長(zhǎng)期演進(jìn)多頻段多制式干擾探討

中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)江蘇有限公司 張永慶

長(zhǎng)期演進(jìn)多頻段多制式干擾探討

中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)江蘇有限公司 張永慶

摘要：描述了中國(guó)頻譜分配現(xiàn)狀及LTE（長(zhǎng)期演進(jìn)）建設(shè)可能面臨的干擾，分析了FDD（頻分雙工）LTE 2.1 GHz頻段基站間干擾、TDD（時(shí)分雙工）-LTE 2. 6 GHz頻段基站間干擾、FDD-LTE 1.8 GHz頻段基站間干擾以及LTE與其他異系統(tǒng)干擾。

關(guān)鍵詞：長(zhǎng)期演進(jìn)；干擾；阻塞；雜散

1 無(wú)線干擾概述

無(wú)線干擾是影響無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一，隨著無(wú)線通信技術(shù)發(fā)展，各種頻段制式的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)在同一區(qū)域內(nèi)共存運(yùn)行的情況越來(lái)越普遍，各無(wú)線網(wǎng)絡(luò)相互干擾也越來(lái)越嚴(yán)重。隨著LTE（長(zhǎng)期演進(jìn)）網(wǎng)絡(luò)開(kāi)始部署，運(yùn)營(yíng)商如何應(yīng)對(duì)更為復(fù)雜的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)干擾問(wèn)題，顯得尤為重要。

按干擾頻率與被干擾頻率關(guān)系維度劃分，無(wú)線干擾可分為：

1）帶內(nèi)干擾：干擾信號(hào)本身落入到接收系統(tǒng)帶內(nèi)的干擾；

2）帶外干擾：干擾信號(hào)本身未落入接收系統(tǒng)帶內(nèi)，但是由于接收機(jī)的非理想特性，會(huì)接收帶外信號(hào)，從而導(dǎo)致產(chǎn)生阻塞或互調(diào)等干擾。

按照干擾來(lái)源劃分，無(wú)線干擾可分為：

1）內(nèi)部干擾：指從基站到天饋天線這一段產(chǎn)生的干擾；

2）外部干擾：外部干擾指接收天線從外部接收到的干擾。

按照干擾系統(tǒng)劃分，無(wú)線干擾可分為：

1）通信系統(tǒng)干擾：干擾系統(tǒng)為通信系統(tǒng)，如CDMA（碼分多址）、WCDMA（寬帶碼分多址）、GSM（全球數(shù)字移動(dòng)系統(tǒng)）、TD-SCDMA（時(shí)分同步碼分多址，簡(jiǎn)稱TD）、LTE等；

2）其他系統(tǒng)干擾：干擾系統(tǒng)為其他系統(tǒng)，如電視臺(tái)、微波傳輸、對(duì)講機(jī)，甚至電視信道增補(bǔ)器、空調(diào)壓縮機(jī)等。

按照干擾的性質(zhì)劃分，無(wú)線干擾可分為：

1）雜散干擾：一個(gè)系統(tǒng)帶外雜散信號(hào)落入另外一系統(tǒng)帶內(nèi)而產(chǎn)生的干擾，屬于帶內(nèi)干擾；

2）互調(diào)干擾：一個(gè)寬帶系統(tǒng)或多個(gè)窄帶系統(tǒng)的互調(diào)產(chǎn)物落入到被干擾系統(tǒng)帶內(nèi)產(chǎn)生干擾，分為接收互調(diào)和發(fā)射互調(diào)；

3）阻塞干擾：由于接收機(jī)的非理想性，將會(huì)接收到帶外強(qiáng)信號(hào)而引起阻塞；

4）鄰道干擾：鄰道干擾原指同系統(tǒng)相鄰信道上產(chǎn)生的相互干擾，后指不同系統(tǒng)在小保護(hù)帶情況下相互干擾，由于保護(hù)帶比較小，一般出現(xiàn)在基站與終端間干擾（由于基站與終端間隔離度大）。

參考中國(guó)當(dāng)前頻譜分配的情況，中國(guó)電信可能分配的LTE頻譜有：

1）FDD（頻分雙工）-LTE 2.1 GHz頻段：DL（下行）2 110～2 125 MHz，UL（上行）1 920～1 935 MHz。

2）TDD（時(shí)分雙工）-LTE 2.6 GHz 頻段具體頻段位置未確定。

3）FDD-LTE 1.8 GHz頻段：DL 1 850～1 880 MHz，UL 1 755～1 785 MHz。

4）TDD-LTE 1.9 GHz頻段：DL/UL 1 880～1 920 MHz 。

存在干擾風(fēng)險(xiǎn)的異系統(tǒng)（參見(jiàn)圖1）有：

1）LTE FDD 2.1 GHz和TD-SCDMA/TDD-LTE1.9 GHz（1 900～1 920 GHz）。

2）LTE TDD 2.6 GHz和LTE TDD 2.6 GHz不同時(shí)隙配比。

3）LTE FDD 1.8 GHz和TD-SCDMA/TDD-LTE 1.9 GHz（1880～1900 GHz）。

2 FDD-LTE 2.1 GHz頻段干擾分析

從頻譜分布上看，主要存在基站間TDD1.9 GHz下行對(duì)FDD 2.1 GHz上行的干擾。雜散干擾分析見(jiàn)表1。

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按工信部要求，保護(hù)帶寬5 MHz，TD F頻段與LTE 2.1 GHz在天線平行或背向時(shí)，滿足水平隔離距離1.5 m或垂直隔離按照工程安裝要求，雜散引起的對(duì)LTE 2.1 GHz的靈敏度影響小于1 dB。

從頻譜分布上看，存在TDD 1.9 GHz下行對(duì)FDD 2.1 GHz上行的干擾。阻塞干擾分析見(jiàn)表2。

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按工信部要求，保護(hù)帶寬5 MHz，在影響1 dB且天線朝向相同或背向時(shí)，水平隔離距離要求7.5 m或垂直隔離按照工程安裝要求，阻塞引起的對(duì)LTE 2.1 GHz的靈敏度影響小于1 dB。

3 TDD-LTE 2.6 GHz頻段干擾分析

當(dāng)2.6 GHz不同頻段的時(shí)隙配比一致時(shí)，不需要保護(hù)帶；不同時(shí)隙配比情況下，保護(hù)帶寬至少要5 MHz，在此基礎(chǔ)上，雜散干擾分析如下：

由于2.6 GHz頻段的射頻指標(biāo)工信部還未給出具體要求，考慮到與TDD 1.9 GHz與FDD 2.1 GHz之間的相似性，參照工信部TDD 1.9 GHz與FDD 2.1 GHz頻段之間要求進(jìn)行計(jì)算。不同時(shí)隙配比且保護(hù)帶寬5 MHz情況下，滿足水平隔離距離1.5 m或垂直隔離按照工程安裝要求，雜散引起的對(duì)TDD-LTE靈敏度惡化1 dB。

當(dāng)2.6 GHz不同頻段的時(shí)隙配比一致時(shí)，不需要保護(hù)帶；不同時(shí)隙配比情況下，保護(hù)帶寬至少要5 MHz，在此基礎(chǔ)上，阻塞干擾分析如下：

參考工信部對(duì)1.9 GHz頻段要求，不同時(shí)隙配比且保護(hù)帶寬5 MHz情況下，阻塞引起TDD 2.6 GHz靈敏度惡化1 dB，水平隔離距離要求4.5 m，垂直隔離距離要求滿足工程安裝要求即可。

由于2.6 GHz頻段的射頻指標(biāo)工信部還未給出具體要求，考慮到與TDD 1.9 GHz與FDD 2.1 GHz之間的相似性，參照工信部TDD 1.9 GHz與FDD 2.1 GHz頻段之間要求進(jìn)行計(jì)算。

4 FDD-LTE 1.8 GHz頻段干擾分析

從頻譜分布上看，主要存在FDD 1.8 GHz下行對(duì)TDD 1.9 GHz上行的干擾。雜散干擾分析如下：

按照工信部要求，保護(hù)帶寬5 MHz，F(xiàn)DD 1.8 GHz頻段與TDD 1.9 GHz在天線平行或背向時(shí)，滿足水平隔離距離1.5 m或垂直隔離按照工程安裝要求，雜散引起的對(duì)TDD 1.9 GHz的靈敏度影響小于1 dB。

從頻譜分布上看，主要存在FDD 1.8 GHz下行對(duì)TDD 1.9 GHz上行的干擾，阻塞干擾分析如下：

按照工信部要求，保護(hù)帶寬5 MHz，在天線朝向相同或背向時(shí)，水平隔離距離要求7.5 m或垂直隔離按照工程安裝要求，阻塞引起的對(duì)TDD 1.9 G Hz的靈敏度影響小于1 dB。

5 LTE與其他異系統(tǒng)的干擾分析

5.1 LTE系統(tǒng)在其他頻段的雜散指標(biāo)

根據(jù)3GPP（第三代合作伙伴計(jì)劃）TS 36.104-a30相關(guān)章節(jié)，在與其他系統(tǒng)共存情況下，LTE系統(tǒng)的雜散指標(biāo)情況為：LTE在CDMA850，GSM900，DCS1800的接收頻段雜散指標(biāo)為－98 dBm/100 kHz，而在其他系統(tǒng)TD-SCDMA A頻段（2 010～2 025 MHz），TD-SCDMA F頻段，WCDMA 2.1 GHz，LTE 2.1 GHz和LTE 2.3 GHz，LTE 2.6 GHz等系統(tǒng)的接收頻段雜散指標(biāo)為－96 dBm/100 kHz，異系統(tǒng)的底噪一般情況下為－174+10 lg 105+3＝－121 dBm/100 kHz，考慮對(duì)底噪影響小于1 dB，則允許的干擾電平為－127 dBm/100 kHz，需要的隔離度為－96－（－127）＝31 dB（GSM900，DCS1800和CDMA850為29 dB）；如要求靈敏度影響小于0.1 dB，允許的干擾電平為－137 dBm/100 kHz，需要的隔離度為41 dB（GSM900，DCS1800和CDMA850為39 dB）。

5.2 LTE系統(tǒng)對(duì)其他系統(tǒng)的阻塞干擾

TD-SCDMA A頻段（2 010～2 025 MHz）的阻塞指標(biāo)在3GPP 25.104定義，GSM900，DCS1800在3GPP 45.005定義，LTE 2.1 GHz、LTE 2.3 GHz（band 40）及LTE 2.6 GHz（band 41）在3GPP 36.104定義，這些系統(tǒng)在與LTE共站時(shí)指標(biāo)為16 dBm，按照干擾線性影響計(jì)算，靈敏度影響1 dB時(shí)允許的干擾電平為5.4 dBm，所以對(duì)底噪影響小于1 dB情況下，需要的隔離度為46－（5.4）＝40.6 dB。所以需要的隔離度為40.6 dB；而CDMA協(xié)議指標(biāo)雖然很低，但是在實(shí)際現(xiàn)網(wǎng)中沒(méi)有受到UMTS（通用移動(dòng)通信系統(tǒng)）的干擾，表明也不會(huì)受到LTE 2.1 GHz/2.6 GHz干擾。

除了存在干擾風(fēng)險(xiǎn)的異系統(tǒng)外，LTE與其他系統(tǒng)的阻塞指標(biāo)可按照靈敏度惡化6 dB時(shí)，阻塞功率16 dBm進(jìn)行計(jì)算，在底噪影響小于1 dB情況下，需要的隔離度為46－5.4＝40.6 dB。

6 LTE多頻多制式干擾結(jié)果

6.1 存在干擾風(fēng)險(xiǎn)的異系統(tǒng)干擾分析結(jié)果

LTE頻譜干擾分析結(jié)果匯總見(jiàn)表3，基本可以滿足共站建設(shè)要求。

以上分析結(jié)果主要基于工信部的要求和設(shè)備指標(biāo)，靈敏度按照惡化1 dB情況進(jìn)行分析。

LTE TDD 2.6 GHz的雜散和阻塞指標(biāo)目前工信部還沒(méi)有要求，這里主要參考了工信部對(duì)TDD 1.9 GHz頻段與2.1 GHz頻段的要求。

按協(xié)議指標(biāo)的分析結(jié)果都無(wú)法共站，具體參見(jiàn)正文分析。

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6.2 與其他異系統(tǒng)的干擾分析結(jié)果

以LTE 2.1 GHz為例給出與其他異系統(tǒng)的干擾隔離度要求分析結(jié)果見(jiàn)表4，可以滿足共站建設(shè)要求。

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對(duì)應(yīng)的隔離距離分析結(jié)果見(jiàn)表5。

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