TDLTE室分建设中的干扰抑制方法

■■■1 ■电信工程技水与标項化T D -L T E 雜2019年第1期TD -LTE 室分建设中的干扰抑制方法杨志华，韩晓亮，白巍，高超(中国移动通信集团设计院有限公司河北分公司，石家庄050021)摘要T D -L T E 室内分布系统建设中遇到的干扰问题可分为系统间干扰和系统内干扰两部分。

系统间干扰主要包 括杂散干扰、互调干扰、阻塞干扰3类，在室分系统中3种干扰会同时影响网络性能；系统内干扰主要是采用 OFDM 技术带来的多邻区同频干扰。

本文主要对T D -L T E 室内分布系统建设中遇到的干扰问题进行分析并提 出了初步的解决方案。

关键词T D -L T E 分布系统；系统间干扰；OFDM ;同频干扰中图分类号TN929.5文献标识码A文章编号1008-5599 (2019) 01-0006-05TD -LTE 系统中的干扰问题可分为系统间干扰和系统内干扰两类。

通常为节省投资，TD -LTE 室内分布系 统都会优先与原有的通信系统共址建设，而当TD-LTE 与异系统共址共存时，不同系统间均可能作为干扰源 对其它系统产生干扰。

TD -LTE 采用正交频分多址 (OFDMA ), OFDMA 技术利用频率之间的正交性作为 区分用户的方式，将用户的信息承载在相互正交的不同 子载波上，可以有效地提升频谱效率。

但是在小区边缘， 由于相邻小区间使用的时频资源相同，会造成严重的同 频干扰。

通信系统中的干扰会造成系统吞吐率下降，影 响网络建设指标，对用户体验造成严重影响。

因此，如 何解决这两类干扰是TD -LTE 室内分布系统设计中需 要考虑的重点问题。

1系统间干扰1.1系统间干扰的分类通常来讲，通信系统间的干扰都是由于接收机频带收稿日期= 2018-08-02内收到了异系统产生的干扰信号，造成接收机性能下降。

系统间干扰可以大体分为杂散干扰、阻塞干扰和互调干 扰3类。

(1)杂散干扰：每个通信设备的接收机都有特定的接收频带，当干扰设备发射的信号以噪声的形式落入被干 扰系统的接收频带内，就会对有用信号造成杂散干扰。

形 成杂散干扰的原因主要是两系统间的隔离度不够，或是干 扰基站发射的带外信号衰减不足，落入被干扰系统接收带 宽内信号太强，导致接收机噪声基底抬升，形成干扰。

(2)互调干扰：互调(IM )是指两个以上单频信号通过非线性系统时，在时域失真，在频域就会产生的一 系列基本频率分量的组合。

如果这些组合频率正好落在 某个通信系统的接收带宽内，就会降低接收机的性能， 形成互调干扰。

通常室内分布系统都是由无源器件组成的，当多系统信号经过无源器件时就会产生互调信号， 因此在分布系统合路建设时要尤其注意互调干扰。

(3) 阻塞干扰：是指被干扰系统的接收机接收到频带外的强信号，超过了接收机的最大允许功率，引起的62019年第1期T D-L T E雜电信工趕技木患标碓化接收机饱和失真造成的干扰。

如果接收到的有用信号较 弱，受到的阻塞干扰影响会更严重。

在室内分布系统共建共享时，除了需要关注杂散干 扰和阻塞干扰外，由于分布系统无源器件较多，合路的 系统频段各异，产生的互调干扰会落在某个系统接收频 带内，且互调干扰无法用滤波器滤除，因此在分布系统 设计时需要特别关注。

1.2系统间的隔离度根据3GPP制定的相关通信协议规定的干扰源系统发射指标和被干扰系统接收指标，可以计算出各系统 之间的隔离度。

系统间的隔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，包括空间损耗和馈线损耗。

1.3室分系统中的干扰抑制措施在室分系统中，TD-LTE系统有两种建设方式，一 种是与其它系统合路建设，一种是各系统独立建设。

当损耗是降低干扰的主要手段；当二者独立建设分布系统 时，分布系统损耗和空间隔离是最主要的减少干扰措施。

输入功率乃 异频合路器图1TD-LTE与异系统合路建设如图1所示，当T D-L T E与异系统共分布建设时，从T D-L T E信源到天线之间共有3段损耗：插人损耗 心、合路器隔离度4和插人损耗4。

由于异系统信源是 在合路器前端合路，所以为避免干扰，插入损耗心与 合路器隔离度4之和必须大于MCL,即：Li~\~Ic^MCL在实际工程中，移动的GSM、DCS、TD-SCDMA 以及合路型W L A N都是与T D-L T E共用的分布系统, 为避免干扰，在设计时选用合路器的隔离度^要大于M C L-L1〇当TD-LTE与异系统独立建设时，如图2所示，两个系统天线间的损耗有3段：插入损耗心、空间隔离 度/s和插入损耗3段损耗之和必须大于MCL,即L]+Is+L1^MCL联通和电信的 CDMAlx、CDMA2000、WCDMA 和放装型W L A N都是跟T D-L T E分布系统独立建设，所以两个系统间的空间隔离度是主要设计指标。

通常TD-LTE和CDMA系统的输入功率尸尸43 dBm,按照无委的电磁辐射要求，天线的输出功率尸。

=15 dBm,所以插入损耗乃-^=28dB。

按照最大MCX= 87 dB计算，空间隔离度/s >^<^-^-^=87-28-28=31 dB。

根据自由空间的衰减因子传播模型，Pa仂乃〇»(£/5)=凡(£/。

)+10/2log(c?/cg+i?，在 E频段距天线1m处d…=39.4 dB>J s。

所以当两个系统的天线相 距l m以上时，即可满足隔离度要求。

放装型WLAN的A P自带天线，插入损耗L2=0, 所以TD-LTE与放装型WLAN空间隔离度/s>[厂12=87-28-0=59 (18。

为保障两个系统正常工作，放 装型AP与TD-LTE分布系统的天线要保持3 m以上 间距。

综上，抑制室内分布系统间的干扰有常用的两种 办法，一是选用高隔离度的合路器，目前集团的集釆产 品都可以满足设计指标；二是保证各系统间天线的间 距。

如果受现场条件限制，天线间距无法满足要求，可 在干扰系统中加装带通滤波器，抑制带外噪声，降低干 扰。

工程上常在W L A N系统中加装带通滤波器，减少平均速率v s 重叠区域速率不同SINR 对应速率分析SINR ：0-3 SINR ： 3 SINR ： 9 SINR ： 12(b i t /s )电信工程铽木与标艰优2019圧第I 期与TD -LTE 系统之间的干扰。

2系统内部干扰2.1多邻区同频干扰产生原理TD -LTE 网络釆用OFDM 编码技术对信号进行调制，这使得TD -LTE 继承了 OFDM 编码技术带来的频 率高效等特点，但同时也难以避免OFDM 编码技术自 身带来的诸如多邻区同频干扰等不利影响。

OFDM 技术 的基本原理是将载波资源划分为多个正交的子载波，在 接收端再将正交的信号分离，因此小区内部之间是没有 千扰的。

但是由于TD -LTE 通常采用20 MHz 带宽组网， 频点资源有限，所以在不同的小区会釆用相同的时频资 源，在重叠覆盖的区域就会产生多邻区同频干扰，导致 整体网络性能下降，影响用户的体验，尤其是在小区边 缘造成的干扰会更严重。

2.2同频干扰规避方法合理规划网络结构是减少同频干扰的重要手段，同 时釆用小区间干扰协调(ICIC )、频率选择性调度(FSS )、 多点协作传输(CoMP )等优化手段也可以在一定程度上 减轻同频干扰带来的影响。

在TD -LTE 室内分布系统 设计中可以遵循以下两条基本原则减少千扰。

(1)合理规划小区边界：需要根据不同的场景设计合理的小区切换带，减少重叠覆盖的区域。

室内场所天 然的物理隔断可以作为两个小区之间的切换区域，对于大型商场应避免在中空区域划分小区，小区边界应设置 在楼梯间、仓储区域；对于大型场馆，应该以子展区为单位划分小区，将走道和入口处划分为同一个小区；对 于交通枢纽小区边界应优先设置在安检区域和走廊连接 区域。

同时，在小区边界处可以放置定向天线，或将天 线放置在柱子、延伸墙体后面等位置，控制天线的背瓣 功率，达到减小重叠覆盖区域的效果。

⑵插花组网：假设TD -LTE 采用20 MHz 带宽 组网，在E 频段会有2个20 MHz 频点和1个10 MHz 频点。

不同频段的子载波之间是没有影响的，所以相邻 的小区间采用不同的频点可以有效避免同频干扰。

2.3重叠覆盖区域设计原则由于室内分布场景较多，在一些楼宇结构复杂、人 流量大的物业点不可避免的会产生重叠覆盖区域，造成 同频干扰。

为了探究同频干扰对室分系统下载速率的影 响程度，本文对40个大型开阔场景的重叠覆盖区域进 行了测试。

在室分系统中小区的平均下载速率在60Mbit/s 以上即为达标。

从图3可知，当小区平均下载速率为 60 Mbit /s 时，对应的重叠覆盖区域内的下载速率约为 25 Mbit /s 。

当小区内的SINR 值大于12 dB 时，重叠图3重叠区域下载速率与SINR 值的关系T D -L T E 雜(s /.^q s )讲铟菌凶#_图5重®覆盖小区数与邻区电平差的关系2019年第1期T D -L T E 雜电信工趕技木患标碓化区域内下载速率大于25 M bit/s 的概率在95%以上，也 就是说，当小区内的SINR 值大于12 dB 时，可以保证 有重叠覆盖区域的小区下载速率达到60 M bit/s 以上。

测试结果显示小区内信号的SINR 值与重叠覆盖区 域内的主邻小区RSRP 电平的差值有关，如图4所示， 下载速率与主小区的SINR 值基本呈线性，都会随着主 小区与邻区RSRP 电平差值的减小而迅速下降。

为了保 证SINR 值达标，重叠覆盖区域内主小区信号的电平值 要尽量提高，相邻小区的电平值要尽量降低。

随着邻区电平差值增加，重叠覆盖区域内可以容纳 的小区数也会增加。

从图5可知，对于单路系统，在保 证SINR 值大于12的情况下，邻区电平差为4 dB 时， 可以容纳2个小区；邻区电平差为7 dB 时，可以容纳3个小区；邻区电平差为9 dB 时，可以容纳4个小区。

对于双路系统，邻区电平差为5 dB 时，可以容纳2个 小区；邻区电平差为8 dB 时，可以容纳3个小区；邻 区电平差为10 dB 时，可以容纳4个小区。

从测试结果可知，当重叠区域无法避免时，需要尽 可能增加主小区与邻小区RSRP 电平差。

拟合分析重叠 覆盖比例与室分整体速率间关系，要满足小区整体速率 达标，重叠覆盖区域内有2个小区的比例不超过25%， 有3个小区的比例不超过18%，有4个小区的比例不超 过14%，重叠小区数量建议不超过4个，如表1所示。

3结束语TD -LTE 室内分布系统建设时会遇到各种干扰问题，对网络的性能指标造成了一定影响。