TD-LTE无线专网高精度覆盖干扰技术探究

董裕艺 蒋星梅 卢熙涛 莫舒程

摘要：随着TD-LTE产业链的成熟和TD-LTE的快速普及，工业专网也在向TD-LTE技术迈进。 TD-LTE技术专为市民的移动通信而设计，系统工作在允许频段，抗干扰性要求低。 由于个人网络的性质，迫切需要适应可靠且复杂的电磁环境。 为了在复杂的电磁环境中提供基本的通信服务，在设计应对电磁环境的系统时应考虑抗干扰措施。

关键词：TD-LTE 个人网络干扰 电磁环境

1、引言

性能基于在互联网层面推动个人无线网络和终端，提升宽带，实现全覆盖和深度覆盖，响应需求。服务发展的新要求。 TD-LTE技术采用最先进的建模和编码技术，增加系统容量，大大提高单位频谱的传输效率，降低系统时延，降低系统部署和维护成本。 TD-LTE无线电力网可分为230MHz和1.8GHz两种类型。专用 230 MHz 网络在经批准的网络频率点运行，覆盖范围广。然而，国内的知识产权并不对外开放，厂商也不愿意参与。独家供应商;1.8GHz专网频谱充足，OEM厂商众多，通信行业有相关标准，产业链相当完备。

2、TD-LTE无线专网概述

2.1无线专网组成

随着TD-LTE产业链的成熟以及TD-LTE在市民中的快速普及，工业专网也在向TD-LTE技术迈进。 中国许多城市已经实施了基于TD-LTE的市政府网络，通常是北京、天津等地的1.4G政府网络。 这些专网将采用与TD-LTE公网相同的技术，利用成熟的工业LTE链来建设行业专网。

由个人无线网络设备、基站设备、终端和网管系统组成。目前，业界大部分专网使用LTE宽带数据，IMS/软交换系统基于EPC核心网。 IMS系统提供业务的控制、支持和分离，集成各種网络，对最高业务平台完全开放，方便了即时通讯、多媒体会议、公用电话簿、文档共享等各种行业应用的开发。和电子产品。白板、流程图等使行业用户能够集成他们的业务应用程序。基站配备固定基站和移动安装机，连接EPC核心网，提供宽带无线信号。用户终端包括为用户提供语音、数据和视频接入服务的便携终端、后端终端和CPE终端。网管系统提供网络规划、资源管理、配置管理、状态管理、系统故障管理等功能。这些设备允许您为专用区域的用户创建网络。

2.2 无线专网基站的特点

LTE无线专用基站用于无线覆盖高速蜂窝网络，解决高速数据接入保障，提供视频数据接入和安全功能。基站具有以下功能：

（1）支持移动宽带终端接入，实现无线接入控制。

（2） Baseband Unit （BBU） 和Remote Radio Unit （RRU） 可以通过光纤远程安装。

（3）它具有多载波容量，由一个基本带单元（BBU）和几个远程无线电单元组成。

（4）可以通过光纤或以太网连接访问稳定的网络。

（5）支持移动用户终端接入，实现无线信道控制。

（6）语音、文本和数据支持。

（7）支持呼叫控制：单呼、强制传送、强制释放。

（8）移动管理、用户注册和认证，支持用户漫游和迁移。

3、DT-LTE抗干扰方法

TD-LTE无线个人网络系统的工作频率为UHF频段，方便市民与系统等电磁信号（无线电、电视、导航等）互联。提高系统的可用性。

LTE系统在同频网络的同一个系统上提供了多种打印和协调干扰的方式，但一般的解决方案是不干扰不同系统的干扰，例如突然的强干扰或连续的强干扰。在这种情况下，相应的物理信道必须以抗干扰的方式设计。由于基于TD-LTE的无线专网使用了大量公网技术和成熟的LTE产业链，物理信道干扰的设计必须考虑到产业链的现状，最大限度地利用软件。以及目前LTE产业链的物质来源。在设计上，TD-LTE公网的软硬件结构是通过增加抗干扰模块，增加基于TD-LTE的专用无线网络的抗干扰能力来实现的。软件结构如下图1所示 ：

干扰识别方法

TDD系统的上下行接口在同一个频段，可以用来及时测量PUSCH/PUCCH-NI连接，确定入侵位置，然后通过编程和下行位图来确定。同时。发生故障时，主站可以通过程序模型及时更新NI通道的实际测量结果，绕过故障带，正确地进行RB，如下图2.1所示。

用于干预识别和时间决策的位图生成的RB模块被映射到链路和下行链路表，以便连接模块可以单独使用。

4、管理措施

4.1 规划设计

建立工作流程以处理具有 230 MHz 宽带功率的无线网络中的干扰。在规划和设计无线网站时，在扫描频率之前确定全频、公共频率和相邻频率源之间的外部距离很重要。根据干预的来源，在处理候选位置时应避免这些区域和方向。在建站阶段，根据初始站址调查和扫频结果调整站址天线的方位角，以减少基站的源干扰。使用信号抑制干扰。

4.2 运行监控

按照DL/T 能源通信管理指南和能源通信管理指南，实施Q/GDW 人员监控专用无线网络的运行。连续 7 小时监控集团组织、建立合适的标准和标准化机制、网络设备和传输服务中心的运行状态等信息。监控内容包括警示标志、性能指标和信息。更多的。关注性能下降预警、噪声干扰等指标，及时处理。如果出现性能问题，首先检查网元设备的告警信息，对告警信号进行处理。如果您没有看到警告，请开始调整您的网络。

4.3 网络优化

建立网络优化工作组，在230 MHz频段频点噪声实时监测的基础上，通过网络监测，利用流量统计监测统计期内噪声频率。确定干预基站和小区的方向，在干预过程中调整位置和站点的方位角，有针对性地进行网络优化。定期进行测试和网络优化，寻找噪音水平异常高的区域。干预的来源必须及时，非法干预的来源必须报告无线电管理委员会。其他干扰源可以通过倾斜和方位角调谐等技术手段消除或消除。减少干扰。

4.4 通讯机制

我们将积极与无线电管理委员会进行协调和联络，以制定协调机制以避免中断。如果您使用的是个人 230 MHz 无线电力网络，如果发现未使用的频率，请及时向无线电管理委员会申请频率许可。或者，找出其他行业新创建的网站造成的中断频率，并立即向无线电指导委员会报告，并请无线电管理委员会进行协调。

5、案例分析

网格3火山路测试中IMS未下发bye导致VOLTE掉话案例

5.1.问题背景

测试车辆在火山路由西向东行驶过程中，（1）主叫在19：15：10.645发起BYE挂机请求;（2）被叫一直未收到BYE消息;（3）主叫在19：15：16.829收到网络侧下发的BYE408消息，原因值是“No Response From Network”，主叫掉话;（4）19：15：30.649和19：15：33.684被叫发BYE请求，19：15：33.779网络侧应答BYE487（Glare Bye condition encountered）主叫掉话后紧接着发生连续两次未接通。

5.2.问题分析

1）对于VoLTE掉话排查，我们的处理思路流程如下：

先分析是哪类原因引起的掉话，再根据触发异常的网元分析掉话的原因。对于VOLTE通话过程中网络侧发起的RRC Relense或者SIP信令异常，主要是切换失败、弱覆盖、重建、流程冲突等，涉及端到端网元，因此，定位问题根本原因需要端到端信令。

2）在火山路路测中，主叫发了BYE请求，无线环境较好的情况下被叫却一直未收到BYE消息，需要核心网定位是否下发了BYE消息给被叫手机。

3）IMS核心网信令分析，被叫侧SBC在主叫挂机后，随即向被叫UE发送了BYE消息，需EPC继续排查。主被叫掉话后线環境较好，且主叫手机收到了INVITE100，但是被叫手机一直未收到INVITE，需要核心网定位这两次呼叫是否向被叫终端下发了INVITE消息。

两次呼叫中被叫侧SBC在主叫发起INVITE后，随即向被叫UE发送INVITE。需EPC继续排查。

5.3.优化方案

1）问题点原因在空口质量良好的情况下被叫未收到BYE消息，主叫超时未挂断导致信道非正常释放，怀疑EPC和IMS之间的接口问题，接口问题需要厂家进一步定位原因。

5.4、调整措施

1）核心网及无线侧设备参数核查，对定时器等参数进行优化。

2）对于基站故障及空口拥塞区域进行处理，保证覆盖及容量。

5.5、实施效果

经优化，对火山路路段进行复测，主叫发起BYE消息，经由IMS系统、PGW、SGW发送到对端设备，对端设备回复BYE 200确认消息，通话正常结束，无掉话。

总结

VOLTE异常掉话有以下多种诱因：空口覆盖差、网络高负荷、核心网出入口带宽不足、核心网及空口参数设置不合理等。当我们遇到VOLTE异常掉话问题时，需按照图1VOLTE掉话处理流程图按步骤排查，逐步进行问题定位并制定相应的解决方案，最终解决问题。

参考文献：

[1]李志，仝杰，马跃，李许安.电力无线专网网络规划方法研究及平台设计[J].电力信息与通信技术，2019，1703：8-13

[2]周浩，吴国庆，陆竑，俞涯，黄震宇.TD-LTE230无线专网在嘉兴电力通信的应用[J].浙江电力，2018，3705：16-21.

[3]邵炜平，陆阳，李建岐，马平，张东磊.面向电力业务接入的跨频段融合与宽窄一体无线专网[J].电信科学，2018，3408：167-176.

[4]于佳，刘金锁，蔡世龙.TD-LTE电力无线专网性能仿真[J].广东电力，2017，3001：39-45.

[5]刘伟东.电力无线专网的可行性分析及应用研究[D].南昌大学，2018.

[6]吴博科，芮小峰，钱瑛.无线专网技术在电力通信网中的应用[J].中国新通信，2016，1809：50-53.

[7]陈晓科.TD-LTE230电力营销宽带无线专网系统设计研究[D].华北电力大学（北京），2017.

[8]孙崎涵.TD-LTE230电力无线专网扩容及优化研究[D].杭州电子科技大学，2018.