袁小平

【摘要】??? 本文從TD-LTE同頻組網(wǎng)的特點入手，分析影響同頻組網(wǎng)容量的主要因素，圍繞解決干攏問題，介紹干擾隨機化、干擾消除和干擾協(xié)調(diào)、調(diào)度策略優(yōu)化等干擾抑制技術(shù)，小區(qū)布局優(yōu)化、小區(qū)數(shù)目增加等提高頻譜利用率措施，探析同頻組網(wǎng)容量提升方法。

【關(guān)鍵詞】??? LTE??? 同頻組網(wǎng)??? 容量

TD-LTE系統(tǒng)容量是滿足一定用戶和業(yè)務(wù)的速率與質(zhì)量要求的系統(tǒng)能力，衡量小區(qū)容量的指標為服務(wù)小區(qū)內(nèi)用戶數(shù)量以及總體吞吐量。系統(tǒng)容量受頻率帶寬、基站數(shù)量、信道特性、頻譜效率等多種因素的影響，同頻組網(wǎng)方式頻譜資源利用效率高，在頻譜資源一定時，能有效提升系統(tǒng)容量。其還支持非對稱頻段運用，在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計、建設(shè)、增容時頻率規(guī)劃相對簡單，組網(wǎng)部署靈活，可較好發(fā)揮TD-LTE優(yōu)勢。

一、TD-LTE同頻組網(wǎng)的特點

TD-LTE系統(tǒng)同頻組網(wǎng)是在網(wǎng)絡(luò)各小區(qū)使用相同頻點的組網(wǎng)，頻率復(fù)用因子為1，其頻譜效率最高的組網(wǎng)方式。同頻組網(wǎng)的可用性，是基于OFDMA的干擾隨機化，應(yīng)用信道編碼、CDMA（碼分多址 ）等多種增強技術(shù)抑制同頻干擾來實現(xiàn)的，系統(tǒng)的抗干擾能力，隨負載的增加而減弱。應(yīng)用中當(dāng)小區(qū)覆蓋范圍超出規(guī)劃時，相鄰小區(qū)間干擾突出，影響信道質(zhì)量，嚴重時會使用戶無法連接，熱點區(qū)域更加明顯，解決TD-LTE同頻干擾問題是系統(tǒng)同頻組網(wǎng)運用的關(guān)鍵。

二、影響TD-LTE同頻組網(wǎng)容量的主要因素

TD-LTE同頻組網(wǎng)的用戶容量，除受制于頻譜帶寬和基站數(shù)量外，還是取決于基站的PDCCH和PUCCH能支持的用戶數(shù)量。PUCCH在頻域?qū)挾扔休^大的靈活性，根據(jù)需要占用更多的RB，同時PUSCH也可傳輸上行信令，上行用戶數(shù)不是系統(tǒng)的瓶頸。而PDCCH是一個干擾受限的信道，單個小區(qū)的PDCCH占用率有一定的上限，是系統(tǒng)用戶容量的“關(guān)健”。在熱點小區(qū)邊緣，由于同頻干擾的存在，使PDCCH SINR過低，PDCCH覆蓋率受限，用戶的PDCCH BLER難以滿足要求，是影響系統(tǒng)容量與覆蓋能力的主要因素。

三、同頻組網(wǎng)容量提升主要方法

1、干擾抑制。1.干擾隨機化：是將干擾信號隨機化，隨機化并不降低干擾信號的能量，而是其使干擾特性近似“白噪聲”，為終端抑制提供條件，形式有加擾、交織和跳頻，由于干擾隨機化只是白化了干擾，沒能實質(zhì)減少系統(tǒng)的干擾信號，因此信噪比改善在程度上有限。2.干擾消除：小區(qū)間干擾消除是對干擾小區(qū)的信號進行某種程度的解調(diào)甚至解碼，然后利用接收機的處理增益從接收信號中來消除干擾信號分量，主要有干擾抑制和基于干擾重構(gòu)的干擾消除二種方法。3.干擾協(xié)調(diào)：通過管理無線資源使得小區(qū)間干擾得到控制。以小區(qū)間協(xié)調(diào)的方式對資源的使用進行限制，包括限制哪些時頻資源可用，或者在一定的時頻資源上限制其發(fā)射功率，從而提高相鄰小區(qū)在這些資源的SINR，提高小區(qū)邊緣的數(shù)據(jù)速率，改善邊緣用戶業(yè)務(wù)質(zhì)量，ICIC從資源協(xié)調(diào)方式上有三類：FFR全頻率復(fù)用，SFR軟頻率復(fù)用，F(xiàn)FR部分頻率復(fù)用，其中軟頻率復(fù)用在頻譜利用率和調(diào)度復(fù)雜度上達到了較好的平衡，在業(yè)界使用較多。4.調(diào)度策略優(yōu)化：TD-LTE系統(tǒng)是時、頻二維調(diào)度，調(diào)度策略對于系統(tǒng)的性能影響較大，其主要表現(xiàn)在較強的小區(qū)間同頻干擾情況下對于服務(wù)質(zhì)量（QoS）的保證上。為此，在調(diào)度算法的設(shè)計應(yīng)衡量信道質(zhì)量、歷史吞吐率、QoS要求和公平性策略決定內(nèi)各業(yè)務(wù)的調(diào)度優(yōu)先級。在時頻、空域和功率資源分配上，應(yīng)考慮用戶業(yè)務(wù)量、信道質(zhì)量、QoS要求、公平性策略、用戶位置信息及鄰區(qū)干擾信息等因素。

2、小區(qū)布局優(yōu)化。科學(xué)合理的LTE網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)布局，能有效降低小區(qū)間干擾。在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)布局時，要注重站址位置規(guī)劃選擇，天線掛高與規(guī)劃參數(shù)適合度，避免對網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)損壞，增加小區(qū)間同頻干擾。

3、小區(qū)數(shù)目增加。增加小區(qū)數(shù)目是網(wǎng)絡(luò)容量增強的重要手段，在基站布局固定，難以增加宏站的情形下，可應(yīng)用扇區(qū)分裂技術(shù)和Small Cell微基站部署等手段來增加小區(qū)數(shù)目。扇區(qū)分裂技術(shù)能夠有效提升頻譜的利用率。其用窄波束高增益天線提升網(wǎng)絡(luò)覆蓋，增加小區(qū)數(shù)目從而增加網(wǎng)絡(luò)空口容量，提升LTE基站單站容量。但扇區(qū)分裂技術(shù)在一定程度上縮小相鄰扇區(qū)了隔離度，加大LTE同頻干擾的影響。須通過精選站點、優(yōu)化控制覆蓋場景周邊基站天線覆蓋、精準適配無線參數(shù)等特殊的相鄰小區(qū)干擾對消技術(shù)， 降低本站相鄰各扇區(qū)覆蓋重疊區(qū)域的干擾。Small Cell微基站部署，通過宏微基站的協(xié)同組網(wǎng)，解決特定區(qū)域的覆蓋和容量，增加頻譜利用率。但微基站對宏基站上下行容量、邊緣速率性能提升與其部署相對位置及頻率關(guān)系密切，部署時需要考慮覆蓋的精準定位和宏微同頻干擾問題。

結(jié)語：TD-LTE系統(tǒng)同頻組網(wǎng)，小區(qū)容量提升的主要方法有增加頻譜、增加基站和提升頻譜應(yīng)用效率等多種方式，應(yīng)圍繞減少同頻干攏，采用干擾隨機化、干擾消除和干擾協(xié)調(diào)（ICIC）、調(diào)度策略優(yōu)化等技術(shù)進行干擾抑制，提升系統(tǒng)抗干擾能力，應(yīng)用小區(qū)布局優(yōu)化，增加小區(qū)數(shù)目等方法提升系統(tǒng)頻譜利用率，保障同頻組網(wǎng)容量的最大化。

參? 考? 文? 獻

[1] 唐勁松 熱點區(qū)域LTE多扇區(qū)解決方案實例淺析? [J] 中國新通信2019（3）

[2] 朱濤，趙瓊. AICIC提升LTE同頻組網(wǎng)能力分析 [J]電信工程技術(shù)與標準化2015（5）

[3] 烏云霄，路瑋，楊艷? LTE容量增強方案研究 [J]郵電設(shè)計技術(shù)2017（4）

[4] 沈嘉? 徐霞艷 [J]移動通信2010（21）