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LTE多频段多制式干扰共存分析及解决方案探讨V2


Security Level:

LTE 多频段多制式干扰共存分析及解决方
案探讨

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汇报提纲
干扰共存原理

LTE与异系统干扰的场景
LTE基站与其他系统基站共存隔离要求

LTE终端

与其他系统终端共存隔离要求
LTE基站和终端与同频段系统共存要求 共存隔离总结

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2

干扰共存原理-干扰的类型
按照不同的维度划分,干扰有多种分类方法 ? 按照干扰频率与被干扰频率关系划分
?带内干扰:干扰信号本身落入到接收系统带内的干扰

?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
?内部干扰:指从基站到天馈天线这一段产生的干扰 ?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
?通信系统干扰:干扰系统为通信系统,如CDMA、WCDMA、GSM、TD-SCDMA、LTE等 ?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

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干扰共存原理-干扰的类型
? 按照网元间干扰划分
?基站与基站间干扰 ?基站与终端间干扰 ?终端与终端间干扰
基站间干扰
终端间干扰
系统B终端
系统A

干扰
干扰

干扰

基站与终端间干扰

? 按照干扰的性质划分
?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; ?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; ?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; ?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)。 下面重点分析通信系统间干扰中基站与基站,基站与终端和终端与终端间干扰及四种不同性质干扰。

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Page 4

干扰共存原理-干扰产生的原因
产生干扰的最直接原因是落入到被干扰系统接收机带内或带外功率过强。

功率过强的原因
?隔离度小
?隔离距离小 ?工程安装影响:是否正对,垂直隔离, 水平隔离等影响

? 隔离度小,要求保护带大, 隔离度大,要求保护带小。 ? 基站间隔离度小,需要保 护带大;基站与终端间隔 离度较大,需要较小保护 带。
保护带大,未考 虑干扰 工程安装(垂 直、水平, 天线增益)

?带外抑制小(指标差)
?保护带大:技术与成本不存在问题, 未考虑干扰原因(不是做不到,而是 没想到),消除干扰容易。

隔离度小

隔离距离小

?保护带小:技术难度大,成本高(确
实做不到,或者代价大),消除干扰
保护带小,实现 代价高

指标差

困难。

落入到被干扰系统接 收机带内或带外功率 过强

产生干扰的最直接原因是落入到被干扰系统接收机带内或带外功率过强。
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干扰共存原理-基站与基站间干扰
干扰
干扰
系统A上行 系统A下行 系统B上行 系统B下行

FDD系统 间干扰

干扰
系统A上行 系统A下行 系统B上下行

干扰
系统C上行 系统C下行

FDD与TDD
系统间干扰

干扰
系统A上下行 系统B上下行

TDD系统间
干扰

干扰

? 基站间干扰,一般情况下,出现干扰时具有最基本的特性是一个系统的下行频率与另外一个系统的上行频率非常接近,

保护带很小。
? 基站基站间干扰包括以下类型:
? 杂散干扰
? 阻塞干扰 ? 互调干扰
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干扰共存原理-终端与终端间干扰
干扰
系统A上行 系统A下行 系统B上行 系统B下行

干扰 干扰
系统A上行 系统A下行 系统B上下行

FDD系统 间干扰

干扰
系统C上行 系统C下行

FDD与TDD
系统间干扰

干扰
系统A上下行 系统B上下行

TDD系统间
干扰

干扰

? 从上图看出,终端间干扰,与基站间干扰方向相反,即系统A基站存在干扰系统B基站的风险,则系统B终端存在干扰系
统A的风险,基本特征也是保护很小而导致指标无法满足要求从而产生干扰;

? 终端与终端间干扰与基站一样,也包括以下类型:
? 杂散干扰

? 阻塞干扰
? 互调干扰
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干扰共存原理-基站与终端间干扰
干扰风险极 小

系统A

系统B

A基站收

B基站收

A基站发

B基站发

基站侧

干扰风险极 小

干扰

干扰

A终端发

B终端发

A终端收

B终端收

终端侧

系统B 终端

系统A 终端

网络A

网络B

B 终端干扰 A 基站

A 终端干扰 B 基站

A 基站干扰 B B 基站干扰 A 终端 终端

? 与基站间干扰类似,一般情况下,基站与终端间出现干扰具有最基本的特性是一个系统基站发射频率与另一系统终端

接收频率接近,保护带很小。
? 由于基站与终端间隔离度较高,保护带可以比基站间小,一般为邻道干扰。

? TDD系统与FDD系统间或TDD系统间首先出现基站间干扰,邻道干扰风险很小。

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干扰共存原理-杂散干扰
干扰系统发射频谱

被干扰系统 干扰系统杂散

干扰系统

杂散

被干扰系统热 噪声

被干扰系统接收频带

Category 保护
带 干扰系统发射频带

? 杂散是一种带外辐射,如谐波辐射、寄生辐射、互调产物、频率转换产物等。 ? 保护带越大,杂散越小;

? 杂散是一种带内干扰,为了抑制杂散干扰,需要在干扰系统上安装杂散抑制滤波器。

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干扰共存原理-阻塞干扰
干扰信号
有用信号

天线接收处, 接收到强干 扰信号

接收滤波器

底噪放大器
带内外信号同时放大, 在带外信号功率很强 时,放大器有增益压 缩,从而影响灵敏度。

接收滤波器对带外信 号抑制,带内信号不 抑制。

? 阻塞干扰是由于接收滤波器没有完全抑制带外干扰而引起的干扰,是多种因素综合的结果,其中之一是带
外强信号压缩接收机放大器增益,从而降低了灵敏度。 ? 保护带越大,滤波器抑制越大,阻塞影响越小。 ? 阻塞是一种带外干扰,为了消除阻塞干扰,需要在被干扰系统上安装阻塞抑制滤波器。

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干扰共存原理-互调干扰
干扰信号

f1
有用信 号

f2

如左图,实际上放大器具有非线性,输 出y与输入x的关系如下:

y ? a1x ? a 2 x 2 ? a 3 x 3 ? ....
三阶互调 产物

三阶互调 产物

对于两个输入 x1 ? A1cos(2?f1t )

x 2 ? A 2cos(2?f 2t )

会出现新的频率分量: ? m ? n ,
如3阶会出现 0.5A12 A 2a1a 2cos(2? (2 f1 ? f 2 ))

2f1-f2

2f2-f1

m+n阶互调干扰频率: ? m ? n(实际取其中正值),所以三阶互调有2f2-f1,2f1-f2,2f1+f2,2f2+f1等。
? 互调特性是由于接收机的非线性引起的,产生互调的条件是互调产物。 ? 为了消除互调干扰,需要在被干扰系统上安装阻塞抑制滤波器

产生互调的条件是1、互调产物落入接收机带内;2、互调产物功率足够大。

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干扰共存基础-邻道干扰
系统 A

系统B
干 扰 风 险极小
A基站 收 B基站 收 干扰风险 极小 A终端 发 B终端 发 A 基 站 发 B基站 发

基 站 侧 终 端 侧

干扰

干扰

A终端 收

B终端收

网络A

网络B

系统B终端, 弱信号,强 干扰

系统A终 端

B 终端干 扰A基站

A 终端干 扰B基站

A 基站干 B 基站干 扰B终端 扰A终端

邻道干扰一般为基站与终端间干扰,因为保护带比较小,基站与基站间干扰太大,无法实现;基站间干扰一般 为杂散、互调和阻塞干扰。 邻道干扰时,最严重情况为两个系统不共站,一个系统终端在另外一个系统基站情况下,由于接收到自身基站 功率低,接收到干扰基站功率高,从而出现远近效应,干扰很大。 邻道干扰指标用ACIR来表征,是ACS与ACLR综合作用的结果。 注意:为了避免邻道干扰,要求基站间距离尽量小(FDD系统),这与基站间干扰的要求完全相反,基站间干扰 要求基站距离尽量远。
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干扰共存原理-干扰共存的解决方案
影响干扰解决方案有两个大的因素:技术上和成本上。
?基站间保护带在10MHz以上,技术实 现难度较低,实现成本也较低,在考虑 相互干扰的情况下,可以完全消除干扰。

技术难度

保护带 成本

?小于5MHz,需要专门考虑抑制,否则 会出现明显的干扰。

技术难度

解决方案
?增加保护带 ?外置滤波器 ?工程参数调整 ?发射功率调整

保护带 成本

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汇报提纲
干扰共存原理

LTE与异系统干扰的场景
LTE基站与其他系统基站共存隔离要求

LTE终端与其他系统终端共存隔离要求
LTE基站与终端与同频段系统共存要求 共存隔离总结

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中国频谱情况
运营商 上行
885-890 MHz 890-909 MHz

下行
930-935 MHz 935-954 MHz

频段
900M GSM900M

制式
EGSM 900 GSM 900

1710-1735 MHz

1805-1830 MHz
1880-1915 MHz(工信部要求 5MHz保护带) 2010-2025 MHz 2320-2370 MHz 2570-2620 MHz

GSM1800M
F 频段 A 频段 Band 40 D频段(2.6G)/Band 38

GSM 1800
TD-SCDMA/TDD LTE TD-SCDMA TDD LTE TDD LTE

中国移动

1880-1915 MHz 2010-2025 MHz 2320-2370 MHz 2570-2620 MHz

824-825 MHz

869-870 MHz
870-880 MHz 2110-2125 MHz

800M 次频段
800M 2.1G

CDMA 800
CDMA 800 空闲

中国电信

825-835 MHz 1920-1935 MHz

909-915 MHz

954-960 MHz
1830-1850 MHz 2130-2145 MHz

GSM900M
GSM1800M

GSM 900
GSM 1800 UMTS 2.1G

中国联通

1735-1755 MHz 1940-1955 MHz

1975-1980 MHz 2165-2170 MHz Femto UMTS 从上表看出,中国电信2.1G 的基站发射频段与其他所有系统的基站接收频段间隔都在 80MHz以上,对其他系统基站接收干扰风 险极小;而中国电信2.1G的基站接收频段与中国移动TD-SCDMA F频段间隔只有5MHz,存在TD-SCDMA F频段干扰LTE2.1G的风险。

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LTE系统与异系统干扰场景
干扰场景
LTE基站基站间干扰

干扰系统
LTE 2.1G

被干扰系统
CDMA800、GSM900、 GSM1800、 LTE2.1G

干扰风险
保护带大,干扰风险小

主要干扰类型

CDMA800、GSM900、 GSM1800、 TD-SCDMA F频段

保护带大,干扰风险小

LTE 2.1G

保护带小,干扰风险大

杂散、阻塞、互调

LTE基站与终端间干扰

LTE 2.1G

UMTS 2.1G

保护带5MHz(LTE 15MHz) 邻道干扰 风险小,保护带0MHz大 (LTE20MHz)风险大。 有一定风险 杂散、阻塞、互调

LTE终端与异系统终端

LTE2.1G上行

TD-SCDMA F频段下行(终 端接收)

存在干扰风险的场景主要为:1、TD-SCDMA F频段基站对中国电信LTE 2.1G的干扰;2、中国电信LTE2.1G终端对中 国移动TD-SCDMA F频段终端的干扰;3、中国电信2.1G基站与终端与中国联通2.1G UMTS基站与终端间的干扰。

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汇报提纲
干扰共存原理

LTE与异系统干扰的场景
LTE基站与其他系统基站共存隔离要求

LTE终端与其他系统终端共存隔离要求
LTE基站与终端与同频段系统共存要求 共存隔离总结

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基站间干扰分析方法—确定性分析
基站与基站间的干扰
基站间的相对位置是固定的,天线的方位角,下倾角等都是确定的,是一种点对点的干扰。对于这种点对 点干扰,使用确定性的分析方法进行分析,即从干扰源的功率出发,减去中间的一切损耗,从而计算出被 干扰基站的接收到的干扰。

发射天线

接收天线

干扰系统
发射单元
发射放 大器

被干扰系统
接收单元

A

发射滤波器

B

C

接收滤波器

D

接收机

天线隔离度

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工信部对TD-SCDMA F频段和LTE2.1G共存的初步要求
对于TD-SCDMA F频段对LTE2.1G的干扰风险,工信部无线电管理局已经认识到此问题并进行了多次会议,最近
一次会议纪要如下:
2012年9月20日至21日,国家无线电监测中心和工信部电信研究院组织召开了“ 1.8GHz、2.1GHz FDD系统与1.9GHz TDD系统邻频 工作时保护带及基站射频技术指标”征求意见会,征求主要运营商和设备商意见(名单见附件)。
一、讨论通过如下技术要求: 1)FDD和TDD系统之间的保护带为5MHz,具体如下 1.8GHz FDD与1.9GHz TDD系统邻频保护带范围为1875-1880MHz;1.9GHz TDD与2.1GHz FDD系统邻频保护带范围为1915-1920MHz。 2)基站射频技术指标 基站射频技术指标的设置基于FDD系统和TDD系统基站间最小耦合损耗为50dB。 基站发射机技术指标:干扰系统在被干扰系统频段内无用发射限值为-65dBm/MHz(按厂家标称最大载波数满载波配置,高中

低频点分别测试);其他杂散指标参考3GPP TS 36.104的宏基站指标并结合国内频率分配情况。 基站接收机技术指标:5MHz外阻塞电平为-5dBm,测试条件参考3GPP TS36.104的宏基站。
3)以上指标仅适用于宏蜂窝基站(即发射总功率大于38dBm基站发射设备); 二、讨论形成如下建议: 1)为保证运营商建站共站共存,建议进行后续研究工作; 2)上述技术指标不适用于现有设备

下面的分析基于工信部征求意见稿要求进行计算,即:TD-SCDMA杂散要求-65dBm/MHz,基站接收机技术指标: 5MHz外阻塞电平为-5dBm。
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LTE与异系统基站间干扰分析方法-杂散
杂散计算方法如下:
天线隔离度要求= 干扰系统杂散功率 -被干扰系统允许接收到杂散功率
注意,这里“干扰系统杂散指标”与“被干扰系统允许接收到杂散功率”带宽必须一致,否则需要进行转换; 其中“干扰系统杂散指标”从协议或产品实际指标获取,被“干扰系统运行接收到的杂散功率”则由被干扰系统热噪声功 率及允许的灵敏度恶化量共同决定。 天线隔离度:从干扰系统天线连接口到被干扰系统天线连接连接口之间的隔离度。
发射天线 接收天线

干扰系统
发射单元
发射放 大器

被干扰系统
接收单元

A

发射滤波器

B

C

接收滤波器

D

接收机

天线隔离度

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TD-SCDMA F频段对LTE 2.1G的杂散干扰
指标项
LTE系统允许灵敏度恶 化量

指标值(TD-SCDMA F 频段)
1dB

代表符号
a

操作

注1:按照工信部征求意见 稿要求给出数据。 注2:灵敏度恶化1dB时的 结果,如果按照灵敏度恶 化0.1dB,则隔离度要求增 加10dB。

LTE热噪声功率 LTE允许接收的杂散功 率
干扰系统杂散指标 需要的隔离度(注2) 需要垂直隔离距离

-119dBm/100kHz -125dBm/100kHz
-65dBm/1MHz(注1) 50dB 只需满足工程安装要求(一 般情况0.2米)

b c =10*log(10^(b+a)/1010^(b/10))

d e f =d-c(不同带宽时需先转 换) 近场根据实际测试获得 的隔离度和隔离距离关 系计算得到 近场根据实际测试获得 的隔离度和隔离距离关 系计算得到

需要水平隔离距离 1.5米 (天线朝向相同或背向)

g

TD F频段与LTE2.1G在天线平行或背向时,满足隔离距离1.5米,杂散引起的对LTE2.1G的灵敏度影响小于1dB。
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除TD-SCDMA F频段外其他系统对LTE2.1G的杂散干扰
指标项
LTE系统允许灵敏度恶 化量
LTE热噪声功率 LTE允许接收的杂散功 率 干扰系统杂散指标(注1) 需要的隔离度(注2) 需要垂直隔离距离

指标值(除TD-SCDMA F频段外)
1dB

代表符号
a

操作

-119dBm/100kHz -125dBm/100kHz

b c =10*log(10^(b+a)/1010^(b/10))

注1:除了CDMA800M和TDSCDMA F频段,其他系统协 议指标在LTE 2.1G杂散指标 为-96dBm/100kHz; CDMA850M,华为指标也 优于-96dBm/100kHz。 注2:灵敏度恶化1dB时的 结果,如果按照灵敏度恶 化0.1dB,则隔离度要求增 加10dB。

-96dBm/100kHz 29dB 只需满足工程安装要求(一 般情况0.2米)

d e f =d-c(不同带宽时需先转 换) 近场根据实际测试获得 的隔离度和隔离距离关 系 近场根据实际测试获得 的隔离度和隔离距离关 系 注3: TD-SCDMA指标为中 国移动规范要求。

需要水平隔离距离 只需满足工程安装要求(一 (天线朝向相同或背向) 般情况0.5米)

g

除TD F频段外的其他系统不会对LTE2.1G基站接收产生干扰,天线平行或背向时,只需满足工程安装要求即可。
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LTE2.1G对异系统的杂散干扰
指标项
其他系统允许灵敏度恶 化量 LTE热噪声功率 异系统允许接收的杂散 功率

指标值
1dB

代表符号
a

操作

注1: LTE在CDMA850,GSM900,
DCS1800的接收频段杂散指标为98dBm/100kHz,而在TD-SCDMA A频段(2010~2025MHz),TDSCDMA F频段 (1880~1920MHz),TD-SCDMA D频段(2570~2620MHz), WCDMA 2.1G,LTE 2.1G 和LTE 2.3G,LTE 2.6G等系统的接收频 段杂散指标为-96dBm/100kHz。

-119dBm/100kHz -125dBm/100kHz

b c =10*log(10^(b+a)/1010^(b/10))

干扰系统杂散指标(注1) -96dBm/100kHz 需要的隔离度(注2) 需要垂直隔离距离 29dB 只需满足工程安装要求(一 般情况0.2米)

d e f =d-c(不同带宽时需先转 换) 近场根据实际测试获得的 隔离度和隔离距离关系计 算得到 注2:灵敏度恶化1dB时的结果, 如果按照灵敏度恶化0.1dB, 则需要增加10dB。

需要水平隔离距离 只需满足工程安装要求(一 (天线朝向相同或背向) 般情况0.5米)

g

的近场根据实际测试获得 隔离度和隔离距离关系计 算得到

LTE2.1G对异系统不会产生杂散干扰,天线平行或背向时,只需满足工程安装要求即可。
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LTE与异系统基站间干扰分析方法-阻塞
阻塞计算方法如下:
隔离度要求= 干扰系统发射功率 -被干扰系统允许接收到阻塞功率
其中“干扰系统发射功率”从协议或产品实际指标获取,被“干扰系统允许接收到的阻塞功率”也从 协议或产品实际指标获取。
天线隔离度:从干扰系统天线连接口到被干扰系统天线连接连接口之间的隔离度。
发射天线 接收天线

干扰系统
发射单元
发射放 大器

被干扰系统
接收单元

A

发射滤波器

B

C

接收滤波器

D

接收机

天线隔离度

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TD-SCDMA F频段对LTE 2.1G的阻塞干扰
指标项
LTE系统允许灵敏度 恶化量 LTE接收阻塞指标(灵 敏度恶化6dB)

指标值(TDSCDMA F频段)
6dB -5dBm

代表符号
a b

操作

工信部征求意见稿中只规定了6dB灵敏度 恶化的结果,没有规定1dB灵敏度的指标, 1dB时的要求按以下方法计算: 灵敏度恶化6dB,表明有效干扰功率比底 噪高4.77dB;灵敏度恶化1dB,表明有效 干扰功率比底噪低6dB,所以需要降低有 效干扰功率10.77dB,按照阻塞功率与有 效干扰功率线性增长考虑,阻塞功率要求 降低10.77dB,则隔离度要求增加10.77dB。

异系统功率
需要的隔离度

46dBm
51dB

c
d =c-b

需要垂直隔离距离

只需满足工程安装要 求(一般情况0.2米) 1.5米

e

近场根据实际测试获 得的隔离度和隔离距 离关系计算得到 近场根据实际测试获 得的隔离度和隔离距 离关系计算得到

3dB计算方法与上面一样,隔离度比6dB 要求增加4.77dB。
按照1dB恶化要求水平隔离7.5米,垂直隔 离满足工程安装要求即可,3dB时水平隔 离要求3米。

需要水平隔离距离 (天线朝向相同或背 向)

f

实际情况下阻塞干扰是多种因素综合结果, 带外阻塞功率与有效干扰功率不一定具有 完全线性关系,以上算法仅供参考。

在影响6dB且天线朝向相同或背向时,LTE 2.1G与TD-SCDMA F频段隔离距离1.5米可以满足要求。
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除TD-SCDMA F频段外其他系统对LTE2.1G的阻塞干扰
指标项 指标值(除TD代表符号 SCDMA F频段外)
6dB 16dBm 46dBm 30dB 只需满足工程安装要 求(一般情况0.2米) 只需满足工程安装要 求(一般情况0.5米) a b c d e =c-b

操作
按照前面的算法,灵敏度恶化1dB时, 需要的隔离度度为40.77dB。 这里隔离度增加10.77dB后,也只需满 足工程安装要求即能满足隔离度要求。 实际情况下阻塞干扰是多种因素综合 结果,带外阻塞功率与有效干扰功率 不一定具有完全线性关系,以上算法 仅供参考。

LTE系统允许灵敏度 恶化量 LTE接收阻塞指标(灵 敏度恶化6dB) 异系统功率 需要的隔离度 需要垂直隔离距离

需要水平隔离距离 (天线朝向相同或背 向)

f

=10^((e-22)/20)*λ

除TD-SCDMA F频段外其他系统对LTE2.1G不会产生阻塞干扰,工程上天线平行或背向时,只需满足工程安装要求即可。

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LTE2.1G对异系统的阻塞干扰
指标项
异系统允许灵敏度恶 化量 异系统接收阻塞指标 (灵敏度恶化6dB) LTE发射功率 需要的隔离度

指标值

代表符号

操作

按照上页的算法,灵敏度恶化1dB时, 需要的隔离度度为40.77dB。 这里隔离度增加10.77dB后,也只需满 足工程安装要求即能满足隔离度要求。 实际情况下阻塞干扰是多种因素综合 结果,带外阻塞功率与有效干扰功率 不一定具有完全线性关系,以上算法 仅供参考。

6dB 16dBm 46dBm 30dB

a b c d =c-b

需要垂直隔离距离

只需满足工程安装要 求(一般情况0.2米) 只需满足工程安装要 求(一般情况0.5米)

e

近场根据实际测试获 得的隔离度和隔离距 离关系 近场根据实际测试获 得的隔离度和隔离距 离关系

需要水平隔离距离 (天线朝向相同或背 向)

f

LTE2.1G对异系统不会产生阻塞干扰,工程上天线平行或背向时,只需满足工程安装要求即可。

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进一步减少TD-SCDMA F频段干扰LTE2.1G解决方案
如果LTE2.1G在5MHz外的阻塞和互调行标最终为-5dBm,则在共站水平隔离7.5米或垂直隔 离0.5米时,LTE2.1G的灵敏度恶化将小于1dB,而在共站水平隔离3米时则灵敏度影响3dB。

为了进一步减小TD-SCDMA F频段干扰LTE2.1G的干扰,有以下方案:

?允许一定的灵敏度恶化:在灵敏度恶化在容忍的范围内时(如6dB),可以考虑不做处理,
也可以按照下面方法进行处理; ?增大共站水平隔离距离:在条件允许情况下,尽量增大与TD-SCDMA F频段天线水平隔离 距离; ?调整工程参数:调整天线的方位角,下倾角等,将会改变隔离度;

?进行垂直隔离:如果水平隔离无法满足要求,可以考虑进行垂直隔离,垂直隔离一般能
够提供超过60dB的隔离度。

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汇报提纲
干扰共存原理

LTE与异系统干扰的场景
LTE基站与其他系统共存隔离要求

LTE终端与其他系统共存隔离要求
LTE基站与终端与同频段系统共存要求 共存隔离总结

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LTE与异系统终端间干扰结果

LTE 2.1G终端只与TD-SCDMA(TDD LTE) F频段频率接近,LTE 2.1G终端发射存在与F 频段间干扰的风险;与其他系统频率间隔都在50MHz以上,这里不考虑。 LTE 2.1G 15MHz和20MHz带宽的终端杂散指标在偏离5~20MHz范围内都为13dBm/1MHz,考虑到终端间隔离距离为3米,则隔离度为48dB,到达TD-SCDMA的 杂散为-13-48=-61dBm/1MHz,远高于终端底噪-105dBm/1MHz, 在部分场景下会出现 比较严重的干扰。 2.6G 使用TDD后,按照目前的指标,两运营商间即使隔离5MHz,终端间也会存在 较为严重的干扰。

LTE2.1G终端存在对TD-SCDMA F频段终端的干扰风险。

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汇报提纲
干扰共存原理

LTE与异系统干扰的场景
LTE基站与其他系统共存隔离要求

LTE终端与其他系统共存隔离要求
LTE基站与终端与同频段系统共存要求 共存隔离总结

HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.

LTE2.1G与UMTS2.1G间邻道干扰
ACLR:Adjacent Channel Leakage Ratio,ACLR是指 发射信号在本信道功率与泄漏到邻信道功率的比 值(dB)。在分析中,有:接收干扰功率=干扰 信号总功率-ACLR ACS:Adjacent Channel Selectivity,ACS是接收滤 波器在本信道的抑制与邻信道抑制的比值(dB)。 ACS用来描述接收机接收有用信号并抑制邻信道信 号干扰的能力。在分析中,有:接收干扰功率=干 扰信号总功率- ACS 协议指标计算所得LTE与UMTS邻道ACIR

LTE带宽

UMTS下行的 LTE下行的干扰 干扰抑制 ACIR 抑制ACIR (dBc/1RB) (dBc/3.84MH z)

LTE上行的 干扰抑制 ACIR (dBc/1RB)

UMTS上行的 干扰抑制ACIR (dBc/3.84MHz )

20MHz

45.0dB

32.7dB

42.2dB

32.9dB

ACIR:Adjacent Channel Interference Ratio,邻道 干扰比,用dB表示。由于ACLR和ACS一般同时出 现且共同作用,所以引入ACIR进行衡量

15MHz

55.9dB

56. 5dB

55.5dB

35.7dB

ACIR ?

1 1 1 ? ACLR ACS

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基站与终端间干扰-不共站上行干扰
系统A

系统B

干扰

干扰

系统B终端

系统A终端

通过计算单个终端对基站的干扰进行估算。

计算公式如下:
[UMTS基站接收到的干扰功率]=[LTE干扰终端的最大发射功率]-[最小耦合损耗]-[ACIR]

[LTE基站接收到的干扰功率]=[小区边缘UMTS终端发射功率]-[最小耦合损耗]-[ACIR]
由于LTE终端一般以最大发射功率发射,而UMTS终端会有功控,所以LTE终端按照最大发射功率 计算,而UMTS按照功控功率计算。
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LTE2.1G与UMTS2.1G间邻道干扰-LTE上行干扰
LTE基站受到UMTS终端干扰计算表
20MHz UMTS基站接收灵敏度 -121.5dBm (CS 64kpbs) 上行干扰余量(50%负荷) 3dB
天线增益与馈线损耗 16dBi

15MHz -121.5dBm
3dB 16dBi

操作符 a
b c

操作

阴影衰落余量
路径损耗(城区UMTS站距 0.6km) 终端发射功率 LTE基站与UMTS终端间 最小耦合损耗 LTE上行ACIR LTE上行接收到UMTS的 终端干扰功率 LTE上行底噪(考虑邻区干 扰2dB)

10.5dB
127.5dB 3.5dBm 80dB

10.5dB
127.5dB 3.5dBm 80dB

d
e f g =a+b-c+d+e =f+4.4dB+a-b,考虑邻区干 扰是本小区功率1.78倍。

LTE2.1G部署20MHz时,LTE基 站会受到极其轻微干扰,可 以接受; LTE 部署15MHz时,LTE基站 受到的干扰可以忽略。

42.2dB/1RB
-118.7dB/1RB -118dBm/1RB

55.5dB/1RB
-132dBm/1RB -118dBm/1RB

h
i j =10*log(10^(g/10) +10^(h/10)) =f-g

受UMTS干扰后底噪抬升


2.7dB

0.2dB

k

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LTE2.1G与UMTS2.1G间邻道干扰-UMTS上行干扰
UMTS基站受到LTE终端干扰计算表
20MHz 15MHz 操作 操作


LTE终端发射功率 UMTS基站与LTE终 端间最小耦合损耗 UMTS上行ACIR UMTS上行接收到 LTE的终端干扰功率 32.9dB -89.9dBm 35.7dB -92.7dBm c d =a-b-c 23dBm 80dB 23dBm 80dB a b

按照协议指标:
LTE2.1G部署20MHz时,UMTS 基站会受到严重干扰; LTE 部署15MHz时:UMTS基 站也会受到严重干扰。

UMTS上行受LTE干
扰前干扰+噪声总功 率(考虑50%负荷) UMTS上行受LTE干 扰后干扰+噪声总功 率(考虑50%负荷) 受LTE终端干扰后

-102dBm

-102dBm

e

实际情况,需要降低终端发 射功率或提升指标来解决。

-89.6dBm

-92.2dBm

f

12.4dB

9.8dB

g

UMTS底噪抬升量

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基站与终端间干扰-不共站下行干扰
系统A

系统B

干扰

干扰

系统B终端

系统A终端

通过计算处于小区边缘的用户的干扰进行评估。 UMTS终端受到的下行干扰计算过程如下: [LTE终端接收到的有效干扰功率]=[UMTS干扰基站的最大发射功率]-[最小耦合损耗]-[ACIR] [LTE终端接收到自身系统的信号功率]=[LTE基站发射功率]+[天线增益及馈线损耗]-[阴影衰落余量]-[传播损耗] [LTE终端接收到自身系统的邻区干扰功率]= [LTE终端接收到自身系统的信号功率]+2.5dB 从而计算出受到干扰前后的SINR变化,得出干扰的严重程度。 UMTS终端受到的干扰的计算过程同上,只不过干扰源变成了LTE基站。

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LTE2.1G与UMTS2.1G间邻道干扰-LTE下行干扰
LTE终端受到UMTS基站的有效干扰功率计算表
20MHz
UMTS基站发射功率 43dBm

LTE终端受到UMTS基站干扰计算表
20MHz
LTE基站发射功率
RB数

15MHz
43dBm

操作符
a

操作

15MHz
46dBm
75 27.3dBm 16dBi 10.5dB 127.5dB

操作符
a
b c d e f

操作

46dBm
100 26dBm 16dBi 10.5dB 127.5dB

UMTS基站与LTE终
端间最小耦合损耗

80dB

80dB

b

单个RB发射功率 天线增益与馈线损耗

=a-10log(b)

LTE下行ACIR

45.0dB

55.9dB

c

=a-10log(b)

阴影衰落余量 路径损耗(城区LTE站

LTE终端接收到

-82.0dBm/1RB

-92.9dBm/1RB

d

=a-b-c

UMTS的有效干扰功


距0.6km) 终端接收到单个RB的 功率(室外) 边缘终端接收到的单 个RB干扰功率 LTE终端接收到UMTS -82.0dBm -92.9dBm i -93.5dBm -92.3dBm h =g+2.5dB,考虑邻区干 扰是本小区功率1.78倍。 -96dBm -94.8dBm g =c+d-e-f

LTE2.1G部署20MHz时,LTE终端会受到严重干扰,将 会不可用; LTE 部署15MHz时,LTE终端受到的干扰可以接受。
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的有效干扰功率 LTE终端受到UMTS干 -81.7dBm 扰后干扰总功率 受UMTS干扰前SINR 受UMTS干扰后SINR -2.5dB -14.3dB -2.5dB -5.2dB k l -89.6dBm j =10*log(10^(h/10) +10^(j/10)) =g-h =g-j

LTE2.1G与UMTS2.1G间邻道干扰-UMTS下行干扰
UMTS 终端受到LTE基站的有效干扰功率计算表
20MHz
LTE基站发射
功率 LTE基站与 UMTS终端间 最小耦合损耗 80dB 80dB b

UMTS 终端受到LTE基站干扰计算表
20MHz
UMTS基站发射总功 率 43dBm

15MHz
46dBm

操作符
a

操作

15MHz
43dBm

操作符
a

操作

46dBm

UMTS单个信道发射
功率 天线增益与馈线损耗

36dBm

36dBm

b

16dBi

16dBi

c

UMTS下行
ACIR UMTS终端接

32.7dB

56.5dB

c

=a-10log(b)

阴影衰落余量
路径损耗(城区UMTS

10.5dB
127.5dB

10.5dB
127.5dB

d
e

-66.7dBm

-90.5dBm

d

=a-b-c

站距0.6km)

收到LTE的有
效干扰功率

终端接收到单信道
UMTS的功率(室外) 边缘终端接收到的干

-86dBm

-86dBm

f

=b+c-d-e

-74.6dBm

-74.6dBm

g

=f+4.4dB+a-b,考

LTE2.1G部署20MHz时,UMTS终端会受到严重干扰, 将会不可用; LTE 部署15MHz时,UMTS终端受到的干扰可以忽略。

扰功率

虑邻区干扰是本小
区功率1.78倍。

UMTS终端接收到

-66.7dBm

-90.5dBm

h

LTE的有效干扰功率
UMTS终端受到LTE 干扰后干扰总功率 -66.1dBm -74.5dBm i =10*log(10^(g/10) +10^(h/10))

受LTE干扰前Ec/Io

-11.4dB

-11.4dB

j

=f-g

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受LTE干扰后SINR

-19.9dB

-11.5dB

k

=f-

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干扰共存原理
LTE与异系统干扰的场景

LTE基站与其他系统共存隔离要求
LTE终端与其他系统共存隔离要求 LTE基站与终端与同频段系统共存要求 共存隔离总结

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共存隔离总结
? 中国电信2.1G LTE基站与其他系统基站间干扰:
? LTE2.1G与TD-SCDMA F频段间干扰:
?TD-SCDMA F频段对LTE 2.1G的杂散干扰:按照工信部征求意见稿要求,在灵敏度恶化1dB情况下, TD-SCDMA F频段与LTE
2.1G基站间阻塞要求的隔离度为50dB,在两系统天线平行或背向时,需要1.5米隔离距离;而垂直隔离只需满足工程安装要求即可;

?TD-SCDMA F频段对LTE 2.1G的阻塞干扰:按照工信部征求意见稿要求,在灵敏度恶化6dB情况下,TD-SCDMA F频段与LTE
2.1G基站间阻塞要求的隔离度为51dB,在两系统天线平行或背向时,需要1.5米隔离距离;而垂直隔离只需满足工程安装要求即可。

? LTE与其他系统间不存在干扰问题,无论水平隔离还是垂直隔离,都只需满足工程安装要求即可;

? 中国电信2.1G LTE终端与其他系统终端间干扰:
? LTE2.1G终端存在干扰TD-SCDMA F频段的风险;

? 中国电信LTE基站与终端与中国联通2.1G UMTS间的干扰: ? 中国电信使用15MHz:LTE终端对UMTS上行存在干扰风险,其他场景干扰可以忽略;

? 中国电信使用20MHz:除了UMTS终端对LTE基站干扰可接受外,其他场景都存在干扰风险。
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共同研讨
? 对于干扰,最关注哪些问题?

? 现网中中国电信与中国移动共站的比例?垂直隔离还是水平隔离?

? 工程施工上,天面受限场景下,一般两天线间最小可以做到多少隔离距离。

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