800MHz LTE與CDMA干擾分析

［梁健生 趙旭 阮恭勤 陳宇］

800MHz LTE與CDMA干擾分析

［梁健生 趙旭 阮恭勤 陳宇］

中國(guó)電信可通過頻率重耕的方式采用部分CDMA頻段部署800MHz LTE，此時(shí)LTE與CDMA兩個(gè)系統(tǒng)使用頻段相隔很近，相互間可能產(chǎn)生干擾，需要分析使用不同方案時(shí)兩個(gè)系統(tǒng)之間的干擾情況，以采取合適的干擾避免措施，保障系統(tǒng)性能。

LTE CDMA 干擾 頻率重耕

梁健生

工學(xué)碩士，中國(guó)電信股份有限公司廣東研究院工程師，主要研究方向?yàn)镠RPD、LTE新技術(shù)等。

趙旭

工學(xué)碩士，中國(guó)電信股份有限公司廣東研究院工程師，主要研究為移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、運(yùn)維等。

阮恭勤

工學(xué)碩士，中國(guó)電信股份有限公司廣東研究院工程師，主要研究方向?yàn)镠RPD、LTE新技術(shù)等。

陳宇

工學(xué)碩士，中國(guó)電信股份有限公司廣東研究院工程師，主要研究方向?yàn)長(zhǎng)TE規(guī)劃、仿真技術(shù)等。

1 引言

中國(guó)電信CDMA網(wǎng)絡(luò)使用的是800MHz頻段，與1.8GHz頻段相比具有傳播距離遠(yuǎn)，覆蓋效果好，節(jié)省投資成本等優(yōu)點(diǎn)。隨著4G業(yè)務(wù)的發(fā)展和用戶的增多，對(duì)電信LTE網(wǎng)絡(luò)容量和覆蓋的要求也越來越高，CDMA網(wǎng)絡(luò)的800MHz頻段也可被用于部署LTE網(wǎng)絡(luò)，以提升LTE網(wǎng)絡(luò)容量和加強(qiáng)LTE網(wǎng)絡(luò)的深度覆蓋。

LTE與CDMA都使用800MHz頻段時(shí)，LTE載波與CDMA載波距離很近，兩個(gè)系統(tǒng)間可能產(chǎn)生干擾，下面將對(duì)LTE與CDMA都使用800MHz頻段時(shí)可能產(chǎn)生的干擾和系統(tǒng)隔離度需求進(jìn)行分析，以保障系統(tǒng)性能，提升用戶體驗(yàn)。

2 系統(tǒng)頻點(diǎn)與帶寬配置方案

電信CDMA網(wǎng)絡(luò)使用的頻段上行為825～835MHz，下行為870～880MHz，一共可部署7個(gè)CDMA載波。如需在該頻段也部署LTE網(wǎng)絡(luò)，則需要對(duì)800MHz頻段進(jìn)行頻率重耕，騰出一定的頻率帶寬以用于800MHz LTE網(wǎng)絡(luò)部署。為確保800MHz LTE網(wǎng)絡(luò)具有一定容量，并為CDMA網(wǎng)絡(luò)保留部分頻率，最大可為800MHz LTE網(wǎng)絡(luò)分配5MHz帶寬。當(dāng)前有兩種頻點(diǎn)配置方案：靠邊方案和夾心方案。

（1）靠邊方案

將DO頻點(diǎn)挪到1x頻點(diǎn)的一側(cè)（假設(shè)配置1個(gè)DO頻點(diǎn)+2個(gè)1x頻點(diǎn)），LTE網(wǎng)絡(luò)使用另一側(cè)的頻率，其頻點(diǎn)配置如表1所示。

表1 頻率重耕靠邊方案頻點(diǎn)配置

該方案下LTE載波與最近的C網(wǎng)載波間隔415kHz，LTE及CDMA使用的頻段如圖1所示。

圖1 頻率重耕靠邊方案頻段位置

（2）夾心方案

保持1個(gè)DO頻點(diǎn)和2個(gè)1x頻點(diǎn)位置不變（假設(shè)配置1個(gè)DO頻點(diǎn)+2個(gè)1x頻點(diǎn)），LTE使用DO與1x之間的頻段，其頻點(diǎn)配置如表2所示。

表2 頻率重耕夾心方案頻點(diǎn)配置

該方案下LTE載波下邊頻段最近的DO載波有25kHz帶寬重疊，上邊頻段與1x載波有55kHz帶寬的重疊，LTE及CDMA使用的頻段如圖2所示。

圖2 頻率重耕夾心方案頻段位置

3 共站可能出現(xiàn)的干擾情況分析

LTE與CDMA共站時(shí)，主要干擾包括：CDMA基站帶外雜散對(duì)LTE基站接收機(jī)的干擾和對(duì)LTE終端的干擾、LTE基站帶外雜散對(duì)CDMA基站接收機(jī)的干擾和對(duì)CDMA終端的干擾。LTE載波將會(huì)接收到所有CDMA載波的雜散干擾，而每個(gè)CDMA載波也都會(huì)接收到LTE載波的雜散干擾，CDMA載波距離LTE載波不同，受到的干擾有所區(qū)別。

（1）靠邊方案共站干擾分析

采用靠邊方案時(shí)，CDMA與LTE互相干擾情況如圖3所示。

圖3 靠邊方案LTE與CDMA相互干擾情況

（2）夾心方案共站干擾分析

采用夾心方案時(shí)，CDMA與LTE互相干擾情況如圖4所示：

圖4 夾心方案LTE與CDMA相互干擾情況

4 CDMA載波及LTE載波分別接收到的干擾雜散功率

LTE上行和下行載波都會(huì)接收到CDMA三個(gè)載波的帶外雜散干擾，LTE載波會(huì)帶外雜散對(duì)CDMA三個(gè)載波上下行都會(huì)產(chǎn)生干擾。根據(jù)《中國(guó)電信cdma2000 1X無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備技術(shù)規(guī)范—基站子系統(tǒng)設(shè)備技術(shù)規(guī)范》7.2.4雜散發(fā)射要求、《中國(guó)電信LTE-EPC 系統(tǒng)設(shè)備技術(shù)要求-FDD宏基站》6.3.5非期望發(fā)射要求，按對(duì)基站最小要求進(jìn)行理論計(jì)算，可算得LTE基站在CDMA上下行頻段雜散信號(hào)功率和CDMA基站在LTE上下行頻段雜散信號(hào)功率如表3所示。

表3 LTE與CDMA互相干擾雜散功率

5 LTE與CDMA異系統(tǒng)干擾影響分析

（1）LTE與CDMA基站間干擾影響分析

當(dāng)LTE基站帶外雜散落在CDMA上行頻段時(shí)，將會(huì)對(duì)CDMA基站接收機(jī)造成，根據(jù)C網(wǎng)設(shè)備靈敏度計(jì)算，在設(shè)備以及業(yè)務(wù)不變情況下，C網(wǎng)受到LTE雜散干擾時(shí)，相當(dāng)于設(shè)備噪聲功率提高，等效于設(shè)備靈敏度的下降。根據(jù)靈敏度計(jì)算公式，設(shè)備噪聲功率提升了多少dB，則靈敏度下降了多少dB。同樣，CDMA基站帶外雜散落在LTE上行頻段時(shí)，也會(huì)造成LTE基站的靈敏度下降?；眷`敏度下降則會(huì)造成業(yè)務(wù)質(zhì)量變差、覆蓋范圍變小等情況出現(xiàn)。

其中

c=b+10*log（1.2288MHz/1Hz）

e=10*log（1.2288*10^3/a）

g=c+d-e+f

其中：

Lf=Ld+10*log（Lc*180000Hz/1Hz）

Lh=Lf+Le+Lg

表4 C網(wǎng)基站及終端靈敏度基站

表5 LTE基站及終端靈敏度計(jì)算

① CDMA基站靈敏度惡化分析

受到LTE基站干擾后，CDMA基站接收機(jī)噪聲為

② LTE基站靈敏度惡化分析

LTE基站靈敏度計(jì)算的是上行5個(gè)RB的接收功率，受到CDMA基站干擾后，LTE基站接收機(jī)噪聲為

其中為L(zhǎng)TE基站接收到的CDMA基站的干擾信號(hào)功率，根據(jù)CDMA帶外雜散功率計(jì)算結(jié)果，可計(jì)算出LTE基站靈敏度惡化量與基站隔離度需求（如表7）。

表6 CDMA基站靈敏度惡化與耦合隔離度關(guān)系

表7 LTE基站靈敏度惡化與耦合隔離度關(guān)系

（2）基站對(duì)終端干擾影響分析

① LTE基站干擾CDMA終端分析

當(dāng)LTE基站帶外雜散落在CDMA下行頻段時(shí)，將會(huì)對(duì)CDMA終端造成干擾，使得接收信號(hào)Ec/Io變差，假設(shè)沒受到LTE雜散干擾時(shí)終端接收導(dǎo)頻信號(hào)為Ec/Io，則：

上式采用對(duì)數(shù)方式表示，可變?yōu)?/p>

那么受到LTE基站雜散干擾后，終端Ec/Io的惡化量為

表8 CDMA終端Ec/Io惡化量

非共站時(shí)，Ec/Io的惡化量與CDMA與未受干擾時(shí)的原Ec/Io、CDMA基站導(dǎo)頻功率、LTE基站在CDMA頻段雜散信號(hào)功率、CDMA與LTE個(gè)基站到終端的耦合損耗差相關(guān)，按CDMA導(dǎo)頻功率為33dBm，LTE在CDMA頻段的雜散功率按前面計(jì)算最大值1.74dBm進(jìn)行計(jì)算，可得到Ec/Io惡化量與原Ec/Io、CDMA與LTE個(gè)基站到終端的耦合損耗差的關(guān)系如表9所示。

表9 CDMA終端惡化量與原Ec/Io、CDMA與LTE個(gè)基站到終端的耦合損耗差關(guān)系表

② CDMA基站干擾LTE終端分析

當(dāng)LTE基站沒受到CDMA基站雜散干擾時(shí) ，LTE終端參考導(dǎo)頻信號(hào)SINR計(jì)算如下

其中So為L(zhǎng)TE參考導(dǎo)頻發(fā)射功率，I為干擾功率，N為噪聲功率。當(dāng)LTE終端受到C網(wǎng)基站雜散干擾時(shí)，假設(shè)Io為C網(wǎng)基站在LTE下行頻帶的雜散功率，此時(shí)LTE參考信號(hào)SINR’計(jì)算如下

上式采用對(duì)數(shù)方式進(jìn)行計(jì)算，可得

表10 LTE終端SINR值惡化量

非共站時(shí)SINR的惡化量與LTE未受干擾時(shí)的原SINR、LTE基站參考信號(hào)導(dǎo)頻功率、CDMA基站在LTE頻段雜散信號(hào)功率、LTE與CDMA兩個(gè)基站到終端的耦合損耗差相關(guān)，按LTE參考信號(hào)導(dǎo)頻功率為15.2dBm，CDMA在LTE頻段的雜散功率按前面計(jì)算最大值2.9dBm進(jìn)行計(jì)算，可得到SINR惡化量與原SINR、LTE與CDMA服務(wù)基站到終端的耦合損耗差關(guān)系如表11所示。

6 結(jié)束語

在進(jìn)行CDMA 800MHz頻段重耕，將部分頻段用于部署LTE網(wǎng)絡(luò)，則LTE與CDMA將部署在10MHz頻段內(nèi)，使得兩個(gè)系統(tǒng)可能會(huì)相互產(chǎn)生干擾。

表11 SINR惡化量與原SINR、LTE與CDMA服務(wù)基站到終端的耦合損耗差關(guān)系表

（1）LTE與CDMA基站共站時(shí)，基站對(duì)終端干擾影響小，可忽略不計(jì)，LTE與CDMA基站之間會(huì)產(chǎn)生干擾，導(dǎo)致基站靈敏度下降，需采取隔離措施，確?；窘邮諜C(jī)靈敏度惡化量在可接受范圍內(nèi)。

（2）LTE與CDMA基站非共站時(shí)，LTE與CDMA基站具有一定的空間距離，通過調(diào)整天線方向角和下傾角可獲得足夠的隔離，可避免LTE與CDMA基站間的相互干擾。非共站時(shí)某些情況下（如：對(duì)方處于小區(qū)邊緣的終端正好處于干擾基站的小區(qū)中心），LTE或CDMA基站會(huì)對(duì)對(duì)方終端產(chǎn)生較大干擾。

在當(dāng)前CDMA 800MHz 頻段部署LTE網(wǎng)絡(luò)時(shí)，可重點(diǎn)考慮共站方案，既可進(jìn)行站址利舊節(jié)省成本，快速部署網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)也便于在基站間采取干擾隔離措施，確?；拘阅芊€(wěn)定。

1 中國(guó)電信集團(tuán)公司.2008年.中國(guó)電信cdma2000 1X無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備技術(shù)規(guī)范—基站子系統(tǒng)設(shè)備技術(shù)規(guī)范

2 中國(guó)電信集團(tuán)公司.2013年中國(guó)電信LTE-EPC 系統(tǒng)設(shè)備技術(shù)要求-FDD 宏基站

10.3969/j.issn.1006-6403.2016.08.008

2016-07-20）