TD—LTE系統(tǒng)間干擾問題分析及解決辦法

唐 杰

【摘 要】TD-LTE是3G的下一代演進技術(shù)，該技術(shù)將在未來中國移動網(wǎng)絡(luò)中承擔越來越重要的角色。但TD-LTE系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中，不可避免地與其他系統(tǒng)間產(chǎn)生干擾，如何解決好TD-LTE系統(tǒng)間干擾問題是目前TD-LTE系統(tǒng)建設(shè)的重點問題。本文就TD-LTE系統(tǒng)間干擾問題展開分析，并提出了相應的解決辦法。

【關(guān)鍵詞】TD-LTE；系統(tǒng)間干擾；雜散干擾；阻塞干擾；解決辦法

1.概述

TD-LTE是我國具有自主知識產(chǎn)權(quán)的移動通信技術(shù)標準，是下一代移動通信網(wǎng)絡(luò)的主流技術(shù)之一，也是3G的演進技術(shù)，它可以提供比3G更高的帶寬和更優(yōu)的用戶感受。然而TD-LTE標準仍在不斷演進之中，仍有很多的技術(shù)瓶頸和問題需要被深入研究，現(xiàn)有的頻率也將和TD-LTE在未來一段時間內(nèi)并存。因此，為了推進TD-LTE終端產(chǎn)品盡快成熟，加快商用化進展，就需要對TD-LTE系統(tǒng)間的干擾問題進行深入研究。

2.干擾分析方法

移動通信系統(tǒng)間干擾分析的基本方法有兩種：靜態(tài)蒙特卡羅仿真方法和基于最小耦合損耗計算的確定性分析法。靜態(tài)蒙特卡羅系統(tǒng)仿真法是以快照式仿真方法，通過復雜、精確的迭代計算出不同場景不同指標下一系統(tǒng)受到另一系統(tǒng)干擾后的性能變化情況，包括基站和移動臺、移動臺和基站以及移動臺和移動臺之間的干擾研究。

該文采用確定性分析方法分析異系統(tǒng)共址的干擾情況。該方法基于3GPPTS36.101和3GPPTS36.104等協(xié)議所規(guī)定的阻塞和雜散指標要求、各系統(tǒng)具體發(fā)射功率以及被干擾系統(tǒng)的靈敏度下降要求，得到滿足要求的隔離度，最后結(jié)合空間隔離理論，計算出空間隔離距離。

3.TD-LTE系統(tǒng)間干擾問題分析

3.1分析方法

根據(jù)協(xié)議規(guī)定的系統(tǒng)抗阻塞和雜散指標要求，以及各系統(tǒng)的參數(shù)，分別計算出規(guī)避阻塞干擾和雜散干擾所需要的隔離度。然后根據(jù)水平和垂直隔離度計算公式，將隔離度換算成水平和垂直的隔離距離。具體分析如下：

（1）雜散干擾分析

根據(jù)協(xié)議查出干擾源的雜散指標SdBm/BWm，其中BWm為指標的測量帶寬。接收機在其接收通帶內(nèi)能夠承受的最大干擾信號強度門限Imax取決于多大的接收機靈敏度損失可以被接受。在干擾分析中，基站通常采用0.8dB靈敏度損失評估準則。此時：

（2）阻塞干擾分析

根據(jù)協(xié)議查出被干擾系統(tǒng)的抗阻塞指標B（dB），規(guī)避干擾系統(tǒng)的阻塞干擾所需要的隔離度Db（dB）=Tx-B，其中Tx是干擾系統(tǒng)的發(fā)射功率。

（3）隔離度距離計算

取Ds和Db最大值作為兩系統(tǒng)共址時規(guī)避干擾所需的隔離度值，再將該值代入如下的水平和垂直隔離度計算公式，換算出兩系統(tǒng)共址所需要的水平或者垂直距離。

其中，SH為天線水平間距（m），λ為被干擾系統(tǒng)中心頻率對應的波長（m），Gt為在收發(fā)天線直線連線上發(fā)射天線的增益（dBi），Gr為在收發(fā)天線直線連線上接收天線的增益（dBi），Gt+Gr默認值為1dB。

其中，SV為天線垂直間距（m），λ為被干擾系統(tǒng)中心頻率對應的波長（m）。

3.2分析結(jié)果及解決辦法

（1）與異系統(tǒng)異頻段間的干擾隔離度

根據(jù)表1設(shè)定的各系統(tǒng)分析參數(shù)及雜散和抗阻塞指標要求，結(jié)合3.1節(jié)給定的分析方法，可以計算出TDLTE系統(tǒng)與其它異系統(tǒng)共址時的干擾隔離要求。其中TD-LTE系統(tǒng)工作于2.5GHz。

從以上分析可以看出，當TD-LTE系統(tǒng)工作于2.5GHz頻段且與異系統(tǒng)室外共址時，除了與WLAN系統(tǒng)所需要的隔離度較大外，與其它異系統(tǒng)所要求的隔離度均較小。當干擾源與被干擾系統(tǒng)屬于同一運營商時，協(xié)調(diào)工作和解決方案實施都較為便利?？煽紤]加裝濾波器或調(diào)整天線位置，增大系統(tǒng)間的隔離度，改善系統(tǒng)間的干擾。

當與WLAN系統(tǒng)室外共址時，可考慮采用垂直布放天線形式進行干擾隔離。當干擾源與被干擾系統(tǒng)不屬于同一運營商時，首先要考慮協(xié)調(diào)的原則，同時采取措施進行共址改造。如果運營商間協(xié)調(diào)不一致，只能單方面對被干擾基站進行調(diào)整，可采用對被干擾基站加裝濾波器和調(diào)整天線的隔離方案。

需要注意的是，加裝濾波器有一定的插損，將會影響原有系統(tǒng)的覆蓋；調(diào)整天線位置增大隔離度的方法也將影響系統(tǒng)的覆蓋。這些因素都需要在實際應用中綜合考慮。另外，在勘察設(shè)計階段需做好天面和樓頂塔桅（抱桿、增高架、鐵塔等）的勘察，注意掌握現(xiàn)有天面結(jié)構(gòu)，以及現(xiàn)網(wǎng)已有和擬新增天線的安裝位置、高度、方位角、下傾角等信息；綜合考慮天面大小、結(jié)構(gòu)、承重，包括天面上已有其他運營商的塔桅現(xiàn)狀，以便在設(shè)計階段進行隔離度計算。勘查中需做好記錄，并拍照存檔。

（2）與TD-SCDMA同頻段間的干擾隔離度

由于TD-LTE與TD-SCDMA系統(tǒng)都由中國移動建設(shè)運營，如果TD-LTE部署在2570～2620MHz（D頻段），TD-SCDMA系統(tǒng)部署在2010～2025MHz（A頻段）則不存在共頻段干擾，此時系統(tǒng)間干擾主要是雜散干擾和阻塞干擾（如表2、表3的分析結(jié)果）。但為了充分利用頻譜資源，這兩個系統(tǒng)可能同時部署在1880～1920MHz（F頻段），2300～2400MHz（E頻段）或D頻段，此時需要研究共頻段干擾的隔離。表42以兩系統(tǒng)共同部署在F頻段為例進行分析。

由表5可以看出TD-SCDMA和TD-LTE兩系統(tǒng)共頻段時，基站之間的干擾增大，所需要的隔離度要求也較異頻段布署時高。此時需進行兩系統(tǒng)的時隙同步，通過兩系統(tǒng)的不同時隙配比來達到消除系統(tǒng)間干擾的目的。

（3）與TD-SCDMA同頻段交叉時隙干擾

TD-LTE和TD-SCDMA同為TDD系統(tǒng)，上下行工作于不同時隙。當兩系統(tǒng)間或者同一系統(tǒng)不同小區(qū)間的上下行時隙未加協(xié)調(diào)而造成部分或全部重疊時，就會造成系統(tǒng)間交叉時隙干擾。通過前文分析，當互干擾系統(tǒng)工作于于相同頻段時，會加重這種干擾。為了提高頻帶的利用率，同頻段共站址情況下TD-SCDMA與TD-LTE之間通過一定的幀同步方式可以徹底規(guī)避交叉干擾，建議通過時隙配置的選擇，實現(xiàn)TD-SCDMA與TD-LTE同步，避免交叉時隙的出現(xiàn)，從而完全避免系統(tǒng)間的干擾。TD-SCDMA和TD-LTE系統(tǒng)中的上下行時隙轉(zhuǎn)換點可根據(jù)實際需要進行選擇配置。兩系統(tǒng)同步，避免交叉時隙干擾的兩個條件是：一是將兩系統(tǒng)的上下行切換點對齊；二是選擇TD-LTE的特殊時隙配置，使得TD-SCDMA的保護間隔GP落在TD-LTE的保護間隔GP時間段之內(nèi)。即如圖1所示，t1>0且t2>0。目前TD-SCDMA系統(tǒng)上下行時隙配置采用2：4，根據(jù)上述避免交叉時隙干擾的條件，在TD-SCDMA系統(tǒng)現(xiàn)有時隙配置下，TD-LTE系統(tǒng)上下行時隙配置可采用1：3，同時特殊時隙采用配置0（3：10：1）和配置5（3：9：2）。

4.總結(jié)

總之，解決好TD-LTE系統(tǒng)間的干擾，是推進TD-LTE技術(shù)成熟的必經(jīng)之路。因此，本文通過對TD-LTE系統(tǒng)間的干擾分析，給出具體的干擾解決辦法，為TD-LTE網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的快速發(fā)展提供了重要的理論依據(jù)。

參考文獻：

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