曹型兵　重慶郵電大學(xué)通信工程應(yīng)用研究所高級工程師唐心佩　重慶郵電大學(xué)通信工程應(yīng)用研究所碩士研究生在讀

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TD-LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)干擾淺析

曹型兵重慶郵電大學(xué)通信工程應(yīng)用研究所高級工程師
唐心佩重慶郵電大學(xué)通信工程應(yīng)用研究所碩士研究生在讀

摘要通過對TD-LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)干擾的分析，給出了TD-LTE室內(nèi)分布與其他系統(tǒng)共天饋建設(shè)的隔離度要求。同時，對如何規(guī)避TD-LTE基站對放裝型WLAN AP的阻塞干擾，也給出了具體的解決方案，可為今后的室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)提供一些參考和思路。

關(guān)鍵詞TD-LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)干擾隔離度

1　引言

隨著移動通信4G網(wǎng)絡(luò)的大規(guī)模建設(shè)，室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)覆蓋也成為大家關(guān)注的重點。為了提高4G室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，提升用戶滿意度，室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)將變得尤為重要。而干擾是影響室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一，當(dāng)干擾過大時，對通話質(zhì)量、掉話、切換、吞吐量均有顯著影響，可能導(dǎo)致出現(xiàn)掉話、吞吐率降低、切換延遲等現(xiàn)象，影響用戶的體驗。如何有效地抑制或消除干擾是室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化的重要任務(wù)，對室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)也具有重要的現(xiàn)實意義。

2　TD-LTE室內(nèi)干擾分析

TD-LTE室內(nèi)干擾主要分為系統(tǒng)內(nèi)的干擾和系統(tǒng)外的干擾，本文從TD-LTE網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化角度來分析干擾，主要有以下方面。

2.1系統(tǒng)內(nèi)的干擾分析

（1）幀失步（GPS失鎖）造成的干擾

對于TD-LTE系統(tǒng)，因為是時分雙工，這對系統(tǒng)的時鐘同步要求很高。如同一個網(wǎng)絡(luò)中的某基站A與周圍其他基站的時鐘不同步，就會造成基站A的下行鏈路信號被周圍的基站接收到，故而干擾到周圍基站的上行接收。

由于LTE的幀結(jié)構(gòu)，其特殊子幀的上下行保護時隙之間的GP就是為上行和下行留出的保護帶，其值100到700μs不等，而如果失步時間超過100～700μs就會造成基站間的干擾。

GPS也會造成同樣的問題。但是，GPS時鐘不同步造成的干擾，通常影響范圍比較嚴重，且范圍很廣?？赡茉贕PS失步基站周圍的一大片基站都受到干擾，導(dǎo)致這些基站范圍內(nèi)的UE無法做業(yè)務(wù)，嚴重的甚至在基站下RSRP很好的情況下，UE都無法入網(wǎng)。在這些基站側(cè)跟蹤上行RSSI值，通常會發(fā)現(xiàn)RSSI值可能比正常值高出10～20dB，甚至更高。

（2）TDD超遠干擾

TDD超遠干擾出現(xiàn)的場景及原因：干擾站和被干擾站之間的無線傳播環(huán)境非常好，等效于自由空間。遠距離的站點信號經(jīng)過傳播，到達被干擾站點的時候，因為傳播環(huán)境很好，衰減就比較小，同時因為傳播過程中的時延導(dǎo)致干擾站的DwPTS與被干擾站的UpPTS對齊（嚴重的甚至?xí)涞奖桓蓴_站的上行子幀），導(dǎo)致干擾站的基站發(fā)與被干擾站的基站收的干擾。

●其中，DwPTS為下行保護時隙，UpPTS為上行保護時隙，GP為保護間隔，主要作用是用于下行到上行轉(zhuǎn)換時的保護。

●在小區(qū)搜索時，確保DwPTS可靠接收，防止干擾UL。

●在隨機接入時，確保UpPTS可以提前發(fā)射，防止干擾DL。

特殊子幀中的GP決定了DL不會干擾UL的最小距離。根據(jù)特殊子幀GP長度可以算出保護距離從21.4～214.3km不等。當(dāng)基站間無線傳播環(huán)境很好且配置的特殊子幀的GP很小時，很有可能造成TDD超遠干擾。出現(xiàn)TDD超遠干擾后可能出現(xiàn)的問題有：UE在被干擾小區(qū)邊緣不能進行隨機接入；鄰區(qū)UE不能切換到被干擾小區(qū)；下行業(yè)務(wù)和上行業(yè)務(wù)速率都大幅下降。

（3）數(shù)據(jù)配置錯誤

如系統(tǒng)的頻率、PCI、上下行配比、時間偏移量（TDDTimeoffset）等參數(shù)配置錯誤，會導(dǎo)致同系統(tǒng)間干擾增大，表現(xiàn)在RSRP、SINR等參數(shù)遠低于預(yù)期。

特別是在WiMAX-LTE或者TDS-LTE雙模組網(wǎng)或單雙模混合組網(wǎng)的場景下，如果時鐘偏置設(shè)置不正確，也可能會造成異系統(tǒng)間的TDD干擾。在存在雙模組網(wǎng)場景的網(wǎng)絡(luò)中，必須嚴格按照空口幀同步方案進行配置，配置完以后建議重啟基站。由于數(shù)據(jù)配置錯誤引起的系統(tǒng)內(nèi)干擾，可通過數(shù)據(jù)配置核查進行確認和處理，確保各站的配置統(tǒng)一，和規(guī)劃的配置相同。

（4）越區(qū)覆蓋

越區(qū)覆蓋是指某小區(qū)的服務(wù)范圍過大，在間隔一個以上的基站后仍有足夠強的信號電平使得手機可以駐留、切入或?qū)h處小區(qū)產(chǎn)生嚴重干擾。越區(qū)覆蓋主要是由于基站的天線方位角、下傾角等不合理造成實際小區(qū)服務(wù)范圍與小區(qū)規(guī)劃服務(wù)范圍嚴重背離的現(xiàn)象，帶來的影響有干擾、掉話、擁塞、切換失敗等。這是屬于下行干擾的范疇，目前主要檢測手段是通過終端上報下行RSRP和SINR的對比進行確認。

理想情況下，下行RSRP-底噪（環(huán)境噪聲）=下行SINR。簡單舉例，若下行RSRP為-100dBm，那么此時下行SINR約為10dB，若實際下行SINR僅為0dB，那此時應(yīng)受到下行干擾，該下行干擾可能來自于附近小區(qū)的下行信號。

2.2系統(tǒng)外干擾分析

（1）雜散干擾

雜散干擾是指干擾源在被干擾接收機工作頻段產(chǎn)生的加性干擾，包括干擾源的帶外功率泄漏、放大的噪底、發(fā)射諧波產(chǎn)物等，使被干擾接收機的信噪比惡化。由發(fā)射機產(chǎn)生，包括功放產(chǎn)生和放大的熱噪聲，功放工作產(chǎn)生的諧波產(chǎn)物，混頻器產(chǎn)生的雜散干擾。

（2）阻塞干擾

接收機通常工作在線性區(qū)，當(dāng)有一個強干擾信號進入接收機時，接收機會工作在非線性狀態(tài)下或嚴重時導(dǎo)致接收機飽和，稱這種干擾為阻塞干擾。一般指接收帶外的強干擾信號，會引起接收機飽和，導(dǎo)致增益下降；也會與本振信號混頻后產(chǎn)生落在中頻的干擾；還會由于接收機的帶外抑制制度有限而直接造成干擾。阻塞干擾可以導(dǎo)致接收機增益的下降與噪聲的增加。

（3）互調(diào)干擾

互調(diào)干擾分為發(fā)射互調(diào)和接收互調(diào)兩種。發(fā)射互調(diào)是指當(dāng)多個信號同時進入發(fā)射機后的非線性電路，產(chǎn)生互調(diào)產(chǎn)物，并且落在被干擾接收機有用頻帶內(nèi)造成的干擾。接收互調(diào)是指當(dāng)多個信號同時進入接收機時，在接收機前端非線性電路作用下產(chǎn)生互調(diào)產(chǎn)物，互調(diào)產(chǎn)物頻率落入接收機有用頻帶內(nèi)造成干擾。

一般情況下，由于無源器件長期工作出現(xiàn)性能下降，或本身互調(diào)抑制指標(biāo)差等導(dǎo)致產(chǎn)生互調(diào)的現(xiàn)象在現(xiàn)網(wǎng)比較普遍?，F(xiàn)網(wǎng)干擾排查時，多發(fā)現(xiàn)天線性能差，天饋接頭存在工程質(zhì)量問題等，是產(chǎn)生互調(diào)的主要原因。抑制互調(diào)主要通過更換互調(diào)抑制指標(biāo)好的無源器件（一般情況下要求-140dBc或者-97dBm的互調(diào)指標(biāo)）或者提高工程天饋工程質(zhì)量。

3　LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)與其他系統(tǒng)的隔離度

結(jié)合實際情況，為避免室內(nèi)LTE室分信號與其他系統(tǒng)造成干擾，LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)（E頻段）與其他系統(tǒng)共天饋建設(shè)的隔離度要求如表1所示。

由表1可見，當(dāng)TD- LTE和GSM900M、DCS1800M以及TD-SCDMA系統(tǒng)合路時，一般合路器的隔離度可以滿足要求。然而，TD-LTE與WLAN頻段鄰近，故隔離度要求較高?；九c基站間干擾、基站與終端間干擾、終端與終端間影響都較大，3種干擾場景都需要規(guī)避。經(jīng)分析，在共室分情況下，兩系統(tǒng)合路器可以提供足夠的隔離度，是不會存在互干擾的。但當(dāng)WLANAP為放裝型時，如果TD-LTE基站的室分天線和放裝型WLANAP間的距離較近，空間隔離較小，將產(chǎn)生一定干擾。由于WLANAP抗阻塞指標(biāo)較差，干擾主要為TD-LTE基站對WLANAP的阻塞干擾。

解決TD-LTE和放裝型WLANAP之間的干擾，有以下解決方案：

方案1：頻率隔離。優(yōu)先選用E頻段中的低頻點部署TD-LTE，降低對WLANAP阻塞能力和工程隔離的要求。

方案2：工程隔離。為避免TD-LTE室分系統(tǒng)對WLANAP的干擾，需保證TD-LTE室分天線和WLAN AP天線間有1.5～4m以上的隔離距離（根據(jù)各地測試結(jié)果總結(jié)，受不同的WLANAP阻塞指標(biāo)影響而變化）。

表1　LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)與其他系統(tǒng)的隔離度

方案3：提高WLANAP阻塞指標(biāo)。后續(xù)在企標(biāo)中加嚴放裝型WALNAP的阻塞指標(biāo)。當(dāng)WLANAP阻塞指標(biāo)提高至2370MHz處可抵抗-24dBm/20MHz的干擾信號時，能夠保證TD-LTE室分天線與放裝型WLAN AP在間隔2m時無干擾。

4　結(jié)束語

干擾問題一直是影響室內(nèi)覆蓋質(zhì)量和用戶網(wǎng)絡(luò)體驗的的重要障礙，如何有效地抑制和消除干擾，對于室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)與優(yōu)化也是一個重大的考驗。本文根據(jù)實際網(wǎng)絡(luò)建設(shè)與優(yōu)化的情況，從優(yōu)化角度分析了TD-LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)各種干擾。對如何規(guī)避TD-LTE基站對放裝型WLAN AP的阻塞干擾，也給出了具體的解決方案。

參考文獻

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4譚洪利，李壽鵬. WLAN與TD-LTE基站間干擾分析.移動通信. 2014，20

泰爾檢測

Analysis of Interference of TD-LTE Indoor Distribution System

AbstractClassified by the TD-LTE indoor distribution system interference，this paper gives the isolation requirements of the TD-LTE indoor distribution system and other systems that are built in the same antenna system. Meanwhile，how to avoid the blocking interference of the TD-LTE base station towards the AP WLAN，this paper also gives a specific solution that provides some reference and ideas for the future indoor network construction.

Key wordsTD-LTE，indoor distribution system，interference，isolation degree

收稿日期：（2015-12-28）