4.9 GHz靈活雙工性能分析及優(yōu)化方案

（中國(guó)移動(dòng)通信有限公司研究院，北京 100032）

0 引言

4.9GHz 是全球5G 部署核心頻段之一，相比于5G 2.6 GHz頻段采用5 ms 幀結(jié)構(gòu)配置，5G 4.9 GHz 頻段可實(shí)現(xiàn)較靈活的幀配置，其在特定配置下的性能存在明顯優(yōu)勢(shì)。但差異化的幀結(jié)構(gòu)配置雖然滿足不同場(chǎng)景的業(yè)務(wù)需求，也可能導(dǎo)致不同基站之間、終端之間存在干擾問(wèn)題。中國(guó)移動(dòng)在靈活雙工方面建立了干擾共存評(píng)估體系，實(shí)現(xiàn)了蜂窩系統(tǒng)首次使用TDD 頻段靈活雙工組網(wǎng)，開(kāi)展了干擾優(yōu)化方案研究和試點(diǎn)，進(jìn)一步引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)提升靈活雙工性能和技術(shù)成熟度。

本文將從靈活雙工配置方案需求和目標(biāo)出發(fā)，聚焦于干擾共存評(píng)估體系和干擾優(yōu)化方案的研究進(jìn)展，并根據(jù)試點(diǎn)結(jié)果提供相應(yīng)的應(yīng)用建議。

1 靈活雙工配置方案

考慮到4.9 GHz 的頻段特征、幀結(jié)構(gòu)靈活配置，以及產(chǎn)業(yè)進(jìn)展等因素，5G 4.9 GHz 可用于補(bǔ)盲補(bǔ)熱場(chǎng)景、上行大帶寬場(chǎng)景、2.6 GHz/4.9 GHz 雙頻組網(wǎng)場(chǎng)景、低時(shí)延高可靠場(chǎng)景以及封閉和孤立等場(chǎng)景[1]。

面向5G 個(gè)人用戶，相比于5G 2.6 GHz 頻段，4.9 GHz頻段的傳播損耗高8～10 dB，穿透損耗高6～8 dB，覆蓋能力稍弱。因此，建議考慮2.6 GHz 作為基礎(chǔ)覆蓋，4.9 GHz 用于補(bǔ)盲補(bǔ)熱，匹配用戶需求。

如圖1 所示，面向5G 行業(yè)用戶，由于業(yè)務(wù)種類繁雜，速率要求、時(shí)延要求、安全要求等相比于個(gè)人用戶存在較大差異。上行大帶寬是5G 行業(yè)應(yīng)用的一大特點(diǎn)。視頻監(jiān)控、遠(yuǎn)程控制和機(jī)器視覺(jué)等為行業(yè)的典型應(yīng)用場(chǎng)景，均存在對(duì)大上行能力的要求。例如，高清視頻監(jiān)控、輪吊遠(yuǎn)程操控、AR/4K/8K 高清娛樂(lè)直播等場(chǎng)景，單終端上行速率可達(dá)30 Mbit/s，且經(jīng)常多終端業(yè)務(wù)并發(fā)，要求單小區(qū)上行速率至少達(dá)到300 Mbit/s；工業(yè)視覺(jué)檢測(cè)、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲(chǔ)等場(chǎng)景，單終端上行速率可達(dá)600 Mbit/s。

圖1 垂直行業(yè)需求[2]

因此，5G 2.6 GHz 頻段在典型配置下的上行能力相對(duì)受限，難以滿足大上行應(yīng)用需求。而4.9 GHz 頻段具備差異化幀結(jié)構(gòu)配置的可行性，可獲得差異化的上行和下行能力，進(jìn)而提供更高的用戶體驗(yàn)和小區(qū)容量。綜合考慮公網(wǎng)、行業(yè)網(wǎng)需求，4.9 GHz 實(shí)際能力限制，各幀結(jié)構(gòu)配置性能以及產(chǎn)業(yè)支持程度，協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)支持情況等多方面因素，4.9 GHz 在2 保護(hù)符號(hào)（GP）30 kHz 子載波間隔下采用了如圖2 所示兩種幀結(jié)構(gòu)：

圖2 大上行與大下行幀結(jié)構(gòu)示意圖

2 靈活雙工干擾共存評(píng)估體系

當(dāng)兩個(gè)TDD 系統(tǒng)在覆蓋重疊區(qū)域使用4.9 GHz 頻段差異化幀結(jié)構(gòu)配置時(shí)，如4.9 GHz 行業(yè)網(wǎng)采用1D1S3U（受擾站），公網(wǎng)采用5D2S3U（施擾站），可能存在交叉時(shí)隙干擾問(wèn)題，如圖3 所示：

圖3 異幀組網(wǎng)交叉干擾示意圖

4.9GHz 產(chǎn)業(yè)成熟度較低，交叉干擾試驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境搭建復(fù)雜（測(cè)試樣本點(diǎn)少、信道環(huán)境復(fù)雜、工參多樣化），提供普適性的干擾共存技術(shù)結(jié)論和靈活雙工組網(wǎng)建設(shè)指導(dǎo)建議存在風(fēng)險(xiǎn)。首先，受限于施工建設(shè)和物業(yè)協(xié)調(diào)，可供測(cè)試的場(chǎng)景樣本點(diǎn)較少；然后，信道環(huán)境多邊且難以擬合準(zhǔn)確，無(wú)法通過(guò)理論分析推導(dǎo)出交叉部署指導(dǎo)建議；最后，實(shí)際外場(chǎng)工程規(guī)劃和建設(shè)情況呈多樣化，無(wú)法給出普適性的技術(shù)結(jié)論。因此，本節(jié)建立了靈活雙工干擾共存評(píng)估體系，含創(chuàng)新測(cè)試方案和理論分析模型，其涉及的應(yīng)用場(chǎng)景如下。

（1）場(chǎng)景一：宏站與宏站，下行對(duì)上行干擾；

（2）場(chǎng)景二：宏站與皮站，宏站下行對(duì)皮站上行干擾；

（3）場(chǎng)景三：微站與皮站，微站下行對(duì)皮站上行干擾。

2.1 創(chuàng)新測(cè)試方案

針對(duì)上述問(wèn)題，為降低施工建設(shè)復(fù)雜度和提高測(cè)試效率，本節(jié)創(chuàng)新提出了2 步映射測(cè)試方案，具體步驟如下：

（1）根據(jù)現(xiàn)網(wǎng)典型工參，如站高、下傾角、方位角，天線衰減等，理論推導(dǎo)出受擾站底噪抬升NdB 所需的隔離距離dI，選擇最接近的實(shí)際站址開(kāi)展測(cè)試，記為施擾站A，受擾站B，隔離距離dI。

（2）如圖4 所示，在施擾站A 和受擾站B 的組網(wǎng)區(qū)域內(nèi)，保持孤站場(chǎng)景，開(kāi)啟施擾站A，發(fā)射功率記為P。加擾終端UE1位于施擾站A 與受擾站B 的連線方向小區(qū)邊緣位置發(fā)起下行滿灌包業(yè)務(wù)。在步驟1 中推導(dǎo)出的隔離距離dI，上下浮動(dòng)一定距離，步長(zhǎng)為d，記錄此時(shí)的實(shí)際隔離距離DI，記為{…,d1-d,d1,d1+d,…}。并將掃頻儀放置于在隔離距離為DI的樓宇中模擬受擾站建設(shè)位置，統(tǒng)計(jì)底噪抬升值，找到底噪抬升值為NdB 的模擬站點(diǎn)，記錄所有模擬站點(diǎn)的掃頻儀底噪抬升值與實(shí)際環(huán)境配置參數(shù)，得到不同隔離距離與掃頻儀底噪的關(guān)系，記為：

圖4 步驟2，通過(guò)掃頻儀獲取不同距離底噪抬升值過(guò)程的示意圖

（3）如圖5 所示，將掃頻儀放置于受擾站B 處，以一定步長(zhǎng)，逐步降低施擾站A 的發(fā)射功率，找到步驟2 中所記錄的掃頻儀底噪值，此時(shí)記錄施擾站A 的發(fā)射功率為{P1,P2,…,Pn}。開(kāi)啟受擾站B，施擾站A 分別配置發(fā)射功率為{P1,P2,…,Pn}，測(cè)試終端UE2發(fā)起上行full buffer 業(yè)務(wù)，鎖定受擾站進(jìn)行遍歷測(cè)試，記錄SSB RSRP 與上行速率，得到掃頻儀底噪與業(yè)務(wù)速率ThpUL的關(guān)系，記為：

圖5 步驟3，通過(guò)降功率模擬不同底噪抬升水平，獲取掃頻儀底噪與業(yè)務(wù)速率關(guān)系的示意圖

（4）將步驟2 中所得到的隔離距離與掃頻儀底噪的關(guān)系，映射到步驟3 中得到的掃頻儀底噪與業(yè)務(wù)速率關(guān)系，最終可以得到不同隔離距離下的業(yè)務(wù)速率，記為：

2.2 理論分析模型

針對(duì)典型現(xiàn)網(wǎng)環(huán)境，本節(jié)建立了干擾共存的理論分析模型，以獲取靈活雙工組網(wǎng)的隔離度要求。

（1）單站組網(wǎng)場(chǎng)景

針對(duì)單站組網(wǎng)場(chǎng)景，本設(shè)計(jì)方案的具體流程如下：

1）如圖6 所示，當(dāng)受擾站B 的底噪抬升NdB 時(shí)，所接收到施擾站A 的干擾信號(hào)強(qiáng)度PI為：

圖6 交叉干擾組網(wǎng)中施擾站和受擾站的示意圖

其中，PI的單位為dBm/MHz，NF 為受擾站的噪聲系數(shù)，-174 dBm/Hz 為理論白噪聲。

2）由設(shè)備參數(shù)計(jì)算出底噪抬升NdB 時(shí)，所需要的隔離度（MCL）要求，記為：

其中，PA為施擾站發(fā)射功率，GA和GB分別為施擾站和受擾站的系統(tǒng)總增益，GD為下傾角的損耗，loss 為墻體穿透損耗。

3）根據(jù)MCL 要求，基于3GPP 協(xié)議信道估計(jì)模型推導(dǎo)得出相應(yīng)的隔離距離要求[3-4]，其中，信道模型包括典型城區(qū)（Uma）與非直視（NLOS）兩種場(chǎng)景，分別記為：

其中，W為施擾站與受擾站連線方向上的平均街道寬，h為平均樓宇高度，hUT和hBS為受擾站高和施擾站高，fc為中心頻率，d3D為所需的隔離距離。

基于上述理論分析模型，干擾共存隔離度的評(píng)估結(jié)果如下：

1）場(chǎng)景一（宏站與宏站）：如表1 所示，非直視場(chǎng)景需要5～34 km 隔離距離，基站高度越低、平均樓宇越高、隔離距離越大，交叉干擾越小。

表1 場(chǎng)景一：理論隔離距離要求

2）場(chǎng)景二（宏站與皮站）：如表2 所示，非直視場(chǎng)景需要0.3～1.7 km（鋼混材質(zhì)）、1.2～3.0 km（玻璃幕）隔離距離，除基站和樓宇高度等影響因素以外，墻體穿透損耗越大，隔離距離越大，交叉干擾越小。

表2 場(chǎng)景二：理論隔離距離要求

3）場(chǎng)景三（微站與皮站）：如表3 所示，非直視場(chǎng)景隔離距離需要0.3～0.7 km（鋼混材質(zhì)）、0.4～1.0 km（玻璃幕），交叉干擾程度的影響因素與場(chǎng)景二相同。

表3 場(chǎng)景三：理論隔離距離要求

理論分析的隔離距離區(qū)間較大，原因主要為不同外場(chǎng)的環(huán)境參數(shù)差異較大，其中基站站高、平均樓宇高度為影響隔離距離的主要因素。

（2）多站組網(wǎng)場(chǎng)景

針對(duì)多站組網(wǎng)場(chǎng)景，如圖7 所示，考慮19 個(gè)施擾站小連片組網(wǎng)區(qū)域干擾強(qiáng)度的線性疊加，獲取干擾共存的隔離度的評(píng)估結(jié)果如下。

圖7 多對(duì)單小連片場(chǎng)景網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫疽鈭D

1）場(chǎng)景一（宏站與宏站）：如圖8 所示，隔離距離要求40～102 km。

圖8 宏對(duì)宏多對(duì)單場(chǎng)景隔離距離與底噪抬升值的理論計(jì)算曲線

2）場(chǎng)景二（宏站與皮站）：如圖9 所示，鋼混材質(zhì)，隔離距離要求1.5～4.4 km；玻璃幕材質(zhì)，2.5～6.9 km。

圖9 宏對(duì)皮多對(duì)單場(chǎng)景隔離距離與底噪抬升值的理論計(jì)算曲線

3）場(chǎng)景三（微站與皮站）：如圖10 所示，鋼混材質(zhì)，隔離距離要求0.45～1.5 km；玻璃幕材質(zhì)，0.78～2.5 km。

圖10 微對(duì)皮多對(duì)單場(chǎng)景隔離距離與底噪抬升值的理論計(jì)算曲線

2.3 干擾共存結(jié)論

（1）場(chǎng)景及網(wǎng)絡(luò)配置

3 個(gè)場(chǎng)景（宏對(duì)宏、宏對(duì)皮、微對(duì)皮）3 個(gè)城市完成單站環(huán)境準(zhǔn)備和測(cè)試驗(yàn)證，涵蓋密集城區(qū)和一般城區(qū)，其基本環(huán)境和配置參數(shù)如表4 和表5 所示。

表4 測(cè)試環(huán)境基本配置

表5 施擾/受擾側(cè)基站工參

（2）干擾共存結(jié)論

根據(jù)創(chuàng)新測(cè)試方案和理論評(píng)估結(jié)果開(kāi)展了相應(yīng)的外場(chǎng)測(cè)試驗(yàn)證，實(shí)測(cè)隔離距離基本符合理論預(yù)期。干擾共存能力與基站站高、周?chē)鷺怯罡叨取w穿透、傳播環(huán)境、產(chǎn)品配置等因素有關(guān)，外場(chǎng)的速率測(cè)試結(jié)果如表6 所示，干擾共存隔離度的評(píng)估結(jié)果如下：

表6 實(shí)測(cè)隔離距離要求

1）場(chǎng)景一（宏站與宏站）：若要交叉時(shí)隙干擾可控，隔離距離要求4.2 km，對(duì)應(yīng)的上行底噪抬升1 dB，上行速率損失小于10%。

2）場(chǎng)景二（宏站與皮站）：若要交叉時(shí)隙干擾可控，隔離距離為0.6～2.8 km（鋼混材質(zhì)）和0.71～4.7 km（玻璃幕），對(duì)應(yīng)的上行底噪抬升1 dB，上行速率損失小于10%。

3）場(chǎng)景三（微站與皮站）：若要交叉時(shí)隙干擾可控，隔離距離為0.45 km（鋼混材質(zhì)）和0.82 km（玻璃幕），對(duì)應(yīng)的上行底噪抬升1 dB，上行速率損失約7%。

3 靈活雙工優(yōu)化方案及應(yīng)用效果

根據(jù)靈活雙工試驗(yàn)結(jié)果，其上行速率損失仍有優(yōu)化空間，為進(jìn)一步降低交叉時(shí)隙干擾，提升靈活雙工性能為目標(biāo)，本節(jié)提出系列干擾優(yōu)化方案，預(yù)估相同隔離距離要求下的速率損失可減少至5～15 個(gè)百分點(diǎn)，進(jìn)而相同速率損失下的共存干擾要求也會(huì)相應(yīng)放寬。下文將分別從技術(shù)方案原理、試點(diǎn)效果或理論預(yù)期、應(yīng)用建議等方面展開(kāi)介紹。

3.1 施擾側(cè)方案

（1）時(shí)隙關(guān)閉

1）技術(shù)原理

時(shí)隙關(guān)閉，通過(guò)關(guān)閉宏站資源中會(huì)對(duì)皮站產(chǎn)生干擾的時(shí)隙資源，從而減少對(duì)皮站的干擾。時(shí)隙關(guān)閉基本方案通過(guò)手動(dòng)配置去關(guān)閉施擾站資源，關(guān)閉時(shí)隙固定不可變，實(shí)現(xiàn)較為簡(jiǎn)單。增強(qiáng)方案可根據(jù)施擾站負(fù)荷、受擾站干擾程度、受擾站負(fù)荷等自適應(yīng)關(guān)閉施擾站的部分/全部交叉下行時(shí)隙，或關(guān)閉受擾站的部分/全部交叉上行時(shí)隙。

2）測(cè)試結(jié)果

為驗(yàn)證時(shí)隙關(guān)閉功能對(duì)于施擾站和受擾站性能的影響，設(shè)計(jì)了關(guān)閉全部宏站干擾下行時(shí)隙，受擾站不變的方案進(jìn)行驗(yàn)證，如圖11 所示：

圖11 宏對(duì)皮干擾示意圖

如圖12 所示，測(cè)試結(jié)果顯示：

圖12 時(shí)隙關(guān)閉方案測(cè)試數(shù)據(jù)

受擾站上行速率：功能開(kāi)啟后，速率基本恢復(fù)至無(wú)交叉干擾水平。

施擾站下行速率：功能開(kāi)啟后，速率下降約45%。

3）應(yīng)用建議

該方案導(dǎo)致施擾站可用下行資源的減少，可能影響下行速率，因此，建議施擾側(cè)處于中低負(fù)荷場(chǎng)景下使用。

（2）調(diào)度協(xié)同

1）技術(shù)原理

本設(shè)計(jì)方案不僅可通過(guò)上下行資源固定錯(cuò)開(kāi)調(diào)度來(lái)避免交叉時(shí)隙干擾，也可靈活配置資源的起始位置，資源帶寬和分配顆粒度，包括控制信道和業(yè)務(wù)信道。此外，還可根據(jù)受擾側(cè)上行干擾程度，基于站間交互方式動(dòng)態(tài)實(shí)現(xiàn)調(diào)度協(xié)同。

2）測(cè)試結(jié)果

針對(duì)固定錯(cuò)開(kāi)調(diào)度方案，如圖13 所示，將5G 4.9 GHz網(wǎng)絡(luò)100 M 帶寬共計(jì)273 個(gè)RB 進(jìn)行錯(cuò)開(kāi)分配，施擾站下行配置RBG0-RBG8 發(fā)送下行業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)（RB0-RB143），受擾站上行配置RBG9-RBG17 接收上行數(shù)據(jù)（RB144-RB 272）。

圖13 調(diào)度協(xié)同方案示意圖

如圖14 所示，測(cè)試結(jié)果顯示：

圖14 調(diào)度協(xié)同方案測(cè)試數(shù)據(jù)

受擾站上行速率：當(dāng)RSRP=-96 dBm，受擾站底噪抬升58 dB 時(shí)，開(kāi)啟調(diào)度協(xié)同后，相比未開(kāi)啟，速率提升26%；當(dāng)RSRP=-85 dBm，受擾站底噪抬升3 dB 時(shí)，開(kāi)啟調(diào)度協(xié)同后，相比未開(kāi)啟，速率提升9%。

施擾站下行速率：開(kāi)啟調(diào)度協(xié)同后，速率下降30%～43%。

3）應(yīng)用建議

本設(shè)計(jì)方案通過(guò)上下行頻域資源協(xié)同調(diào)度的方式規(guī)避交叉時(shí)隙干擾，減少了施擾/ 受擾可用資源（其程度依施擾/ 受擾側(cè)資源分配比例而定），在一定程度下可能會(huì)影響上下行吞吐量，因此，該方案建議在施擾/ 受擾側(cè)負(fù)荷不均衡、受擾側(cè)覆蓋水平較好時(shí)使用。

（3）降低功率

1）技術(shù)原理

如圖15 所示，本設(shè)計(jì)方案不僅可通過(guò)降低施擾站發(fā)射功率的方式來(lái)減少施擾側(cè)對(duì)受擾側(cè)的干擾，還可基于站間交互，根據(jù)施擾站符合、受擾站上行干擾程度和負(fù)荷等自適應(yīng)調(diào)整施擾站的發(fā)射功率。

圖15 降低功率方案

2）測(cè)試結(jié)果

如圖16 所示，測(cè)試結(jié)果顯示：

圖16 降低功率方案測(cè)試數(shù)據(jù)

受擾站上行速率：當(dāng)RSRP=-97 dB，皮站底噪抬升58 dB 時(shí)，開(kāi)啟功率降低3 dB 后，相比未開(kāi)啟，速率提升21%，降低功率6 dB 后，速率提升79%；當(dāng)RSRP=-85 dB，受擾站底噪抬升3 dB 時(shí)，開(kāi)啟功率降低3 dB 后，相比未開(kāi)啟速率提升4%～5%，降低功率6 dB 后，速率提升9%～14%。

施擾站下行速率：開(kāi)啟功率3 dB 后，速率下降6%～8%，降低功率6 dB 后，速率下降13%～21%。

3）應(yīng)用建議

本設(shè)計(jì)方案可能影響施擾站覆蓋水平和下行速率，因此，建議施擾側(cè)覆蓋水平較好的場(chǎng)景下使用，避免覆蓋收縮，影響用戶體驗(yàn)。

（4）波束協(xié)同

1）技術(shù)原理

如圖17 所示，施擾/ 受擾側(cè)的交叉時(shí)隙干擾可能只存在于某個(gè)特定方向。本設(shè)計(jì)方案可避免干擾波束產(chǎn)生，提升受擾站的上行吞吐量。受擾站識(shí)別施擾站來(lái)源和波束方向，并將干擾源信息反饋給施擾站。施擾站接收到干擾源信息后，通過(guò)天線權(quán)值優(yōu)化等手段調(diào)整波束方向避開(kāi)干擾方向，從而避免對(duì)受擾站產(chǎn)生交叉時(shí)隙干擾。

圖17 波束協(xié)同方案

與此同時(shí)，波束協(xié)同方案對(duì)施擾站覆蓋有影響，造成覆蓋盲區(qū)，不具有普遍適用性。

2）測(cè)試結(jié)果：如圖18 所示，隨著干擾波束與施擾站受擾站連線的夾角越大，上行吞吐率性能越好，上行PDCP 層速率損失從90% 減小到50% 左右，受擾站上行性能提升約4.6 倍。

圖18 波速協(xié)同測(cè)試結(jié)果

3）應(yīng)用建議

本設(shè)計(jì)方案雖然可以大幅度提升受擾站的上行性能，但其對(duì)施擾站的特定方向的覆蓋能力和用戶體驗(yàn)有影響，建議在干擾源方向集中，施擾側(cè)負(fù)荷較低時(shí)使用。

（5）工程手段

1）技術(shù)原理

工程手段可應(yīng)用于施擾站，如通過(guò)優(yōu)化下傾角和方位角的方式，使施擾站避開(kāi)受擾站所在位置。也可應(yīng)用于受擾站，如通過(guò)增加受擾站的進(jìn)深，降低干擾信號(hào)在受擾站位置的強(qiáng)度，從而降低交叉時(shí)隙干擾，提升上行吞吐率水平。

2）應(yīng)用建議

工程手段效果雖然明顯，但是對(duì)全網(wǎng)規(guī)劃和性能影響較大，建議在不影響現(xiàn)網(wǎng)規(guī)劃和性能前提下使用。

3.2 受擾側(cè)方案

（1）干擾識(shí)別

1）技術(shù)原理

施擾站干擾源和波束方向的定位是交叉時(shí)隙干擾抑制的前提，針對(duì)該問(wèn)題，本節(jié)基于RIM-RS（遠(yuǎn)端干擾管理）機(jī)制，提出交叉時(shí)隙干擾識(shí)別方案。對(duì)于該方案，施擾站開(kāi)銷幾乎為0，受擾站開(kāi)銷為RIM-RS 的檢測(cè)、計(jì)算、存儲(chǔ)開(kāi)銷。由于交叉時(shí)隙干擾關(guān)系固定，受擾站不需要始終檢測(cè)RIM-RS，因此受擾站開(kāi)銷可控。綜合來(lái)看，基于RIM-RS 的干擾識(shí)別方案具有可行性。

與遠(yuǎn)端干擾管理干擾不同，交叉時(shí)隙干擾具有一定特點(diǎn)：干擾關(guān)系固定，干擾方向?yàn)閱蜗颍挥?D2S3U幀結(jié)構(gòu)對(duì)1D1S3U 幀結(jié)構(gòu)有干擾；另外，干擾范圍小、干擾源數(shù)量有限，對(duì)自動(dòng)的干擾告知機(jī)制需求不迫切，干擾源定位后可逐一解決。

如圖19 所示，當(dāng)交叉時(shí)隙干擾發(fā)生時(shí)，施擾站在約定的時(shí)隙及符號(hào)位置發(fā)送RIM-RS 信號(hào)，RIM-RS 可攜帶小區(qū)ID 信息、波束ID 信息等。受擾站檢測(cè)RIM-RS，得到干擾信息后，將干擾信息發(fā)送給施擾站，施擾站應(yīng)用干擾解決方案。

圖19 干擾識(shí)別流程

2）應(yīng)用建議

本涉及方案可應(yīng)用于所有交叉時(shí)隙干擾場(chǎng)景。通過(guò)定義RIM-RS 中承載的信息，可靈活判定干擾源粒度，實(shí)現(xiàn)小區(qū)級(jí)別和波束級(jí)別干擾源的定位。

（2）鏈路自適應(yīng)

1）技術(shù)原理

現(xiàn)有鏈路自適應(yīng)算法（AMC），MCS 調(diào)度無(wú)法區(qū)分交叉時(shí)隙和非交叉時(shí)隙。在交叉時(shí)隙部署場(chǎng)景中，交叉時(shí)隙和非交叉時(shí)隙信道狀態(tài)差異較大，若不區(qū)分時(shí)隙進(jìn)行MCS 調(diào)度，交叉時(shí)隙干擾會(huì)導(dǎo)致整體MCS 水平偏低，從而導(dǎo)致整體吞吐率水平降低。基于時(shí)隙的鏈路自適應(yīng)方案，可有效避免以上問(wèn)題。方案對(duì)施擾站無(wú)影響，受擾側(cè)的影響在于，由1 套鏈路自適應(yīng)增加至3 套AMC，MCS 內(nèi)環(huán)和外環(huán)增加了系統(tǒng)內(nèi)存和處理開(kāi)銷，整體影響可控，方案具有可行性。

鏈路自適應(yīng)方案中，MCS 調(diào)度算法中4 項(xiàng)關(guān)鍵參數(shù)可區(qū)分交叉時(shí)隙單獨(dú)配置，包括DL 對(duì)UL，S 對(duì)UL 和UL 對(duì)UL，并通過(guò)現(xiàn)網(wǎng)摸索優(yōu)化值，可提高頻譜效率。同時(shí)，結(jié)合調(diào)度協(xié)調(diào)方案，近中點(diǎn)用戶與一般業(yè)務(wù)，使用交叉干擾時(shí)隙，終端發(fā)射功率余量可以抵消一部分干擾；遠(yuǎn)點(diǎn)用戶與高可靠業(yè)務(wù)，使用非受干擾時(shí)隙。

MCS 調(diào)度影響因素如圖20 所示：

圖20 MCS調(diào)度影響因素

2）理論預(yù)期

鏈路自適應(yīng)方案可確保1D1S3U 上行速率至少高于5D2S3U。在高干擾場(chǎng)景下，與性能優(yōu)化前相比，初步估算上行速率可以提升20%～30%。

3）應(yīng)用建議

該方案為受擾側(cè)應(yīng)用方案，不影響施擾側(cè)的性能，建議按需應(yīng)用于交叉時(shí)隙干擾場(chǎng)景。

（3）配置優(yōu)化

1）技術(shù)原理

交叉時(shí)隙場(chǎng)景中，施擾站SSB/CSI-RS 以及受擾站SRS 由于配置不合理，會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生交叉時(shí)隙干擾，影響受擾站上行吞吐率性能。針對(duì)以上參考信號(hào)進(jìn)行配置優(yōu)化，可有效降低干擾，不會(huì)對(duì)施擾站造成影響，具有可行性。

SSB 配置優(yōu)化方案：受擾站采用SSB 波束加密為7波束或者打孔的方式，避免SSB 的干擾。該方案對(duì)施擾站無(wú)影響，具有可行性。

CSI-RS 配置優(yōu)化方案：施擾站可以優(yōu)化CSI-RS 的時(shí)隙位置，將CSI-RS 配置在Slot0，因?yàn)镾lot 0 為非交叉時(shí)隙，從而可以有效避免CSI-RS 對(duì)受擾站產(chǎn)生干擾。

SRS 配置優(yōu)化方案：在交叉時(shí)隙干擾較強(qiáng)場(chǎng)景，將SRS 資源配置遷移到非交叉干擾UL 時(shí)隙中，并維護(hù)交叉時(shí)隙和非交叉時(shí)隙兩套不同的MCS 初始選階；在交叉時(shí)隙干擾較弱場(chǎng)景，交叉時(shí)隙干擾影響較小，維持現(xiàn)有SRS 資源配置。

SRS 遷移方案如圖21 所示：

圖21 SRS遷移方案

2）理論預(yù)期

SSB、CSI-RS 配置優(yōu)化方案性能暫未評(píng)估，SRS 配置優(yōu)化方案與鏈路自適應(yīng)方案聯(lián)合使用，初步估算上行吞吐率性能可提升20%～30%。

3）應(yīng)用建議

以上配置優(yōu)化方案不影響施擾站性能，建議按需應(yīng)用于交叉時(shí)隙干擾場(chǎng)景。

（4）基帶對(duì)消

1）技術(shù)原理

基帶對(duì)消總體架構(gòu)設(shè)計(jì)如圖22 所示，包括基于導(dǎo)頻獲取信道架構(gòu)和基于搜索算法重建信道。

圖22 基帶對(duì)消總體架構(gòu)設(shè)計(jì)

本節(jié)聚焦基于導(dǎo)頻的基帶對(duì)消方案，其系統(tǒng)工作流程如下。

◆步驟1，受擾站上行接收信號(hào)PR，其表達(dá)式為：

其中假設(shè)施擾站為64TR，DMRS 4 port。信號(hào)信道響應(yīng)HI為4×64 矩陣；下行波束賦形WI為64×4 矩陣；單用戶下行4 流頻域數(shù)據(jù)SI為4×1 矩陣。PD為受擾站上行有用信號(hào)，表達(dá)式為：

其中受擾站為4TR，CSI-RS 4 port。信號(hào)信道響應(yīng)HD為4×4 矩陣；碼本W(wǎng)D為4×4 矩陣；單用戶上行4 流頻域數(shù)據(jù)SD為4×1 矩陣。

◆步驟2，通過(guò)站間交互方式，受擾站依次獲取施擾站下行導(dǎo)頻信息和頻域數(shù)據(jù)，進(jìn)而分別得到施擾站和受擾站的信道估計(jì)。

◆步驟3，根據(jù)施擾站信道估計(jì)與頻域數(shù)據(jù)，重構(gòu)干擾信號(hào)并實(shí)現(xiàn)消除，得到上行干擾消除信號(hào)，其表達(dá)式為：

◆步驟4，根據(jù)受擾站信道估計(jì)與上行干擾消除信號(hào)，均衡解調(diào)獲取最終的上行信號(hào)。

2）應(yīng)用建議

基帶對(duì)消方案理論上可完全消除站間的干擾，可作為靈活雙工組網(wǎng)中交叉時(shí)隙干擾和全雙工自干擾的主要優(yōu)化方案[5-7]，但其涉及宏微協(xié)同，導(dǎo)頻增強(qiáng)和精準(zhǔn)信道估計(jì)與重構(gòu)等重要研究和增強(qiáng)方向，無(wú)論在標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)業(yè)上仍然有很多工作和關(guān)鍵問(wèn)題需要完成。因此，建議初期研究其應(yīng)用在環(huán)境與配置較為簡(jiǎn)單的靈活雙工交叉時(shí)隙干擾場(chǎng)景中，在交叉干擾場(chǎng)景中充分驗(yàn)證方案可行性與基本性能，可逐步推廣到全雙工系統(tǒng)。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文從干擾共存評(píng)估體系和干擾優(yōu)化應(yīng)用方面介紹了靈活雙工方案的研究進(jìn)展。干擾共存評(píng)估體系包括：一是提出創(chuàng)新測(cè)試方案，降低施工建設(shè)復(fù)雜度和測(cè)試執(zhí)行效率；二是基于建立理論分析模型，分析室內(nèi)外各場(chǎng)景的共存能力和隔離度要求，為首次實(shí)現(xiàn)TDD 蜂窩網(wǎng)絡(luò)靈活雙工配置奠定基礎(chǔ)。干擾優(yōu)化方案介紹了施擾側(cè)和受擾側(cè)等方案的技術(shù)原理、理論預(yù)期，并且在現(xiàn)網(wǎng)開(kāi)展測(cè)試驗(yàn)證，根據(jù)驗(yàn)證結(jié)果給出相應(yīng)的應(yīng)用建議。