wcdma中關于RTWP的認識

1、概述 　　WCDMA系統(tǒng)是一個寬帶直擴碼分多址系統(tǒng)，WCDMA系統(tǒng)支持兩種基本的運行模式：頻分雙工（FDD）和時分雙工（TDD）。在FDD模式下，上行鏈路和下行鏈路分別使用兩個獨立的5MHz載波；在TDD模式下只使用一個5MHz載波，這個載波在上下行鏈路之間分時共享。本文主要討論FDD模式下WCDMA系統(tǒng)的上行干擾問題。WCDMA系統(tǒng)屬于干擾受限系統(tǒng)，網(wǎng)絡的質(zhì)量、容量和覆蓋都與背景噪聲相關，WCDMA系統(tǒng)遭受的干擾可以分為兩部分，一部分是系統(tǒng)自身的干擾，鄰近小區(qū)都會對本小區(qū)產(chǎn)生上下行的干擾，這種干擾不可避免，但也需要盡量減少；第二部分是異常干擾，異常干擾包括上行異常干擾和下行異常干擾，本文主要討論WCDMA系統(tǒng)的上行異常干擾問題。 　　對于WCDMA系統(tǒng)，無論上行干擾是內(nèi)部產(chǎn)生的干擾還是外部產(chǎn)生的干擾，如果干擾強度很大，持續(xù)時間很長，就會影響基站的噪聲水平，而WCDMA系統(tǒng)是一個自干擾系統(tǒng)，因此上行干擾可能造成WCDMA基站上行覆蓋的收縮，在上行干擾嚴重的情況下，手機有用信號會被噪聲淹沒而無法解調(diào)，這樣用戶可能感覺是接入不了或掉話等現(xiàn)象，同時由于WCDMA系統(tǒng)的上行干擾影響了整個基站的用戶，相對于某個或某幾個用戶的下行干擾來說，危害程度要嚴重，這也是為何我們?nèi)绱岁P注WCDMA系統(tǒng)上行干擾的原因。 2、WCDMA系統(tǒng)上行干擾分析 　　2.1　WCDMA系統(tǒng)上行干擾的判斷 　　根據(jù)3GPP協(xié)議的規(guī)定，Node B檢測RTWP（Received Total Wideband Power）的功能是我們發(fā)現(xiàn)WCDMA上行干擾的一個重要手段。因此首先需要清楚RTWP的概念，下面對RTWP在空載和有負載情況下進行分析。 　　在空載情況下，由于熱噪聲的頻譜密度為-174dBm/Hz，在WCDMA的3.84MHz帶寬內(nèi)底噪約為-108dBm/3.84MHz；所以在空載下如果WCDMA系統(tǒng)上行沒有受到干擾，假設基站的噪聲系數(shù)為2.5dB，則RTWP正常值為-105.5dBm/3.84MHz。 　　在上行有負載情況下，假設上行Interference Margin為3dB（在上行為50%負載情況下），如果WCDMA系統(tǒng)上行沒有受到干擾，假設基站的噪聲系數(shù)為2.5dB，則RTWP正常值為-102.5dBm/3.84MHz。 　　華為公司相關后臺軟件能夠?qū)崟r跟蹤并以圖形的形式顯示RTWP數(shù)據(jù)，也可以把跟蹤的數(shù)據(jù)文件通過華為公司自己開發(fā)的相關軟件進行圖形化顯示。圖1是圖形化顯示的RTWP跟蹤結(jié)果，在圖1中紅色代表這個小區(qū)對應的主集，藍色代表這個小區(qū)對應的分集，橫坐標表示一天的時間，單位為小時，縱坐標表示RTWP值，單位為dBm。 RTWP:Received Total Wideband Power（寬帶接收總功率）,是在3.84MHz 帶寬上接收到的全部信號功率. 　　基站空載時，RTWP均值在-106~-104dBm之間屬正常；按照50%負載對應3dB噪聲抬升，可知RTWP小于-100dBm基本屬于正常范圍。分析這個指標需要結(jié)合話務量。若在話務量正常的情況下出現(xiàn)RTWP異常抬升，則有可能是存在較嚴重的外部干擾，這是提示干擾存在的重要手段之一。 　　RNC通過RTWP測量來實現(xiàn)準入控制。 WCDMA 多個RRU級聯(lián)共小區(qū)時，上行噪聲合路會導致RTWP抬升，抬升的數(shù)值計算方式為10log（n），n為RRU個數(shù) 關于RSSI RSCP ISCP RTWP 的初步認識 TD測試中經(jīng)常出現(xiàn)RTWP、RSSI、RSCP和ISCP等概念，如何理解它們的含義，它們之間又存在什么樣的關系？ 一、與上述指標有聯(lián)系的信號處理過程 上圖為簡化后的上行聯(lián)合檢測原理框圖。其中（從左到右）d為終端的用戶信息，c為擴頻過程，h為用戶信道化信息（包括時間提前量和多徑等）。k個用戶信號疊加，再加上空口干擾信號n（假設所有用戶都被分到同一時隙上），k個用戶信號會同時到達基站，形成疊加的信號e（數(shù)據(jù)、midamble、數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)域疊加了所有此時隙上的用戶數(shù)據(jù)信息，midamble域疊加了此時隙所有用戶midamble信息）。 要完成聯(lián)合檢測需要有兩個輸入條件：一、要求獲得所有用戶信道信息h，通過信道估計得到；二、要求知道所有擴頻碼c，通過碼表存儲。正如上圖所示，e到達基站后midamble域信息被送入信道估計模塊，利用midamble碼的沖激響應來估計每用戶的信道特性（聯(lián)合信道估計：利用midamble序列的循環(huán)移位特性一次將所有用戶信道都估計出來）。由于TD中擴頻碼只有16個，直接寫入碼表即可。有了以上兩個輸入條件，聯(lián)合檢測就可以一次檢測出k個用戶的信息d。 二、詳解信道估計過程 信道估計輸入條件為空口多用戶（k用戶）疊加midamble碼和基本midamble碼，經(jīng)過滑動相關計算過程，輸出為多用戶（k用戶）的信道特性h(1)到h(k)?；瑒酉嚓P計算過程如上圖：空口收到多用戶midamble域的疊加信息共144chip，其中取128位與基本midamble逐位相關能量疊加形成某個用戶的1條徑。將空口疊加midamble碼末位前移后接著取128位與基本midamble逐位相關能量疊加形成某個用戶的2條徑......以此類推，空口疊加midamble碼移位128次，完成128次逐位相關運算后得到整個時隙上所用用戶的信道特性h(1) 到h(k)。如上圖所示移位相關運算后得到信道特性h，16個chip表示一個用戶信道特性（多徑時延超過16chip就認為不是這個用戶多徑產(chǎn)生的），通過對midable碼128次滑動相關運算計算出1個時隙上8個用戶的信道特性。 三、如何理解RTWP、RSSI、RSCP和ISCP 理解這四個概念均與上述過程有關，以下為各指標的基本算法： 1、RTWP RTWP ：針對時隙，反映時隙接收信號強度情況。采用單chip功率衡量（AD轉(zhuǎn)換后未經(jīng)過任何處理 RF IQ 信號）。RTWP未經(jīng)任何處理的測量量（沒有經(jīng)過信道估計）。 某時隙上RTWP計算公式如下： 從公式上可以體現(xiàn)出RTWP為整個時隙上接收到的所有功率的疊加再平均到每個chip上去（864為一個時隙上所有chip位數(shù)和）。 TD子幀結(jié)構(gòu)如下： D M D 352chip 144chip 352chip 2、RSSI RSSI：針對用戶，反映用戶信號接收強度。midamble域信道估計后某用戶所有徑功率疊加，再平均該用戶到每個chip上。 圖中P為前面說明midamble碼移位相關運算能量疊加后的幅值，0到15chip為一個用戶信道特性信息，將該用戶所有徑的功率疊加后再平均就得到了RSSI。 3、ISCP ISCP：針對時隙，midamble域信道估計后針對整個時隙，空窗法或低歸平均法。 算法一：用戶沒有占滿的情況下 ISCP采用空窗法 例如上圖為整個時隙上2個用戶的信道特性，此時隙上有兩個用戶，空窗法就將其余6個空窗內(nèi)的能量做平均作為該時隙的ISCP。 算法二：8用戶占滿的情況下 ISCP采用低歸平均法 例如上圖為整個時隙上所有8個用戶的信道特性，此時沒有空窗存在，所以算法就取每個窗前后幾個徑的能量值進行低歸平均運算，作為此時隙的ISCP。 4、RSCP RSCP：針對用戶，反映用戶有用信號接收強度。midamble域信道估計后某用戶對解調(diào)有用徑功率疊加，再平均到對應chip上。 如何判斷那些是對解調(diào)有用的徑呢？算法中采取ISCP＋3db作為門檻，徑的能量值高于此門限值就視為對解調(diào)有貢獻的徑，納入到RSCP的計算中。圖中有3條徑超過的門限值，所以此用戶的 RSCP＝（P1²＋P2²＋P3²）／3。碼功率作平均，反映用戶信號接收強度。如果沒有信號超過ISCP+3db，算法會選擇幾個最強的徑進行計算。 5、RTWP RSSI RSCP ISCP的關系 明確了算法就可以指導上述指標沒有明確的對應關系！但C/I= RSCP/ ISCP，直接反映了無線環(huán)境，很明顯可知C/I也是針對用戶、針對midamble域信道估計后的概念！ 四、總結(jié) 對比RTWP、RSSI、RSCP和ISCP四項指標匯總?cè)缦拢? 隨著對TD研究的不斷深入，以上個別指標概念可能會有所擴展，但指標的基本算法思想應該不會有太大變化。