TD-LTE同頻組網

為使LTE系統本身具備同頻組網能力,3GPP在進行系統設計及標準制定時,針對廣播/控制信道和業務信道,採用了一系列的干擾抑制技術,以保證LTE系統可以同頻組網,並不斷提升同頻組網性能,從而提高頻譜利用率。

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廣播/控制信道同頻組網設計

針對各控制信道的不同特性,LTE採取了多種規避同頻干擾的機制。概況來講,TD-LTE上下行廣播/控制信道的抗干擾技術可總結為以下3點。
(1)更理想的干擾白噪化(減輕了干擾的程度)
LTE下行控制信道(除同步信道外)的一個重要抗干擾方式是將原始的非隨機的數據通過偽隨機序列進行比特級加擾,使得傳輸的數據具有隨機性和近似白噪聲的頻譜特性。其主要原理是:LTE選擇Gold序列作為擾碼,兩個序列只要保證初始值不同,產生的Gold序列就是完全不同的,即使兩個小區的同步存在偏差,產生的Gold序列也完全不相同,使得同頻鄰區的信號能實現較好的白噪化,從而較好地平均了小區間的干擾。採用長度31位的Gold序列進行干擾白化處理,干擾白化效果較理想;不同小區的相同信道採用小區特定交織方式實現小區間干擾隨機化。
(2)資源分散、錯開(避免干擾的產生)
1)對於(小區內)控制信道細分後的資源塊,在時域和頻域上應儘量分散到整個系統時頻資源內,以避免恆定的相互干擾,獲得干擾隨機化和白噪化效果。
2)對於(小區間)部分控制信道資源,可在小區間頻域錯開,避免小區間干擾。
(3)等效碼率較低(保證可靠的解調性能)
其設計理念是:控制信道儘可能採用極低的碼率傳送,保證較高的可靠性;或採用靈活的資源配置方式,若信道條件較差,則分配較多資源以降低等效碼率。這就從理論上保證了TD-LTE系統廣播/控制信道同頻組網的可行性,但在工程實施中,還需要通過合理配置系統參數,尤其是PCI來保證抗同頻干擾技術的有效套用。TD-LTE規模試驗第一階段的測試結果已驗證了同頻組網能力:同頻鄰區真實用戶在載入情況下,用戶的開機附著、連線建立、尋呼、切換成功率均高於98%,掉線率低於2%。

業務信道同頻組網設計

由於TD-LTE的業務信道時頻資源對用戶是完全共享的,系統會根據用戶對信道的測量結果自適應選用合適的時頻資源、調製編碼方式、天線技術來“最最佳化”系統整體性能,因此,TD-LTE業務信道在保證同頻組網能力方面,有從協定、算法到工程實施的多種手段,可以分為以下5類。
(1)干擾消除:在發端或收端對信號進行先進的信號處理,將干擾從有用信號中去除,根據實現的不同,可以分為MRC、IRC和MMSE。
(2)干擾隨機化:將干擾信號隨機化,雖不能降低干擾的能量,但能使干擾特性類似白噪聲,具體技術有長擾碼加擾、交織、跳頻、頻率選擇性調度等。
(3)網規網優手段:調整天線俯仰角、最佳化網路結構等手段,也可以避免產生較為嚴重的同頻干擾,在一定程度上提升網路性能。
(4)上行功率控制:上行鏈路採用部分功率補償的功控,可以大大降低上行鏈路的小區間同頻干擾。
(5)干擾避免:通過上下行資源的某種特殊管理機制(時頻分配或空間隔離),把相鄰小區或小區內的信號儘量錯開,以避免干擾的產生,例如,ICIC(小區間干擾協調)、頻率選擇性調度、BeamForming(波束賦形)等。

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