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TD-SCDMA系统的干扰分析与优化
甘志辉 赵品勇 戴吕斌 汪伟
2010-03-23 00:00:00 来源:[广东通信技术]

摘要 干扰排除是移动网络优化的重要课题。TD-SCDMA系统的干扰种类繁多,系统本身特有的干扰因素也很多。严重时将大大制约TD-SCDMA系统的性能。首先分析了TD-SCDMA系统内和系统间的各种干扰及其成因,之后讨论了各种场景下的干扰优化。

1、引言

  TD-SCDMA系统的干扰一般来自两个方面,一方面是使用同一CDMA无线频带的移动台和基站造成的干扰,称为自干扰[1];另一方面是CDMA相邻频带或模拟系统单元所造成的干扰。其中,工作在同一TD-CDMA无线频带的单元造成的干扰影响最大,所以一般称TD-CDMA系统为自干扰系统。这种自干扰正是限制CDMA系统的主要因素。

  一个小区的全部干扰是各种干扰的总和:

  IToT=IOWN+IOTHER+PN+T

  其中,IToT指本小区的全部干扰,IOWN指本小区用户的自干扰,IOTHER指小区之间的干扰,即邻小区用户的干扰,PN指接收机的背景噪声,T指外部其它各种干扰总和。处理干扰的办法主要有基本技术类方法和工程建设类方法。频点规避、清频、频段外的干扰排除等也是常用来处理干扰的方法。

2、TD-SCDMA干扰分析

  TD-SCDMA的干扰分为系统内和系统外干扰。系统内干扰又分为小区内和小区间干扰。系统外干扰包括各种移动通信之间的干扰,以及由于天气气候、地理环境等众多因素造成的干扰。

  2.1 TD-SCDMA系统内干扰

  系统内干扰是指TD-SCDMA系统中,各个无线网元之间、逻辑单元之间特有的干扰。根据CDMA系统的特点并结合TDD特点,TD-SCDMA系统的小区内干扰主要包括:因码分多址引起的多址干扰(MAI)和符号间干扰;因帧信号不同步时,造成控制信道的同频干扰;因时隙不对称引起的交叉时隙干扰;以及上行导频信道干扰。TD-SCDMA系统小区间干扰主要是指UE和基站两两之间的相互干扰。

  2.1.1 MAI

  MAI的成因是由于传播多径造成的OVSF码道之间达不到理想的正交和同步,使当前的链路上的用户对其它链路上的用户造成信号的干扰。MAI随着用户数量和发射功率的增加而增加。MAI在上行链路上体现在UE对NB的干扰,在下行链路上体现在NB对UE的干扰。

  2.1.2 符号间干扰

  符号间干扰的成因是时间间隔过小的数据将使检测输出发生时间偏斜,造成解读错误形成的干扰,以及传播多经和衰落引起的抽样失真。符号间干扰是CDMA系统的共有干扰。

  2.1.3 帧同步失真干扰

  可能造成帧同步失真的TD-SCDMA同步包括上下行同步、基站同步等。

  上行同步失真的成因是来自不同距离的不同用户终端的每帧上行信号不能同步到达基站,用户的伪随机码在到达基站时无法同步,使得各个码道在解扩时不完全正交,从而形成多址干扰,降低了系统的容量和频谱利用率。在CDMA移动通信系统中,下行链路因基站的同步而总是同步的,否则系统无法工作。

  当基站之间帧信号不同步时,基站之间的帧时隙将造成错位,出现同频干扰。从而引起基站工作不正常。

  防止上下行失真必须提高GPS的灵敏度;为了保证基站之间帧的同步,需要系统实时修正无线帧的相位,以保证系统中所有基站的帧相位一致。

  2.1.4 交叉时隙干扰

  交叉时隙干扰的成因是在各个小区族因为业务需求而设置了不同的上下行时隙。如图1所示例子,两个小区设置的上下行时隙比例UL:DL=2:4和UL:DL=3:3。当用户在小区族的边缘切换时,相邻族之间就会造成交叉时隙干扰,损失系统容量。

图1 交叉时隙干扰

  同频、异频组网时,交叉时隙干扰可能存在于基站与基站之间、UE与UE之间。

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