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          TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)GPS同步失效因素分析

          作者: 時間:2012-03-11 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

          在3G三大標準中均是基站系統(tǒng),系統(tǒng)是全網(wǎng)系統(tǒng),要求所有基站之間嚴格保持時間對于通信系統(tǒng)的重要性不言而喻。由于缺乏先進的同步技術(shù),基站普遍采用全球定位系統(tǒng)()同步[目前TD-SCDMA中,由于一些原因,基站無法收到衛(wèi)星信號,同步的現(xiàn)象。

          本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/155182.htm

            (1)信號收到外界的干擾

            GPS工作頻段為1 575 MHz,由于GPS信號從衛(wèi)星發(fā)射到地面之后,已經(jīng)非常微弱,所以很容易受到外界干擾的影響,很多都會對GPS信號造成干擾,比如外太空太陽耀斑的干擾、電離層和大氣環(huán)境的干擾、雷電等異常天氣的影響等。在存在干擾的情況下,接收機接收衛(wèi)星的信號質(zhì)量會變差,信噪比降低,誤碼率上升,某些時候就會導(dǎo)致接收不到衛(wèi)星信號。

            (2)工程施工原因

            在現(xiàn)實大規(guī)模建站時,如果GPS天線安裝位置附近存在遮擋或者施工工藝問題造成饋線阻抗過大、饋線頭工藝有問題、饋線進水等,使得基站側(cè)接收到的GPS信號較弱。

            長期同步會導(dǎo)致基站間出現(xiàn)定時偏差,定時偏差過大將影響手機鄰區(qū)搜索、小區(qū)切換、下行導(dǎo)引時隙(DwPTS)對上行導(dǎo)引時隙(UpPTS)干擾和業(yè)務(wù)時隙交叉。這些將進一步影響質(zhì)量,造成切換失敗、切換掉話、呼通率下降,嚴重影響用戶在網(wǎng)絡(luò)中感受。為此,我們通過測試研究基站由于GPS失步造成的定時偏差對網(wǎng)絡(luò)性能和質(zhì)量的影響,從而確定TD-SCDMA系統(tǒng)能夠容忍的 GPS失步的定時偏差,進一步為選擇替代GPS同步系統(tǒng)的方案提供依據(jù)。

            1 理論

            GPS失步造成基站間的GPS定時偏差過大,從TD-SCDMA的幀結(jié)構(gòu)、終端和系統(tǒng)的實現(xiàn)方式,GPS失步主要在3個方面造成對系統(tǒng)的影響。

            (1)切換及小區(qū)重選相關(guān)的鄰區(qū)測量(或鄰區(qū)搜索)

            用戶終端(UE)在正常狀態(tài)下,都需要以當前小區(qū)DwPTS的定時為基準進行鄰區(qū)DwPTS搜索,如果相鄰小區(qū)定時偏差過大,則UE無法在 DwPTS搜索窗內(nèi)搜索到臨小區(qū)的DwPTS,或者即使可以搜到鄰區(qū)但搜索到得鄰區(qū)主公共控制信道(PCCPCH)信號差,信干比(SIR)低,嚴重影響網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵參數(shù)指標(KPI)性能,造成終端的重選和切換問題,如圖1所示。

            此外TD-SCDMA中接力切換由于減少了終端上行UpPTS的接入過程,加快了切換過程,增加切換的成功率,但是對于基站間的同步要求比較高,因此一旦基站間GPS失去了同步,終端在專用信道上同步不上(終端在專用信道發(fā)送特殊的突發(fā)數(shù)據(jù),基站收到后確認,表示上行同步成功,然后基站發(fā)送特殊的突發(fā)數(shù)據(jù),終端收到,表示下行同步成功),就很容易切換失敗。

            (2)DwPTS對UpPTS時隙的干擾

            TD-SCDMA為了避免小區(qū)之間下行DwPTS對UpPTS的干擾,在兩個時隙間留出了一個96碼片(chip)的保護(GP)時隙。在GPS失步的情況下,會導(dǎo)致DwPTS時隙和UpPTS時隙間的有效保護時間減少。如圖2所示。

            UpPTS時隙干擾的抬升,會造成上行UpPTS信道的覆蓋收縮(在TD-SCDMA系統(tǒng)中電路交換域64k可視電話業(yè)務(wù)(CS64k)業(yè)務(wù)的覆蓋最小,因此UpPTS業(yè)務(wù)信道的覆蓋至少要保證和CS64k同覆蓋),影響單小區(qū)邊緣用戶的上行接入,但是在實際網(wǎng)絡(luò)中由于PCCPCH接受信號碼功率(RSCP)小于-95 dBm的區(qū)域所占的比例極少,因此對呼通率的影響相對較小。

            (3)業(yè)務(wù)時隙的交叉干擾

            TD-CDMA系統(tǒng)的每個時隙末尾有一個16 chip

            在TD-SCDMA中,每個業(yè)務(wù)時隙的864個chip長度,因此GPS失步造成的交叉時隙在業(yè)務(wù)時隙只會干擾部分chip時段,只有GPS失步很大時才會造成明顯的干擾。

            2 測試設(shè)計

            為了定量GPS失步對網(wǎng)絡(luò)性能和質(zhì)量的影響,我們在真實網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中進行測試驗證。

            (1)測試環(huán)境的選擇

            在真實網(wǎng)絡(luò)中選擇一個高站點,加載可以進行GPS失步設(shè)定的基站軟件,造成人為的GPS失步,GPS失步定時偏差可控制和可修改,周圍有1到2圈基站GPS同步正常,30~40個連片小區(qū)覆蓋。

            (2)測試終端的選擇

            軟件用鼎力路測軟件,路測終端用中興通訊U85兩部、大唐8120一部,支持可視電話。

            (3)測試中模擬加載的規(guī)定

            小區(qū)模擬加載規(guī)定:75%模擬加載,即單時隙加載75%碼道,功率為27 dBm。

            (4)測試用例的設(shè)計

            根據(jù)上述的理論分析,共設(shè)計了8個測試用例。

            (a)基站GPS定時向前偏差



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