LTE分布式皮站干擾定位的方法

摘要：LTE分布式皮站，也叫做擴展型皮站（Pico），通常由基帶單元（BBU）、擴展單元（EU）、射頻拉遠(yuǎn)單元（RU）組成。作為一種新型富分解決方案，部署靈活、性價比高，但由于其分布式架構(gòu)的特點，當(dāng)在某一場景部署多個射頻拉遠(yuǎn)單元時，若該場景存在同頻干擾時，要定位到干擾所在的具體位置有一定的難度，本文提出J-種LTE分布式皮站進(jìn)行干擾檢測及定位的方法，能夠在基站正常運行的同時，實時檢測并定位干擾的強度及位置，提高了干擾排查的效率，增加了基站智能運維的可行性。

關(guān)鍵詞：分布式皮站射頻拉遠(yuǎn)單元干擾檢測干擾定位

1概述

LTE分布式皮站，作為一種新型室分解決方案，因其部署靈活、性價比較高已經(jīng)成為運營商大力推廣的一種室內(nèi)深度覆蓋解決方案，廣泛應(yīng)用于商場、辦公樓、學(xué)校等多種室內(nèi)場景。

盡管分布式皮站有諸多優(yōu)點，但由于其站址選擇的隨機性，網(wǎng)優(yōu)規(guī)劃設(shè)計環(huán)節(jié)較為缺乏，在設(shè)備開啟后，經(jīng)常會遇到同頻干擾的問題（這里主要是上行干擾），同頻干擾的來源主要包括：同頻宏站或者室分系統(tǒng)下終端的上行信號、某些wifi的雜散干擾或者室內(nèi)特殊電磁設(shè)備的干擾（如醫(yī)院的紅外治療儀）。嚴(yán)重的同頻干擾會對用戶的業(yè)務(wù)體驗帶來較大的影響，因此必須排查定位，但擴展型設(shè)備覆蓋范圍較大，若每個遠(yuǎn)端都現(xiàn)場測試排查，耗費人力資源極大，因此首先需要實現(xiàn)一種可以遠(yuǎn)程實時監(jiān)控干擾強度和位置的機制，提高網(wǎng)優(yōu)的效率。

2分布式設(shè)備受干擾影響的特點

分布式設(shè)備基帶單元通常對多個遠(yuǎn)端的上行io數(shù)據(jù)采用直接疊加的方式處理，之后再由BBU對疊加后的信號進(jìn)行統(tǒng)一的解調(diào)及解碼處理。這樣的處理方式保證了遠(yuǎn)端信號處理較為簡單，不需要進(jìn)行復(fù)雜的解調(diào)過程，可以降低單個遠(yuǎn)端的成本。但也存在明顯的不足，任何一個RU覆蓋范圍內(nèi)受到干擾的影響，都會由于信號的疊加影響到整個系統(tǒng)的接收機性能。如圖所示：

3干擾定位

3.1 干擾定位的具體方法

如上節(jié)所述，由于由于多個遠(yuǎn)端的上行信號是匯聚到BBU疊加后再進(jìn)行干擾檢測、解調(diào)及信道估計等。因此，要想準(zhǔn)確快速的排查到干擾的位置，也就是找出干擾是從哪個（或者哪些）遠(yuǎn)端進(jìn)入系統(tǒng)的，是比較困難的。

本章提出一種干擾定位的方法即通過修改某些信道參數(shù)的配置，使得可以通過RU的功率讀取功能進(jìn)行干擾的定位。

RU上的信號處理軟件可以根據(jù)監(jiān)控的配置統(tǒng)計當(dāng)前接收信號某個子幀的上行功率，計算公式為UL。Powe。：Ecr+gj，N為一個子幀內(nèi)的采樣點數(shù)目，該處理只是進(jìn)行簡單的四則運算，不會增加遠(yuǎn)端的成本和實現(xiàn)難度，計算的結(jié)果如下圖示意：

圖中計算出的功率實際上是（UE的有用信號+底噪+干擾）的總和，而我們需要的僅僅是（底噪+干擾）這部分，因此只有當(dāng)RU統(tǒng)計功率的子幀時刻，不存在UE的上行信號，才可以得到真實的干擾加噪聲。

對于正常工作的小區(qū)，其服務(wù)范圍內(nèi)的UE上行發(fā)送的信道有4種：PUSCH、PUCCH、PRACH、SRS;其中SRS信道不配置的情況下終端不會發(fā)送，因此，我們主要分析如何通過調(diào)度及參數(shù)配置預(yù)留出完全無UE信號的上行子幀，以便RU可以讀出真實的（底噪+干擾）。我們以TDDLTE系統(tǒng)下，子幀配比2 7為例進(jìn)行討論分析。

3.2.1 PUSCH子幀

PUSCH的調(diào)度時序如下圖所示：

假設(shè)需要sfn-m，sf-7的時刻所有UE都不發(fā)送PUSCH，則CMAC在sfn=m，sf-l的時刻不能進(jìn)行上行調(diào)度;但考慮到sfn-ml，sf-7時刻有可能存在其他UE的重傳，因此在sfn-ml，sf-3時刻下發(fā)的PHICH需要為ACK。

3.2.2PUCCH子幀

PUCCH包括ACK/SR/coi等信息，不配置周期coi功能，就不會存在PUCCH-coi上報，這里主要分析ACK/SR這兩種信息。

（1） ACK/NACK的反饋時序如下所示：

CMAC在sfn=m，sf=l的子幀進(jìn)行調(diào)度，在sfn=m，sf=3的子幀下發(fā)DL-D CI和PDSCH，則UE會在sfn=m，sf=7的位置反饋PUCCHACK/NACK信息，因為下行是自適應(yīng)重傳，如果需要sfn=m，sf=7的位置不反饋ACK信息，只需要在sfn=m，sf=l的子幀停止所有下行調(diào)度即可。

（2） SR的發(fā)送

PUCCHSR的發(fā)送是根據(jù)基站配置的周期發(fā)送，假如SR周期配置為80ms，如果需要sfn-m，sf-2的時刻UE不發(fā)送SR，則可以在UE接入時，將UE的SR時域資源都分配到80ms周期內(nèi)的其他15個上行子幀內(nèi)（注：TDD系統(tǒng)2 7配比下，每lOms內(nèi)2個上行子幀，80ms -共16個上行子幀）。

3.2.3PRACH子幀

PRACH有多種發(fā)送格式，應(yīng)用于不同場景;擴展型設(shè)備一般使用format0和format4，對于TDD制式來說，若選擇format4，prach只在特殊子幀發(fā)送，不會影響到我們對上行子幀的功率統(tǒng)計;對于FDD設(shè)備來說，沒有format4.若選擇format0，采用lOms密度的情況下，會占用lOms內(nèi)至少一個上行子幀，如圖所示：

我們選擇RU讀取上行功率的子幀應(yīng)該避開PRACH的子幀，PRACH子幀可以根據(jù)小區(qū)的PRACH配置參數(shù)計算得到。

3.2.4UL空閑子幀

根據(jù)前三個小節(jié)的分析，例如我們在TDD模式下，配置prachconfigindex-51，對接人UE的Isr配置到[75，154]范圍內(nèi)，且不配置Isr-82，也就是每80ms內(nèi)預(yù)留[Sf n%8-O，sf-7]的時刻不讓任何UE發(fā)送SR，且通過CMAC調(diào)度策略，使得該子幀無PUSCH/PUCCH信道。如圖所示：

將該子幀的信息LSfn%8=O，sf=7]由BBU配置給RU后，RU只統(tǒng)計滿足該子幀的功率，即為準(zhǔn)確的（底噪+干擾）。BBU軟件再按照一定的周期去讀取各個RU內(nèi)的功率統(tǒng)計值，根據(jù)不同RU讀取到的功率統(tǒng)計值的大小，即可定位到干擾的強度和位置。

3.2抗干擾策略

當(dāng)定位到干擾所處的具體位置，我們就可以采取一些措施，降低干擾對整個系統(tǒng)的影響。包括：

（1）干擾告警

如果定位到某個遠(yuǎn)端或者某幾個遠(yuǎn)端下存在持續(xù)性干擾的情況下，可以上報告警，便于運維人員及時發(fā)現(xiàn)進(jìn)行現(xiàn)場處理。

（2）自動關(guān)斷

如果定位到某個遠(yuǎn)端或者某幾個遠(yuǎn)端下存在持續(xù)性干擾，且大于預(yù)設(shè)的強干擾門限，可以考慮自動關(guān)閉某些遠(yuǎn)端的射頻信號，避免干擾引入整個系統(tǒng)。 4結(jié)束語 本文主要討論如何排查定位LTE擴展型設(shè)備應(yīng)用場景中存在的干擾問題。

通過射頻遠(yuǎn)端的功率統(tǒng)計功能，再配合特殊的基站參數(shù)設(shè)置，可以快速定位到干擾源的位置，在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行干擾告警或者自動關(guān)斷等措施，可以顯著提高基站系統(tǒng)運維的效率。

參考文獻(xiàn)

[1]王映民，孫韶輝。TD—LIE技術(shù)原理與系統(tǒng)設(shè)計[M].北京：人民郵電出版社，2010

[2]李海振。TDLTE系統(tǒng)間干擾排查的基本方法研究[J]，移動通信;2015年09期

[3]徐志華;楊文波;劉揚.TDLTE干擾識別與排查[J]，信息通信;2014年05期

[4]陳其銘;張炎炎;潘毅;孫煉。TDLTE系統(tǒng)間干擾問題的分析與研究[J]，電信工程技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化;2012年07期

[5]程敏。TDLTE系統(tǒng)干擾分析[J]，移動通信;2012年24期

[6]曲嘉杰，李新，鄧偉，等。 TDLTE遠(yuǎn)距離同頻干擾問題研究[J]，電信科學(xué)， 2010 （10）： 152-158.