TD-LTE系统干扰分析

1、TDLTE体系滋扰阐发【摘要】文章对td-lte的体系表里滋扰的机理举行了体系阐发，并结合尺度中的装备性能最低要求盘算出典范环境下体系连续绝度要求，以及断绝度的实现要领。【关键词】td-lte滋扰断绝度1概述随着td-lte尺度的冻结、装备的成熟以及挪动互联网业务飞速生长，td-lte已经成为业界的存眷核心。而td-lte体系表里滋扰题目是网络摆设时必必要思量的关键题目之一。td-lte体系面对的滋扰包罗噪声pn、体系内滋扰iintra-syste和体系间滋扰iinter-syste，下面将别离对这三种滋扰举行阐发。2噪声噪声可以根据泉源分为吸收机内部噪声和外部噪声。吸收机内部噪声包罗导体的热

2、噪声和放大器的噪声放大；外部噪声是指来自吸收机以外的非挪动通讯发射机的电磁波信号，可以分为天然噪声和报酬噪声。一样平常在举行阐发时重要思量吸收机内部噪声，可通过以下式子盘算得到：pn=ktb+nf1此中：k：波尔兹曼常数bltzannnstant，1.38066210-23jk-1；t：开尔文绝对温度，一样平常盘算中取常温290k；b：吸收机有用带宽；nf：吸收机的噪声系数，尺度中一样平常取基站的噪声系数别离为7db。由于lte体系带宽在1.4hz20hz可变，而且接纳fda/s-fda的多址方法，用户现实只占用体系带宽中的一部门。因此，信道的热噪声程度也会随着占用带宽的变革而变革。3体系内滋

3、扰体系内滋扰是本挪动通讯体系内各无线网元收发单位之间的滋扰。3.1同频滋扰td-lte体系同小区下的差异用户下行接纳fda、上行接纳s-fda的多址方法，差异用户占用差异的、彼此正交的子载波，因此不存在3g体系中的同小区差异用户的多址滋扰题目。lte体系中的同频滋扰重要是同频的其他小区的滋扰，这也是lte体系中滋扰和谐、按捺技能要办理的题目。3.2ltetdd体系上下行链路间滋扰ltetdd体系接纳时分双工的方法，上下行信道事情在雷同的频点，通过上下行转换点设置上下行信道可占用的时隙。上行与下行之间由于时间转换点不同等、基站之间差异步或无线信号流传时延等，大概出现“重叠同时存在上行链路和下行链

4、路的时间点，引起endeb小区间或终端用户间的滋扰。1相邻小区间或同小区差异频率间的上下行转换点不同等假设相邻小区第二转换点设置差异，在上下行设置差异的时隙，会出现一个小区endeb发射时，另一个小区endeb正在吸收的环境，因此将出现比力严峻的上下行链路间滋扰，如图1所示：为了制止该类滋扰，方案中应留意：1结合各地区的上下行业务量需求特点，只管在成片的地区内接纳同一时隙分派方案；2在接纳差异时隙分派方案的地区接壤处，相邻两个接纳差异时隙分派方案的小区中，应有一个闭塞产生重叠的时隙，大概两个相邻小区通过检测重叠时隙上的滋扰强度，决定是否将用户继承分派在该重叠时隙上。2相邻小区间失同步在相邻的小

5、区之间同步基准不同等时，纵然小区间接纳雷同的转换点设置方案，由于起始时候差异，也会有“重叠时间点出现，如图2所示：lte的endeb之间一样平常接纳外接参考时钟源如gps或伽利略卫星体系实现同步。当外接参考时钟源阻碍，以及同步历程偏向过大时，都有大概出现ndeb之间失同步。根据3gppts36.133要求，接纳雷同频率、且有重叠覆盖地区的相邻ndeb之间，帧出发点的时间偏向应小于或即是3s覆盖间隔小于3k；假设满意该要求，那么相邻小区间的上下行滋扰时间很短，对网络的性能影响不大。在方案ltetdd体系的基站间同步时，应满意该要求。3无线流传时延大于转换点庇护时隙在无线信号流传历程中，随着流传间

6、隔的增长会形成流传时延。别的，在接纳挪动通讯直放站延伸小区覆盖间隔时，也会引入直放站装备的时延。流传间隔产生的时延为：=d/2此中，d是流传间隔，是光速。在一个小区内假设流传时延过大，也会引起终端的上行链路对四周其他终端的下行链路吸收形成滋扰。为了在endeb吸收端实现各终端的上行信号同步，终端必需提早必然的时间发奉上行的uppts和子帧2。如图3所示，以endeb发射端的时间作为基准，该时间提早量应该即是终端到endeb的无线传输时延，也就即是ndeb发射的下行信号到达终端的无线传输时延。假设以终端吸收到的下行信号时间作为基准，该时间提早量就是两倍的无线传输时延2。相对付吸收到的下行信号基准

7、，由于终端必要以2的时间提早量发奉上行uppts和子帧2，假设2大于dpts和uppts之间的庇护隔断gp，就会引起该终端的上行uppts信道滋扰四周其他终端吸收来自ndeb的dpts信道。因此，根据以下公式可确定不产生上下行滋扰的最大传输间隔即最大覆盖间隔：3此中，tgap是庇护时间隔断。根据尺度中的特别子帧设置，可盘算得出差异特别子帧设置格式下td-lte基站的最大覆盖间隔，如表1所示：假设存在挪动通讯直放站等转发装备，由于直放站装备内部的滤波器件固偶然延和光纤介质中的信号流传时延，会导致上述时延庇护隔断对应的最大覆盖间隔进一步缩校思量到该滋扰信号颠末远间隔的流传消耗后，信号功率已经比力薄

8、弱，工程中一样平常较少思量该滋扰的影响。4邻频滋扰由于装备滤波特性的非抱负性，滋扰也存在于利用相邻频率的各方之间。假设差异频率上的终端数目和位置漫衍雷同，从3gpp尺度中对吸收机的as和alr指标要求来看一样平常在30db以上，相对付同频滋扰，邻频滋扰对吸收机的影响小30db以上，即邻频滋扰比同频滋扰弱1000倍以上，可以忽略。4体系间滋扰4.1体系间滋扰范例从形成机理角度可分为邻频滋扰、杂散辐射、吸收机互调滋扰和壅闭滋扰。1邻频滋扰ai假设差异的体系分派了相邻的频率，就会产生邻频滋扰。由于收发装备滤波性能的非完善性，事情在相邻频道的发射时机走漏信号到被滋扰吸收机的事情频段内；同时被滋扰吸收机

9、也会吸收到事情频段以外其他发射机的事情信号。决定该滋扰的关键特性指标是发射机的alr和吸收机的as。2杂散辐射spuriuseissins由于发射机中的功放、混频、滤波等部门事情特性非抱负，会在事情带宽以外很宽的范畴内产生辐射信号重量不包罗带外辐射划定的频段，包罗电子热活动产生的热噪声、种种谐波重量、寄生辐射、频率转换产物以及发射机互调等。邻频滋扰和杂散辐射差异，邻频滋扰中所思量的滋扰发射机走漏信号指的是被滋扰吸收机所处频段间隔滋扰发射机事情频段较近，尚未到达杂散辐射的划定频段的环境，即有用事情带宽2.5倍以上大概事情带宽上下界限10hz以外的频段。当两体系的事情频段相差带宽2.5倍以上大概相

10、隔10hz以上时，滤波器非抱负性将重要表示为杂散滋扰。3吸收机互调滋扰吸收机互调滋扰包罗多滋扰源形成的互调、发射重量与滋扰源形成的互调txid、交织调制xd滋扰。多滋扰源形成的互调是由于被滋扰体系吸收机的射频器件非线性，在两个以上滋扰信号重量的强度比力高时所产生的互调产物。发射重量与滋扰源形成的互调是由于双工器滤波特性不抱负，所引起的被滋扰体系的发射重量走漏到吸收端，从而与滋扰源在非线性器件上形成互调。交织调制也是由于吸收机非线性引起的，在非线性的吸收器件上，被滋扰体系的调幅发射信号，与靠近吸收频段的窄带滋扰信号相混淆，将产生交织调制。4壅闭滋扰壅闭滋扰并不是落在被滋扰体系吸收带宽内的。但由于

11、滋扰信号功率太强，而将吸收机的低噪声放大器lna推向饱和区，使其不克不及正常事情。被滋扰体系可容许的壅闭滋扰功率一样平常要求低于lna的1db压缩点10db。根据差异滋扰形成的特性，邻频滋扰、杂散滋扰、互调滋扰都是落在被滋扰体系吸收机内，被其吸收而恶化通讯质量的；壅闭滋扰那么是在被滋扰体系吸收带宽以外，通过将被滋扰体系吸收机推向饱和而拦阻通讯的。对付落在被滋扰体系的吸收带宽内的滋扰，可以举行功率上的相加。总的滋扰功率为：4此中，pai、pse、pid别离为邻频滋扰、杂散滋扰、互调滋扰，单位为db。一样平常环境下，三种滋扰的强度相差较大；合成的滋扰功率将重要取决于此中最大的一项。纵然在最极度的环

12、境下，三种滋扰强度相称，总的滋扰功率增长4.5db，仍切合一样平常环境下滋扰指标留有的余量要求。因此工程中一样平常别离核算各滋扰环境是否满意体系指标要求，以简化阐发。4.2体系间滋扰阐发要领滋扰阐发的要领许多，3gpptr36.942中提到有两种：确定性盘算要领和仿真模拟要领。1确定性盘算要领也称最小容许耦合消耗liniuuplinglss盘算要领。确定性盘算要领的长处是简朴易行，可以较轻易地得到理论预计效果，所盘算的效果对应于最恶劣的环境，对应的l要求较严酷。确定性盘算要领是基于滋扰体系和被滋扰体系的有关参数，盘算出体系间要实现需要的滋扰按捺所必要的最小容许耦合消耗l。一样平常l接纳以下公式

13、盘算：l=滋扰源输出功率-衰减-容许的滋扰电平5根据收发装备的as/alr大概杂散信号功率、互调按捺要求等指标，结合其事情带宽和发射功率，可以盘算出到达必然滋扰按捺要求的l。1衰减对差异的滋扰范例取定为差异的参数：对邻道滋扰是air；对互调滋扰是互调按捺比。2容许的滋扰电平对带内滋扰一样平常可以根据容许的吸收敏捷度恶化程度确定后续盘算中取恶化量为1db；对带外壅闭滋扰一样平常由吸收装备lna的1db压缩点确定。3其他增益和衰减由于收发装备的指标是按“天线毗连处界说的，因此耦合消耗l包罗天线间相对增益、天线间空间消耗、外加滤波器的信号衰减、馈线及讨论的衰减等部门，在增长了外部滤波装备时，还包罗滤

14、波装备的信号衰减。2仿真模拟要领仿真模拟要领是对滋扰体系和被滋扰体系的基站、终端的发射功率、基站的负载等环境举行设定，通过仿真得出设定环境下的体系间滋扰环境。仿真模拟要领思量了功率操纵、用户漫衍等对体系间滋扰环境的影响，故对体系间的滋扰阐发比力全面，尤其是涉及到终端的滋扰场景。4.3体系连续绝度要求根据尺度中的吸收机和发射机性能要求，运用确定性盘算要领得出lte和其他体系包罗差异运营商的lte体系的断绝度要求，如表2所示：对应上述盘算效果，在现实体系中应用时需留意以下两点：1以上确定性盘算效果是根据单载波发射机思量的。假设滋扰体系现实设置了n载波，假设各载波的最大发射功率雷同，那么滋扰功率会成

15、倍增长，因此断绝度要求也需相应增长lgndb。2上述的滋扰断绝度盘算效果都是根据尺度最低要求举行的，现实体系装备的性能如da基站的杂散按捺程度应优于尺度的要求，因此现实组网傍边，基站的断绝度要求还应结合详细装备的性能指标举行核算。4.4体系间滋扰办理方案总体上，体系间滋扰办理方案重要有两种：天线空连续绝和加装断绝滤波器。别的，假设频谱资源相比拟力宽裕的话，可以机动设置载波得到庇护频带。1天线空连续绝天线空连续绝是使滋扰体系的发射天线与被滋扰体系的吸收天线保持必然的物理空间间隔角度，使得发射天线的电波经空间衰减后满意到达吸收天线端的恶化电平程度。根据工程施工的现实环境，可以利用铁塔或天面的差异平

16、台、差异位置举行天线的空连续绝，详细可以接纳程度断绝、垂直断绝和混淆断绝这三种方法。程度断绝度和间隔干系式如下：6垂直断绝度和间隔干系式如下：7此中：ih：滋扰体系发射天线与被滋扰体系吸收天线的程度断绝度db；iv：滋扰体系发射天线与被滋扰体系吸收天线的垂直断绝度db；gtx：滋扰体系发射天线朝向被滋扰体系吸收天线的发射增益dbi；grx：被滋扰体系吸收天线朝向滋扰体系发射天线的吸收增益dbi；dh：天线程度隔断；dv：天线垂直隔断；：无线电波长，如为杂散滋扰，应取被滋扰体系吸收频段波长；如为壅闭滋扰，应取滋扰体系发射频段波长。其量纲保持与dh、dv雷同。假设gtx+grx=0dbi，根据上述

17、公式可盘算出体系间空连续绝度要求，如表3所示：根据表3的盘算效果，ev-d和lte的垂直间隔要求7以上，实现起来很困难。现实上，根据天线断绝度实测研究，当天线间距比力远时，所实现的断绝度要小于履历公式盘算效果，纵然垂直间隔到达7，也很难到达100db的断绝度。平凡天线共址时只能实现50db70db的断绝度，可见ev-d基站天线很难和td-lte基站天线共址建立，需结合天面天然大概报酬设置的拦截增长天线之间的断绝度。gs体系和td-lte体系共站时，也要包管充足的垂直断绝，以制止彼此之间的滋扰。2加装断绝滤波器滤波器分为两种：带阻滤波器和带通滤波器。详细网络方案需留意：1对同频加性滋扰需在发端加

18、装带阻滤波器，以低落吸收频段内的功率；对壅闭滋扰那么需在收端加装带通滤波器，以低落吸收频段外的功率。2尽大概利用天线架设位置的停滞物，可以别的接纳增长断绝板的要领。3进步发射滤波器性能，如针对每一个频点接纳窄带滤波器来举行滤波，可以淘汰天线断绝要求。4接纳线性功放，低落功放后信号的杂散。根据邻频滋扰阐发的效果可知，ltefdd和tdd体系之间无法邻频共存。因此将来在做频率方案时，假设条件容许，应只管留有富足的庇护频带，制止差异运营商的ltefdd和tdd体系邻频共存。假设lte体系下行发射频段和现有2g/3g体系的上行吸收频段相邻，大概lte体系上行吸收频段和现有2g/3g体系的下行发射频段相邻，也应只管留有富足的庇护频带，制止邻频滋扰过大影响体系性能。5总结根据确定性阐发，除ev-d体系外，一样平常通过空连续绝可满意td-lte体系和其他体系的滋扰断绝要求。别的必要留意的是，本文的盘算效