CH06 TD-LTE与异系统共存干扰分析

TD-LTE与异系统共存干扰分析北京阿法迪信息技术研究中心目录‡TD-LTE与异系统共存‡TD-LTE与其它系统间干扰的计算举例TD-LTE系统与其他系统共存干扰分析•系统间干扰类型杂散干扰（发射机带外干扰）阻塞干扰（强信号干扰）互调干扰（最强干扰信号）系统间共站天线空间隔离DH[dB]=22+20log(dh/λ)-(GT(ϕ)+GR(ϕ))DV[dB]=28+40log(dv/λ)其中DH水平隔离度DV垂直隔离度dh水平隔离距离dv垂直隔离距离GT(ϕ)发射天线针对ϕ方向上接收天线的增益GR(ϕ)接收天线针对ϕ方向上发射天线的增益λ电波波长TD-LTE与异系统共存_干扰共存（概述）„邻频干扰：如果不同的系统工作在相邻的频率，由于发射机的邻道泄漏和接收机邻道选择性的性能的限制，就会发生邻道干扰；但这种不同系统分配邻频的情况比较少见；„杂散辐射：由于发射机中的功放、混频器和滤波器等器件的非线性，会在工作频带以外很宽的范围内产生辐射信号分量,包括热噪声、谐波、寄生辐射、频率转换产物和互调产物等；当这些发射机产生的干扰信号落在被干扰系统接收机的工作带内时，抬高了接收机的噪底，从而减低了接收灵敏度；„互调干扰：主要是由接收机的非线性引起的，后果也是抬高噪底，降低接收灵敏度；种类包括多干扰源形成的互调、发射分量与干扰源形成的互调和交调干扰；„阻塞干扰：阻塞干扰并不是落在被干扰系统接收带内的，但由于干扰信号过强，超出了接收机的线性范围，导致接收机饱和而无法工作；为了防止接收机过载，接收信号的功率一定要低于它的1dB压缩点。干扰是影响网络质量的关键因素之一，对通话质量、掉话、切换、拥塞以及网络的覆盖、容量等均有显著影响。如何降低或消除干扰是网络规划、优化的重要任务之一。干扰分类内部干扰和外部干扰，而外部干扰又包括系统间干扰及其它随机干扰，针对系统间干扰，主要从下面几个方面进行分析：实际组网中重点关注杂散辐射和阻塞干扰TD-LTE与异系统共存_干扰共存（概述）从频段分配上看，TDD主要在下面几个，与其他系统相对关系如下：。LTETDD1880～1920MHz2010～2025MHz2300～2400MHz2570～2620MHzCDMA1X上行：825～835MHz下行:870～880MHzGSM上行：890～915MHz下行:935～960MHzDCS1800上行：1710～1785MHz下行:1805～1880MHzWCDMA上行：1920～1980MHz下行:2110～2170MHzLTEFDD上行：2500～2570MHz下行:2620～2690MHzLTETDD系统中上行和下行共用同一频带，发射和接收在不同时刻交替进行。在TDD系统的上下行时隙存在的干扰不同，如下图所示：LTETDD上行时隙（异频段）LTETDD下行时隙（异频段）无论是上行时隙或是下行时隙，主导干扰为基站与基站之间的干扰。干扰系统被干扰系统杂散隔离度要求(dB)阻塞隔离度要求(dB)TD-LTEGSM9002638TD-LTEDCS18002646TD-LTEWCDMA3061TD-LTETD-SCDMA2861GSM900TD-LTE3030DCS1800TD-LTE3030WCDMATD-LTE3027TD-SCDMATD-LTE3022多系统间隔离度要求•杂散和阻塞干扰隔离度多系统合路器或POI指标应满足隔离度要求避免TD-LTE与其他系统上下行时隙碰撞，可大大降低系统间干扰的强度，减少共址或者共天馈部署的工程难度57TD-LTE与各系统的干扰TD-LTE为干扰源TD-LTE被干扰所需移动通信系统杂散干扰阻塞干扰杂散干扰阻塞干扰隔离度（dB）TD-SCDMA30.9dB27dB27.4dB26dB30.9GSM90029.4dB33dB27.44dB33dB33DCS180029.4dB33dB27.44dB33dB33WCDMA32.1dB27dB22.94dB27dB32.1WLAN86dB57dB86dB86dB86„2.3GTD-LTE与各系统共址时的杂散和阻塞干扰¾非共室分系统，通过水平距离来满足隔离度要求¾共室分系统，采用满足隔离度要求的合路器来实现¾工作在2.4G频段的WLAN系统是工作在2.3GTD-LTE的最大干扰源TD-LTE与异系统共存_干扰共存（FDD系统）被干扰系统干扰系统干扰类型单个干扰要求的隔离度共站要求的天线隔离度说明杂散干扰30dBLTETDDGSM900阻塞干扰38dB杂散干扰24dBGSM900LTETDD38dB可以共站，对隔离度要求不高，水平大于等于1米或垂直大于等于0.5米阻塞干扰34dB杂散干扰30dBLTETDDDCS1800阻塞干扰38dB杂散干扰24dBDCS1800LTETDD46dB阻塞干扰46dB杂散干扰33dBLTETDDCDMA800阻塞干扰38dB杂散干扰30dBCDMA800LTETDD38dB阻塞干扰34dB杂散干扰30dBLTETDDWCDMA(1)阻塞干扰38dB杂散干扰32dBLTETDD(1)WCDMA41dB（非邻频）阻塞干扰41dBLTETDD(2)邻频干扰无法共存和共站对于LTETDD与WCDMA邻频共存和共站可通过设置保护带来满足，指标满足协议规定，保护带设置为10MHz杂散干扰30dBLTEFDD(1)阻塞干扰41dBLTETDD41dB（此为非邻频时的隔离度要求）LTEFDD(2)邻频干扰无法共存和共站杂散干扰30dBLTETDD(1)LTEFDD阻塞干扰41dBLTETDD(2)邻频干扰无法共存和共站对于LTEFDD与LTETDD邻频共存和共站可通过设置保护带来满足，指标满足协议规定，保护带建议设置为10MHzTD-LTE室内分布系统多系统合路方案系统边缘场强要求（dBm）基站发射功率（dBm）百米馈线损耗+无源器件（以GSM900为参考）空间损耗（以GSM900为参考）GSM900RxLEV≥-804300TD-SCDMA(A频段)RSCP≥-80PCCPCH=323~47TD-LTE(E频段)RSRP≥-105(待定)CRS=12.24~68.2WLAN(2.4G)RxLEV≥-75274.5~6.58.5•合路原则：合路后能够满足各系统的边缘场强要求•影响合路方案因素：各系统边缘场强要求、基站发射功率、馈线损耗以及空间损耗等注：1，百米馈线包括50米7/8〞馈线和50米1/2〞馈线；2，无源器件包括合路器/功分器/耦合器•TD-SCDMA和GSM避免前端合路：–TD-S边缘场强为：32-（43-（-80）（GSM））-4(loss)-7(space)=-102dBm–无法满足TD-S边缘场强要求，避免前端合路，并且由于TD-SCDMA频率高、所需天线多，应在已有GSM天线点的基础上增补天线点•TD-LTE和TD-SCDMA前端合路可满足LTE边缘场强要求：–前端合路时TD-LTE边缘场强为：12.2（CRS）-（32-（-80）(TDS)）-2-1.2=-103dBm多系统合路方案基本结论多系统合路方案基本结论10TD-LTE室内分布系统中LTE与WLAN互干扰：基站间干扰理论分析‡当WLAN与LTE共室分时：合路器隔离度指标需大于70dB‡TD-LTE和WLAN可通过异频合路器和馈线插损来实现所需要的隔离度‡WLAN通常采用末端合路，考虑到无委要求的吸顶天线口功率最大15dBm,TD-LTE到合路器的插损为16dB，合路器需要满足如下隔离度指标：86-16=70dB‡当WLANAP采用放装，LTE系统采用室分时，两系统天线间距需要保证62dB隔离（间距需13米。此为最恶劣条件：天线正对，协议要求的最差射频指标）‡TD-LTE和WLAN可通过LTE室分插损和两系统天线间的空间隔离提供所需的隔离度‡假设两基站天线增益均为2dBi杂散或阻塞干扰对两系统间MCL（最小耦合损耗）要求‡LTE/WLAN共室分插损=12dBTD-LTEeNBWLANAP插损=16dBPo=43dBmPo=27dBm异频合路器TD-LTEeNBWLANAP插损=28dB插损=0dBPo=43dBmPo=20dBm‡LTE室分与放装型WLANAP理论分析结论理论分析结论杂散干扰阻塞干扰TD-LTE基站对WLAN基站86dB86dBWLAN基站对TD-LTE基站86dB42dB11TD-LTE室内分布系统中LTE与WLAN互干扰：终端间干扰理论分析理论分析结论‡LTE终端和WLAN终端需隔离75dB，由于终端位置的随机性，TD-LTE和WLAN终端间无法保证所需的空间距离‡TD-LTE终端对WLAN终端的杂散干扰为两者之间的主要干扰。只能通过终端间的空间隔离提供所需隔离度‡假设WLAN终端和TD-LTE终端天线增益都为0dBi理论分析结论理论分析结论杂散干扰阻塞干扰TD-LTE终端对WLAN终端75dB63dBWLAN终端对TD-LTE终端65dB57dBLTE终端TD-LTEeNBWLANAP插损=16dB插损=12dBPo=43dBmPo=27dBm天线口15dBm异频合路器端口隔离度70dB‡共室分示意图WLAN终端杂散或阻塞干扰对两终端间MCL（最小耦合损耗）要求12‡测试结果：•共室分：LTE基站对WLAN基站基本不产生干扰•WLAN放装：LTE基站对对WLAN的干扰程度与基站天线间距、AP指标有关；•AP指标较好时，间距1米时WLAN吞吐量下降20%～22%，间距3米以上无干扰•AP指标较差时，即使天线间距3米，WLAN吞吐量仍下降30%～71%，5米时下降10%～50%‡主要结论：•共室分：采用80dB隔离度的合路器可以阻止LTE对WLAN的干扰•WLAN放装：基站天线间距不够易导致WLAN受LTE的干扰，可通过增加AP与LTE的天线间距（保持3米以上）以及提升AP阻塞指标（尽量达到-25dBm）降低干扰‡后续工作：推动LTE基站（现阶段各厂家E频段设备已统一改为通带50MHz带宽）、AP等相关指标的改进完善；工程施工采用规避隔离方法‡测试结果：•共室分：LTE基站对WLAN基站基本不产生干扰•WLAN放装：LTE基站对对WLAN的干扰程度与基站天线间距、AP指标有关；•AP指标较好时，间距1米时WLAN吞吐量下降20%～22%，间距3米以上无干扰•AP指标较差时，即使天线间距3米，WLAN吞吐量仍下降30%～71%，5米时下降10%～50%‡主要结论：•共室分：采用80dB隔离度的合路器可以阻止LTE对WLAN的干扰•WLAN放装：基站天线间距不够易导致WLAN受LTE的干扰，可通过增加AP与LTE的天线间距（保持3米以上）以及提升AP阻塞指标（尽量达到-25dBm）降低干扰‡后续工作：推动LTE基站（现阶段各厂家E频段设备已统一改为通带50MHz带宽）、AP等相关指标的改进完善；工程施工采用规避隔离方法TD-LTE室内分布系统中LTE与WLAN互干扰：外场测试结果•测试结果：在LTE弱场附近，WLAN终端和LTE终端距离0.5米时，WLAN吞吐量下降25%-44%，距离增加到2m以上时几乎没有干扰•主要结论：WLAN终端易受LTE终端干扰，恶劣情况吞吐量下降44%；由于运营商很难控制用户终端的使用行为，目前尚无非常有效方案减少终端间干扰•测试结果：在LTE弱场附近，WLAN终端和LTE终端距离0.5米时，WLAN吞吐量下降25%-44%，距离增加到2m以上时几乎没有干扰•主要结论：WLAN终端易受LTE终端干扰，恶劣情况吞吐量下降44%；由于运营商很难控制用户终端的使用行为，目前尚无非常有效方案减少终端间干扰LTE终端干扰WLAN终端LTE终端干扰WLAN终端LTE基站干扰WLAN基站LTE基站干扰WLAN基站13TD-LTE与WLAN干扰规避„WLAN+TD-LTE两套独立室分系统：研究结果表明，两个系统的吸顶天线需要隔离约1米，工程上很容易实现；„WLANAP外挂+TD-LTE室分系统：研究结果表明，当TD-LTE使用2360MHz时，两个系统的天线需要隔离