TD-LTE与WLAN系统间干扰分析-

1、TD-LTE与WLAN系统间干扰分析无线技术研究所概述TD-LTE与WLAN系统基站间的干扰TD-LTE基站和WLAN终端间的干扰TD-LTE终端和WLAN基站间的干扰TD-LTE终端和WLAN终端间的干扰干扰规避建议内部资料注意保密中国移动通信研究院CHINA MOBILE RESEARCH INSTITUTEPage 2of 46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；但这种不同系统分配邻频的情况比较少见；杂散辐射由于发射机中的功放、混频器和滤波器等器件的非线性，会在工作频带以外很宽的范围内产生辐射信号分量, 包括热噪声

2、、谐波、寄生辐射、频率转换产物和互调产物等；当这些发射机产生的干扰信号落在被干扰系统接收机的工作带内时，抬高了接收机的噪底，从而减低了接收灵敏度；互调干扰互调干扰主要是由接收机的非线性引起的，后果也是抬高噪底，降低接收灵敏度；种类包括多干扰源形成的互调、发射分量与干扰源形成的互调和交调干扰；阻塞干扰阻塞干扰并不是落在被干扰系统接收带内的，但由于干扰信号过强，超出了接收机的线性范围，导致接收机饱和而无法工作；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。内部资料注意保密中国移动通信研究院CHINA MOBILE RESEARCH INSTITUTEPage 4of 46系统间的隔

3、离度通常用最小耦合损耗MCL来表示MCL是指发射基站到接收基站之间的路径损耗，包括天线增益和馈线损耗；为了得到足够的隔离度，需要遵守以下三条规避准则：杂散干扰规避准则：被干扰基站从干扰基站接收到的杂散辐射信号强度应比它的接收机噪底低7dB；被干扰终端接收到的杂散辐射信号强度应比它的接收机噪底低0dB；互调干扰规避准则：在被干扰基站生成的三阶互调干扰电平比它的接收机噪底低7dB；阻塞干扰规避准则：被干扰基站从干扰基站接收到的总载波功率应比接收机的1dB压缩点低5dB；如果满足了这个隔离度，被干扰基站的接收机灵敏度只下降0.8dB，被干扰终端的接收机灵敏度只下降3dB，这对于绝大多数系统都是可以接

4、受的。内部资料注意保密中国移动通信研究院CHINA MOBILE RESEARCH INSTITUTEPage 5of 46交叉时隙干扰WLAN下行时隙不同步，它们之间存在着复杂的干扰关系；为CSMA/CA接入系统，TD-LTE为TDD系统，它们上干扰场景TD-LTE与WLAN系统基站间的互干扰TD-LTE基站和WLAN终端间的互干扰TD-LTE终端和WLAN基站间的互干扰TD-LTE终端和WLAN终端间的互干扰干扰分类WLAN工作于24002483.5M，为不需要License的ISM频段；根据目前频谱规划，TD-LTE可能工作于23202370M；两系统间尚有30M隔离带，不存在邻频干扰，

5、下面仅分析杂散干扰和阻塞干扰。内部资料注意保密中国移动通信研究院CHINA MOBILE RESEARCH INSTITUTEPage 6of 46概述TD-LTE与WLAN系统基站间的干扰基本干扰分析设备实现情况室分测试情况干扰隔离措施TD-LTE基站和WLAN终端间的干扰TD-LTE终端和WLAN基站间的干扰TD-LTE终端和WLAN终端间的干扰内部资料注意保密中国移动通信研究院CHINA MOBILE RESEARCH INSTITUTEPage 9of 46根据我国无委型号核准测试标准，30dBm/MHz；WLAN杂散指标为-假设TD-LTE接收机的噪声系数为5dB，则在1MHz带宽内

6、的噪底为：-174+10log（1M）+5=-109dBm；按照规避准则一，发射杂散信号经空间耦合后应比接收机噪底低7dB，则所需最小空间耦合MCL为：MCL=-30-（-109-7）=86dB；根据协议指标为-15dBm36.104；中的指标，LTE在和WLAN 系统共存时的CW阻塞WLAN生阻塞干扰所需要的隔离度为基站最大发射功率为27dBm：，可得到WLAN不对LTE 基站产MCL= 27-(-15)=42dB；考虑到WLAN为高峰均比的宽带信号，此MCL可再提高至约57dB；内部资料注意保密中国移动通信研究院CHINA MOBILE RESEARCH INSTITUTEPage 10o

7、f 46杂散干扰阻塞干扰杂散干扰容限根据协议36.104中的指标，LTE在WLAN频段范围内的杂散指标为-30dBm/MHz。假设WLAN接收机的噪声系数为5dB，则在1MHz带宽内的噪底为：-174+10log（1M）+5=-109dBm；按照规避准则一，发射杂散信号经空间耦合后应比接收机噪底低7dB，则所需最小空间耦合MCL为：MCL=-30-（-109-7）=86dB；阻塞干扰容限WLAN没有统一的阻塞干扰要求，根据WLAN设备厂商提供的数据，20dBm设备的阻塞指标为-5dBm，27dBm设备的阻塞指标为-20dBm50M，-40dBm30M；假设LTE 基站最大发射功率46dBmLT

8、E不对WLAN基站产生阻塞干扰所需要的隔离度为MCL= 46-(-40)=86dB内部资料注意保密中国移动通信研究院CHINA MOBILE RESEARCH INSTITUTEPage 11of 46TD-LTE在室外，WLAN在室内当WLAN系统工作于室内，分布式系统损耗仍为17dB，全向天线增益3dBi，TD-LTE工作于室外，定向天线18dBi，墙体损耗20dB，则所需天线间距离为垂直距离为0.4米，水平间距为32米，梯形间距介于0.432米之间；TD-LTE和WLAN皆在室外当WLAN和TD-LTE系统都工作于室外街道站方式，则所需天线间距离为垂直距离为3.5米，水平间距为200米；

9、内部资料注意保密中国移动通信研究院CHINA MOBILE RESEARCH INSTITUTEPage 20of 46TD-LTE在室外，WLAN在室内TD-LTE基站和WLAN AP干扰结论当WLAN系统工作于室内，分布式系统损耗仍为17dB，全向天线增益3dBi，TD-LTE工作于室外，定在室内环境下，TD-LTE和WLAN可以通过异频合路器或分室分系统来实现所需要的隔离度；向天线18dBi，墙体损耗20dB，则所需天线间距离为分别工作于室内和室外时由于距离远和墙体穿透损耗也很容易垂直距离为0.4米，水平间距为32米，梯形间距介于0.4实现隔离；32米之间；但如果同时工作于室外环境，只能

10、采用垂直布放天线形式，且施工较困难。TD-LTE和WLAN皆在室外当WLAN和TD-LTE系统都工作于室外街道站方式，则所需天线间距离为垂直距离为3.5米，水平间距为200米；内部资料注意保密中国移动通信研究院CHINA MOBILE RESEARCH INSTITUTEPage 21of 46概述TD-LTE与WLAN系统基站间的干扰TD-LTE基站和WLAN终端间的干扰基本干扰分析设备实现情况室分测试情况干扰隔离措施TD-LTE终端和WLAN基站间的干扰TD-LTE终端和WLAN终端间的干扰内部资料注意保密中国移动通信研究院CHINA MOBILE RESEARCH INSTITUTEPa

11、ge 22of 46宽松条件考虑以下因素功率控制由于TD-LTE的下行和WLAN终端的上行都没有功率控制，因此无法利用减小发射功率来减小杂散干扰；设备性能的优化实际的TD-LTE基站的杂散指标可有36dB余量，也可在规范中加严30dB以上，或者通过外置滤波器达到同样的效果；由于WLAN终端已经非常普及，其杂散指标加严并无意义，外置滤波器同样不可行，但其实际的杂散指标有1030dB余量；增加工作频点间距由于TD-LTE基站对WLAN终端的干扰相对容易解决，WLAN终端对TD-LTE基站的干扰为主要矛盾；如果TD-LTE工作在2.3G低端频率，则由于WLAN终端滤波器的作用，可以增加约20dB的带

12、外抑制；允许更大的降敏按照干扰规避准则，原分析中TD-LTE基站只允许降敏0.8dB（干扰低于底噪7dB）；考虑到并非所有时刻TD-LTE基站都受到WLAN终端的干扰，借鉴原来的TD-SCDMA情况下，可容忍降敏受到邻频非同步系统干扰时的干扰容限，在系统吞吐量损失11dB（为了保护我司的TD-SCDMA系统，我们已在5%3GPP和CCSA中将此判据推翻）；内部资料注意保密中国移动通信研究院CHINA MOBILE RESEARCH INSTITUTEPage 29of 46宽松条件考虑以下因素功率控制由于TD-LTE的下行和WLAN终端的上行都没有功率控制，因此无法利用减小发射功率来减小杂散干

13、扰；设备性能的优化实际的TD-LTETD-LTE基站的杂散指标可有以上，或者通过外置滤波器达到同样的效果；基站和WLAN36dB终端干扰结论余量，也可在规范中加严30dB由于WLAN终端已经非常普及，其杂散指标加严并无意义，外置滤波器同样不可行，但其实际的杂散指标有1030dB余量；增加工作频点间距由于TD-LTE基站和WLAN终端之间的干扰并不由于TD-LTE基站对WLAN终端的干扰相对容易解决，WLAN终端对TD-LTE基站的干扰为主要矛盾；太严重，最严格条件下需空间隔离2米，宽松条如果TD-LTE件下更加容易实现隔离工作在2.3G低端频率，则由于WLAN终端滤波器的作用，可以增加约20d

14、B的带外抑制；允许更大的降敏按照干扰规避准则，原分析中TD-LTE基站只允许降敏0.8dB（干扰低于底噪7dB）；考虑到并非所有时刻TD-LTE基站都受到WLAN终端的干扰，借鉴原来的TD-SCDMA情况下，可容忍降敏受到邻频非同步系统干扰时的干扰容限，在系统吞吐量损失17dB（为了保护我司的TD-SCDMA系统，我们已在5%3GPP和CCSA中将此判据推翻）；内部资料注意保密中国移动通信研究院CHINA MOBILE RESEARCH INSTITUTEPage 30of 46概述TD-LTE与WLAN系统基站间的干扰TD-LTE基站和WLAN终端间的干扰TD-LTE终端和WLAN基站间的干

15、扰基本干扰分析设备实现情况室分测试情况干扰隔离措施TD-LTE终端和WLAN终端间的干扰内部资料注意保密中国移动通信研究院CHINA MOBILE RESEARCH INSTITUTEPage 31of 46设备实现情况TD-LTE终端的杂散目前尚无实测结果，通常具有3dB以上余量；WLAN AP的实测杂散如前节所述，工作于2412M的信号，在2360M有10dB余量，在2310有30dB余量；内部资料注意保密中国移动通信研究院CHINA MOBILE RESEARCH INSTITUTEPage 33of 46设备性能的优化实际的TD-LTE终端的杂散指标约有3dB余量，我们可在预留30M过

16、渡带的条件下在规范中加严30+8=38dB；随着TD-LTE终端到吸顶天线距离的减小，WLAN AP对TD-LTE终端的干扰可能逐渐成为主要矛盾，据计算，TD-LTE终端在1.6米以外即可免受干扰；增加工作频点间距如果WLAN工作在2.4G高端频率，则由于TD-LTE终端滤波器的作用，可以增加约20dB的带外抑制；但其他运营商的WLAN网络不宜协调；将TD-LTE工作于2.3G低端频率，可减小WLAN AP的杂散和增强抗阻塞能力；允许更大的降敏按照干扰规避准则，原分析中WLAN AP只允许降敏0.8dB（干扰低于底噪7dB）；考虑到并非所有时刻WLAN AP都受到TD-LTE终端的干扰，借鉴原

17、来的TD-SCDMA受到邻频非同步系统干扰时的干扰容限，在系统吞吐量损失5%情况下，可容忍降敏11dB（为了保护我司的TD-SCDMA系统，我们已在3GPP和CCSA中将此判据推翻）；当WLAN终端距离WLAN吸顶天线较近或传播条件较好时，由于上行有用信号强度较大，WLAN AP即使有适当的降敏，对此单个用户的性能影响也很小；内部资料注意保密中国移动通信研究院CHINA MOBILE RESEARCH INSTITUTEPage 39of 46设备性能的优化实际的TD-LTE终端的杂散指标约有3dB余量，我们可在预留30M过渡带的条件下在规范中加严30+8=38dB；随着TD-LTE终端到吸顶

18、天线距离的减小，WLAN AP对TD-LTE终端的干扰可能逐渐成为主要矛盾，据计算，TD-LTE终端在1.6米以外即可免受干扰；增加工作频点间距TD-LTE终端和WLAN AP干扰结论在理想的TD-LTE上行功率情况下，如果允许WLAN AP如果WLAN工作在2.4G高端频率，则由于TD-LTE终端滤波器的作用，可以增加约20dB的带外抑制；降敏3dB以上，则基本可以避免相互间的干扰；但其他运营商的WLAN网络不宜协调；如果将WLAN工作在2.4G高端频率，则互干扰更小；将TD-LTE工作于2.3G低端频率，可减小WLAN AP的杂散和增强抗阻塞能力；但不宜协调；允许更大的降敏TD-LTE尽量

19、工作在2.3G中、低端频率，避免与WLAN按照干扰规避准则，原分析中WLAN AP只允许降敏0.8dB（干扰低于底噪7dB）；邻频；最恶劣条件下，如TD-LTE终端由室外切换至室内时，考虑到并非所有时刻WLAN AP都受到TD-LTE终端的干扰，借鉴原来的TD-SCDMA受到邻频非同步系统干扰时的干扰容限，在系统吞吐量损失5%情况下，需将其在2.4G处的杂散需加严至-58dBm以下；可容忍降敏17dB（为了保护我司的TD-SCDMA系统，我们已在3GPP和CCSA中将此判据推翻）；当WLAN终端距离WLAN吸顶天线较近或传播条件较好时，由于上行有用信号强度较大，WLAN AP即使有适当的降敏，

20、对此单个用户的性能影响也很小；内部资料注意保密中国移动通信研究院CHINA MOBILE RESEARCH INSTITUTEPage 40of 46概述TD-LTE与WLAN系统基站间的干扰TD-LTE基站和WLAN终端间的干扰TD-LTE终端和WLAN基站间的干扰TD-LTE终端和WLAN终端间的干扰基本干扰分析设备实现情况室分测试情况干扰隔离措施两个独立终端一个笔记本带两种上网卡双模CPE内部资料注意保密中国移动通信研究院CHINA MOBILE RESEARCH INSTITUTEPage 41of 46概述TD-LTE与WLAN系统基站间的干扰TD-LTE基站和WLAN终端间的干扰T

21、D-LTE终端和WLAN基站间的干扰TD-LTE终端和WLAN终端间的干扰基本干扰分析设备实现情况室分测试情况干扰隔离措施两个独立终端一个笔记本带两种上网卡双模CPE内部资料注意保密中国移动通信研究院CHINA MOBILE RESEARCH INSTITUTEPage 47of 46设备性能的优化实际的TD-LTE终端的杂散指标约有3dB余量，也可在规范中加严6dB；在预留30M过渡带的情况下可加严30+6=36dB；进一步加严TD-LTE终端，则WLAN终端的干扰成为主要矛盾，由于WLAN终端的先入性和普及性，对其加严指标并无意义；增加工作频点间距如果TD-LTE工作在2.3G低端频率，则

22、由于终端滤波器的作用，WLAN终端可以增加约30dB的带外抑制；允许更大的降敏按照干扰规避准则，原分析中终端只允许降敏3dB（干扰低于底噪0dB）；考虑到并非所有时刻WLAN 终端和TD-LTE终端都受到对方的干扰，借鉴原来的TD-SCDMA受到邻频非同步系统干扰时的干扰容限，在系统吞吐量损失5%情况下，可容忍降敏11dB；当两终端距离吸顶天线较近（如1.5米）时，由于下行有用信号强度也增大21dB，终端则可允许有相应的降敏；内部资料注意保密中国移动通信研究院CHINA MOBILE RESEARCH INSTITUTEPage 50of 46两终端位于覆盖边缘-传播条件恶劣计入以下三个因素T

23、D-LTE终端杂散指标加严36dB两系统工作频点拉远为WLAN带来额外的30dB带外抑制吞吐量评估法可降敏11dB两终端间距需0.25米；两终端距吸顶天线较近（1.5米）-传播条件良好计入以下四个因素TD-LTE终端杂散指标加严36dB或功控导致干扰下降21dB两系统工作频点拉远为WLAN带来额外的30dB带外抑制吞吐量评估法可降敏11dB有用信号增强21dB两终端间距只需0.023米；内部资料注意保密中国移动通信研究院CHINA MOBILE RESEARCH INSTITUTEPage 51of 46两终端位于覆盖边缘-传播条件恶劣计入以下三个因素TD-LTE终端杂散指标加严36dBTD-

24、LTE两系统工作频点拉远为吞吐量评估法可降敏终端和WLAN APWLAN带来额外的30dB带外抑制11dB干扰结论两终端间距需在满足本页所述条件的情况下，在距离基站天线较近0.25米；两终端距吸顶天线较近（时两个单模终端如保证间距0.023米即可；随着距基站天线越远，干扰逐渐增加，到天线覆盖边1.5米）-传播条件良好计入以下四个因素界是终端间距需达到0.25米；可通过资源调度、影响；TD-LTE终端杂散指标加严AMC、下调服务等级来降低干扰的36dB或功控导致干扰下降21dB两系统工作频点拉远为WLAN带来额外的30dB带外抑制吞吐量评估法可降敏11dB有用信号增强21dB两终端间距只需0.0

25、23米；内部资料注意保密中国移动通信研究院CHINA MOBILE RESEARCH INSTITUTEPage 52of 46概述TD-LTE与WLAN系统基站间的干扰TD-LTE基站和WLAN终端间的干扰TD-LTE终端和WLAN基站间的干扰TD-LTE终端和WLAN终端间的干扰基本干扰分析设备实现情况室分测试情况干扰隔离措施两个独立终端一个笔记本带两种上网卡双模CPE内部资料注意保密中国移动通信研究院CHINA MOBILE RESEARCH INSTITUTEPage 53of 46一个笔记本上带TD-LTE和WLAN两种上网卡，或内嵌一个，外插一个；需同时工作与两个独立终端的情况相似

26、，需保证0.25米的间距，否则位于天线覆盖区边缘时吞吐量会受到较大影响；不同时工作由于同一时间只有一个模式工作，两种终端模块互不干扰，可以共存一个终端上；内部资料注意保密中国移动通信研究院CHINA MOBILE RESEARCH INSTITUTEPage 54of 46概述TD-LTE与WLAN系统基站间的干扰TD-LTE基站和WLAN终端间的干扰TD-LTE终端和WLAN基站间的干扰TD-LTE终端和WLAN终端间的干扰基本干扰分析设备实现情况室分测试情况干扰隔离措施两个独立终端一个笔记本带两种上网卡双模CPE内部资料注意保密中国移动通信研究院CHINA MOBILE RESEARCH INSTITUTEPage 55of 46双模CPE内嵌TD-LTE和WLAN两种模块WLAN模块用于室内WLAN终端的接入；TD-LTE模块用于向TD-LTE室内系统或室外宏站Backhaul；如果向室外宏站回