TD-LTE(F)系统干扰问题分析

王雷，张海涛， 吴祖辉，李木荣

（中国移动通信集团设计院有限公司，北京 100080）

TD-LTE(F)系统干扰问题分析

王雷，张海涛， 吴祖辉，李木荣

（中国移动通信集团设计院有限公司，北京 100080）

TD-LTE采用F频段组网面临着较为复杂的干扰问题，异系统干扰将会导致系统吞吐能力的下降。本文对TD-LTE F频段的干扰原因进行分析，并通过现网测试确认相关干扰源，最后提出TD-LTE系统与其他各系统的隔离度要求及F频段天面规划设计流程。

TD-LTE；F频段；干扰；隔离度

1 引言

TD-LTE技术在近几年发展迅速，尤其是在经过了多城市规模试验的检验，TD-LTE产业链的各个环节，从系统到终端、芯片、仪表等都已趋于成熟，TDLTE网络的性能和指标已经过充分验证，已经具备了进行TD-LTE扩大规模试验和预商用网络部署的条件。2012年中国移动TD-LTE扩大规模试验网中，广州、深圳、杭州三个城市主要基于F频段部署，其它城市整体上则以D频段为主要的部署方式。

相对D频段而言，F频段频率较低，具有较好的传播特性，覆盖同一片区域所需要的站址资源更少。同时，利用F频段进行TD-LTE组网可以由TD-SCDMA系统直接升级，节省投资。此外，采用F频段升级建设在建设周期上要略短于D频段建设所需的时间。然而，采用F频段组网面临着较为复杂的干扰问题，异系统干扰将会导致系统吞吐能力的下降。因此，解决好TD-LTE F频段的干扰问题是采用F频段建网的关键。

2 F频段干扰原因分析

移动通信系统是一个多网融合的系统，这种多网共存的状态使得在同一服务区内有多种不同的系统同时工作，或者会存在多系统共站址的情况，不同系统之间势必会产生干扰。系统之间的干扰主要包括杂散干扰、阻塞干扰及互调干扰等。

杂散干扰：一个系统的发射频段外的杂散辐射落入到了另一个系统的工作频段中而可能造成的干扰，杂散干扰对系统最直接的一个影响就是降低了系统的接收灵敏度。

阻塞干扰：当一个较大干扰信号进入接收机前端的低噪放时，由于低噪放的放大倍数是根据放大微弱信号所需要的整机增益来设定的，强干扰信号电平在超出放大器的输入动态范围后可能会将放大器推入到非线性区，导致放大器对有用的微弱信号的放大倍数降低，甚至完全抑制，从而严重影响接收机对弱信号的放大能力，影响系统的正常工作。

互调干扰：指当有两个以上不同的频率作用于同一非线性电路或器件时，将由这两个频率相互调制而产生新的频率，若这个新的频率正好落于某一个信道而为工作于该信道的接收机所接收，即构成对该接收机的干扰，成为互调干扰。

F频段周边频率使用情况非常复杂，导致TDLTE F频段建网面临较大干扰风险，如：部分城市DCS1800高端频点已使用到1 872.6 MHz，与F频段1 880～1 900 MHz的TD-LTE系统只有7.4 MHz间隔；小灵通工作在1 900～1 915 MHz，紧邻TDLTE规模试验中使用的F频段（1 880～1 900 MHz）；GSM900部分下行频段（940～950 MHz）的二倍频会落在TD-LTE规模试验中使用的F频段（1 880～ 1 900 MHz）。

以下因素将会对TD-LTE F频段组网带来较大干扰：

（1）现网部分2G网络天馈系统无源互调指标较差，带来TD-LTE系统的互调干扰。

（2）在F频段杂散指标较差的DCS1800基站，对F频段TD-LTE系统低端频率产生杂散干扰。

（3）F频段的TD-LTE设备对工作在靠近1 880 MHz的DCS1800信号的抑制能力较差，受到一定阻塞干扰。

（4）部分TD-LTE天馈系统与联通基站DCS1800的天馈系统较近，尤其当天线相对夹角较小时，会受到联通DCS干扰。

（5）小灵通未完全退频，可能会对TD-LTE F频段产生一定的干扰。

3 F频段干扰排查结果

为了全面了解F频段的干扰情况，有必要对现网TD-SCDMA直接升级为TDLTE（F）系统进行干扰排查，确认是否存在干扰及干扰类型。

干扰排查测试：针对深圳TD-LTE扩大规模试验网站点开展干扰排查，从NI统计分析网上最强干扰的LTE站点，共选取现网至少10个站15个扇区开展干扰排查。测试方法包括：TD-LTE天线扫频、DCS/GSM闭站测试、加抗阻塞滤波器测试、加抗杂散滤波器测试、更换天线测试等。在测试的站点中，绝大部分站点都受到了互调干扰，部分站点受到杂散，阻塞及谐波干扰。

互调干扰：确定存在互调干扰的小区数13个，占总小区数的81.25%，其中由于天线互调指标不达标造成干扰的小区数为10个，占总小区数的62.5%；由于接头和跳线问题引起互调的小区数为3个，占总小区数的18.75%。

图1 TD-LTE基站NI变化情况

图2 TD-LTE基站上行吞吐量变化情况

图3 隔离距离与隔离度对应关系示意图

杂散干扰： 确定存在杂散干扰的小区数4个，占总小区数的20%，其中：由于DCS1800采用爱立信RBS6201，且和TD-LTE隔离度不够造成干扰的小区2个；由于DCS1800采用爱立信CDU_C+_18造成干扰的小区2个。

阻塞干扰：确定存在阻塞干扰的小区数2个，占总小区数的12.5%，其中：由于DCS1800和TD-LTE之间空间隔离度不够造成阻塞的小区2个。

GSM谐波干扰：确定存在谐波干扰的小区数2个(干扰源为同一个GSM小区)，占总小区数的12.5%，其中：由于GSM900和TD-LTE之间空间隔离度不够造成GSM谐波干扰的小区2个；关闭GSM900基站后，速率从9.0 Mbit /s提高到9.5 Mbit/s。

不明干扰： 确定存在不明干扰的小区数3个，占总小区数的18.75%。

15个扇区干扰类型分析——噪底变化情况如图1所示，在更换共站址DCS天线后，除与6000系列站型共站的TD-LTE基站以外，其余站干扰降低到允许的范围内（降敏0.8 dB）。

15个扇区干扰类型分析——上行吞吐率变化情况如图2所示，大部分站点，在更换共站址DCS1800天线后，上行吞吐率都能达到8.5 Mbit/s以上。

4 F频段与其他系统的干扰隔离要求

从干扰排查结果可以看出，DCS1800系统是TDLTE(F)的主要干扰源，因此下面主要分析DCS1800系统与TD-LTE(F)系统之间的隔离。

空间隔离方式包括水平隔离、垂直隔离和组合梯形隔离，其中组合梯形隔离是水平隔离和垂直隔离的组合。根据中国移动集团研究院测试结果，不同隔离距离情况下DCS1800与TD-LTE(F)水平隔离度和垂直隔离度如图3所示。

表1 杂散干扰隔离距离

表2 阻塞干扰隔离距离

表3 互调干扰隔离距离

根据TD-LTE(F)与DCS1800系统的隔离度，参考上述测试结果，要求的隔离距离如表1～3所示。

5 F频段天面规划设计流程

图4 TD-LTE(F)天面规划流程

图5 DCS1800系统杂散干扰规避措施选择流程

针对TD-LTE F频段的干扰问题，通过理论分析和实际测试，确认了影响TD-LTE F频段建网的各类干扰源。同时，结合系统间隔离度要求，提出了F频段天面规划设计相关流程及各类干扰规避措施选择流程，如图4所示。

干扰类型和干扰规避措施的对应关系如表4所示。

每种干扰的规避措施选择流程如下。

（1）DCS1800系统杂散干扰规避措施选择流程，如图5所示。

（2）DCS1800系统阻塞干扰规避措施选择流程如图6所示。

（3）GSM900二次谐波/DCS1800三阶互调干扰规避措施选择流程如图7所示。

6 总结

从以上分析可以看出，由于F频段周边频率使用情况复杂，导致TD-LTE F频段建网面临较大干扰风险。在现网测试的站点中，绝大部分站点都受到了互调干扰，部分站点受到杂散，阻塞及谐波干扰。

现网中天面设计要综合考虑系统主设备型号、天馈系统互调性能、天面隔离情况等，按照最大隔离度原则进行设计，可以通过增加空间隔离度、优化天馈系统、频率协调或加装滤波器等方式予以解决。

图6 DCS1800系统阻塞干扰规避措施选择流程

表4 规避措施及对应干扰类型

图7 GSM900二次谐波/DCS1800三阶互调干扰规避措施选择流程

本文通过理论分析和实际测试，并结合系统间隔离度要求，提出了F频段天面规划设计相关流程及各类干扰规避措施选择流程，希望对后续其他区域的TD-LTE F频段建网提供借鉴参考。

[1] 3GPP TS 05．05 V8．20．0 (2005-11) 3rd Generation Partnership Project；Technical Specification Group GSM/EDGE Radio Access Network；Radio Transmission and Reception(Release 1999)[S]． 2005．

[2] 3GPP TS 45．005 V9．1．0 (2009-11)3rd Generation Partnership Project；Technical Specification Group GSM/EDGE Radio Access Network；Radio Transmission and Reception(Release 9)[S]． 2009．

[3] 3GPP TS 36．104 V9．3．0 (2010-03)3rd Generation Partnership Project；Technical Specification Group Radio Access Network；Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA)；Base Station (BS) Radio Transmission and Reception (Release 9)[S]． 2010．

[4] 深圳TD-LTE F频段干扰排查报告[R]．

Interference analysis of TD-LTE(F) system

WANG Lei, ZHANG Hai-tao,WU Zu-hui, LI Mu-rong
(China Mobile Group Design Institute Co., Ltd., Beijing 100080, China)

Using F-band to construct TD-LTE network have complex interference problems. Interference between TD-LTE(F) and other systems will cause a decline in system throughput. In this paper, The causes of TDLTE F-band interference are analyzed, and the relevant sources of interference are conf i rmed by real test, fi nally, isolation requirement between TD-LTE(F) and other systems and planning process of the F-Band antenna system are advanced.

TD-LTE; F-band; interference; isolation

TN929.5

A

1008-5599（2013）09-0042-06

2013-09-05