(中國移動通信有限公司研究院,北京 100032)
4.9GHz 是全球5G 部署核心頻段之一,相比于5G 2.6 GHz頻段采用5 ms 幀結(jié)構(gòu)配置,5G 4.9 GHz 頻段可實現(xiàn)較靈活的幀配置,其在特定配置下的性能存在明顯優(yōu)勢。但差異化的幀結(jié)構(gòu)配置雖然滿足不同場景的業(yè)務(wù)需求,也可能導(dǎo)致不同基站之間、終端之間存在干擾問題。中國移動在靈活雙工方面建立了干擾共存評估體系,實現(xiàn)了蜂窩系統(tǒng)首次使用TDD 頻段靈活雙工組網(wǎng),開展了干擾優(yōu)化方案研究和試點,進(jìn)一步引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)提升靈活雙工性能和技術(shù)成熟度。
本文將從靈活雙工配置方案需求和目標(biāo)出發(fā),聚焦于干擾共存評估體系和干擾優(yōu)化方案的研究進(jìn)展,并根據(jù)試點結(jié)果提供相應(yīng)的應(yīng)用建議。
考慮到4.9 GHz 的頻段特征、幀結(jié)構(gòu)靈活配置,以及產(chǎn)業(yè)進(jìn)展等因素,5G 4.9 GHz 可用于補盲補熱場景、上行大帶寬場景、2.6 GHz/4.9 GHz 雙頻組網(wǎng)場景、低時延高可靠場景以及封閉和孤立等場景[1]。
面向5G 個人用戶,相比于5G 2.6 GHz 頻段,4.9 GHz頻段的傳播損耗高8~10 dB,穿透損耗高6~8 dB,覆蓋能力稍弱。因此,建議考慮2.6 GHz 作為基礎(chǔ)覆蓋,4.9 GHz 用于補盲補熱,匹配用戶需求。
如圖1 所示,面向5G 行業(yè)用戶,由于業(yè)務(wù)種類繁雜,速率要求、時延要求、安全要求等相比于個人用戶存在較大差異。上行大帶寬是5G 行業(yè)應(yīng)用的一大特點。視頻監(jiān)控、遠(yuǎn)程控制和機器視覺等為行業(yè)的典型應(yīng)用場景,均存在對大上行能力的要求。例如,高清視頻監(jiān)控、輪吊遠(yuǎn)程操控、AR/4K/8K 高清娛樂直播等場景,單終端上行速率可達(dá)30 Mbit/s,且經(jīng)常多終端業(yè)務(wù)并發(fā),要求單小區(qū)上行速率至少達(dá)到300 Mbit/s;工業(yè)視覺檢測、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲等場景,單終端上行速率可達(dá)600 Mbit/s。
圖1 垂直行業(yè)需求[2]
因此,5G 2.6 GHz 頻段在典型配置下的上行能力相對受限,難以滿足大上行應(yīng)用需求。而4.9 GHz 頻段具備差異化幀結(jié)構(gòu)配置的可行性,可獲得差異化的上行和下行能力,進(jìn)而提供更高的用戶體驗和小區(qū)容量。綜合考慮公網(wǎng)、行業(yè)網(wǎng)需求,4.9 GHz 實際能力限制,各幀結(jié)構(gòu)配置性能以及產(chǎn)業(yè)支持程度,協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)支持情況等多方面因素,4.9 GHz 在2 保護符號(GP)30 kHz 子載波間隔下采用了如圖2 所示兩種幀結(jié)構(gòu):
圖2 大上行與大下行幀結(jié)構(gòu)示意圖
當(dāng)兩個TDD 系統(tǒng)在覆蓋重疊區(qū)域使用4.9 GHz 頻段差異化幀結(jié)構(gòu)配置時,如4.9 GHz 行業(yè)網(wǎng)采用1D1S3U(受擾站),公網(wǎng)采用5D2S3U(施擾站),可能存在交叉時隙干擾問題,如圖3 所示:
圖3 異幀組網(wǎng)交叉干擾示意圖
4.9GHz 產(chǎn)業(yè)成熟度較低,交叉干擾試驗網(wǎng)絡(luò)環(huán)境搭建復(fù)雜(測試樣本點少、信道環(huán)境復(fù)雜、工參多樣化),提供普適性的干擾共存技術(shù)結(jié)論和靈活雙工組網(wǎng)建設(shè)指導(dǎo)建議存在風(fēng)險。首先,受限于施工建設(shè)和物業(yè)協(xié)調(diào),可供測試的場景樣本點較少;然后,信道環(huán)境多邊且難以擬合準(zhǔn)確,無法通過理論分析推導(dǎo)出交叉部署指導(dǎo)建議;最后,實際外場工程規(guī)劃和建設(shè)情況呈多樣化,無法給出普適性的技術(shù)結(jié)論。因此,本節(jié)建立了靈活雙工干擾共存評估體系,含創(chuàng)新測試方案和理論分析模型,其涉及的應(yīng)用場景如下。
(1)場景一:宏站與宏站,下行對上行干擾;
(2)場景二:宏站與皮站,宏站下行對皮站上行干擾;
(3)場景三:微站與皮站,微站下行對皮站上行干擾。
針對上述問題,為降低施工建設(shè)復(fù)雜度和提高測試效率,本節(jié)創(chuàng)新提出了2 步映射測試方案,具體步驟如下:
(1)根據(jù)現(xiàn)網(wǎng)典型工參,如站高、下傾角、方位角,天線衰減等,理論推導(dǎo)出受擾站底噪抬升NdB 所需的隔離距離dI,選擇最接近的實際站址開展測試,記為施擾站A,受擾站B,隔離距離dI。
(2)如圖4 所示,在施擾站A 和受擾站B 的組網(wǎng)區(qū)域內(nèi),保持孤站場景,開啟施擾站A,發(fā)射功率記為P。加擾終端UE1位于施擾站A 與受擾站B 的連線方向小區(qū)邊緣位置發(fā)起下行滿灌包業(yè)務(wù)。在步驟1 中推導(dǎo)出的隔離距離dI,上下浮動一定距離,步長為d,記錄此時的實際隔離距離DI,記為{…,d1-d,d1,d1+d,…}。并將掃頻儀放置于在隔離距離為DI的樓宇中模擬受擾站建設(shè)位置,統(tǒng)計底噪抬升值,找到底噪抬升值為NdB 的模擬站點,記錄所有模擬站點的掃頻儀底噪抬升值與實際環(huán)境配置參數(shù),得到不同隔離距離與掃頻儀底噪的關(guān)系,記為:
圖4 步驟2,通過掃頻儀獲取不同距離底噪抬升值過程的示意圖
(3)如圖5 所示,將掃頻儀放置于受擾站B 處,以一定步長,逐步降低施擾站A 的發(fā)射功率,找到步驟2 中所記錄的掃頻儀底噪值,此時記錄施擾站A 的發(fā)射功率為{P1,P2,…,Pn}。開啟受擾站B,施擾站A 分別配置發(fā)射功率為{P1,P2,…,Pn},測試終端UE2發(fā)起上行full buffer 業(yè)務(wù),鎖定受擾站進(jìn)行遍歷測試,記錄SSB RSRP 與上行速率,得到掃頻儀底噪與業(yè)務(wù)速率ThpUL的關(guān)系,記為:
圖5 步驟3,通過降功率模擬不同底噪抬升水平,獲取掃頻儀底噪與業(yè)務(wù)速率關(guān)系的示意圖
(4)將步驟2 中所得到的隔離距離與掃頻儀底噪的關(guān)系,映射到步驟3 中得到的掃頻儀底噪與業(yè)務(wù)速率關(guān)系,最終可以得到不同隔離距離下的業(yè)務(wù)速率,記為:
針對典型現(xiàn)網(wǎng)環(huán)境,本節(jié)建立了干擾共存的理論分析模型,以獲取靈活雙工組網(wǎng)的隔離度要求。
(1)單站組網(wǎng)場景
針對單站組網(wǎng)場景,本設(shè)計方案的具體流程如下:
1)如圖6 所示,當(dāng)受擾站B 的底噪抬升NdB 時,所接收到施擾站A 的干擾信號強度PI為:
圖6 交叉干擾組網(wǎng)中施擾站和受擾站的示意圖
其中,PI的單位為dBm/MHz,NF 為受擾站的噪聲系數(shù),-174 dBm/Hz 為理論白噪聲。
2)由設(shè)備參數(shù)計算出底噪抬升NdB 時,所需要的隔離度(MCL)要求,記為:
其中,PA為施擾站發(fā)射功率,GA和GB分別為施擾站和受擾站的系統(tǒng)總增益,GD為下傾角的損耗,loss 為墻體穿透損耗。
3)根據(jù)MCL 要求,基于3GPP 協(xié)議信道估計模型推導(dǎo)得出相應(yīng)的隔離距離要求[3-4],其中,信道模型包括典型城區(qū)(Uma)與非直視(NLOS)兩種場景,分別記為:
其中,W為施擾站與受擾站連線方向上的平均街道寬,h為平均樓宇高度,hUT和hBS為受擾站高和施擾站高,fc為中心頻率,d3D為所需的隔離距離。
基于上述理論分析模型,干擾共存隔離度的評估結(jié)果如下:
1)場景一(宏站與宏站):如表1 所示,非直視場景需要5~34 km 隔離距離,基站高度越低、平均樓宇越高、隔離距離越大,交叉干擾越小。
表1 場景一:理論隔離距離要求
2)場景二(宏站與皮站):如表2 所示,非直視場景需要0.3~1.7 km(鋼混材質(zhì))、1.2~3.0 km(玻璃幕)隔離距離,除基站和樓宇高度等影響因素以外,墻體穿透損耗越大,隔離距離越大,交叉干擾越小。
表2 場景二:理論隔離距離要求
3)場景三(微站與皮站):如表3 所示,非直視場景隔離距離需要0.3~0.7 km(鋼混材質(zhì))、0.4~1.0 km(玻璃幕),交叉干擾程度的影響因素與場景二相同。
表3 場景三:理論隔離距離要求
理論分析的隔離距離區(qū)間較大,原因主要為不同外場的環(huán)境參數(shù)差異較大,其中基站站高、平均樓宇高度為影響隔離距離的主要因素。
(2)多站組網(wǎng)場景
針對多站組網(wǎng)場景,如圖7 所示,考慮19 個施擾站小連片組網(wǎng)區(qū)域干擾強度的線性疊加,獲取干擾共存的隔離度的評估結(jié)果如下。
圖7 多對單小連片場景網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫疽鈭D
1)場景一(宏站與宏站):如圖8 所示,隔離距離要求40~102 km。
圖8 宏對宏多對單場景隔離距離與底噪抬升值的理論計算曲線
2)場景二(宏站與皮站):如圖9 所示,鋼混材質(zhì),隔離距離要求1.5~4.4 km;玻璃幕材質(zhì),2.5~6.9 km。
圖9 宏對皮多對單場景隔離距離與底噪抬升值的理論計算曲線
3)場景三(微站與皮站):如圖10 所示,鋼混材質(zhì),隔離距離要求0.45~1.5 km;玻璃幕材質(zhì),0.78~2.5 km。
圖10 微對皮多對單場景隔離距離與底噪抬升值的理論計算曲線
(1)場景及網(wǎng)絡(luò)配置
3 個場景(宏對宏、宏對皮、微對皮)3 個城市完成單站環(huán)境準(zhǔn)備和測試驗證,涵蓋密集城區(qū)和一般城區(qū),其基本環(huán)境和配置參數(shù)如表4 和表5 所示。
表4 測試環(huán)境基本配置
表5 施擾/受擾側(cè)基站工參
(2)干擾共存結(jié)論
根據(jù)創(chuàng)新測試方案和理論評估結(jié)果開展了相應(yīng)的外場測試驗證,實測隔離距離基本符合理論預(yù)期。干擾共存能力與基站站高、周圍樓宇高度、墻體穿透、傳播環(huán)境、產(chǎn)品配置等因素有關(guān),外場的速率測試結(jié)果如表6 所示,干擾共存隔離度的評估結(jié)果如下:
表6 實測隔離距離要求
1)場景一(宏站與宏站):若要交叉時隙干擾可控,隔離距離要求4.2 km,對應(yīng)的上行底噪抬升1 dB,上行速率損失小于10%。
2)場景二(宏站與皮站):若要交叉時隙干擾可控,隔離距離為0.6~2.8 km(鋼混材質(zhì))和0.71~4.7 km(玻璃幕),對應(yīng)的上行底噪抬升1 dB,上行速率損失小于10%。
3)場景三(微站與皮站):若要交叉時隙干擾可控,隔離距離為0.45 km(鋼混材質(zhì))和0.82 km(玻璃幕),對應(yīng)的上行底噪抬升1 dB,上行速率損失約7%。
根據(jù)靈活雙工試驗結(jié)果,其上行速率損失仍有優(yōu)化空間,為進(jìn)一步降低交叉時隙干擾,提升靈活雙工性能為目標(biāo),本節(jié)提出系列干擾優(yōu)化方案,預(yù)估相同隔離距離要求下的速率損失可減少至5~15 個百分點,進(jìn)而相同速率損失下的共存干擾要求也會相應(yīng)放寬。下文將分別從技術(shù)方案原理、試點效果或理論預(yù)期、應(yīng)用建議等方面展開介紹。
(1)時隙關(guān)閉
1)技術(shù)原理
時隙關(guān)閉,通過關(guān)閉宏站資源中會對皮站產(chǎn)生干擾的時隙資源,從而減少對皮站的干擾。時隙關(guān)閉基本方案通過手動配置去關(guān)閉施擾站資源,關(guān)閉時隙固定不可變,實現(xiàn)較為簡單。增強方案可根據(jù)施擾站負(fù)荷、受擾站干擾程度、受擾站負(fù)荷等自適應(yīng)關(guān)閉施擾站的部分/全部交叉下行時隙,或關(guān)閉受擾站的部分/全部交叉上行時隙。
2)測試結(jié)果
為驗證時隙關(guān)閉功能對于施擾站和受擾站性能的影響,設(shè)計了關(guān)閉全部宏站干擾下行時隙,受擾站不變的方案進(jìn)行驗證,如圖11 所示:
圖11 宏對皮干擾示意圖
如圖12 所示,測試結(jié)果顯示:
圖12 時隙關(guān)閉方案測試數(shù)據(jù)
受擾站上行速率:功能開啟后,速率基本恢復(fù)至無交叉干擾水平。
施擾站下行速率:功能開啟后,速率下降約45%。
3)應(yīng)用建議
該方案導(dǎo)致施擾站可用下行資源的減少,可能影響下行速率,因此,建議施擾側(cè)處于中低負(fù)荷場景下使用。
(2)調(diào)度協(xié)同
1)技術(shù)原理
本設(shè)計方案不僅可通過上下行資源固定錯開調(diào)度來避免交叉時隙干擾,也可靈活配置資源的起始位置,資源帶寬和分配顆粒度,包括控制信道和業(yè)務(wù)信道。此外,還可根據(jù)受擾側(cè)上行干擾程度,基于站間交互方式動態(tài)實現(xiàn)調(diào)度協(xié)同。
2)測試結(jié)果
針對固定錯開調(diào)度方案,如圖13 所示,將5G 4.9 GHz網(wǎng)絡(luò)100 M 帶寬共計273 個RB 進(jìn)行錯開分配,施擾站下行配置RBG0-RBG8 發(fā)送下行業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)(RB0-RB143),受擾站上行配置RBG9-RBG17 接收上行數(shù)據(jù)(RB144-RB 272)。
圖13 調(diào)度協(xié)同方案示意圖
如圖14 所示,測試結(jié)果顯示:
圖14 調(diào)度協(xié)同方案測試數(shù)據(jù)
受擾站上行速率:當(dāng)RSRP=-96 dBm,受擾站底噪抬升58 dB 時,開啟調(diào)度協(xié)同后,相比未開啟,速率提升26%;當(dāng)RSRP=-85 dBm,受擾站底噪抬升3 dB 時,開啟調(diào)度協(xié)同后,相比未開啟,速率提升9%。
施擾站下行速率:開啟調(diào)度協(xié)同后,速率下降30%~43%。
3)應(yīng)用建議
本設(shè)計方案通過上下行頻域資源協(xié)同調(diào)度的方式規(guī)避交叉時隙干擾,減少了施擾/ 受擾可用資源(其程度依施擾/ 受擾側(cè)資源分配比例而定),在一定程度下可能會影響上下行吞吐量,因此,該方案建議在施擾/ 受擾側(cè)負(fù)荷不均衡、受擾側(cè)覆蓋水平較好時使用。
(3)降低功率
1)技術(shù)原理
如圖15 所示,本設(shè)計方案不僅可通過降低施擾站發(fā)射功率的方式來減少施擾側(cè)對受擾側(cè)的干擾,還可基于站間交互,根據(jù)施擾站符合、受擾站上行干擾程度和負(fù)荷等自適應(yīng)調(diào)整施擾站的發(fā)射功率。
圖15 降低功率方案
2)測試結(jié)果
如圖16 所示,測試結(jié)果顯示:
圖16 降低功率方案測試數(shù)據(jù)
受擾站上行速率:當(dāng)RSRP=-97 dB,皮站底噪抬升58 dB 時,開啟功率降低3 dB 后,相比未開啟,速率提升21%,降低功率6 dB 后,速率提升79%;當(dāng)RSRP=-85 dB,受擾站底噪抬升3 dB 時,開啟功率降低3 dB 后,相比未開啟速率提升4%~5%,降低功率6 dB 后,速率提升9%~14%。
施擾站下行速率:開啟功率3 dB 后,速率下降6%~8%,降低功率6 dB 后,速率下降13%~21%。
3)應(yīng)用建議
本設(shè)計方案可能影響施擾站覆蓋水平和下行速率,因此,建議施擾側(cè)覆蓋水平較好的場景下使用,避免覆蓋收縮,影響用戶體驗。
(4)波束協(xié)同
1)技術(shù)原理
如圖17 所示,施擾/ 受擾側(cè)的交叉時隙干擾可能只存在于某個特定方向。本設(shè)計方案可避免干擾波束產(chǎn)生,提升受擾站的上行吞吐量。受擾站識別施擾站來源和波束方向,并將干擾源信息反饋給施擾站。施擾站接收到干擾源信息后,通過天線權(quán)值優(yōu)化等手段調(diào)整波束方向避開干擾方向,從而避免對受擾站產(chǎn)生交叉時隙干擾。
圖17 波束協(xié)同方案
與此同時,波束協(xié)同方案對施擾站覆蓋有影響,造成覆蓋盲區(qū),不具有普遍適用性。
2)測試結(jié)果:如圖18 所示,隨著干擾波束與施擾站受擾站連線的夾角越大,上行吞吐率性能越好,上行PDCP 層速率損失從90% 減小到50% 左右,受擾站上行性能提升約4.6 倍。
圖18 波速協(xié)同測試結(jié)果
3)應(yīng)用建議
本設(shè)計方案雖然可以大幅度提升受擾站的上行性能,但其對施擾站的特定方向的覆蓋能力和用戶體驗有影響,建議在干擾源方向集中,施擾側(cè)負(fù)荷較低時使用。
(5)工程手段
1)技術(shù)原理
工程手段可應(yīng)用于施擾站,如通過優(yōu)化下傾角和方位角的方式,使施擾站避開受擾站所在位置。也可應(yīng)用于受擾站,如通過增加受擾站的進(jìn)深,降低干擾信號在受擾站位置的強度,從而降低交叉時隙干擾,提升上行吞吐率水平。
2)應(yīng)用建議
工程手段效果雖然明顯,但是對全網(wǎng)規(guī)劃和性能影響較大,建議在不影響現(xiàn)網(wǎng)規(guī)劃和性能前提下使用。
(1)干擾識別
1)技術(shù)原理
施擾站干擾源和波束方向的定位是交叉時隙干擾抑制的前提,針對該問題,本節(jié)基于RIM-RS(遠(yuǎn)端干擾管理)機制,提出交叉時隙干擾識別方案。對于該方案,施擾站開銷幾乎為0,受擾站開銷為RIM-RS 的檢測、計算、存儲開銷。由于交叉時隙干擾關(guān)系固定,受擾站不需要始終檢測RIM-RS,因此受擾站開銷可控。綜合來看,基于RIM-RS 的干擾識別方案具有可行性。
與遠(yuǎn)端干擾管理干擾不同,交叉時隙干擾具有一定特點:干擾關(guān)系固定,干擾方向為單向,只有5D2S3U幀結(jié)構(gòu)對1D1S3U 幀結(jié)構(gòu)有干擾;另外,干擾范圍小、干擾源數(shù)量有限,對自動的干擾告知機制需求不迫切,干擾源定位后可逐一解決。
如圖19 所示,當(dāng)交叉時隙干擾發(fā)生時,施擾站在約定的時隙及符號位置發(fā)送RIM-RS 信號,RIM-RS 可攜帶小區(qū)ID 信息、波束ID 信息等。受擾站檢測RIM-RS,得到干擾信息后,將干擾信息發(fā)送給施擾站,施擾站應(yīng)用干擾解決方案。
圖19 干擾識別流程
2)應(yīng)用建議
本涉及方案可應(yīng)用于所有交叉時隙干擾場景。通過定義RIM-RS 中承載的信息,可靈活判定干擾源粒度,實現(xiàn)小區(qū)級別和波束級別干擾源的定位。
(2)鏈路自適應(yīng)
1)技術(shù)原理
現(xiàn)有鏈路自適應(yīng)算法(AMC),MCS 調(diào)度無法區(qū)分交叉時隙和非交叉時隙。在交叉時隙部署場景中,交叉時隙和非交叉時隙信道狀態(tài)差異較大,若不區(qū)分時隙進(jìn)行MCS 調(diào)度,交叉時隙干擾會導(dǎo)致整體MCS 水平偏低,從而導(dǎo)致整體吞吐率水平降低。基于時隙的鏈路自適應(yīng)方案,可有效避免以上問題。方案對施擾站無影響,受擾側(cè)的影響在于,由1 套鏈路自適應(yīng)增加至3 套AMC,MCS 內(nèi)環(huán)和外環(huán)增加了系統(tǒng)內(nèi)存和處理開銷,整體影響可控,方案具有可行性。
鏈路自適應(yīng)方案中,MCS 調(diào)度算法中4 項關(guān)鍵參數(shù)可區(qū)分交叉時隙單獨配置,包括DL 對UL,S 對UL 和UL 對UL,并通過現(xiàn)網(wǎng)摸索優(yōu)化值,可提高頻譜效率。同時,結(jié)合調(diào)度協(xié)調(diào)方案,近中點用戶與一般業(yè)務(wù),使用交叉干擾時隙,終端發(fā)射功率余量可以抵消一部分干擾;遠(yuǎn)點用戶與高可靠業(yè)務(wù),使用非受干擾時隙。
MCS 調(diào)度影響因素如圖20 所示:
圖20 MCS調(diào)度影響因素
2)理論預(yù)期
鏈路自適應(yīng)方案可確保1D1S3U 上行速率至少高于5D2S3U。在高干擾場景下,與性能優(yōu)化前相比,初步估算上行速率可以提升20%~30%。
3)應(yīng)用建議
該方案為受擾側(cè)應(yīng)用方案,不影響施擾側(cè)的性能,建議按需應(yīng)用于交叉時隙干擾場景。
(3)配置優(yōu)化
1)技術(shù)原理
交叉時隙場景中,施擾站SSB/CSI-RS 以及受擾站SRS 由于配置不合理,會導(dǎo)致產(chǎn)生交叉時隙干擾,影響受擾站上行吞吐率性能。針對以上參考信號進(jìn)行配置優(yōu)化,可有效降低干擾,不會對施擾站造成影響,具有可行性。
SSB 配置優(yōu)化方案:受擾站采用SSB 波束加密為7波束或者打孔的方式,避免SSB 的干擾。該方案對施擾站無影響,具有可行性。
CSI-RS 配置優(yōu)化方案:施擾站可以優(yōu)化CSI-RS 的時隙位置,將CSI-RS 配置在Slot0,因為Slot 0 為非交叉時隙,從而可以有效避免CSI-RS 對受擾站產(chǎn)生干擾。
SRS 配置優(yōu)化方案:在交叉時隙干擾較強場景,將SRS 資源配置遷移到非交叉干擾UL 時隙中,并維護交叉時隙和非交叉時隙兩套不同的MCS 初始選階;在交叉時隙干擾較弱場景,交叉時隙干擾影響較小,維持現(xiàn)有SRS 資源配置。
SRS 遷移方案如圖21 所示:
圖21 SRS遷移方案
2)理論預(yù)期
SSB、CSI-RS 配置優(yōu)化方案性能暫未評估,SRS 配置優(yōu)化方案與鏈路自適應(yīng)方案聯(lián)合使用,初步估算上行吞吐率性能可提升20%~30%。
3)應(yīng)用建議
以上配置優(yōu)化方案不影響施擾站性能,建議按需應(yīng)用于交叉時隙干擾場景。
(4)基帶對消
1)技術(shù)原理
基帶對消總體架構(gòu)設(shè)計如圖22 所示,包括基于導(dǎo)頻獲取信道架構(gòu)和基于搜索算法重建信道。
圖22 基帶對消總體架構(gòu)設(shè)計
本節(jié)聚焦基于導(dǎo)頻的基帶對消方案,其系統(tǒng)工作流程如下。
◆步驟1,受擾站上行接收信號PR,其表達(dá)式為:
其中假設(shè)施擾站為64TR,DMRS 4 port。信號信道響應(yīng)HI為4×64 矩陣;下行波束賦形WI為64×4 矩陣;單用戶下行4 流頻域數(shù)據(jù)SI為4×1 矩陣。PD為受擾站上行有用信號,表達(dá)式為:
其中受擾站為4TR,CSI-RS 4 port。信號信道響應(yīng)HD為4×4 矩陣;碼本W(wǎng)D為4×4 矩陣;單用戶上行4 流頻域數(shù)據(jù)SD為4×1 矩陣。
◆步驟2,通過站間交互方式,受擾站依次獲取施擾站下行導(dǎo)頻信息和頻域數(shù)據(jù),進(jìn)而分別得到施擾站和受擾站的信道估計。
◆步驟3,根據(jù)施擾站信道估計與頻域數(shù)據(jù),重構(gòu)干擾信號并實現(xiàn)消除,得到上行干擾消除信號,其表達(dá)式為:
◆步驟4,根據(jù)受擾站信道估計與上行干擾消除信號,均衡解調(diào)獲取最終的上行信號。
2)應(yīng)用建議
基帶對消方案理論上可完全消除站間的干擾,可作為靈活雙工組網(wǎng)中交叉時隙干擾和全雙工自干擾的主要優(yōu)化方案[5-7],但其涉及宏微協(xié)同,導(dǎo)頻增強和精準(zhǔn)信道估計與重構(gòu)等重要研究和增強方向,無論在標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)業(yè)上仍然有很多工作和關(guān)鍵問題需要完成。因此,建議初期研究其應(yīng)用在環(huán)境與配置較為簡單的靈活雙工交叉時隙干擾場景中,在交叉干擾場景中充分驗證方案可行性與基本性能,可逐步推廣到全雙工系統(tǒng)。
本文從干擾共存評估體系和干擾優(yōu)化應(yīng)用方面介紹了靈活雙工方案的研究進(jìn)展。干擾共存評估體系包括:一是提出創(chuàng)新測試方案,降低施工建設(shè)復(fù)雜度和測試執(zhí)行效率;二是基于建立理論分析模型,分析室內(nèi)外各場景的共存能力和隔離度要求,為首次實現(xiàn)TDD 蜂窩網(wǎng)絡(luò)靈活雙工配置奠定基礎(chǔ)。干擾優(yōu)化方案介紹了施擾側(cè)和受擾側(cè)等方案的技術(shù)原理、理論預(yù)期,并且在現(xiàn)網(wǎng)開展測試驗證,根據(jù)驗證結(jié)果給出相應(yīng)的應(yīng)用建議。