探析TD-LTE系統間的干擾問題

孫廣新

【摘要】 快速發展的通信技術，使得通信行業開始逐漸關注LTE相關問題。對通信行業來說，網絡質量是其穩步發展的關鍵。但系統間的干擾問題卻會影響到通話質量、切換以及網絡容量與覆蓋，若要充分發揮網絡性能，關鍵就是要降低TD-LTE網絡間的干擾。

【關鍵詞】 TD-LTE系統 干擾 隔離

我國國民經濟的快速發展，帶動了人們生活水平提高，而作為移動通信技術和標準其中一種的TD-LTE技術也開始運用于人們的日常生活當中，所起作用也越來越重要。4G時代的來臨，使得FDD技術資源日益緊張，已不能滿足人們的需求，而TDD技術高容量性能的特點，正好使這一空缺得到彌補，TD-LTE融合組網的發展已是大勢所趨[1]。但4G網絡技術還不夠完善，TD-LTE系統在實際應用過程中，仍然和其它系統存在著相互干擾的問題。為此，在對TDLTE技術使用進行推廣時，應采取有效措施，將TD-LTE和其它系統之間的干擾程度降到最低，以此保證這一技術的使用效果。

一、TD-LTE技術概述

TD-LTE技術作為一種4G技術，與3G技術相比，其所具備的眾多有點是3G技術難以比擬的，但其中也存在一些問題亟待解決。

1.1 TD-LTE技術的優點

首先，TD-LTE技術作為一種移動通信技術，其具有靈活性的特點，不但可給予多種頻寬不同的網絡信號支持，且在傳輸數據的速度也明顯快于3G技術，速度最快時甚至可達到100比特每秒[2]。同時，4G技術也將3G技術的眾多優點繼承了下來，如適應性強、性能良好以及干擾弱等。其次，TD-LTE技術發展到現在，已在多個領域得到大量運用，且截止到目前還沒有出現兩個業務相互沖突的情況，這對今后的網絡規劃無疑是非常有利的。作為網絡技術發展的產物，TD-LTE技術出現讓用戶有了全新的體驗，使數據傳輸速度進一步提高。

但在其它系統網絡技術共存的環境下，TD-LTE組合網絡的使用將會和這些系統相互干擾，且隨著環境的變化，干擾程度也會發生變化。因而，為了使TD-LTE技術的使用效果得到改善，相關工作人員需以TD-LTE網絡的工作環境為基礎，利用人為干預的方式進行調試處理。

1.2 TD-LTE技術的缺點

TD-LTE技術功能的使用，離不開高精準度的同步技術，4G網絡和3G網絡相比，前者不僅將小區邊緣網速大幅提高，節約了運營成本，也有助于客戶對網絡掉線問題進行妥善解決。精確的GPS同步技術是使用TD-LTE技術功能的基本條件，但也正是這一基本條件對TD-LTE系統的正常運行帶來了影響。

TD-LTE技術作為一種新型通信技術，還有許多地方需要完善，不僅缺乏成熟的技術，也欠缺實際應用的經驗。當前，TD-LTE技術的數量僅為16碼，這就對拓展這一項技術業務形成了制約，技術方面的缺陷以及較少的實踐經驗，讓技術人員在開發碼資源上有很大的難度。

4G網絡技術有著廣闊的覆蓋面，因而同其它系統之間存在嚴重的干擾問題，不但對用戶用網質量造成了很大影響，也使數據下載速度減慢，這些都會影響TD-LTE技術的應用。與此同時，4G網絡技術的移動速度也需要進一步提高，上述這些因素都在一定程度上制約了TD-LTE技術的推廣。

二、TD-LTE系統間干擾的主要分類

TD-LTE系統間的干擾大致分為三種，即雜散干擾、阻塞干擾和互調干擾[3]。雜散干擾、阻塞干擾影響的是室外多個系統共址，互調干擾隨著基站濾波和損耗的不斷減弱，影響較小，幾乎可忽略不計。天線間空間隔離的方法可有效降低室外多系統共址時的系統間的信號干擾。室內TD-LTE系統共享時，因為濾波器無法濾除互調干擾，多系統合路把產生的干擾殘留在系統接收頻帶內，所以對系統造成了很大的干擾。

為此，在室內系統建設時需安裝合路器，其能夠產生系統間隔離與系統損耗，將互調干擾對系統的影響降到最低。

2.1雜散干擾

雜散干擾主要是由設備產生的帶外信號以噪聲的形式落入在TD-LTE系統接收機的接收頻帶內，進而形成可干擾系統的有用信號，產生同頻干擾[4]。兩個網絡基站在建設過程中，若沒有將隔離措施做到位，或干擾基站的濾波器不能給予充足的帶外衰減，這時，落入在TD-LTE系統內的干擾輻射就會升高接收機噪聲基地，使接收機的靈敏度逐漸降低。

2.2阻塞干擾

阻塞干擾主要是TD-LTE系統的接受機接受的強信號不在其身體頻帶內，使系統接收機與TD-LTE系統的接收機接受范圍在一個動態區間內，當信號接收功率比系統接收機的接受范圍大時，系統接收機就會出現阻塞，產生阻塞干擾，進而造成有源器件的呈飽和狀態，使系統信號無法成功接收。

2.3互調干擾

兩個或多個單頻信號在進入非線性系統時，其互調產物頻率在頻域內同上行信號相同，進而導致信號在時域內失真，最終對系統接受機的信號強度造成影響。在通訊系統信號的接收與發射過程中均可出現互調失真情況，主要表現有有源互調與無源互調[5]。濾波器可對有源互調產生的干擾做出有效清楚，但對無源互擾則束手無策。特別是對室內分布系統來說，無源互調會利用多系統產生強信號干擾。

三、TD-LTE系統間干擾問題分析

3.1分析方法

以協議規定的系統抗阻塞和雜散指標要求為基礎，參照各系統參數，將規避阻塞干擾和雜散干擾所需的隔離度計算出來。在利用水平與垂直隔離度計算公式，對隔離度進行換算，使其變為水平與垂直的隔離距離。具體分析如下：

（1）雜散干擾分析

按照協議內容把干擾源的雜散指標SDBm/BWm找出來，其中BWm主要是指標的測量帶寬。接收機可接受的靈敏度損失在一定程度上決定了其在接受通帶內所承受的最大信號強度門限，即Imax。

（2）阻塞干擾分析

根據協議將被干擾系統的抗阻塞指標B（dB）查出來，并對干擾系統的阻塞干擾所需的隔離度Db（dB）=Tx-B進行規避，干擾系統的發射功率即為其中的Tx。

（3）隔離度距離計算

以Ds與Db的最大值當做兩系統共址時規避干擾所需的隔離度值，再把該值帶入水平與垂直隔離度計算公式之中，將兩系統共址所需的水平或垂直距離換算出來。

其中，天線水平間距（m）為SH，被干擾系統中心頻率對應的波長（m）為λ，而收發天線直線連線上發射天線的增益（dBi）則為Gt，接收天線的增益則為Gr，Gt+Gt默認值為1dB。天線垂直間距（m）為SV，被干擾系統重要性頻率對應的波長（m）為λ。

3.2分析結果及解決辦法

（1）與異系統異頻段間的干擾隔離度

結合各系統分析參數和雜散、抗阻塞指標要求，并按照上述分析方法，可得出TD-LTE和其它系統共址時的干擾隔離要求。其中TD-LTE系統工作于2.5GHz。

通過以上分析可知，當TD-LTE系統在2.5GHz頻段工作且和其它系統室外共址時，除了和WLAN系統所需的隔離度較大外，其余都比較小。當干擾源和被干擾系統均屬于同一個運營商時，就可很容易的進行協調工作，實施解決方案。同時也可加裝濾波器，或對天線位置進行調整，使系統間的隔離度增大，進而將系統間的干擾減少，

當和WLAN系統室外共址時，若要進行干擾隔離可采取垂直布放天線的形式[6]。當干擾源和被干擾系統的運營商不同時，首先就要考慮協調原則，并通過相關措施改造共址。若運營商間協調不一致，只能單方面的調整被干擾基站，并在隔離方案中對其加裝濾波器，并對天線予以調整。

值得注意的是，濾波器的加裝伴有一定的插損，因而會對原有系統的覆蓋造成影響，而對調整位置的調整也會影響覆蓋，諸如此類都要在實際應用中進行綜合考慮。除此之外，對抱桿、增高架以及鐵塔等樓頂桅桿與天面的勘察也是勘察設計階段應落實的工作，并對現有天面結構做到全面掌握，熟悉新增天線的安裝位置、高度、方位角等。同時對天面大小、承重、結構等進行綜合考慮，便于在設計階段計算隔離度。勘查中要做好記錄，并拍照存檔。

（2）與TD-SCDMA同頻段間的干擾隔離度

因為TD-LTE和TD-SCDMA系統均為中國移動建設運營，若TD-LTE部署在2570-2620MHz（D頻段），TDSCDMA系統部署在2010-2025MHz（A頻段），則兩者之間沒有共頻段干擾，此時雜散干擾與阻塞干擾成為主要干擾。但為了對頻譜資源進行充分利用，這兩個系統或許部署在1880-1920MHz（F頻段），2300-2400MHz（E頻段）或D頻段，這種情況下，就需共頻段干擾的隔離進行研究。

（3）與TD-SCDMA同頻段交叉時隙干擾

TD-LTE與TD-SCDMA都屬于TDD系統，只是上下行工作在不同時隙[7]。當兩系統間或者同一系統不同小區間的上下行時隙協調不一致，而導致部分或全部重疊時，就會在系統間形成交叉時隙干擾。通過分析前文可看出，當互干擾系統在相同頻段工作時，會使這一干擾加重。為了使頻帶的使用率提高，同頻段共站址情況下，TD-SCDMA和TD-LTE之間利用一定的幀同步方式，能對這一交叉干擾進行徹底規避，建議通過時隙配置的選擇，讓TD-LTE和TD-SCDMA保持同步，以免出現交叉時隙進而阿金系統間的干擾降低。TD-SCDMA與TD-LTE系統中的上下行時隙轉換點可結合實際需要進行選擇配置。

兩系統同步，避免交叉時隙干擾的兩個條件是：第一是對齊兩系統的上下行切換點；第二是選擇TD-LTE的特殊時隙配置，讓TD-SCDMA的保護間隙GP在TD-LTE的保護間隔GP時間內落入。

四、結語

作為一種4G網絡技術，TD-LTE系統在使用過程中和其它系統之間存有一定的干擾，通過對比這些干擾產生的實例，我們可看出，隨著TD-LTE系統工作頻段發生變化，在一定程度上也改變了其同其它系統間的干擾程度。為此，技術人員應以此為出發點，利用認為干預的方式進行調試，將TD-LTE和其它系統間的干擾降到最低，使TD-LTE技術的應用效果更為理想。

參 考 文 獻

[1]陳其銘，張炎炎，潘毅，孫煉.TD-LTE系統間干擾問題的分析與研究[J].電信工程技術與標準化，2012，07：61-65.

[2]夏錫剛.TD-LTE與其它系統間干擾問題的理論研究[J].中國新通信，2015，04：112-113.

[3]馮榮洲.探析TD-LTE系統間的干擾問題[J]. 中國新通信，2015，08：38.

[4]殷蕓.TD-LTE與其它系統間干擾問題的理論研究[J].電子技術與軟件工程，2013，18：17-18.

[5]王雷，張海濤，吳祖輝，李木榮.TD-LTE（F）系統干擾問題分析[J].電信工程技術與標準化，2013，09：42-47.

[6]劉德全.TD-LTE室內分布系統干擾研究[J].廣東通信技術，2011，09：31-35.

[7]羅銳，謝堅戈，劉德全.TD-LTE與其他室內分布系統的干擾研究[J].移動通信，2011，20：11-14.