TD—LTE與其它系統(tǒng)間干擾問題的理論研究

夏錫剛

【摘要】 作為一種由3G技術(shù)發(fā)展延伸而來的一種全新的技術(shù)，TD-LTE有著許多3G技術(shù)所沒有的優(yōu)點(diǎn)，該技術(shù)發(fā)展至今，已經(jīng)在我國的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中擁有了舉足輕重的地位。但是，在實(shí)際應(yīng)用過程中，TD-LTE系統(tǒng)與其他系統(tǒng)間存在相互干擾的問題，這嚴(yán)重的制約了該項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展。在建設(shè)TD-LTE系統(tǒng)時(shí)，必須要采取有效的措施，降低TD-LTE與其他系統(tǒng)之間干擾程度。本文針對(duì)TD-LTE與其它系統(tǒng)間干擾問題進(jìn)行了的探討，并提出了相應(yīng)的解決措施。

【關(guān)鍵詞】 TD-LTE 其他系統(tǒng) 干擾TD-LTE技術(shù)是一種移動(dòng)通信技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)，隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們生活水平的提高，TD-LTE技術(shù)在人們的日常生活中發(fā)揮著越來越重要的作用。隨著移動(dòng)通信跨入了4G 的時(shí)代，資源日益緊張的FDD 技術(shù)已經(jīng)無法滿足人們的需求，而擁有高容量性能的TDD技術(shù)的出現(xiàn)，正好彌補(bǔ)了這個(gè)空缺，TD-LTE融合組網(wǎng)的發(fā)展已成定局。4G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)尚未完善，在實(shí)際應(yīng)用過程中，TD-LTE系統(tǒng)與其他系統(tǒng)間仍然存在相互干擾的問題。因此，在推廣TD-LTE技術(shù)的使用時(shí)，必須要采取有效的措施，降低TD-LTE與其他系統(tǒng)之間干擾程度，這樣才能確保該項(xiàng)技術(shù)的使用效果。

一、TD-LTE技術(shù)概述

作為一種4G技術(shù)，TD-LTE 技術(shù)相比于3G技術(shù)而言，雖然它在許多方面都有著3G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)無法比擬的優(yōu)點(diǎn)，但是，也存在一些急需解決的問題。

1.1 TD-LTE技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

首先，作為一種移動(dòng)通信技術(shù)，TD-LTE技術(shù)的使用非常靈活，它不僅能夠支持多種頻寬不同的網(wǎng)絡(luò)信號(hào)，而且傳輸數(shù)據(jù)的速度要比3G技術(shù)快的多，最快速度甚至能達(dá)到100比特每秒。同時(shí)，4G技術(shù)繼承了3G技術(shù)適應(yīng)性強(qiáng)、性能良好以及干擾弱等優(yōu)點(diǎn)。其次，TD-LTE技術(shù)發(fā)展至今，該項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)被開發(fā)應(yīng)用于許多領(lǐng)域中，但是至今為止，尚沒有出現(xiàn)相互沖突影響的兩個(gè)業(yè)務(wù)，這有利于其今后的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃。TD-LTE 技術(shù)是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物，它的出現(xiàn)讓用戶有了全新的體驗(yàn)，提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣?。但是，在有其他系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)存在的環(huán)境下，使用TD-LTE組合網(wǎng)絡(luò)將會(huì)與這些系統(tǒng)之間相互干擾，而且在不同的環(huán)境中工作，干擾的程度也不同。因此，為了改善TD-LTE 技術(shù)使用的效果，相關(guān)工作人員還必須根據(jù)TD-LTE組合網(wǎng)絡(luò)的工作環(huán)境，通過人為干預(yù)的方法進(jìn)行調(diào)試處理。

1.2 TD-LTE技術(shù)的缺點(diǎn)

TD-LTE技術(shù)功能的使用，依賴于精準(zhǔn)度較高的同步技術(shù)。相比于3G網(wǎng)絡(luò)而言，4G網(wǎng)絡(luò)要不僅要提高小區(qū)邊緣網(wǎng)速、減少運(yùn)營成本，而且還要幫助客戶解決網(wǎng)絡(luò)掉線問題。 使用TD-LTE 技術(shù)功能最基本的條件就是要有精確的GPS同步技術(shù)，但是也正是這個(gè)最基本的條件影響了TD-LTE系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

作為一種新型通信技術(shù)，TD-LTE技術(shù)尚且還有許多未完善的地方，不僅技術(shù)方面沒有完全成熟，而且實(shí)際應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)也非常欠缺。目前，TD-LTE技術(shù)的數(shù)量僅僅只有16碼，這嚴(yán)重制約了該項(xiàng)技術(shù)業(yè)務(wù)的拓展，但是，由于技術(shù)方面的缺陷和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的不足，技術(shù)人員無法開發(fā)出更多的碼資源。

4G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的覆蓋面非常廣，與其它系統(tǒng)之間的干擾問題比較嚴(yán)重，不僅會(huì)大范圍的影響到用戶用網(wǎng)質(zhì)量，而且會(huì)降低數(shù)據(jù)下載速度。這都會(huì)影響TD-LTE技術(shù)的應(yīng)用，除此之外，4G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的移動(dòng)速度急需提高。上述的這些因素都制約了TD-LTE技術(shù)的推廣。

二、TD-LTE技術(shù)與其他系統(tǒng)之間干擾問題

2.1干擾類型概述

隨著通信跨入了4G時(shí)代，形成了多種通信技術(shù)和體制并存的格局，隨著而來的就是各種系統(tǒng)之間互相干擾的問題。干擾的類型有兩種，一種是噪聲干擾，一種系統(tǒng)干擾，用戶最常接觸到的是噪音干擾。在日常通話時(shí)，有時(shí)會(huì)遇到雜音、信號(hào)延遲和通話無故中斷的情況，這都是噪音干擾所致。噪聲干擾的出現(xiàn)意味著周圍一定有電磁波發(fā)生源，用戶只要避開即可恢復(fù)正常通信。系統(tǒng)干擾又可以分為系統(tǒng)內(nèi)干擾和系統(tǒng)間干擾兩種。使用TDD-LTE技術(shù)最常出現(xiàn)的系統(tǒng)內(nèi)干擾是交叉時(shí)隙干擾，出現(xiàn)交叉時(shí)隙干擾干擾會(huì)導(dǎo)致小區(qū)內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障。相對(duì)于系統(tǒng)內(nèi)干擾而言，系統(tǒng)間干擾影響不僅范圍要更廣，而且導(dǎo)致的后果也更嚴(yán)重，系統(tǒng)間干擾的出現(xiàn)，會(huì)影響社會(huì)各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的正常運(yùn)行。因此，工作人員在處理干擾情況時(shí)，要先判斷是那種干擾再采取相應(yīng)的處理技術(shù)，這樣才能及時(shí)的解決問題，讓用戶更好的體驗(yàn)TD-LTE技術(shù)。

2.2 TD-LTE與其他系統(tǒng)間的干擾

2.2.1 TD-LTE系統(tǒng)與3G網(wǎng)絡(luò)之間的干擾

TDD系統(tǒng)最常出現(xiàn)的系統(tǒng)內(nèi)干擾是TD-LTE系統(tǒng)與3G網(wǎng)絡(luò)之間的交叉時(shí)隙干擾。交叉時(shí)隙干擾是指兩種系統(tǒng)在時(shí)隙切換時(shí)產(chǎn)生的干擾，根據(jù)兩種系統(tǒng)是否是同步切換分為兩種情況。如果兩種系統(tǒng)是同步切換，則干擾存在于基站與用戶體驗(yàn)之間，如果兩種系統(tǒng)不是同步切換，則會(huì)導(dǎo)致多種干擾同時(shí)出現(xiàn)的情況。

在檢測系統(tǒng)干擾時(shí)，通常采用的是互干擾仿真檢測技術(shù)。筆者曾嘗試在TD-LTE技術(shù)和3G技術(shù)兩種系統(tǒng)時(shí)隙對(duì)齊時(shí)，檢測它們相互之間的干擾情況，結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩種系統(tǒng)之間沒有任何干擾，完全可以并存。而后又在TD-LTE和3G技術(shù)兩種系統(tǒng)時(shí)隙不對(duì)齊的情況下，重新檢測干擾情況，結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩種系統(tǒng)之間出現(xiàn)了較為嚴(yán)重的鄰頻干擾現(xiàn)象，這會(huì)嚴(yán)重影響到用戶的上網(wǎng)體驗(yàn)。交叉時(shí)隙干擾按照干擾程度的強(qiáng)弱又可以劃分為諸如雜散干擾和阻塞干擾等多種形式。筆者經(jīng)過研究和計(jì)算之后發(fā)現(xiàn)，只要兩種系統(tǒng)的耦合數(shù)值都能保持在30dB，就能夠通過采用空間耦合有效的解決交叉時(shí)隙干擾的問題。

2.2.2不同的工作頻段帶來的系統(tǒng)干擾

在TD-LTE系統(tǒng)與其它系統(tǒng)相隔較遠(yuǎn)的情況下，將TD-LTE系統(tǒng)的工作頻段設(shè)置為一個(gè)特定的數(shù)值時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)類似前文提到的3G 技術(shù)和4G技術(shù)相互干擾的情況。筆者經(jīng)過研究和計(jì)算發(fā)現(xiàn)，對(duì)于不同的系統(tǒng)而言，其所需要的空間耦合數(shù)值也不相同。例如，WLAN系統(tǒng)所需的空間耦合數(shù)值應(yīng)小于86dB，如果該系統(tǒng)與TD-LTE系統(tǒng)共存時(shí)，就需要在利用合路器進(jìn)行處理的同時(shí)，將空間耦合數(shù)值保持在70dB，這樣就能避免兩種系統(tǒng)之間的干擾；而對(duì)于所需空間耦合值相近的WCDMA系統(tǒng)和TD-SCDMA系統(tǒng)，只需要將WCDMA系統(tǒng)的空間耦合值保持33dB，TD-SCDMA系統(tǒng)的空間耦合值保持30dB，即可避免不同系統(tǒng)之間相互干擾的問題[1]。這些系統(tǒng)與TD-LTE系統(tǒng)的干擾問題主要都是工作頻率不同引起的，因此，工作人員只需通過設(shè)置頻段即可有效的解決上述干擾問題。

2.2.3同頻干擾

在室外運(yùn)用TD-LTE技術(shù)時(shí)，可能會(huì)與軍用雷達(dá)系統(tǒng)以及MMDS系統(tǒng)產(chǎn)生同頻干擾，因此，工作人員必須引起重視，以免影響了國家的一些經(jīng)濟(jì)活動(dòng)和軍事行動(dòng)的開展。解決同頻干擾通常會(huì)采用頻譜設(shè)置的方法。因此，工作人員應(yīng)該與其它系統(tǒng)的使用方相互協(xié)調(diào)，在雙方的系統(tǒng)之間預(yù)留出10M的頻譜空間以作過渡，同時(shí)，改進(jìn)系統(tǒng)的硬件設(shè)備以提高頻譜的利用率，通過這樣的方式設(shè)置出雙方系統(tǒng)能夠共存的頻譜[2]。

2.2.4 TD-LTE系統(tǒng)與不同通信系統(tǒng)的干擾

TD-LTE系統(tǒng)與聯(lián)通DCS系統(tǒng)、電信CDMA 系統(tǒng)之間都存在干擾，且都是在共存共扯的通信基站中出現(xiàn)了干擾現(xiàn)象。聯(lián)通DCS系統(tǒng)的下行頻率較高，最低下行頻率為1805Mhz，最高下行頻率1850Mhz，因此需要將TD-LTE系統(tǒng)的工作頻率設(shè)置至較大，或者直接強(qiáng)行進(jìn)行空間隔離，才能夠降低兩種系統(tǒng)之間的干擾。而TD-LTE系統(tǒng)與電信CDMA 系統(tǒng)之間的干擾，則可以通過預(yù)留更多頻譜過渡的方式降低[3]。

2.3開展干擾分析工作的影響因素分析

在進(jìn)行干擾分析工作的過程中，要采取抽樣調(diào)查的方式進(jìn)行檢測，為了保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，必須多次測量取平均值。采用空間耦合降低系統(tǒng)之間的干擾時(shí)，不需要將按部就班的選擇空間耦合值，可以根據(jù)實(shí)際情況選擇進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆艑?。在處理系統(tǒng)間的干擾時(shí)，工作人員應(yīng)先進(jìn)行相應(yīng)的分析計(jì)算，根據(jù)所得結(jié)果設(shè)置天線之間的距離和合路器的數(shù)值。如果需要在TDD-LTE系統(tǒng)中運(yùn)用MIMO技術(shù)，可以考慮是否需要進(jìn)行分集增益處理，如果采用了分集增益的話，那么就要求更加的嚴(yán)格將系統(tǒng)隔離[4]。事實(shí)證明，在處理干擾情況時(shí)，采用智能天線技術(shù)能夠發(fā)揮出良好的效果，因此工作人員在處理共存共扯的基站系統(tǒng)干擾時(shí)，應(yīng)該結(jié)合天線的特點(diǎn)處理系統(tǒng)之間的干擾問題。

根據(jù)TD-LTE系統(tǒng)與不同系統(tǒng)之間干擾情況的不同，干擾分析工作必須選擇在沒有雜散干擾、互調(diào)干擾以及阻塞干擾的環(huán)境下進(jìn)行，同時(shí)采取必要的系統(tǒng)隔離措施，例如智能天線技術(shù)等等。

三、結(jié)束語

TD-LTE技術(shù)是一種4G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，該系統(tǒng)在使用過程中與其它系統(tǒng)之間存在干擾問題，通過對(duì)這些干擾產(chǎn)生的實(shí)例進(jìn)行對(duì)比發(fā)現(xiàn)，隨著TDD-LTE系統(tǒng)工作頻段的改變，其與其它系統(tǒng)之間的干擾程度也會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的變化[5]。因此，技術(shù)人員可以以此為突破口，通過人為干預(yù)的方法進(jìn)行調(diào)試，降低TD-LTE與其它系統(tǒng)之間的干擾，從而改善TD-LTE技術(shù)的應(yīng)用的效果。