到干擾小的頻點/時隙。
        基于用戶鏈路干擾檢測的資源調整策略,是用戶遭到較大干擾時,就觸發調整,將用戶調整到干擾小的頻點時隙;判斷用戶下行干擾的因素有:下行ISCP、下行SCP、下行BLER。對于靜止保持的用戶,調整到干擾小的時隙有利于降低掉話率,提升用戶感受,并降低整個系統的干擾程度;對于移動用戶,在切換前將其分配到一個干擾小的時隙,則有利于切換重配消息的下發,能有效提高切換成功率。MDIC具備以下特點:MDIC算法的資源分配和調整都是直接針對干擾進行;MDIC算法對于干擾的計算和檢測,是以用戶為粒度進行;MDIC算法的干擾規避策略是時隙級的。這幾點確保了MDIC算法能在有干擾的情況下,準確地定位干擾并有效地規避;同時確保頻點、時隙資源的最大利用率,提升頻譜利用率。
        MDIC算法綜合考慮了鄰區對接入小區各頻點的下行干擾,計算各載頻的C/I值。用戶接入、切換時,MDIC算法選擇一個鄰區干擾最小的頻點;用戶保持過程中,MDIC算法實時監測用戶的干擾,及時為用戶調整到小區內干擾最小的載頻或時隙上。通過載頻選擇和調整,MDIC算法有效地降低了用戶干擾,提高用戶接入成功率、降低掉話率。
        從某地網絡拉網測試時獲取的算法調整前后DPCHISCP對比表中可看到,調整前后DPCHISCP最大降低14dB,最小降低3dB,平均降低7.86dB,鏈路調整降低干擾效果顯著。
         為了進一步驗證DECI和MDIC應用效果,在某地通過模擬加載構建高負荷網絡,采用基于DECI的RF優化方案進行網絡優化,大大降低了網絡的同頻干擾;在模擬加載后,開啟MDIC算法進一步規避同頻干擾。
        根據路測的CS域性能指標,模擬加載后接通率指標略有惡化。CS業務接通率從99.1%左右下降到了98.91%,掉話率從0%左右上升到了1.1%左右,但在MDIC算法打開后,指標有明顯改善,起呼成功率恢復到了99%以上,掉話率改善到了0.5%左右。而直接反映用戶感知度的無線性能指標(如BLER、DPCHISCP、DPCHC/I等指標),采用基于DECI的RF優化后均有明顯改善,DPCH等效C/I小于-3dB的采樣點由5.90%改善到1.03%。
        通過分析針對高負荷網絡傳統優化方式存在的問題,中興通訊提出了兩個創新的高負荷網絡同頻干擾解決方案:基于DECI算法的RF優化方案,以及創新的多小區下行鏈路干擾協同MDIC方案。
        在網絡工程優化階段,中興通訊前瞻性地預見到基于PCCPCH覆蓋優化的網絡在高負荷下將存在嚴重的同頻干擾,創新地采用變革性的基于DECIRF優化方案,提前降低高負荷網絡下的同頻干擾,降低了業務量上升時指標惡化的風險,為提升用戶感知度提供了強有力的保障。在高負荷網絡中,中興通訊率先提出創新的多小區下行鏈路干擾協同MDIC算法,可在高負荷網絡下進一步規避同頻干擾,同時確保頻點、時隙資源的最大利用率,提升頻譜利用率。中興通訊通過不斷的創新,助力中國移動打造高品質的TD網絡、提升TD用戶感知度。

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