TD-LTE係統幹擾分析
發布時間:2011-10-11 來源:微波射頻網
中心議題:
隨著新技術的不斷出現以及移動通信理念的變革,為了把握新一輪的技術浪潮,保持在移動通信領域的領導地位,2004年底3GPP啟動了關於3G演進,即LTE的研究與標準化工作。隨著LTE R8、R9標準的凍結,LTE正日益成為業界的熱點。
LTE係統同時定義了頻分雙工(Frequency Division Duplexing, FDD) 和時分雙工(Time Division Duplexing, TDD) 兩種方式,但由於無線技術的差異、使用頻段的不同以及各個廠家的利益等因素,LTE FDD支持陣營更加強大,標準化與產業發展都領先於LTE TDD。2007年11月,3GPP RAN1會議通過了27家公司聯署的LTE TDD融合幀結構的建議,統一了LTE TDD的兩種幀結構。融合後的LTE TDD幀結構是以TD-SCDMA的幀結構為基礎的,這就為TD-SCDMA成功演進到LTE乃至4G標準奠定了基礎。
在工信部TD-LTE工作組的領導下,規範製定、MTNet測試和6城市試驗網正在緊張有序地進行。隨著技術標準不斷完善、產業鏈不斷成熟、係統能力不斷提高,TD-LTE將很快進入商用時代。
眾所周知,幹擾是影響網絡質量的關鍵因素之一,對通話質量、掉話、切換、擁塞以及網絡的覆蓋、容量等均有顯著影響。如何降低或消除幹擾是TD-LTE網絡性能能否充分發揮的重要環節,同時也是網絡規劃、優化的重要任務之一。
TD-LTE組zu網wang幹gan擾rao分fen內nei部bu幹gan擾rao和he外wai部bu幹gan擾rao,內nei部bu幹gan擾rao包bao括kuo同tong頻pin組zu網wang幹gan擾rao和he異yi頻pin幹gan擾rao,外wai部bu幹gan擾rao又you包bao括kuo係xi統tong間jian幹gan擾rao及ji其qi它ta隨sui機ji幹gan擾rao。本ben文wen將jiang重zhong點dian分fen析xi係xi統tong內nei的de同tong頻pin和he異yi頻pin幹gan擾rao,以yi及ji係xi統tong間jian與yuTD-SCDMA的幹擾。
1.係統內幹擾
TD-LTE的(de)組(zu)網(wang)包(bao)括(kuo)同(tong)頻(pin)和(he)異(yi)頻(pin)兩(liang)種(zhong)方(fang)式(shi),對(dui)於(yu)同(tong)頻(pin)組(zu)網(wang),整(zheng)個(ge)係(xi)統(tong)覆(fu)蓋(gai)範(fan)圍(wei)內(nei)的(de)所(suo)有(you)小(xiao)區(qu)可(ke)以(yi)使(shi)用(yong)相(xiang)同(tong)的(de)頻(pin)帶(dai)為(wei)本(ben)小(xiao)區(qu)內(nei)的(de)用(yong)戶(hu)提(ti)供(gong)服(fu)務(wu),因(yin)此(ci)頻(pin)譜(pu)效(xiao)率(lv)高(gao)。但(dan)是(shi)對(dui)各(ge)子(zi)信(xin)道(dao)之(zhi)間(jian)的(de)正(zheng)交(jiao)性(xing)有(you)嚴(yan)格(ge)的(de)要(yao)求(qiu),否(fou)則(ze)會(hui)導(dao)致(zhi)幹(gan)擾(rao)。對(dui)於(yu)異(yi)頻(pin)組(zu)網(wang),由(you)於(yu)頻(pin)率(lv)的(de)不(bu)同(tong)產(chan)生(sheng)了(le)一(yi)定(ding)的(de)隔(ge)離(li)度(du),但(dan)是(shi)仍(reng)然(ran)需(xu)要(yao)進(jin)行(xing)合(he)理(li)的(de)頻(pin)率(lv)規(gui)劃(hua),確(que)保(bao)網(wang)絡(luo)幹(gan)擾(rao)最(zui)小(xiao),同(tong)時(shi)由(you)於(yu)受(shou)限(xian)於(yu)頻(pin)帶(dai)資(zi)源(yuan),所(suo)以(yi)存(cun)在(zai)著(zhe)幹(gan)擾(rao)控(kong)製(zhi)與(yu)頻(pin)帶(dai)使(shi)用(yong)的(de)平(ping)衡(heng)問(wen)題(ti)。
1.1.同頻組網
1.1.1.小區內幹擾
由於OFDMdegezixindaozhijianshizhengjiaode,zhezhongtedianjuedinglexiaoquneiganraokeyitongguozhengjiaoxingjiayikefu。ruguoyouyuzaibopinlvhexiangweidepianyidengyinsuzaochengzixindaojiandeganrao,keyizaiwulicengtongguocaiyongxianjindewuxianxinhaochulisuanfashizhezhongganraojiangdaozuidi。yinci,yibanrenweiOFDMA係統中的小區內幹擾很小。
1.1.2.小區間幹擾
對於小區間的同頻幹擾,可以采用幹擾抑製技術,主要包括幹擾隨機化、幹擾消除和幹擾協調。幹擾隨機化和幹擾消除是一種被動的幹擾抑製技術,對網絡的載幹比並無影響。
幹擾隨機化通過比如加擾、交織,跳頻、擴頻、動態調度等方式,使係統在時間和頻率兩個維度的幹擾平均化。
幹擾消除利用幹擾的有色特性,對幹擾進行一定程度的抑製,即:通過UE的多個天線對空間有色幹擾進行抑製。波束成形在空間維度,通過估計幹擾的空間譜特性,進行多天線抗幹擾合並;在頻率維度,通過估計幹擾的頻譜特性,優化均衡參數,進行單天線抑製,如IRC。
幹gan擾rao協xie調tiao對dui小xiao區qu邊bian緣yuan可ke用yong的de時shi頻pin資zi源yuan作zuo一yi定ding的de限xian製zhi,正zheng交jiao化hua或huo半ban正zheng交jiao化hua,是shi一yi種zhong主zhu動dong的de控kong製zhi幹gan擾rao技ji術shu,理li想xiang的de協xie調tiao是shi分fen配pei正zheng交jiao的de資zi源yuan,但dan這zhe種zhong資zi源yuan通tong常chang有you限xian;非理想的協調可以通過控製幹擾的功率,降低幹擾。幹擾協調主要分為靜態ICIC、半靜態ICIC以及動態ICIC。
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靜態ICICdehexinshigexiaoqudewuxianziyuananzhaoyidingguizefenpeihouguhuashiyong。xiaoqubianyuanyonghushiyongzhenggekeyongpinduandeyibufen,bingqielinxiaoquxianghuzhengjiao,yonghuquangonglvfasong;小區中心用戶可以使用整個可用頻段,但降功率發送;
動態ICIC是在靜態ICIC的基礎上通過eNodeB進行實時調度,在相鄰小區間協調頻率資源的使用,以達到抑製幹擾目的,適應小區間負載不均勻的場景;小區邊緣頻帶擴展時需要綜合考慮鄰區邊緣頻帶的情況,防止發生衝突;
1.2.異頻組網
根據上麵的分析,TD-LTE係xi統tong在zai本ben小xiao區qu內nei不bu存cun在zai同tong頻pin幹gan擾rao,幹gan擾rao主zhu要yao來lai自zi於yu使shi用yong相xiang同tong頻pin率lv的de鄰lin小xiao區qu。如ru果guo在zai服fu務wu小xiao區qu與yu最zui相xiang鄰lin的de小xiao區qu之zhi間jian保bao持chi異yi頻pin,通tong過guo空kong間jian傳chuan播bo距ju離li隔ge離li同tong頻pin小xiao區qu,這zhe樣yang就jiu能neng夠gou盡jin可ke能neng的de降jiang低di同tong頻pin幹gan擾rao。
異頻組網中相鄰小區為了降低幹擾,使用不同的頻率,頻譜效率相對於同頻要差一些,但RRM算suan法fa簡jian單dan,邊bian緣yuan速su率lv相xiang對dui於yu同tong頻pin組zu網wang會hui高gao一yi些xie。因yin此ci,如ru果guo采cai用yong異yi頻pin組zu網wang,需xu要yao進jin行xing合he理li的de頻pin率lv規gui劃hua,確que保bao網wang絡luo幹gan擾rao最zui小xiao。同tong時shi,由you於yu受shou限xian於yu頻pin帶dai資zi源yuan,所suo以yi存cun在zai著zhe幹gan擾rao控kong製zhi與yu頻pin帶dai使shi用yong的de平ping衡heng問wen題ti。
仿真結果也表明:相比於同頻組網,異頻組網對小區載幹比C/Inenglidedaolehendatigao。zheyiweizhetongyangfugaidemianjixia,zaihuodetongyangpinlvziyuandanweideqingkuangxia,yonghuyougenggaodechuanshusulv。tongshi,fugaiquyudebianyuanyonghudefengzhisulvkehuodetigao。
- TD-LTE係統幹擾分析
- 研究係統內幹擾
- 研究異頻組網
隨著新技術的不斷出現以及移動通信理念的變革,為了把握新一輪的技術浪潮,保持在移動通信領域的領導地位,2004年底3GPP啟動了關於3G演進,即LTE的研究與標準化工作。隨著LTE R8、R9標準的凍結,LTE正日益成為業界的熱點。
LTE係統同時定義了頻分雙工(Frequency Division Duplexing, FDD) 和時分雙工(Time Division Duplexing, TDD) 兩種方式,但由於無線技術的差異、使用頻段的不同以及各個廠家的利益等因素,LTE FDD支持陣營更加強大,標準化與產業發展都領先於LTE TDD。2007年11月,3GPP RAN1會議通過了27家公司聯署的LTE TDD融合幀結構的建議,統一了LTE TDD的兩種幀結構。融合後的LTE TDD幀結構是以TD-SCDMA的幀結構為基礎的,這就為TD-SCDMA成功演進到LTE乃至4G標準奠定了基礎。
在工信部TD-LTE工作組的領導下,規範製定、MTNet測試和6城市試驗網正在緊張有序地進行。隨著技術標準不斷完善、產業鏈不斷成熟、係統能力不斷提高,TD-LTE將很快進入商用時代。
眾所周知,幹擾是影響網絡質量的關鍵因素之一,對通話質量、掉話、切換、擁塞以及網絡的覆蓋、容量等均有顯著影響。如何降低或消除幹擾是TD-LTE網絡性能能否充分發揮的重要環節,同時也是網絡規劃、優化的重要任務之一。
TD-LTE組zu網wang幹gan擾rao分fen內nei部bu幹gan擾rao和he外wai部bu幹gan擾rao,內nei部bu幹gan擾rao包bao括kuo同tong頻pin組zu網wang幹gan擾rao和he異yi頻pin幹gan擾rao,外wai部bu幹gan擾rao又you包bao括kuo係xi統tong間jian幹gan擾rao及ji其qi它ta隨sui機ji幹gan擾rao。本ben文wen將jiang重zhong點dian分fen析xi係xi統tong內nei的de同tong頻pin和he異yi頻pin幹gan擾rao,以yi及ji係xi統tong間jian與yuTD-SCDMA的幹擾。
1.係統內幹擾
TD-LTE的(de)組(zu)網(wang)包(bao)括(kuo)同(tong)頻(pin)和(he)異(yi)頻(pin)兩(liang)種(zhong)方(fang)式(shi),對(dui)於(yu)同(tong)頻(pin)組(zu)網(wang),整(zheng)個(ge)係(xi)統(tong)覆(fu)蓋(gai)範(fan)圍(wei)內(nei)的(de)所(suo)有(you)小(xiao)區(qu)可(ke)以(yi)使(shi)用(yong)相(xiang)同(tong)的(de)頻(pin)帶(dai)為(wei)本(ben)小(xiao)區(qu)內(nei)的(de)用(yong)戶(hu)提(ti)供(gong)服(fu)務(wu),因(yin)此(ci)頻(pin)譜(pu)效(xiao)率(lv)高(gao)。但(dan)是(shi)對(dui)各(ge)子(zi)信(xin)道(dao)之(zhi)間(jian)的(de)正(zheng)交(jiao)性(xing)有(you)嚴(yan)格(ge)的(de)要(yao)求(qiu),否(fou)則(ze)會(hui)導(dao)致(zhi)幹(gan)擾(rao)。對(dui)於(yu)異(yi)頻(pin)組(zu)網(wang),由(you)於(yu)頻(pin)率(lv)的(de)不(bu)同(tong)產(chan)生(sheng)了(le)一(yi)定(ding)的(de)隔(ge)離(li)度(du),但(dan)是(shi)仍(reng)然(ran)需(xu)要(yao)進(jin)行(xing)合(he)理(li)的(de)頻(pin)率(lv)規(gui)劃(hua),確(que)保(bao)網(wang)絡(luo)幹(gan)擾(rao)最(zui)小(xiao),同(tong)時(shi)由(you)於(yu)受(shou)限(xian)於(yu)頻(pin)帶(dai)資(zi)源(yuan),所(suo)以(yi)存(cun)在(zai)著(zhe)幹(gan)擾(rao)控(kong)製(zhi)與(yu)頻(pin)帶(dai)使(shi)用(yong)的(de)平(ping)衡(heng)問(wen)題(ti)。
1.1.同頻組網
1.1.1.小區內幹擾
由於OFDMdegezixindaozhijianshizhengjiaode,zhezhongtedianjuedinglexiaoquneiganraokeyitongguozhengjiaoxingjiayikefu。ruguoyouyuzaibopinlvhexiangweidepianyidengyinsuzaochengzixindaojiandeganrao,keyizaiwulicengtongguocaiyongxianjindewuxianxinhaochulisuanfashizhezhongganraojiangdaozuidi。yinci,yibanrenweiOFDMA係統中的小區內幹擾很小。
1.1.2.小區間幹擾
對於小區間的同頻幹擾,可以采用幹擾抑製技術,主要包括幹擾隨機化、幹擾消除和幹擾協調。幹擾隨機化和幹擾消除是一種被動的幹擾抑製技術,對網絡的載幹比並無影響。
幹擾隨機化通過比如加擾、交織,跳頻、擴頻、動態調度等方式,使係統在時間和頻率兩個維度的幹擾平均化。
幹擾消除利用幹擾的有色特性,對幹擾進行一定程度的抑製,即:通過UE的多個天線對空間有色幹擾進行抑製。波束成形在空間維度,通過估計幹擾的空間譜特性,進行多天線抗幹擾合並;在頻率維度,通過估計幹擾的頻譜特性,優化均衡參數,進行單天線抑製,如IRC。
幹gan擾rao協xie調tiao對dui小xiao區qu邊bian緣yuan可ke用yong的de時shi頻pin資zi源yuan作zuo一yi定ding的de限xian製zhi,正zheng交jiao化hua或huo半ban正zheng交jiao化hua,是shi一yi種zhong主zhu動dong的de控kong製zhi幹gan擾rao技ji術shu,理li想xiang的de協xie調tiao是shi分fen配pei正zheng交jiao的de資zi源yuan,但dan這zhe種zhong資zi源yuan通tong常chang有you限xian;非理想的協調可以通過控製幹擾的功率,降低幹擾。幹擾協調主要分為靜態ICIC、半靜態ICIC以及動態ICIC。
[page]
靜態ICICdehexinshigexiaoqudewuxianziyuananzhaoyidingguizefenpeihouguhuashiyong。xiaoqubianyuanyonghushiyongzhenggekeyongpinduandeyibufen,bingqielinxiaoquxianghuzhengjiao,yonghuquangonglvfasong;小區中心用戶可以使用整個可用頻段,但降功率發送;
動態ICIC是在靜態ICIC的基礎上通過eNodeB進行實時調度,在相鄰小區間協調頻率資源的使用,以達到抑製幹擾目的,適應小區間負載不均勻的場景;小區邊緣頻帶擴展時需要綜合考慮鄰區邊緣頻帶的情況,防止發生衝突;
1.2.異頻組網
根據上麵的分析,TD-LTE係xi統tong在zai本ben小xiao區qu內nei不bu存cun在zai同tong頻pin幹gan擾rao,幹gan擾rao主zhu要yao來lai自zi於yu使shi用yong相xiang同tong頻pin率lv的de鄰lin小xiao區qu。如ru果guo在zai服fu務wu小xiao區qu與yu最zui相xiang鄰lin的de小xiao區qu之zhi間jian保bao持chi異yi頻pin,通tong過guo空kong間jian傳chuan播bo距ju離li隔ge離li同tong頻pin小xiao區qu,這zhe樣yang就jiu能neng夠gou盡jin可ke能neng的de降jiang低di同tong頻pin幹gan擾rao。
異頻組網中相鄰小區為了降低幹擾,使用不同的頻率,頻譜效率相對於同頻要差一些,但RRM算suan法fa簡jian單dan,邊bian緣yuan速su率lv相xiang對dui於yu同tong頻pin組zu網wang會hui高gao一yi些xie。因yin此ci,如ru果guo采cai用yong異yi頻pin組zu網wang,需xu要yao進jin行xing合he理li的de頻pin率lv規gui劃hua,確que保bao網wang絡luo幹gan擾rao最zui小xiao。同tong時shi,由you於yu受shou限xian於yu頻pin帶dai資zi源yuan,所suo以yi存cun在zai著zhe幹gan擾rao控kong製zhi與yu頻pin帶dai使shi用yong的de平ping衡heng問wen題ti。
仿真結果也表明:相比於同頻組網,異頻組網對小區載幹比C/Inenglidedaolehendatigao。zheyiweizhetongyangfugaidemianjixia,zaihuodetongyangpinlvziyuandanweideqingkuangxia,yonghuyougenggaodechuanshusulv。tongshi,fugaiquyudebianyuanyonghudefengzhisulvkehuodetigao。
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