GSM網(wǎng)絡降低網(wǎng)絡底噪干擾提升質量

用戶數(shù)量的持續(xù)攀升，給中國移動GSM網(wǎng)絡帶來越來越沉重的負荷。駐留在2G網(wǎng)絡上的用戶對不同業(yè)務的需求，尤其是對數(shù)據(jù)業(yè)務的需求持續(xù)增長，需要運營商持續(xù)擴容網(wǎng)絡、小區(qū)分裂來滿足，而擴容、小區(qū)分裂又導致GSM網(wǎng)絡底部噪聲不斷抬升，需要更強的基站信號來保障通信要求的C/I（載干比），進而要求建設更多的基站。這樣的惡性循環(huán)直接影響了手機用戶的通話質量。

此外，移動GSM網(wǎng)絡數(shù)據(jù)業(yè)務占用的無線資源已經(jīng)超過語音業(yè)務，而數(shù)據(jù)業(yè)務沒有開啟下行功率控制，數(shù)據(jù)業(yè)務的大量使用也客觀抬升了網(wǎng)絡的底部噪聲。對此，網(wǎng)優(yōu)工程師正在積極尋找各種降低網(wǎng)絡干擾、提高語音質量的辦法，包括開通AMR、GPRS下行功控、動態(tài)數(shù)據(jù)資源調控等，其中上行分集接收技術中的空時干擾抑制合并算法STIRC可通過先進的信號處理算法降低底噪干擾，提高通話質量。

有效利用分集接收技術

分集接收技術是一項典型的抗衰落技術，可以有效提高多徑衰落信道下的傳輸可靠性?？臻g分集技術已成功應用于模擬移動通信系統(tǒng)，GSM系統(tǒng)的上行鏈路基站端，廣泛采用分集接收技術，本文主要討論在上行鏈路分集接收技術使用的算法。

空時干擾抑制合并算法（STIRC）是上行分集接收技術中干擾抑制合并算法（IRC）的增強版本。IRC是一種比較先進的干擾抑制算法，可以提高GSM系統(tǒng)中的信號接收質量；這一技術主要應用于基站的上行鏈路，通過天線的分集接收，接收到的信號通過“合并算法”給出不同的權值，經(jīng)過加權合并后，輸出到均衡器進行信道解碼。對于上行信號合并，平均增益合并（EGC）最簡單，但效果最差；最大比合并（MRC）比較簡單，通過估計不同支路的信道狀態(tài)，提供各支路的權值比例，可以獲得3~5dB的C/I 增益。IRC 比MRC 復雜很多，但能夠取得更優(yōu)的效果，最高可以獲得11dB 的C/I 增益。

STIRC算法主要針對2G基站上行分集接收，將終端發(fā)出的上行信號聯(lián)合進行信號干擾消除處理，降低網(wǎng)絡底部噪聲，從而達到降低基站發(fā)射功率、提升上行鏈路通話質量（對端聽到的聲音）的目的。

STIRC與IRC的主要區(qū)別是：IRC首先檢測并抑制各分支上的干擾，然后再對各分支采用MRC，即根據(jù)每條參與合并分支的信噪比加權，IRC對單干擾源（如共道或鄰道干擾）是理想的干擾抑制技術；IRC通過分開的上行信號干擾消除處理，沒有完全考慮互相關性，而STIRC將上行信號聯(lián)合進行信號干擾消除處理，提升了去噪化的能力。

STIRC適用場景及試點試驗

STIRC算法在高用戶密度地區(qū)效果更明顯，可明顯提升上行通話質量，達到更高的平均用戶吞吐量、更好的頻譜效率，提高業(yè)務和控制信道性能。

在某市的試點中，網(wǎng)優(yōu)人員選取了上行干擾較多的BSC1-14之中18個小區(qū)，采集早忙時和晚忙時時段的各項網(wǎng)管指標進行了采用STIRC算法前后的通話質量對比分析。

1．試點區(qū)域的上行通話質量變化趨勢，如圖1所示。

上行通話質量是衡量用戶通話感受的重要指標，從圖1中可以看出：STIRC實驗參數(shù)修改后，UL0-2級和UL0-5都有所提升，提升幅度為1.33%和0.3%（UL0-2級指標平均保持在98%左右）。

2．試點區(qū)域的MS平均發(fā)射功率變化趨勢，如圖2所示。
手機發(fā)射功率是衡量網(wǎng)絡整體底部噪聲的重要指標，從圖2中可以看到，STIRC實驗參數(shù)修改后，MS平均發(fā)射總體有所下降，反映出網(wǎng)絡底噪得到一定的抑制。

3．試點區(qū)域的上行平均接收場強變化趨勢，如圖3所示。

圖3反映手機的上行平均接收場強，由于是一個負值，圖柱越低，對應電平場強越高。可以發(fā)現(xiàn)：STIRC實驗參數(shù)修改后，上行平均接收場強略有提升。結合圖2綜合分析，采用STIRC技術，在手機發(fā)射功率有所降低的基礎上，基站接收到的手機發(fā)出的上行平均場強有一定程度的提升，可以驗證上行分集接收增益有明顯的提升。

另外，試點區(qū)域的掉話率指標基本平穩(wěn)，語音話務量小幅上升，切換成功率略有提升，提升幅度0.27%（基數(shù)在98.7%左右），數(shù)據(jù)業(yè)務流量基本平穩(wěn)。

綜上所述，開啟STIRC功能后，影響用戶使用感知的掉話率、切換成功率指標基本保持平穩(wěn)，而上行通話質量有明顯提升。此外，手機的發(fā)射功率有一定下降，一定程度上抑制了網(wǎng)絡底噪干擾。基站接收的上行平均場強明顯提升，也反映出STIRC功能對上行的分集接收增益有一定程度的提升。

STIRC提升2G網(wǎng)絡質量顯成效

IRC技術對單干擾源（如共道或鄰道干擾）是較好的干擾抑制技術，STIRC更進一步將上行信號聯(lián)合進行信號干擾消除處理，提升了去噪化的能力。STIRC功能開通后，實驗站點的網(wǎng)絡底噪有所減小，試點區(qū)域的手機上行質量0~5級均有不同程度的提升，手機平均發(fā)射功率略有下降，而上行平均接收場強略有下降。

總體來說，STIRC是目前2G網(wǎng)絡降低網(wǎng)絡底噪干擾、提升通話質量的有效手段。