TD—LTE与CDMA系统间干扰共存分析

闫伟才 吴启宗

【摘要】文章概述了网络系统间干扰产生的原因及干扰的类型，针对CDMA系统与TD-LTE系统间干扰共存进行计算分析，得出结论指导LTE工程建设。

【关键词】TD-LTE;CDMA;干扰;隔离度

随着TD-LTE牌照的发展，LTE在我国蓬勃发展，第四代移动通信系统建设如火如荼。为提高现在有基站站址资源利用率，加快4G网络部署，进行TD-LTE与CDMA2000系统之间的干扰共存研究，具有重要的实用价值。

1.干扰共存原理-干扰的类型

干扰直接关系到网络质量的好坏，对网络容量、质量及覆盖等均有较大影响。怎么减小甚至消除干扰是网络规划与优化的重要任务之一。干扰产生的最直接原因就是落入到被干扰系统接收机带内或带外功率过强。实际工程安装中由于天线间隔距离小及天线方向等导致隔离度偏小，以及保护间隔较小均能引起较大干扰。干扰的分类有按网元间干扰分类或干扰性质等多种分类方法[1] [2]。

（1）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。

本文主要分析基站工程建设，对基站与基站间干扰进行重点分析。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[3]。

图1 基站间干扰

（2）按照干扰的性质划分[4]

1）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，抬高了接收机的噪底，从而减低了接收灵敏度，属于带内干扰;

图2 杂散干扰

杂散属于带外辐射，如谐波辐射、寄生辐射、互调产物、频率转换产物等。当保护带越大时，杂散越小。

2）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;

3）阻塞干扰：因为接收机的非理想性，但出现干扰信号过强的情况时，便会超出接收机线性范围，因此将会接收到带外强信号而引起阻塞;导致接收机无法工作;为了防止接收机过载，接收信号的功率一定要低于它的1dB压缩点

4）邻频干扰：如果不同的系统工作在相邻的频率，由于发射机的邻道泄漏和接收机邻道选择性的性能的限制，就会发生邻道干扰; 但这种不同系統分配邻频的情况比较少见;

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。

2.隔离度计算

在基站间几种不同干扰中，最主要的是杂散干扰，在网络设计过程中需要着重考虑，其他类型本文不做讨论。

因两个基站间有一定的隔离而得到相应的衰减，最后被受干扰基站的接收机所接收。到达被干扰基站的天线端的杂散干扰功率可以表示为：

Ib=Ptxamp-Iisolation+10*lg

（WBinterfered/WBinterfering）    （1）

即：Iisolation=Ptxamp-Ib+10*lg

（WBinterfered/WBinterfering）    （2）

其中：Iisolation：天线隔离度要求（dB）;Ptxamp：干扰源功放输出功率（dBm）。

Ib：Ib=Pn+NF-7db被干扰系统接收机的干扰容限;Pn（信道带宽内热噪声功率）=10log（KTB）

（注：K为波尔兹曼常数=1.381×10^（-23）W/Hz/K;T为绝对温度，一般取290K;B为射频载波带宽（Hz），扩频系统使用码片速率，将常量代入：Pn=-174dBm+10lg（B）。

CDMA Pn=-174dBm+10lg（1.23×1000 Hz）=-113dBm

NF为系统噪声系数，一般取5db。干扰容限以接收机灵敏度下降0.8dB计算，即干扰比系统接收灵敏度低7dB。

WBinterfered/WBinterfering：被干扰基站信号带宽/干扰信号可测带宽。

在前面计算基础上，为降低两系统间干扰，天线要有一定的隔离度，引入下公式：

垂直隔离距离（m）：

k=λ*10（Lv-28）/40               （3）

水平隔离距离（m）：

d=λ*10（Lv-22+G1+G2+S1+S2）/20   （4）

其中：Lv：隔离度要求（dB）;λ：载波波长（m）;G1，G2：发射与接收天线最大辐射方向增益（dBi）;S1，S2：发射与接收天线90度方向副瓣电平（dBp）。（相对主瓣方向，取负值。全向天线时为零。）

3.CDMA与TD-LTE共存干扰分析

CDMA频段：反向825-835M，前向870-880M，信道带宽1.23MHz。

TD-LTE频段：目前室外主要集中部署于2.6GHz，信道带宽20MHz。

CDMA发信机杂散发射指标：

频率范围 测试带宽 极限值

9KHz-150KHz 1KHz -36dBm

150KHz-30MHz 10KHz -36dBm

30MHz-1GHz 100KHz -36dBm

1GHz-12.75GHz 1MHz -36dBm

TD-LTE发信机杂散发射指标（与其它系统共存时）：

Type of co-located BS Frequency range for co-location requirement Maximum Level Measurement Bandwidth Note

Macro GSM900 876 - 915 MHz -98 dBm 100 kHz

Macro DCS1800 1710 - 1785 MHz -98 dBm 100 kHz

Macro PCS1900 1850 - 1910 MHz -98 dBm 100 kHz

Macro GSM850 or CDMA850 824 - 849 MHz -98 dBm 100 kHz

由公式2，LTE与CDMA杂散干扰要求隔离度：

被干扰系统 干扰系统 要求隔离度

LTE  TDD CDMA800 33db

CDMA800 LTE TDD 30db

通过公式3与公式4，计算得出CDMA与TD-LTE可以共址建设，对隔离度要求不高，须水平大于等于1米或垂直大于等于0.5米以满足要求。

4.小结

CDMA与TD-LTE基站间干扰比较小，在网络建设过程为了节约建设成本，加快建设速度，可址共址建设。为了进一步减小CDMA与TD-LTE间的干扰，也可以下方案：允许一定的灵敏度恶化，增大共站水平垂直隔离距离，调整方位角等工程参数，进行垂直隔离，如果仍无法满足可通过更换双频天线，实现TD-LTE系统与CDMA系统共址以实现网络快好省建设。

参考文献

[1]刘莉，曹亘，张欣，杨大成.TD-LTE系统与WCDMA及TD-SCDMA系统干扰共存分析[J].广东：通信技术，2010，07.

[2]栗军伟.WCDMA和CDMA2000干扰共存研究[D].北京：北京邮电大学，2007.

[3]黄萍.TD-SCDMA和WCDMA共存干扰分析和仿真[D].南京：南京理工大学，2005.

[4]陈其铭，张炎炎，潘毅，孙炼.TD-LTE系统间干扰问题的分析与研究[J].电信工程技术与标准化，2012，07.

作者简介：闫伟才（1985—），男，硕士，通信工程师，现供职于江苏省邮电规划设计院有限责任公司。