TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中干擾問題的優(yōu)化案例分析

CDMA （Code Division Multiple Access） 又稱碼分多址，是在無線通訊上使用的技術(shù)，CDMA允許所有使用者同時使用全部頻帶（1.2288Mhz），且把其他使用者發(fā)出訊號視為雜訊，完全不必考慮到訊號碰撞 （collision） 問題。無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，干擾無處不在。在TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)建設(shè)過程中，經(jīng)常會遇到很棘手的干擾問題，由于干擾源的未知性，給定位和解決干擾帶來很多不可預(yù)見的困難。隨著TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)的深入發(fā)展，預(yù)計將出現(xiàn)其他形式的"交叉時隙干擾"故障，如可能出現(xiàn)對流層散射、大氣波導(dǎo)效應(yīng)導(dǎo)致的超遠(yuǎn)距離基站間干擾等。這需要我們在控制基站功率避免"過覆蓋"的同時，積極探索各種靈活、有效的無線資源管理算法（如時隙分組[2]、頻率分組等）來有效應(yīng)對。本文主要針對TD-SCDMA系統(tǒng)中出現(xiàn)的幾種常見干擾進(jìn)行了分類和定位，并針對干擾給出了TD-SCDMA的優(yōu)化方案和流程，并通過具體的案例對其進(jìn)行了驗(yàn)證。

1 TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)中干擾的分類與定位

TD-SCDMA作為中國提出的第三代移動通信標(biāo)準(zhǔn)（簡稱3G），自1998年正式向ITU（國際電聯(lián)）提交以來，已經(jīng)歷十多年的時間，完成了標(biāo)準(zhǔn)的專家組評估、ITU認(rèn)可并發(fā)布、與3GPP（第三代伙伴項(xiàng)目）體系的融合、新技術(shù)特性的引入等一系列的國際標(biāo)準(zhǔn)化工作，從而使TD-SCDMA[3]標(biāo)準(zhǔn)成為第一個由中國提出的，以我國知識產(chǎn)權(quán)為主的、被國際上廣泛接受和認(rèn)可的無線通信國際標(biāo)準(zhǔn)。這是我國電信史上重要的里程碑。TD-SCDMA由于采用時分雙工，上行和下行信道特性基本一致，因此，基站根據(jù)接收信號估計上行和下行信道特性比較容易。此外，TD-SCDMA使用智能天線技術(shù)有先天的優(yōu)勢，而智能天線技術(shù)的使用又引入了SDMA的優(yōu)點(diǎn)，可以減少用戶間干擾，從而提高頻譜利用率。TD-SCDMA還具有TDMA的優(yōu)點(diǎn)，可以靈活設(shè)置上行和下行時隙的比例而調(diào)整上行和下行的數(shù)據(jù)速率的比例，特別適合因特網(wǎng)業(yè)務(wù)中上行數(shù)據(jù)少而下行數(shù)據(jù)多的場合。但是這種上行下行轉(zhuǎn)換點(diǎn)的可變性給同頻組網(wǎng)增加了一定的復(fù)雜性。

在TD-SCDMA無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作中發(fā)現(xiàn)，由干擾引起的系統(tǒng)問題主要有掉話、未接通和切換失敗等，各種情況所占比例情況如圖1所示。

總體來看，TD-SCDMA系統(tǒng)中的干擾主要包括系統(tǒng)內(nèi)的干擾和系統(tǒng)外的干擾，其中，系統(tǒng)外干擾目前主要于占用TD-SCDMA系統(tǒng)頻帶或接近TD- SCD-MA系統(tǒng)頻帶的各種系統(tǒng)，系統(tǒng)內(nèi)的干擾主要表現(xiàn)為同頻干擾?，F(xiàn)階段，系統(tǒng)外的干擾大致可以分為三類：一是，小靈通PHS系統(tǒng)下行信號對TD- SCDMA系統(tǒng)上行信號所造成的干擾；二是，有一些電信運(yùn)營企業(yè)在未得到允許的情況下在TD-SCDMA頻段上發(fā)射信號對TD-SCDMA系統(tǒng)所造成的干擾；三是，部分大功率源產(chǎn)生的大功率信號諧波影響到TD-SCDMA的信號發(fā)射器，從而造成對TD-SCDMA系統(tǒng)的干擾。系統(tǒng)內(nèi)干擾目前主要是由同頻同碼組的基站覆蓋重疊所引起。此外，由于基站GPS故障等原因所引起的失步會導(dǎo)致部分下行信號落入上行信號時隙，從而造成對TD-SCDMA系統(tǒng)的干擾，因而，GPS失步也是TD-SCDMA系統(tǒng)內(nèi)干擾的之一。

通過上述分析可以看出，TD-SCDMA系統(tǒng)中干擾可以分為系統(tǒng)內(nèi)和系統(tǒng)外兩類干擾，從另一個角度來看也可以分為上行干擾和下行干擾，其中，上行干擾主要來自于系統(tǒng)外部，而下行干擾主要是來自于系統(tǒng)內(nèi)部。目前，TD-SCDMA系統(tǒng)的下行干擾主要是通過PCCPCH C/I（Primary Common Control Physical Channel C/I,主公共控制信道載干比）來衡量，實(shí)際優(yōu)化工作中如果PCCPCH C/I值大于-3 dBm則認(rèn)為系統(tǒng)存在干擾。上行干擾主要是通過ISCP（InteRFerenceon Signal Code Power,干擾信號碼功率）值來衡量，在實(shí)際TD-SCDMA優(yōu)化工作中，干擾的認(rèn)定是以ISCP值大于-85 dBm為標(biāo)準(zhǔn)。

結(jié)合上述干擾源的分析和干擾的主要衡量指標(biāo)，可以對各種干擾源做如下定位：

（1）由于TD-SCDMA是一個TDD系統(tǒng)，目前國內(nèi)的TDD系統(tǒng)有TD-SCDMA和小靈通兩種，為此，當(dāng)提取各基站ISCP值進(jìn)行分析時，若發(fā)現(xiàn)各時隙ISCP值有明顯差異且隨時間變化較為明顯，此時受小靈通干擾的可能性較大。為了正確定位是否是由于小靈通系統(tǒng)造成的干擾，可以通過關(guān)閉小靈通基站的方式來確定，若關(guān)掉小靈通基站后，ISCP有明顯的降低，則可基本確定該干擾為小靈通干擾；反之，則可以排除此干擾。

（2）同頻同碼組小區(qū)的干擾是TD-SCDMA系統(tǒng)的另一個主要干擾，通常，可以通過以下方法來確定是否有同頻同碼組小區(qū)的干擾：關(guān)閉其中一個小區(qū)或者降低其中一個小區(qū)的下行發(fā)射功率，如果實(shí)施上述操作后干擾明顯減小，則可基本確定該干擾由同頻同碼組造成；反之，則可以排除此干擾為同頻同碼組干擾。

（3）在一些特殊區(qū)域，如軍隊(duì)、監(jiān)獄等相關(guān)區(qū)域，存在干擾源的可能性比較大，針對此類干擾，可以通過定向天線多點(diǎn)交叉方法對其進(jìn)行定位，并可以通過對受干擾扇區(qū)進(jìn)行方向角和下傾角的調(diào)整來定位具體的干擾方向。

2 TD-SCDMA干擾問題的優(yōu)化流程

對于上述干擾所引起的各種問題（如掉話、切換失敗等），可以通過如圖2所示的流程進(jìn)行優(yōu)化，最終使問題得到解決。

從圖2中可以看出，首先，通過用戶投訴、DT（Dail Test）和CQT（Call Quality Test）測試等途徑來發(fā)現(xiàn)問題，并對發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行分類（如未接通、掉話、切換失敗等）。發(fā)現(xiàn)問題以后，首先應(yīng)檢查對應(yīng)RNC、基站、小區(qū)的板卡狀態(tài)是否正常、是否有告警，確定該問題是否由硬件故障所導(dǎo)致，如果是硬件故障，應(yīng)及時更換硬件板卡。如果不是硬件的問題，接下來，再通過查看RNC每日的 KPI（Key Performance Indi-cators）性能統(tǒng)計指標(biāo)，察看RRC的建立成功率、RAB指配成功率以及切換成功率等指標(biāo)是否有異常，以便后期的問題定位。

根據(jù)上述分析，在TD-SCDMA系統(tǒng)中，干擾主要是通過基站ISCP值、PCCPCH C/I值以及手機(jī)發(fā)射功率的大小等參數(shù)來判斷，所以在發(fā)現(xiàn)問題時，首先應(yīng)查看這3個值的大小，分析其是否異常。若有以上參數(shù)有異常，則可以基本確定問題是由干擾所引起。反之，則可以排除干擾的因素。如果確定某問題是由干擾所致，則可以通過以下方案進(jìn)行對干擾源進(jìn)行定位，制定出相應(yīng)的優(yōu)化方案。

（1）排查GPS硬件故障。如前所述，GPS失步是TD-SCDMA系統(tǒng)內(nèi)干擾的主要之一，為此，應(yīng)首先排除由GPS硬件故障所帶來的失步問題。 GPS硬件由于跑偏而引起失步將會導(dǎo)致下行信號對上行信號的干擾，此類干擾范圍大、強(qiáng)度高，通常僅干擾1~2個上行時隙，且干擾電平以跑偏基站為中心向周邊逐步遞減。對于此類干擾，解決方法主要是通過升級跑偏基站的GPS軟件和硬件或者直接更換GPS板卡來完成。

GPS 是英文Global Positioning System（全球定位系統(tǒng)）的簡稱，而其中文簡稱為"球位系".GPS是20世紀(jì)70年代由美國陸海空三軍聯(lián)合研制的新一代空間衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng) .其主要目的是為陸、海、空三大領(lǐng)域提供實(shí)時、 全天候和全球性的導(dǎo)航服務(wù)，并用于情報收集、核爆監(jiān)測和應(yīng)急通訊等一些軍事目的經(jīng)過20余年的研究實(shí)驗(yàn)，耗資300億美元，到1994年3月，全球覆蓋率高達(dá)98%的24顆GPS衛(wèi)星星座己布設(shè)完成。GPS功能必須具備GPS終端、傳輸網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)控平臺三個要素，這三個要素缺一不可。通過這三個要素，可以提供車輛防盜、反劫、行駛路線監(jiān)控及呼叫指揮等功能。

（2）查看ISCP值。若各時隙最大ISCP值隨業(yè)務(wù)量的變化而變化，且值大于-85 dBm,則可初步判定為上行鏈路干擾。此時，應(yīng)通過核查算法和參數(shù)設(shè)置，檢查鄰區(qū)中的同頻同碼小區(qū)以及調(diào)整上行物理信道配置時隙等方法來避開干擾。

（3）查看PCCPCH C/I值。若其小于-3 dBm,則可認(rèn)為存在下行干擾，此時，應(yīng)首先查看周圍是否存在同頻同碼組的小區(qū)，如果存在則需要通過修改頻點(diǎn)和擾碼來消除此干擾；若短期內(nèi)不能及時修改頻點(diǎn)和擾碼，也可以通過以下方法來解決：第一，降低離干擾點(diǎn)較遠(yuǎn)的一個鄰區(qū)的下行功率或者調(diào)整該小區(qū)天線的下傾角來消除越區(qū)覆蓋，從而達(dá)到減小干擾的效果；第二，調(diào)整主服務(wù)小區(qū)的切換參數(shù)（例如個性偏移參數(shù)），加快UE切換到下一個目標(biāo)小區(qū)，盡快離開干擾頻點(diǎn)小區(qū)，從而達(dá)到避開干擾的目的。

通過上述方案的實(shí)施，若還不能解決，則還要結(jié)合現(xiàn)場測試和信令跟蹤做進(jìn)一步的分析和處理。結(jié)合信令跟蹤的分析與處理一般步驟為：對于某一問題點(diǎn)，先查看該問題點(diǎn)所在小區(qū)的CELL ID和測試用UE的IMSI號，在現(xiàn)場DT/CQT測試的同時通知機(jī)房進(jìn)行信令跟蹤，抓取相關(guān)的接口信令（UU接口、Iu接口），當(dāng)問題再次出現(xiàn)（復(fù)現(xiàn)） 后，提取CDL信令并將其與正常信令流程進(jìn)行對比，定位出該問題具體屬于網(wǎng)絡(luò)的那個部分（核心網(wǎng)、RNC、NodeB），最后制定出針對性的解決方案。

3 TD-SCDMA干擾問題優(yōu)化案例分析

3.1 案例1:干擾引起掉話的優(yōu)化案例

在某次現(xiàn)場測試中發(fā)現(xiàn)，測試車輛由北向南行駛經(jīng)過遠(yuǎn)通大廈的過程中，UE接收到的PCCPCH RSCP（接收信號碼功率）逐漸降低，接著UE切換到美術(shù)公司TD-3小區(qū)（即圖3中頻點(diǎn)為10088,Cell ID為43的位置，圖中綠線表示UE所連接的TD-3為UE此時的主服務(wù)小區(qū)），此后UE一直掛在美術(shù)公司。TD-3小區(qū)上，直至UE在遠(yuǎn)通大廈附近（圖中紅色UE所在區(qū)域）出現(xiàn)掉話現(xiàn)象。

從服務(wù)小區(qū)測量表中可以看到，掉話點(diǎn)處干擾較大區(qū)域（PCCPCH C/I=-13 dBm），通過查看該路段附近各個小區(qū)的頻點(diǎn)信息，得知省京劇團(tuán)TD-2小區(qū)（頻點(diǎn)為10088,擾碼為85）與美術(shù)公司TD-3小區(qū)（頻點(diǎn)為 10088,擾碼為43）的頻點(diǎn)相同，對遠(yuǎn)通大廈形成較為嚴(yán)重的同頻干擾，從而導(dǎo)致掉話。

在本次優(yōu)化中，采用了調(diào)整主服務(wù)小區(qū)的切換參數(shù)，讓UE盡快離開干擾頻點(diǎn)小區(qū)的方式加以解決。即調(diào)整了美術(shù)公司TD-3的個性偏移參數(shù)，由O dBm調(diào)整為5 dBm,使得UE向下一目標(biāo)小區(qū)遠(yuǎn)通大廈TD-2的切換速度加快，讓UE盡早脫離了10088這個頻點(diǎn)。通過上述優(yōu)化調(diào)整，得到的復(fù)測效果如圖4所示，通過圖4可以看出，經(jīng)過優(yōu)化后UE在同一位置處的主服務(wù)小區(qū)已經(jīng)切換成了遠(yuǎn)通大廈TD2小區(qū)，脫離了10088這個頻點(diǎn)，此時，RSCP值明顯提高（從 -77 dBm上升到-65 dBm），抗干擾能力明顯增強(qiáng)，從而消除了前面的掉話現(xiàn)象。

3.2 案例2:干擾引起未接通的優(yōu)化案例

在某次現(xiàn)場測試中，某處DT測試時出現(xiàn)未接通情況，通過查看KPI性能統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)該小區(qū)的RB建立成功率偏低，通過提取當(dāng)日CDL發(fā)現(xiàn)RB建立失敗原因均為超時（TImeout），進(jìn)一步查看ISCP值發(fā)現(xiàn)，時隙1以及時隙2的最大ISCP值和平均ISCP值都偏高，均在-70 dBm左右，根據(jù)前面分析判斷可能是上行鏈路干擾所引起的問題。

通過檢查PRACH物理信道，發(fā)現(xiàn)其位于時隙1,為此，調(diào)整了PRACH物理信道的時隙位置，從時隙1調(diào)整到時隙3,以此來避開上行鏈路干擾。經(jīng)優(yōu)化修改之后，該小區(qū)的RB建立成功率明顯提高，使得未接通問題得到了解決。如圖5所示。

4 結(jié)語

通過對TD-SCDMA無線網(wǎng)絡(luò)中干擾及其問題的定位看出，TD-SCDMA系統(tǒng)中干擾可以分為系統(tǒng)內(nèi)和系統(tǒng)外兩類干擾，其中，系統(tǒng)外干擾主要于小靈通PHS系統(tǒng)、部分未得到允許的TD-SCDMA頻段上發(fā)射信號，以及部分大功率源產(chǎn)生的大功率信號諧波等。對這些干擾的定位主要借鑒于 PCCPCH C/I,ISCP以及手機(jī)發(fā)射功率等參數(shù)。在TD-SCDMA干擾問題優(yōu)化過程中，應(yīng)首先排除GPS等硬件故障，然后再分別查看ISCP和PC-CPCH C/I值，根據(jù)各參數(shù)的大小對干擾問題的真正原因進(jìn)行初步判斷，部分干擾問題還要結(jié)合復(fù)測和信令跟蹤來進(jìn)一步分析。由于TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)由于干擾引起的問題較多且隨機(jī)性比較大，本文所給出的分析方案以及案例只是實(shí)際網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中發(fā)現(xiàn)的一小部分問題，在實(shí)際工作中，需要根據(jù)問題的實(shí)際特征進(jìn)行具體分析，找到問題的根本原因，制定出更為有效的解決方案。