TD-LTE室内分布系统干扰浅析

曹型兵　重庆邮电大学通信工程应用研究所高级工程师唐心佩　重庆邮电大学通信工程应用研究所硕士研究生在读



TD-LTE室内分布系统干扰浅析

曹型兵重庆邮电大学通信工程应用研究所高级工程师
唐心佩重庆邮电大学通信工程应用研究所硕士研究生在读

摘要通过对TD-LTE室内分布系统干扰的分析，给出了TD-LTE室内分布与其他系统共天馈建设的隔离度要求。同时，对如何规避TD-LTE基站对放装型WLAN AP的阻塞干扰，也给出了具体的解决方案，可为今后的室内网络建设提供一些参考和思路。

关键词TD-LTE室内分布系统干扰隔离度

1　引言

随着移动通信4G网络的大规模建设，室内网络覆盖也成为大家关注的重点。为了提高4G室内网络质量，提升用户满意度，室内网络的建设将变得尤为重要。而干扰是影响室内网络质量的关键因素之一，当干扰过大时，对通话质量、掉话、切换、吞吐量均有显著影响，可能导致出现掉话、吞吐率降低、切换延迟等现象，影响用户的体验。如何有效地抑制或消除干扰是室内网络规划与优化的重要任务，对室内网络建设也具有重要的现实意义。

2　TD-LTE室内干扰分析

TD-LTE室内干扰主要分为系统内的干扰和系统外的干扰，本文从TD-LTE网络优化角度来分析干扰，主要有以下方面。

2.1系统内的干扰分析

（1）帧失步（GPS失锁）造成的干扰

对于TD-LTE系统，因为是时分双工，这对系统的时钟同步要求很高。如同一个网络中的某基站A与周围其他基站的时钟不同步，就会造成基站A的下行链路信号被周围的基站接收到，故而干扰到周围基站的上行接收。

由于LTE的帧结构，其特殊子帧的上下行保护时隙之间的GP就是为上行和下行留出的保护带，其值100到700μs不等，而如果失步时间超过100～700μs就会造成基站间的干扰。

GPS也会造成同样的问题。但是，GPS时钟不同步造成的干扰，通常影响范围比较严重，且范围很广。可能在GPS失步基站周围的一大片基站都受到干扰，导致这些基站范围内的UE无法做业务，严重的甚至在基站下RSRP很好的情况下，UE都无法入网。在这些基站侧跟踪上行RSSI值，通常会发现RSSI值可能比正常值高出10～20dB，甚至更高。

（2）TDD超远干扰

TDD超远干扰出现的场景及原因：干扰站和被干扰站之间的无线传播环境非常好，等效于自由空间。远距离的站点信号经过传播，到达被干扰站点的时候，因为传播环境很好，衰减就比较小，同时因为传播过程中的时延导致干扰站的DwPTS与被干扰站的UpPTS对齐（严重的甚至会落到被干扰站的上行子帧），导致干扰站的基站发与被干扰站的基站收的干扰。

●其中，DwPTS为下行保护时隙，UpPTS为上行保护时隙，GP为保护间隔，主要作用是用于下行到上行转换时的保护。

●在小区搜索时，确保DwPTS可靠接收，防止干扰UL。

●在随机接入时，确保UpPTS可以提前发射，防止干扰DL。

特殊子帧中的GP决定了DL不会干扰UL的最小距离。根据特殊子帧GP长度可以算出保护距离从21.4～214.3km不等。当基站间无线传播环境很好且配置的特殊子帧的GP很小时，很有可能造成TDD超远干扰。出现TDD超远干扰后可能出现的问题有：UE在被干扰小区边缘不能进行随机接入；邻区UE不能切换到被干扰小区；下行业务和上行业务速率都大幅下降。

（3）数据配置错误

如系统的频率、PCI、上下行配比、时间偏移量（TDDTimeoffset）等参数配置错误，会导致同系统间干扰增大，表现在RSRP、SINR等参数远低于预期。

特别是在WiMAX-LTE或者TDS-LTE双模组网或单双模混合组网的场景下，如果时钟偏置设置不正确，也可能会造成异系统间的TDD干扰。在存在双模组网场景的网络中，必须严格按照空口帧同步方案进行配置，配置完以后建议重启基站。由于数据配置错误引起的系统内干扰，可通过数据配置核查进行确认和处理，确保各站的配置统一，和规划的配置相同。

（4）越区覆盖

越区覆盖是指某小区的服务范围过大，在间隔一个以上的基站后仍有足够强的信号电平使得手机可以驻留、切入或对远处小区产生严重干扰。越区覆盖主要是由于基站的天线方位角、下倾角等不合理造成实际小区服务范围与小区规划服务范围严重背离的现象，带来的影响有干扰、掉话、拥塞、切换失败等。这是属于下行干扰的范畴，目前主要检测手段是通过终端上报下行RSRP和SINR的对比进行确认。

理想情况下，下行RSRP-底噪（环境噪声）=下行SINR。简单举例，若下行RSRP为-100dBm，那么此时下行SINR约为10dB，若实际下行SINR仅为0dB，那此时应受到下行干扰，该下行干扰可能来自于附近小区的下行信号。

2.2系统外干扰分析

（1）杂散干扰

杂散干扰是指干扰源在被干扰接收机工作频段产生的加性干扰，包括干扰源的带外功率泄漏、放大的噪底、发射谐波产物等，使被干扰接收机的信噪比恶化。由发射机产生，包括功放产生和放大的热噪声，功放工作产生的谐波产物，混频器产生的杂散干扰。

（2）阻塞干扰

接收机通常工作在线性区，当有一个强干扰信号进入接收机时，接收机会工作在非线性状态下或严重时导致接收机饱和，称这种干扰为阻塞干扰。一般指接收带外的强干扰信号，会引起接收机饱和，导致增益下降；也会与本振信号混频后产生落在中频的干扰；还会由于接收机的带外抑制制度有限而直接造成干扰。阻塞干扰可以导致接收机增益的下降与噪声的增加。

（3）互调干扰

互调干扰分为发射互调和接收互调两种。发射互调是指当多个信号同时进入发射机后的非线性电路，产生互调产物，并且落在被干扰接收机有用频带内造成的干扰。接收互调是指当多个信号同时进入接收机时，在接收机前端非线性电路作用下产生互调产物，互调产物频率落入接收机有用频带内造成干扰。

一般情况下，由于无源器件长期工作出现性能下降，或本身互调抑制指标差等导致产生互调的现象在现网比较普遍。现网干扰排查时，多发现天线性能差，天馈接头存在工程质量问题等，是产生互调的主要原因。抑制互调主要通过更换互调抑制指标好的无源器件（一般情况下要求-140dBc或者-97dBm的互调指标）或者提高工程天馈工程质量。

3　LTE室内分布系统与其他系统的隔离度

结合实际情况，为避免室内LTE室分信号与其他系统造成干扰，LTE室内分布系统（E频段）与其他系统共天馈建设的隔离度要求如表1所示。

由表1可见，当TD- LTE和GSM900M、DCS1800M以及TD-SCDMA系统合路时，一般合路器的隔离度可以满足要求。然而，TD-LTE与WLAN频段邻近，故隔离度要求较高。基站与基站间干扰、基站与终端间干扰、终端与终端间影响都较大，3种干扰场景都需要规避。经分析，在共室分情况下，两系统合路器可以提供足够的隔离度，是不会存在互干扰的。但当WLANAP为放装型时，如果TD-LTE基站的室分天线和放装型WLANAP间的距离较近，空间隔离较小，将产生一定干扰。由于WLANAP抗阻塞指标较差，干扰主要为TD-LTE基站对WLANAP的阻塞干扰。

解决TD-LTE和放装型WLANAP之间的干扰，有以下解决方案：

方案1：频率隔离。优先选用E频段中的低频点部署TD-LTE，降低对WLANAP阻塞能力和工程隔离的要求。

方案2：工程隔离。为避免TD-LTE室分系统对WLANAP的干扰，需保证TD-LTE室分天线和WLAN AP天线间有1.5～4m以上的隔离距离（根据各地测试结果总结，受不同的WLANAP阻塞指标影响而变化）。

表1　LTE室内分布系统与其他系统的隔离度

方案3：提高WLANAP阻塞指标。后续在企标中加严放装型WALNAP的阻塞指标。当WLANAP阻塞指标提高至2370MHz处可抵抗-24dBm/20MHz的干扰信号时，能够保证TD-LTE室分天线与放装型WLAN AP在间隔2m时无干扰。

4　结束语

干扰问题一直是影响室内覆盖质量和用户网络体验的的重要障碍，如何有效地抑制和消除干扰，对于室内网络建设与优化也是一个重大的考验。本文根据实际网络建设与优化的情况，从优化角度分析了TD-LTE室内分布系统各种干扰。对如何规避TD-LTE基站对放装型WLAN AP的阻塞干扰，也给出了具体的解决方案。

参考文献

1王映民，孙韶辉等. TD-LTE技术原理与系统设计.北京：人民邮电出版社. 2010，6

2苏朝霞，孙忠利，苏朝阳，王闯. TD-LTE网络干扰研究.电信技术. 2015，1

3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.电信工程技术与标准化. 2012，7

4谭洪利，李寿鹏. WLAN与TD-LTE基站间干扰分析.移动通信. 2014，20

泰尔检测

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）