TD-SCDMA網(wǎng)絡GPS同步失效的影響
(1)GPS信號收到外界的干擾
本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/157315.htmGPS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,很多因素都會對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、饋線進水等因素,使得基站側接收到的GPS信號較弱。
長期同步失效會導致基站間出現(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、下行導引時隙(DwPTS)對上行導引時隙(UpPTS)干擾和業(yè)務時隙交叉。這些將進一步影響網(wǎng)絡質(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 理論分析
GPS失步造成基站間的GPS定時偏差過大,從TD-SCDMA的幀結構、終端和系統(tǒng)的實現(xiàn)方式分析,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)絡的關鍵參數(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(CS64k)業(yè)務的覆蓋最小,因此UpPTS業(yè)務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)務時隙的864個chip長度,因此GPS失步造成的交叉時隙在業(yè)務時隙只會干擾部分chip時段,只有GPS失步很大時才會造成明顯的干擾。
2 測試設計
為了定量分析GPS失步對網(wǎng)絡性能和質(zhì)量的影響,我們在真實網(wǎng)絡環(huán)境中進行測試驗證。
(1)測試環(huán)境的選擇
在真實網(wǎng)絡中選擇一個高站點,加載可以進行GPS失步設定的基站軟件,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)測試用例的設計
根據(jù)上述的理論分析,共設計了8個測試用例。
(a)基站GPS定時向前偏差
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