TDLTE與其他系統(tǒng)室內(nèi)分布干擾分析探討

1、2012-07-13#2012-07-13#2#012-07-13#孫鏡華(中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)廣東有限公司 廣東廣州 510000)摘要：為有效提升TD-LTE 及其他系統(tǒng)室內(nèi)分布建設(shè)的質(zhì)量，更好地提升網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)能力、爭(zhēng)取更多的室內(nèi)話務(wù)量，應(yīng)及早做好相應(yīng)準(zhǔn)備。本文對(duì)TD-LTE與其他室內(nèi)分布系統(tǒng)之間的干擾問題進(jìn)行詳細(xì)的分析，僅供參考。關(guān)鍵詞：TD-LTE 室內(nèi)分布 干擾中圖分類號(hào)：TN9 29 . 53 3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 ：A文章編號(hào)：1007-9416(2011)07-0202-02Abstract：In order to enhance the construction quality of t

2、he TD-LTE and other indoor distribution system, promote the network OperationalCapability, and obtain more indoor call, we must make proper preparations as soon as possible. This paper analyzes the interference between TD-LTE and other indoor distribution system. Reference purposes only.Key words：TD

3、-LTE Indoor Distribution Interference1 、 前言 TD-LTE相關(guān)產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展、LTE的演進(jìn)路線、移動(dòng)市場(chǎng)業(yè) 務(wù)開拓的需求、運(yùn)營(yíng)發(fā)展的激烈競(jìng)爭(zhēng)等等，都需要運(yùn)營(yíng)商對(duì)TD- LTE早準(zhǔn)備、快發(fā)展。隨著TD-LTE網(wǎng)絡(luò)開始部署，它將會(huì)與其它室 內(nèi)分布系統(tǒng)在同一地點(diǎn)建設(shè)，TD-LTE與其他室內(nèi)分布系統(tǒng)之間的 干擾問題就成為其中一個(gè)關(guān)鍵問題。因此非常有必要深入研究TD- LTE與其他室內(nèi)分布系統(tǒng)之間的干擾問題。2、TD-LTE 與異系統(tǒng)室內(nèi)分布干擾分析2.1 雜散干擾分析2.1.1 各系統(tǒng)熱噪聲系統(tǒng)工作信道帶寬內(nèi)熱噪聲功率計(jì)算公式：PN 10 log KTB 其中

4、：K 為波爾茲曼常數(shù)，K 1.381 10 23 W Hz K ；T 為絕對(duì)溫 度，一般取 T 290K ；B為射頻載波帶寬(Hz)，擴(kuò)頻系統(tǒng)使用碼片速 率；上面的公式折算成dBm需要更改為：PN 10 log KTB 1000mW 2.1.3 各系統(tǒng)接收靈敏度系統(tǒng)接收靈敏度一般以10 log KTB NF 計(jì)算，NF 為系統(tǒng)噪 聲系數(shù)。干擾容限以接收機(jī)靈敏度下降0.8dB 計(jì)算，即干擾比系統(tǒng) 接收靈敏度低7dB。計(jì)算結(jié)果如表1 所示。表 1 各系統(tǒng)接收機(jī)靈敏度及干擾容限在分析阻塞干擾時(shí)主要考慮發(fā)射機(jī)發(fā)射的信號(hào)對(duì)接收機(jī)的干擾，而發(fā)射機(jī)產(chǎn)生的雜散信號(hào)主要通過落入接收機(jī)的工作信道對(duì)接收機(jī)產(chǎn)生同頻干

5、擾。由公式 PR PT GR GT LREJECT BWAF ，類似 雜散干擾的情況，得到計(jì)算阻塞隔離度的公式：MCL PT PBLOCK2.3 TD-LTE 與異系統(tǒng)之間的隔離度TD-LTE與其它系統(tǒng)間的干擾隔離度要求如表2 。表 2 TD-LTE 與其它系統(tǒng)間的干擾隔離度要求3、TD-LTE 與異系統(tǒng)室內(nèi)分布干擾規(guī)避措施3.1 干擾的一般解決措施調(diào)整頻點(diǎn)：解決干擾的措施最簡(jiǎn)單的辦法是避開頻率的相互影響，這樣即使安裝距離很近，也可以將互相之間的影響減至最小；降 低干擾源的功率；在發(fā)射機(jī)端增加濾波器；在接收機(jī)端增加濾波器： 對(duì)于接收機(jī)阻塞、交調(diào)干擾，可以在被干擾系統(tǒng)端增加濾波器，抑制 帶外強(qiáng)信

6、號(hào)的功率，降低干擾；利用合路器和饋線損耗：在室內(nèi)分布 系統(tǒng)中，當(dāng)不同系統(tǒng)通過異頻合路器合路時(shí)，可以通過合路器提供 的隔離度實(shí)現(xiàn)不同系統(tǒng)之間的隔離；空間隔離：天線的空間隔離是 最常用亦是最行之有效的一種干擾保護(hù)手段，通過增加發(fā)射機(jī)與接 收機(jī)之間的距離達(dá)到系統(tǒng)間所需要的最小耦合損耗MCL ，從而有 效降低干擾信號(hào)的影響。3.2 TD-LTE 與異系統(tǒng)室內(nèi)分布干擾規(guī)避措施考慮到室內(nèi)分布系統(tǒng)的特點(diǎn)，下面結(jié)合上述干擾規(guī)避方法分析TD-LTE與其它系統(tǒng)之間的干擾規(guī)避措施。假設(shè)TD-LTE與另一系 統(tǒng)均單獨(dú)布署，兩系統(tǒng)分用室分系統(tǒng)；天線口功率均為10dBm；吸頂 全向天線增益均為2dBi。根據(jù)各系統(tǒng)的發(fā)射功

7、率可算得各系統(tǒng)室內(nèi) 分布的饋線損耗如表3 所示。表 3 各系統(tǒng)室內(nèi)分布損耗2.1.4 雜散隔離度某系統(tǒng)為了避免被其它系統(tǒng)雜散干擾，需要一定的系統(tǒng)隔離度 來避免接收機(jī)靈敏度惡化嚴(yán)重，適當(dāng)?shù)膼夯渴窃试S的。所謂系統(tǒng) 間隔離度就是在不同系統(tǒng)共存時(shí)，在各系統(tǒng)均能滿足各自的技術(shù)指 標(biāo)的前提下, 各系統(tǒng)均能可靠工作而不相互干擾所需要采取的必 要的防護(hù)度。發(fā)射機(jī)各指標(biāo)定義的參考面是發(fā)射機(jī)的天線端口, 接 收機(jī)各指標(biāo)定義的參考面是接收機(jī)的天線端口, 隔離度是指這兩個(gè)參考面之間信號(hào)的隔離度。在這種情況下，GR 0 ，GT 0 ，令 PT PSPU ，LREJECT MCL ，則公式 PR PT GR GT LR

8、EJECT BWAF 變 為：PSPU MCL BWAF PR PN NF 7即：MCL PSPU BWAF PN NF 7 其中：PSPU 表示干擾系統(tǒng)的雜散發(fā)射功率；MCL 表示系統(tǒng)隔離度；PN 表示被干擾系統(tǒng)的系統(tǒng)底噪即系統(tǒng)熱噪聲；NF 表示被干擾結(jié)合表2可得到除去饋線損耗的影響因素后TD-LTE與各系統(tǒng)之間還需要的隔離度要求：表 4 各系統(tǒng)剩余隔離度要求因此，利用公式可算得，在室內(nèi)分布系統(tǒng)中僅采用空間隔離措施時(shí)各系統(tǒng)天線安裝所需要的水平距離，如表5 所示。系統(tǒng)的接收機(jī)噪聲系數(shù)。表 5 室分中 TD-LTE 與其它系統(tǒng)天線安裝所需水平距離2012-027.2 阻-塞1干3擾#分#析#20

9、12-07-13#2#012-07-13#由此可見，按設(shè)備規(guī)范指標(biāo)計(jì)算，當(dāng)各系統(tǒng)分用室分系統(tǒng)時(shí)，在僅僅采用空間隔離措施的情況下，為防止相互之間的干擾，TD- LTE與GSM900、DCS1800以及CDMA800吸頂天線安裝點(diǎn)位間所需 要的水平距離非常小，分別為12cm 、6cm和12cm 。實(shí)際中各基站設(shè) 備生產(chǎn)商都采取了諸如安裝濾波器等措施，提供的設(shè)備性能都遠(yuǎn)優(yōu) 于規(guī)范所要求的性能，這使得TD-LTE 與各系統(tǒng)的隔離度要求更 小。另外若各系統(tǒng)共室分系統(tǒng)時(shí)，合路器的使用也會(huì)提供一定隔離 度。因此，TD-LTE與GSM900、DCS1800、CDMA800、WCDMA、 TD-SCDMA在室內(nèi)

10、環(huán)境下按現(xiàn)有的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)布署時(shí)，無需采用特 別的干擾抑制措施既可共存。對(duì)于WLAN，當(dāng)WLAN天線口功率增加至15dBm時(shí)，其饋線損 耗為12dB，所需隔離度為41dB，算得天線點(diǎn)位與TD-LTE的水平間 距為1 . 7 7 m 。因此在室內(nèi)環(huán)境下按現(xiàn)有的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)布署時(shí) ，若 WLAN與TD-LTE分用室分系統(tǒng)，兩系統(tǒng)吸頂天線安裝點(diǎn)位的水平 間距應(yīng)不少于11.77m；若WLAN與TD-LTE共用室分系統(tǒng)，使用 異頻合路器合路，則要求合路器隔離度40dB以上，此時(shí)天線的空間 隔離度可不作要求。4、TD-LTE 室分系統(tǒng)的實(shí)施策略4.1 信號(hào)源的選擇TD-LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)信源的選擇需要綜合考慮不同

11、場(chǎng)景下建筑物的覆蓋，容量和周圍網(wǎng)絡(luò)環(huán)境等關(guān)鍵因素，即室內(nèi)分布系統(tǒng) 的信源應(yīng)根據(jù)覆蓋和容量的需求來選取。但需要注意的是，同時(shí)也 必須考慮到業(yè)主的要求和工程施工等方面的因素?？晒┻x取的信源 一般包括：射頻拉遠(yuǎn)系統(tǒng)及微蜂窩基站等。一般的選取原則如下：容 量和覆蓋范圍大的建筑，一般使用射頻拉遠(yuǎn)系統(tǒng)作為信源；容量和 覆蓋范圍較小的建筑，一般使用微蜂窩基站作為信源。4.2 室內(nèi)分布系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)實(shí)施對(duì)于新建樓宇的TD-LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)建設(shè)，應(yīng)以TD-LTE為主導(dǎo)進(jìn)行覆蓋，同時(shí)解決2G/3G以及WLAN的覆蓋。從節(jié)省投資和 資源利用等方面考慮，建議采用兼容多系統(tǒng)的室內(nèi)分布解決方案， 所有的系統(tǒng)共用一套室內(nèi)

12、分布式天線系統(tǒng)。建設(shè)兼容GSM900 、 TD-SCDMA、WLAN、TD-LTE等多種移動(dòng)通信系統(tǒng)的多系統(tǒng)合 路平臺(tái)，不但減少了運(yùn)營(yíng)商在同一建筑或區(qū)域內(nèi)重復(fù)建設(shè)分布系統(tǒng) 帶來的投資浪費(fèi)，同時(shí)又能有效的抑制多套相同或不同制式的移動(dòng) 通信系統(tǒng)共用一套分布系統(tǒng)可能帶來的系統(tǒng)間干擾問題，且易安裝 維護(hù)、美觀。4.3 多系統(tǒng)共用分布系統(tǒng)的利舊改造4.3.1 信源合路位置TD-LTE引入后與原2G/3G室內(nèi)分布系統(tǒng)的合路方式總體來 說可以分為前端合路和后端合路兩種。所謂前端合路是指TD-LTE 和2G/3G系統(tǒng)的信號(hào)從信源輸出后立刻合路，通過同一干線輸送到 遠(yuǎn)端的方法。所謂后端合路是指TD-LTE和2G

13、/3G系統(tǒng)的信號(hào)分別 通過各自的干線輸出到覆蓋區(qū)域后在進(jìn)入天線前合路的方法。在對(duì)原有2G/3G系統(tǒng)進(jìn)行改造時(shí)，必須以原分布系統(tǒng)為基礎(chǔ)。 為了滿足TD-LTE室內(nèi)業(yè)務(wù)容量需求，天線口功率需要滿足一定的 要求，在基站發(fā)射功率有限的情況下，需要選取最恰當(dāng)?shù)暮下贩绞?以減少TD-LTE的合路及饋線損耗，同時(shí)保證對(duì)原有系統(tǒng)的改造量 最小。根據(jù)該原則，一般情況下低頻段與高頻段選取在末端合路，頻 率相差不多的系統(tǒng)可以選擇信源處合路。即，在與2G 系統(tǒng)合路時(shí)， TD-LTE盡量選擇在末端合路；在與3G系統(tǒng)合路時(shí)，可根據(jù)情況選 擇合路位置。另外，應(yīng)綜合考慮投資成本、建設(shè)難度、業(yè)務(wù)及質(zhì)量的 要求。4.3.2 天線

14、改造根據(jù)TD-LTE試驗(yàn)網(wǎng)測(cè)試結(jié)果，TD-LTE系統(tǒng)頻段高，室內(nèi)天 線覆蓋半徑不宜過大（穿墻損耗大），宜采用“小功率、多天線”的覆 蓋方式，則室內(nèi)信號(hào)覆蓋效果好，且可以有效防止室內(nèi)信號(hào)外泄干擾。同時(shí)，也可以節(jié)省有源設(shè)備功率。因此，在室內(nèi)分布系統(tǒng)改造時(shí)，需要對(duì)室內(nèi)天線的密度進(jìn)行修正，合理的增補(bǔ)天線，使室內(nèi)覆蓋場(chǎng) 強(qiáng)均勻分布。對(duì)于原系統(tǒng)中不符合多系統(tǒng)頻段的天線需進(jìn)行更換， 如原GSM 系統(tǒng)改造后需要兼容LTE和WLAN 系統(tǒng)，則天線頻段需 要滿足800MHz-2600MHz。TD-LTE建設(shè)天線的改造還需結(jié)合實(shí) 際情況、全面考慮施工和成本的問題，合理選擇天線類型，單極化全 向天線，雙極化全向天線，

15、定向天線等。4.3.3 無源器件改造改造后包括耦合器、功分器、饋線等無源器件的工作頻率范圍 必須滿足所有系統(tǒng)的工作頻段范圍。在多系統(tǒng)合路過程中，應(yīng)當(dāng)把 TD-LTE 與其他系統(tǒng)之間干擾控制在一個(gè)可接受的范圍內(nèi)，避免 TD-LTE 的引入對(duì)原有系統(tǒng)產(chǎn)生較大影響，這就對(duì)合路器件的抗 干擾隔離度提出相應(yīng)的要求。因此各無源器件還需滿足隔離度的要 求，使TD-LTE系統(tǒng)與GSM900、DCS1800、CDMA800、WCDMA、 TD-SCDMA、WLAN系統(tǒng)之間的隔離度最終要達(dá)到81.2dB、81. 2dB、80dB、58dB、58dB、86dB。····

16、83;·上接第201頁for IP QoS networks: tuning and performanceanalysis with in- ternal (profiling) and external measurement tools of the packet forwarding capabilities”,Proc. of the 3rd International Work- shop on Internet Performance, Simulation, Monitoring and Mea- surements (IPS MoMe 2005), Warsaw,

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