LTE多频段多制式干扰共存分析及解决方案探讨V2

HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.SecurityLevel:LTE多频段多制式干扰共存分析及解决方案探讨HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HuaweiConfidential2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基站和终端与同频段系统共存要求共存隔离总结LTE终端与其他系统终端共存隔离要求HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HuaweiConfidentialPage3干扰共存原理-干扰的类型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，空调压缩机等按照不同的维度划分，干扰有多种分类方法HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HuaweiConfidentialPage4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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。干扰干扰干扰系统A系统B终端基站间干扰终端间干扰基站与终端间干扰HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HuaweiConfidentialPage5干扰共存原理-干扰产生的原因功率过强的原因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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。保护带小：技术难度大，成本高（确实做不到，或者代价大），消除干扰困难。落入到被干扰系统接收机带内或带外功率过强隔离度小指标差保护带大，未考虑干扰保护带小，实现代价高隔离距离小工程安装(垂直、水平，天线增益）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。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。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。HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HuaweiConfidentialPage6干扰共存原理-基站与基站间干扰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互调干扰干扰系统A下行系统A上行系统B上行系统B下行干扰FDD系统间干扰系统A下行系统A上行干扰FDD与TDD系统间干扰系统B上下行系统C上行系统C下行干扰系统A上下行系统B上下行干扰TDD系统间干扰干扰HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HuaweiConfidentialPage7干扰共存原理-终端与终端间干扰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互调干扰系统A下行系统A上行系统B上行系统B下行干扰FDD系统间干扰系统A下行系统A上行干扰FDD与TDD系统间干扰系统B上下行系统C上行系统C下行干扰系统A上下行系统B上下行干扰TDD系统间干扰干扰干扰HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HuaweiConfidentialPage8干扰共存原理-基站与终端间干扰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。基站侧终端侧网络AB终端干扰A基站A终端干扰B基站A基站干扰B终端B基站干扰A终端网络B干扰风险极小干扰风险极小A基站收B基站收A基站发B基站发A终端收B终端收A终端发B终端发干扰系统A系统B干扰系统B终端系统A终端HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HuaweiConfidentialPage9干扰共存原理-杂散干扰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。Category干扰系统被干扰系统热噪声干扰系统发射频带保护带被干扰系统接收频带被干扰系统干扰系统杂散干扰系统发射频谱杂散HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HuaweiConfidentialPage10干扰共存原理-阻塞干扰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。接收滤波器底噪放大器接收滤波器对带外信号抑制，带内信号不抑制。天线接收处，接收到强干扰信号干扰信号有用信号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。HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HuaweiConfidentialPage11干扰共存原理-互调干扰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m+n阶互调干扰频率：mn(实际取其中正值),所以三阶互调有2f2-f1,2f1-f2，2f1+f2,2f2+f1等。三阶互调产物三阶互调产物有用信号干扰信号f1f22f2-f12f1-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：对于两个输入会出现新的频率分量：,如3阶会出现....xaxaxay33221)2(cosAx111tf)2(cosAx222tfnm))2(2(cosaaA0.5A2121221ff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。HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HuaweiConfidentialPage12干扰共存基础-邻道干扰注意：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。干扰系统A系统B干扰系统B终端，弱信号，强干扰系统A终端基站侧终端侧网络AB终端干扰A基站A终端干扰B基站A基站干扰B终端B基站干扰A终端网络B干扰风险极小干扰风险极小A基站收B基站收A基站发B基站发A终端收B终端收A终端发B终端发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。HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HuaweiConfidentialPage13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。保护带技术难度成本保护带技术难度成本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。小于5MHz，需要专门考虑抑制，否则会出现明显的干扰。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HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HuaweiConfidentialPage14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基站与终端与同频段系统共存要求共存隔离总结LTE终端与其他系统终端共存隔离要求HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HuaweiConfidentialPage15中国频谱情况运营商上行下行频段制式中国移动885-890MHz930-935MHz900MEGSM900890-909MHz935-954MHzGSM900MGSM9001710-1735MHz1805-1830MHzGSM1800MGSM18001880-1915MHz1880-1915MHz（工信部要求5MHz保护带）F频段TD-SCDMA/TDDLTE2010-2025MHz2010-2025MHzA频段TD-SCDMA2320-2370MHz2320-2370MHzBand40TDDLTE2570-2620MHz2570-2620MHzD频段(2.6G)/Band38TDDLTE中国电信824-825MHz869-870MHz800M次频段CDMA800825-835MHz870-880MHz800MCDMA8001920-1935MHz2110-2125MHz2.1G空闲中国联通909-915MHz954-960MHzGSM900MGSM9001735-1755MHz1830-1850MHzGSM1800MGSM18001940-1955MHz2130-2145MHzUMTS2.1G1975-1980MHz2165-2170MHzFemtoUMTS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-SCDMAF频段间隔只有5MHz，存在TD-SCDMAF频段干扰LTE2.1G的风险。HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HuaweiConfidentialPage16LTE系统与异系统干扰场景干扰场景干扰系统被干扰系统干扰风险主要干扰类型LTE基站基站间干扰LTE2.1GCDMA800、GSM900、GSM1800、保护带大，干扰风险小CDMA800、GSM900、GSM1800、LTE2.1G保护带大，干扰风险小TD-SCDMAF频段LTE2.1G保护带小，干扰风险大杂散、阻塞、互调LTE基站与终端间干扰LTE2.1GUMTS2.1G保护带5MHz（LTE15MHz）风险小，保护带0MHz大（LTE20MHz）风险大。邻道干扰LTE终端与异系统终端LTE2.1G上行TD-SCDMAF频段下行（终端接收）有一定风险杂散、阻塞、互调存在干扰风险的场景主要为：1、TD-SCDMAF频段基站对中国电信LTE2.1G的干扰；2、中国电信LTE2.1G终端对中国移动TD-SCDMAF频段终端的干扰；3、中国电信2.1G基站与终端与中国联通2.1GUMTS基站与终端间的干扰。HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HuaweiCo