3 300～3 400 MHz頻段無線電定位與LTE室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)同頻共存分析

徐曉燕, 張冬晨, 程宇舟

（中國移動通信集團(tuán)設(shè)計院有限公司，北京 100080）

3 300～3 400 MHz頻段無線電定位與LTE室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)同頻共存分析

徐曉燕, 張冬晨, 程宇舟

（中國移動通信集團(tuán)設(shè)計院有限公司，北京 100080）

2015年世界無線電大會（WRC-15）的1.1議題（AI 1.1）正在開展關(guān)于新增頻譜用于未來移動通信的相關(guān)研究。3 300～3 400 MHz頻段具有較寬帶寬，此頻段適于移動寬帶系統(tǒng)在密集城區(qū)提供高速數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)，滿足移動寬帶系統(tǒng)對于頻譜容量的需求。我國在這一頻段目前主要存在無線電定位業(yè)務(wù)。本文分析了如果在3 300～3 400 MHz頻段引入IMT室內(nèi)系統(tǒng)，保護(hù)已有無線電定位業(yè)務(wù)所需的隔離要求。

未來移動通信候選頻段；共存研究；3 300～3 400 MHz

1 研究背景

3 300～3 400 MHz頻段具有較寬帶寬，此頻段適于移動寬帶系統(tǒng)在密集城區(qū)提供高速數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)，滿足移動寬帶系統(tǒng)對于頻譜容量的需求。同時，此頻段與已標(biāo)識為IMT頻段的3 400～3 600 MHz頻段緊鄰，有利于減少硬件設(shè)備改造的開銷，在新系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)部署方面實現(xiàn)規(guī)模效應(yīng)。

2015年世界無線電大會（WRC-15）的1.1議題（AI 1.1）正在開展關(guān)于新增頻譜用于未來移動通信的相關(guān)研究。我國已提出將此頻段作為未來移動通信候選頻段，并正在國內(nèi)開展相關(guān)研究。此頻段在我國主要應(yīng)用于雷達(dá)業(yè)務(wù)。本文主要針對雷達(dá)與LTE室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)在同頻場景下進(jìn)行了共存分析，目的為開展關(guān)于3 300～3 400 MHz頻段的候選頻段研究提供必要的技術(shù)支撐。

2 3300～3400 MHz頻段雷達(dá)與LTE室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)同頻共存分析

2.1 主要參數(shù)

2.1.1 雷達(dá)系統(tǒng)主要參數(shù)

參照ITU-R M.1465中，3 100～3 700 MHz頻段路基系統(tǒng)雷達(dá)B的相關(guān)參數(shù)。雷達(dá)天線高度依照20m和30 m分別計算。

2.1.2 LTE室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)主要參數(shù)

LTE系統(tǒng)參數(shù)參考ITU-R WP5D 16次會議輸出的IMT系統(tǒng)參數(shù)：

（1）LTE室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)基站參數(shù)設(shè)置為：最大發(fā)射功率24 dBm/20 MHz；天線為增益0dBi的全向天線，高度3 m；室內(nèi)水平方向穿透損耗為20 dB。

（2）LTE室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)終端參數(shù)設(shè)置為：最大發(fā)射功率23 dBm/20 MHz；天線為增益為-4 dBi的全向天線，高度1.5 m；室內(nèi)水平方向穿透損耗為20 dB；此外還需考慮人體損耗4 dBi。

2.2 傳播模型

采用ITU-R P.452模型進(jìn)行路損計算。P452為一綜合預(yù)測模型，適用于凈空場景（未考慮降水等因素的影響），其綜合考慮了基本視距傳播、繞射、對流層散射和大氣波導(dǎo)/層反射等多種因素的綜合影響。

實際地形因素會對這一傳播模型的應(yīng)用帶來影響。如果考慮到附加地形的影響，根據(jù)IMT small cell與雷達(dá)的各自的典型部署場景，從IMT small cell部署的城市邊緣到雷達(dá)部署的郊區(qū)之間的典型地形依次可假設(shè)為：距LTE 20 m處有20 m高的市區(qū)；路途中心有12 m高的密集郊區(qū)；距離雷達(dá)50 m有20 m高的松樹林。

2.3 確定性分析方法

確定性分析的方法考慮一個室外雷達(dá)發(fā)射或接收與一個室內(nèi)LTE系統(tǒng)基站或終端之間的隔離要求。

2.3.1 LTE對雷達(dá)的干擾計算

LTE對雷達(dá)系統(tǒng)的干擾：

式中：

IRD為雷達(dá)接收到的干擾門限功率，dBm/MHz；Pt為LTE系統(tǒng)發(fā)射功率，dBm/MHz；Gt為LTE系統(tǒng)發(fā)射天線在雷達(dá)接收天線方向上的增益，dBi；Gr為雷達(dá)接收天線在TD系統(tǒng)發(fā)射天線方向上的增益，dBi；Lp為LTE系統(tǒng)發(fā)射機與雷達(dá)接收機之間的傳輸損耗，dB。

2.3.2 雷達(dá)的干擾保護(hù)門限

參照ITU-R M.1465建議書，當(dāng)其它業(yè)務(wù)的發(fā)射機對雷達(dá)接收機的中頻產(chǎn)生干擾時，雷達(dá)接收機輸入端最大容許干擾功率為：IRD/N≤-6 dB (2)式中： IRDmax為雷達(dá)接收機輸入端最大容許干擾功率，dBm； N為接收機噪聲功率，dBm。

2.4 LTE對雷達(dá)同頻干擾確定性分析

LTE基站對雷達(dá)的干擾計算如表1所示。

表1 LTE基站對雷達(dá)的干擾計算

3 總結(jié)

本文研究了3 300～3 400 MHz頻段LTE室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)與路基雷達(dá)B在同頻共存場景下，為保護(hù)雷達(dá)不受干擾所需的隔離距離。通過上節(jié)的確定性計算可知，所需的隔離距離隨著雷達(dá)高度的上升而增加。當(dāng)不考慮傳播路徑中存在附加散射物時（即最為惡劣的情況），為保證30 m高的路基雷達(dá)B與LTE室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)同頻正常工作，要求LTE室內(nèi)基站與雷達(dá)之間的隔離距離約為25 km。但實際無線電波的傳播很可能穿越如城區(qū)、樹林等地形，如果考慮特定地形因素（即較為樂觀的情況），所要求的隔離距離約為620 m。由此可見，適當(dāng)設(shè)置LTE室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)與路基雷達(dá)系統(tǒng)之間的隔離距離，LTE室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)不會對3 300～3 400 MHz頻段同頻工作的路基雷達(dá)B產(chǎn)生干擾。

表2 LTE終端對雷達(dá)的干擾計算

[1] [WP5D/255] Consideration of the Suitable Frequency Ranges for Mobile Broadband Service in the Frequency Band 3 300-3 400 MHz[Z]. China Mobile Communications Corporation, China Telecommunications Corporation, China Unicom, DaTang Telecommunication Technology & Industry Holding Co. Ltd, Huawei Technologies Co. Ltd., ZTE Corporation.

[2] CCSA_TC5_WG8_2012_165B_3 300～3 400 MHz和3 400～3 600 MHz頻段規(guī)劃研究報告[R].

[3] CCSA_TC5_WG8_2013_013B-關(guān)于將3 300～3 400 MHz頻段作為IMT候選頻段的研究立項建[Z].

[4] 3GPP TR 36.814 V9.0.0 Further Advancements for E-UTRA Physical Layer Aspects (Release 9)[S].

[5] Recommendation ITU-R M.1465-1, Characteristics of and Protection Criteria for Radars Operating in the Radiodetermination Service in the Frequency band 3 100-3 700 MHz[S].

[6] JTG 4-5-6-7/236 Working Party 5D Llaison Statement to Joint Task Group 4-5-6-7 Sharing Parameters for WRC-15 Agenda Item 1.1[S].

[7] ITU-R P.452-14 Prediction Procedure for the Evaluation of Interference between Stations on the Surface of the Earth at Frequencies above about 0.1 GHz[S].

Compatibility studies between IMT indoor system and radar system in the band 3 300～3 400 MHz

XU Xiao-yan, ZHANG Dong-chen, CHENG Yu-zhou
(China Mobile Group Design Institute Co., Ltd., Beijing 100080, China)

WRC-15 Agenda Item 1.1 is considering additional spectrum allocations to the mobile service and identification of additional frequency bands for IMT. China proposed 3 300～3 400 MHz band to be one of the suitable frequency ranges to be considered as potential candidate bands for IMT mainly because that the propagation characteristics of this band are suitable for use in dense urban areas where the deployment of mobile networks is typically capacity limited and this band is capable of providing contiguous bandwidths. In China, radar system is the major application service in this band. This paper carries out the compatibility studies between radar system and IMT indoor system.

candidate band for IMT in the future; compatibility study; 3 300～3 400 MHz

TN929.5

A

1008-5599（2013）12-0060-03

2013-10-08