700M干扰解决方案
2022-06-22 作者:中兴通讯 郭婧娜,张纲  
700M干扰解决方案 - 中兴通讯技术(简讯)
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700M干扰解决方案
发布时间:2022-06-22  作者:中兴通讯 郭婧娜,张纲  阅读量:

700M频段(N28)被称为黄金频段,频段范围为上行703~748MHz/下行758~803MHz,因其频率低,具有覆盖距离远、绕射能力强、穿透能力强等优势,有利于低成本建网。中国移动和中国广电采用共建共享的方式部署700M NR。

    工信部规划用于无线通信系统的703~743MHz/758~798MHz频谱之前主要用于广电的数字电视地面广播(DTMB)频道。DTMB每个频道占8M带宽,其中DS37-42,DS44-48共11个频道和700M商用频谱存在冲突,如图1所示,工信部已经明确要求DS37-48这12个DTMB频道做移频处理。

由于各地广播频道移频节奏存在差异,700M商用初期无法避免广播电视干扰和5G信号共存的场景。针对干扰特征,制定专业、完整的解决方案是运营商和中兴通讯的共同目标。

 

    图1  700M频谱定义和使用情况

700M干扰特征

 

广播采用高塔大功率的发射方式,塔高可达100m以上,发射功率超过1000W,覆盖区域较大,覆盖区域内的基站受到的干扰强度不同,扫频数据表明最强信号超过-60dBm,而边缘区域干扰较小基本可以忽略。

广播频道都是8MHz带宽,按照DS位置划分,各地实际使用情况不同。对于移频无法满足700M商用节奏或非法台站无法移频的地区,大塔广播干扰将显著降低700M网络速率,甚至导致终端无法识别网络、接入失败等严重问题。

 

700M干扰解决方案

 

基于上述干扰特征,我们对700M干扰实施全方位的“围追堵截”,采取移频优先、参数规避、业务频选、高干扰滤波的应对逻辑(见图2),为5G网络性能保驾护航。

首要工作是推动700M移频,这样才能彻底发挥频谱潜力。

在广播干扰背景下,我们提供完整的700M干扰解决方案。首先是干扰识别和干扰源定位,把宝贵的人力和时间从大范围扫频的工作解放出来,得到更加精确、范围更广的干扰信息,干扰源定位结果也可以给清频工作提供准确参考。其次,在识别干扰后,采取更加精确的干扰应对措施,以获得干扰场景下最佳的网络性能。

      图2   700M干扰解决流程示意图

 

推动频移

移频的三个基本原则为:先上行再下行,先带内再带外,先大功率再小功率。

先上行再下行:先对上行DS37~DS40清频,解决小区覆盖瓶颈,同时积极推进下行DS44~DS47移频工作。

先带内再带外:除30M小区带内的8个广播频道外,相邻的其他广播频道也会对700M网络产生干扰,也需要考虑移频。

先大功率再小功率:广播信号塔发射功率超过1kW占比约35%,低于100W的占比约50%。发射功率越大对700M网络的干扰也越大,需要优先移频。

 

干扰识别

以700M 30M系统带宽为例,上行频谱对应广播频道DS37~40,下行频谱对应广播频道DS44~47,干扰识别也包括上行信道干扰识别和下行信道干扰识别。

5G系统中上下行的干扰测量机制不同,上行干扰检测在基站实现,首先基站会实时进行全带宽的干扰(NI)测量,再映射到DS37~40的频域位置上,即可判断是否存在广播干扰。

下行干扰主要依赖终端的CQI测量,首先基站会给终端下发子带CQI配置,并集齐终端的子带测量结果,再将测量结果映射到DS44~47的频域位置上,即可获得下行广播干扰的频段信息。

 

干扰源定位

一般来说,合法广播电视站点都有准确的规划信息,包括频道和电视塔位置,定位干扰源的物理位置可以在广播清频过程中跟踪清频进度,确认清频结果,还可以及时识别非法广播站。

干扰识别完成后,网管可以收集到所有小区的干扰识别结果信息(主要是广播频段),结合小区工参数据进行干扰图谱绘制。根据地图上干扰强度的聚类和梯度信息对干扰源进行定位。目前上行干扰源定位的精度可以达到2.8km。

 

干扰规避和解决

整体的干扰解决方案主要包含深度滤波、自适应干扰规避、智能频选等功能。各种功能应对的问题和场景如下:

- 针对上行强干扰,启用深度滤波功能

大功率的电视塔会对周边几十公里范围的基站产生强干扰,尤其是在上行的广播电视信号会对基站上行产生非常强的干扰。广播电视信号是2kHz子载波、500µs符号长度的tds-OFDM信号,和700M NR信号15kHz子载波、71.4µs符号长度格式完全不一致,所以在接收处理流程中会出现非正交信号的频谱混叠。基站天面架高和广播塔之间没有遮挡,基站上行受到的影响尤其明显,可能导致全带宽的底噪抬升。而下行频段由于终端位置较低,建筑物遮挡相对影响较小。

网络实测结果为:干扰信号强度为-80dBm时,上行全带宽底噪整体提升到-105dBm,RRC连接接通率<98%,无线掉线率>2%,该指标无法满足700M商用部署要求。所以针对上行强干扰场景,需要开启深度滤波功能。图3为深度滤波功能开启前后的底噪变化情况,从右图中可以看出功能开启后,广播干扰频段(DS37)外的系统底噪明显降低。

针对已规模商用的700M 30M带宽和后续可能演进的40M带宽,我们已支持多种DS频段组合下的深度滤波功能,可以满足网络中各种广播干扰场景下的强干扰消除。

- 自适应干扰规避,取得移频收益

虽然全国各地广播干扰位置不同,但得益于5G标准定义的灵活性,可以通过具体信道频域配置差分实现全网带宽统一和各地性能择优。

全网统一按照30M带宽配置小区,优先保障广播、同步和接入相关的公共信道全部配置在无干扰或低干扰频域位置上。

以簇为单位制定干扰规避配置,减轻网规网优复杂度和频繁的SSB异频切换的系统损失。干扰识别后,每个小区都能形成广播干扰位图,网管在收集区域内所有小区的干扰信息后,结合邻区关系、地理位置分布、干扰位图等信息对小区进行分簇。最后按照簇对小区的上下行控制信道频域位置进行配置,实现干扰规避策略的精细化。针对业务信道,自动判断上行干扰强度,用于输出深度滤波开启小区指示和广播干扰位图,保证了配置的精准。在广播电视频道移频过程中,上述策略可以检测到广播干扰变化并自动化调整干扰配置,及时获得移频收益。

- 智能频选,提升用户体验

广播电视信号干扰随着700M基站距离广播电视塔距离变远而降低,在强干扰区域,如某DS37的广播电视塔附近的700M基站,需要启用针对DS37的深度滤波功能避免对全带宽的影响,但对于较远的基站,仅DS37的7M频谱受到干扰,此时基站可以基于终端的业务诉求和小区的PRB使用情况,开启智能频选调度。将广播干扰高的频域资源调度给近点用户,广播干扰小的频域资源位置调度给远点用户。在保证频谱利用率的基础上,最大化调度用户数,提升网络容量和频谱利用率。

      图3  深度滤波开启前后上行底噪变化

 

在和干扰共存的时间里,我们为客户提供完整的700M干扰解决方案,最大化客户的投资收益,并保障后续的网络演进。在700M的所有干扰应对手段中,最重要的还是快速有序推动移频,腾退广播电视频道,打造一个干净、高效的700M频谱,尽快释放5G低频红利。

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