TD-LTE室內分布系統干擾淺析

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

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TD-LTE室內分布系統干擾淺析

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

摘要通過對TD-LTE室內分布系統干擾的分析，給出了TD-LTE室內分布與其他系統共天饋建設的隔離度要求。同時，對如何規避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，可為今后的室內網絡建設提供一些參考和思路。

關鍵詞TD-LTE室內分布系統干擾隔離度

1　引言

隨著移動通信4G網絡的大規模建設，室內網絡覆蓋也成為大家關注的重點。為了提高4G室內網絡質量，提升用戶滿意度，室內網絡的建設將變得尤為重要。而干擾是影響室內網絡質量的關鍵因素之一，當干擾過大時，對通話質量、掉話、切換、吞吐量均有顯著影響，可能導致出現掉話、吞吐率降低、切換延遲等現象，影響用戶的體驗。如何有效地抑制或消除干擾是室內網絡規劃與優化的重要任務，對室內網絡建設也具有重要的現實意義。

2　TD-LTE室內干擾分析

TD-LTE室內干擾主要分為系統內的干擾和系統外的干擾，本文從TD-LTE網絡優化角度來分析干擾，主要有以下方面。

2.1系統內的干擾分析

（1）幀失步（GPS失鎖）造成的干擾

對于TD-LTE系統，因為是時分雙工，這對系統的時鐘同步要求很高。如同一個網絡中的某基站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的幀結構，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。可能在GPS失步基站周圍的一大片基站都受到干擾，導致這些基站范圍內的UE無法做業務，嚴重的甚至在基站下RSRP很好的情況下，UE都無法入網。在這些基站側跟蹤上行RSSI值，通常會發現RSSI值可能比正常值高出10～20dB，甚至更高。

（2）TDD超遠干擾

TDD超遠干擾出現的場景及原因：干擾站和被干擾站之間的無線傳播環境非常好，等效于自由空間。遠距離的站點信號經過傳播，到達被干擾站點的時候，因為傳播環境很好，衰減就比較小，同時因為傳播過程中的時延導致干擾站的DwPTS與被干擾站的UpPTS對齊（嚴重的甚至會落到被干擾站的上行子幀），導致干擾站的基站發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換時的保護。

●在小區搜索時，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。根據特殊子幀GP長度可以算出保護距離從21.4～214.3km不等。當基站間無線傳播環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TDD超遠干擾后可能出現的問題有：UE在被干擾小區邊緣不能進行隨機接入；鄰區UE不能切換到被干擾小區；下行業務和上行業務速率都大幅下降。

（3）數據配置錯誤

如系統的頻率、PCI、上下行配比、時間偏移量（TDDTimeoffset）等參數配置錯誤，會導致同系統間干擾增大，表現在RSRP、SINR等參數遠低于預期。

特別是在WiMAX-LTE或者TDS-LTE雙模組網或單雙模混合組網的場景下，如果時鐘偏置設置不正確，也可能會造成異系統間的TDD干擾。在存在雙模組網場景的網絡中，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。由于數據配置錯誤引起的系統內干擾，可通過數據配置核查進行確認和處理，確保各站的配置統一，和規劃的配置相同。

（4）越區覆蓋

越區覆蓋是指某小區的服務范圍過大，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、切入或對遠處小區產生嚴重干擾。越區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服務范圍與小區規劃服務范圍嚴重背離的現象，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，那此時應受到下行干擾，該下行干擾可能來自于附近小區的下行信號。

2.2系統外干擾分析

（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生的加性干擾，包括干擾源的帶外功率泄漏、放大的噪底、發射諧波產物等，使被干擾接收機的信噪比惡化。由發射機產生，包括功放產生和放大的熱噪聲，功放工作產生的諧波產物，混頻器產生的雜散干擾。

（2）阻塞干擾

接收機通常工作在線性區，當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下或嚴重時導致接收機飽和，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，導致增益下降；也會與本振信號混頻后產生落在中頻的干擾；還會由于接收機的帶外抑制制度有限而直接造成干擾。阻塞干擾可以導致接收機增益的下降與噪聲的增加。

（3）互調干擾

互調干擾分為發射互調和接收互調兩種。發射互調是指當多個信號同時進入發射機后的非線性電路，產生互調產物，并且落在被干擾接收機有用頻帶內造成的干擾。接收互調是指當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生互調產物，互調產物頻率落入接收機有用頻帶內造成干擾。

一般情況下，由于無源器件長期工作出現性能下降，或本身互調抑制指標差等導致產生互調的現象在現網比較普遍。現網干擾排查時，多發現天線性能差，天饋接頭存在工程質量問題等，是產生互調的主要原因。抑制互調主要通過更換互調抑制指標好的無源器件（一般情況下要求-140dBc或者-97dBm的互調指標）或者提高工程天饋工程質量。

3　LTE室內分布系統與其他系統的隔離度

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

由表1可見，當TD- LTE和GSM900M、DCS1800M以及TD-SCDMA系統合路時，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。基站與基站間干擾、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避。經分析，在共室分情況下，兩系統合路器可以提供足夠的隔離度，是不會存在互干擾的。但當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，將產生一定干擾。由于WLANAP抗阻塞指標較差，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（根據各地測試結果總結，受不同的WLANAP阻塞指標影響而變化）。

表1　LTE室內分布系統與其他系統的隔離度

方案3：提高WLANAP阻塞指標。后續在企標中加嚴放裝型WALNAP的阻塞指標。當WLANAP阻塞指標提高至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　結束語

干擾問題一直是影響室內覆蓋質量和用戶網絡體驗的的重要障礙，如何有效地抑制和消除干擾，對于室內網絡建設與優化也是一個重大的考驗。本文根據實際網絡建設與優化的情況，從優化角度分析了TD-LTE室內分布系統各種干擾。對如何規避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）