长期演进多频段多制式干扰探讨

中国移动通信集团江苏有限公司 张永庆

长期演进多频段多制式干扰探讨

中国移动通信集团江苏有限公司 张永庆

摘要：描述了中国频谱分配现状及LTE（长期演进）建设可能面临的干扰，分析了FDD（频分双工）LTE 2.1 GHz频段基站间干扰、TDD（时分双工）-LTE 2. 6 GHz频段基站间干扰、FDD-LTE 1.8 GHz频段基站间干扰以及LTE与其他异系统干扰。

关键词：长期演进；干扰；阻塞；杂散

1 无线干扰概述

无线干扰是影响无线通信网络质量的关键因素之一，随着无线通信技术发展，各种频段制式的无线通信网络在同一区域内共存运行的情况越来越普遍，各无线网络相互干扰也越来越严重。随着LTE（长期演进）网络开始部署，运营商如何应对更为复杂的无线网络干扰问题，显得尤为重要。

按干扰频率与被干扰频率关系维度划分，无线干扰可分为：

1）带内干扰：干扰信号本身落入到接收系统带内的干扰；

2）带外干扰：干扰信号本身未落入接收系统带内，但是由于接收机的非理想特性，会接收带外信号，从而导致产生阻塞或互调等干扰。

按照干扰来源划分，无线干扰可分为：

1）内部干扰：指从基站到天馈天线这一段产生的干扰；

2）外部干扰：外部干扰指接收天线从外部接收到的干扰。

按照干扰系统划分，无线干扰可分为：

1）通信系统干扰：干扰系统为通信系统，如CDMA（码分多址）、WCDMA（宽带码分多址）、GSM（全球数字移动系统）、TD-SCDMA（时分同步码分多址，简称TD）、LTE等；

2）其他系统干扰：干扰系统为其他系统，如电视台、微波传输、对讲机，甚至电视信道增补器、空调压缩机等。

按照干扰的性质划分，无线干扰可分为：

1）杂散干扰：一个系统带外杂散信号落入另外一系统带内而产生的干扰，属于带内干扰；

2）互调干扰：一个宽带系统或多个窄带系统的互调产物落入到被干扰系统带内产生干扰，分为接收互调和发射互调；

3）阻塞干扰：由于接收机的非理想性，将会接收到带外强信号而引起阻塞；

4）邻道干扰：邻道干扰原指同系统相邻信道上产生的相互干扰，后指不同系统在小保护带情况下相互干扰，由于保护带比较小，一般出现在基站与终端间干扰（由于基站与终端间隔离度大）。

参考中国当前频谱分配的情况，中国电信可能分配的LTE频谱有：

1）FDD（频分双工）-LTE 2.1 GHz频段：DL（下行）2 110～2 125 MHz，UL（上行）1 920～1 935 MHz。

2）TDD（时分双工）-LTE 2.6 GHz 频段具体频段位置未确定。

3）FDD-LTE 1.8 GHz频段：DL 1 850～1 880 MHz，UL 1 755～1 785 MHz。

4）TDD-LTE 1.9 GHz频段：DL/UL 1 880～1 920 MHz 。

存在干扰风险的异系统（参见图1）有：

1）LTE FDD 2.1 GHz和TD-SCDMA/TDD-LTE1.9 GHz（1 900～1 920 GHz）。

2）LTE TDD 2.6 GHz和LTE TDD 2.6 GHz不同时隙配比。

3）LTE FDD 1.8 GHz和TD-SCDMA/TDD-LTE 1.9 GHz（1880～1900 GHz）。

2 FDD-LTE 2.1 GHz频段干扰分析

从频谱分布上看，主要存在基站间TDD1.9 GHz下行对FDD 2.1 GHz上行的干扰。杂散干扰分析见表1。

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按工信部要求，保护带宽5 MHz，TD F频段与LTE 2.1 GHz在天线平行或背向时，满足水平隔离距离1.5 m或垂直隔离按照工程安装要求，杂散引起的对LTE 2.1 GHz的灵敏度影响小于1 dB。

从频谱分布上看，存在TDD 1.9 GHz下行对FDD 2.1 GHz上行的干扰。阻塞干扰分析见表2。

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按工信部要求，保护带宽5 MHz，在影响1 dB且天线朝向相同或背向时，水平隔离距离要求7.5 m或垂直隔离按照工程安装要求，阻塞引起的对LTE 2.1 GHz的灵敏度影响小于1 dB。

3 TDD-LTE 2.6 GHz频段干扰分析

当2.6 GHz不同频段的时隙配比一致时，不需要保护带；不同时隙配比情况下，保护带宽至少要5 MHz，在此基础上，杂散干扰分析如下：

由于2.6 GHz频段的射频指标工信部还未给出具体要求，考虑到与TDD 1.9 GHz与FDD 2.1 GHz之间的相似性，参照工信部TDD 1.9 GHz与FDD 2.1 GHz频段之间要求进行计算。不同时隙配比且保护带宽5 MHz情况下，满足水平隔离距离1.5 m或垂直隔离按照工程安装要求，杂散引起的对TDD-LTE灵敏度恶化1 dB。

当2.6 GHz不同频段的时隙配比一致时，不需要保护带；不同时隙配比情况下，保护带宽至少要5 MHz，在此基础上，阻塞干扰分析如下：

参考工信部对1.9 GHz频段要求，不同时隙配比且保护带宽5 MHz情况下，阻塞引起TDD 2.6 GHz灵敏度恶化1 dB，水平隔离距离要求4.5 m，垂直隔离距离要求满足工程安装要求即可。

由于2.6 GHz频段的射频指标工信部还未给出具体要求，考虑到与TDD 1.9 GHz与FDD 2.1 GHz之间的相似性，参照工信部TDD 1.9 GHz与FDD 2.1 GHz频段之间要求进行计算。

4 FDD-LTE 1.8 GHz频段干扰分析

从频谱分布上看，主要存在FDD 1.8 GHz下行对TDD 1.9 GHz上行的干扰。杂散干扰分析如下：

按照工信部要求，保护带宽5 MHz，FDD 1.8 GHz频段与TDD 1.9 GHz在天线平行或背向时，满足水平隔离距离1.5 m或垂直隔离按照工程安装要求，杂散引起的对TDD 1.9 GHz的灵敏度影响小于1 dB。

从频谱分布上看，主要存在FDD 1.8 GHz下行对TDD 1.9 GHz上行的干扰，阻塞干扰分析如下：

按照工信部要求，保护带宽5 MHz，在天线朝向相同或背向时，水平隔离距离要求7.5 m或垂直隔离按照工程安装要求，阻塞引起的对TDD 1.9 G Hz的灵敏度影响小于1 dB。

5 LTE与其他异系统的干扰分析

5.1 LTE系统在其他频段的杂散指标

根据3GPP（第三代合作伙伴计划）TS 36.104-a30相关章节，在与其他系统共存情况下，LTE系统的杂散指标情况为：LTE在CDMA850，GSM900，DCS1800的接收频段杂散指标为－98 dBm/100 kHz，而在其他系统TD-SCDMA A频段（2 010～2 025 MHz），TD-SCDMA F频段，WCDMA 2.1 GHz，LTE 2.1 GHz和LTE 2.3 GHz，LTE 2.6 GHz等系统的接收频段杂散指标为－96 dBm/100 kHz，异系统的底噪一般情况下为－174+10 lg 105+3＝－121 dBm/100 kHz，考虑对底噪影响小于1 dB，则允许的干扰电平为－127 dBm/100 kHz，需要的隔离度为－96－（－127）＝31 dB（GSM900，DCS1800和CDMA850为29 dB）；如要求灵敏度影响小于0.1 dB，允许的干扰电平为－137 dBm/100 kHz，需要的隔离度为41 dB（GSM900，DCS1800和CDMA850为39 dB）。

5.2 LTE系统对其他系统的阻塞干扰

TD-SCDMA A频段（2 010～2 025 MHz）的阻塞指标在3GPP 25.104定义，GSM900，DCS1800在3GPP 45.005定义，LTE 2.1 GHz、LTE 2.3 GHz（band 40）及LTE 2.6 GHz（band 41）在3GPP 36.104定义，这些系统在与LTE共站时指标为16 dBm，按照干扰线性影响计算，灵敏度影响1 dB时允许的干扰电平为5.4 dBm，所以对底噪影响小于1 dB情况下，需要的隔离度为46－（5.4）＝40.6 dB。所以需要的隔离度为40.6 dB；而CDMA协议指标虽然很低，但是在实际现网中没有受到UMTS（通用移动通信系统）的干扰，表明也不会受到LTE 2.1 GHz/2.6 GHz干扰。

除了存在干扰风险的异系统外，LTE与其他系统的阻塞指标可按照灵敏度恶化6 dB时，阻塞功率16 dBm进行计算，在底噪影响小于1 dB情况下，需要的隔离度为46－5.4＝40.6 dB。

6 LTE多频多制式干扰结果

6.1 存在干扰风险的异系统干扰分析结果

LTE频谱干扰分析结果汇总见表3，基本可以满足共站建设要求。

以上分析结果主要基于工信部的要求和设备指标，灵敏度按照恶化1 dB情况进行分析。

LTE TDD 2.6 GHz的杂散和阻塞指标目前工信部还没有要求，这里主要参考了工信部对TDD 1.9 GHz频段与2.1 GHz频段的要求。

按协议指标的分析结果都无法共站，具体参见正文分析。

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6.2 与其他异系统的干扰分析结果

以LTE 2.1 GHz为例给出与其他异系统的干扰隔离度要求分析结果见表4，可以满足共站建设要求。

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对应的隔离距离分析结果见表5。

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