張磊

（華為技術(shù)有限公司，北京 100077）

TD-SCDMA與TD-LTE共用F頻段組網(wǎng)干擾分析與驗(yàn)證

張磊

（華為技術(shù)有限公司，北京 100077）

隨著MBB時(shí)代的到來，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)呈現(xiàn)出快速發(fā)展的趨勢，受制于終端普及等因素，4G網(wǎng)絡(luò)在完全成為主力MBB承載網(wǎng)之前，3G網(wǎng)絡(luò)將得到快速的發(fā)展。因此，在未來3G和4G業(yè)務(wù)不平衡的熱點(diǎn)區(qū)域，可能出現(xiàn)3G網(wǎng)絡(luò)個(gè)別超熱點(diǎn)區(qū)域出現(xiàn)A頻段15 MHz+F頻段15 MHz不足的可能，需要更多的頻譜進(jìn)行擴(kuò)容，可能出現(xiàn)TDSCDMA/TD-LTE均使用F頻段低20 MHz場景。本文就TD-SCDMA與TD-LTE網(wǎng)絡(luò)使用相同頻點(diǎn)組網(wǎng)情況下的干擾進(jìn)行分析驗(yàn)證。

TD-LTE；TD-SCDMA；TDD；同頻組網(wǎng)；干擾

1 理論分析

TD-SCDMA與TD-LTE共用F頻段時(shí)，系統(tǒng)間互干擾包括以下幾種場景：BS-BS干擾、MS-MS干擾、BS-MS干擾。

對于F頻段共存的TD-SCDMA與TD-LTE系統(tǒng)來說，上下行時(shí)隙必須對齊。在同步場景下，BS-BS、MS-MS之間不存在干擾。

在分析多系統(tǒng)干擾共存時(shí)，有兩種方法：第一種，根據(jù)被干擾系統(tǒng)接收機(jī)靈敏度惡化XdB（比如1 dB或3 dB）所允許的干擾信號功率為底線，結(jié)合干擾系統(tǒng)的發(fā)射功率并采用一定的傳播模型來計(jì)算二者共存所需的隔離距離。干擾類型主要是基站與基站之間的干擾。第二種，對于系統(tǒng)內(nèi)本身采用同頻組網(wǎng)場景，可以從功率譜密度對比鄰區(qū)發(fā)生變化時(shí)本小區(qū)內(nèi)干擾水平的相對變化，這種方法考慮了現(xiàn)網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及無線環(huán)境等因素。

對于TD-SCDMA/TD-LTE在F頻段低20 MHz同頻組網(wǎng)，同時(shí)時(shí)隙結(jié)構(gòu)對齊，不存在基站與基站之間的干擾，采用第二種方法進(jìn)行分析更符合實(shí)際網(wǎng)絡(luò)部署情況，具體分析如下。

1.1 TD-LTE對TD-SCDMA同頻干擾

1．1．1 功率譜密度的變化

對于干擾源發(fā)射功率：下行方向，TD-SCDMA H載波發(fā)射為33 dBm/1.6 MHz（或36 dBm/1.6 MHz），TD-LTE發(fā)射功率為40 W（對應(yīng)46 dBm），等效TDSCDMA帶寬的發(fā)射功率為35 dBm/1.6 MHz；上行方向，TD-SCDMA終端最大發(fā)射功率為24 dBm，TDLTE終端最大發(fā)射功率為23 dBm，由于TD-SCDMA和TD-LTE終端在技術(shù)體制上的差異，如功控算法、上行占用帶寬，調(diào)度等，功率譜密度處于變化之中，可認(rèn)為TD-LTE和TD-SCDMA的終端上行發(fā)射功率密度譜最大值基本一致。

對于路徑損耗：由于鄰區(qū)站點(diǎn)不變，無線環(huán)境、天線高度、方向角、下傾角、傳播距離、頻點(diǎn)等完全一致，故路徑損耗也一致。

對于接收的干擾信號：接收機(jī)接收到的干擾信號水平取決于干擾源發(fā)射功率。

1．1．2 干擾信號帶寬

干擾信號由窄帶變?yōu)閷拵В@對同頻組網(wǎng)的TDSCDMA H載波來說，一個(gè)載波1.6 MHz帶寬內(nèi)的影響基本相同。

1．1．3 TD-SCDMA的多小區(qū)聯(lián)合檢測（MCJD）算法

TD-SCDMA的多小區(qū)聯(lián)合檢測（MCJD）算法將失效，這有可能導(dǎo)致小區(qū)邊緣上行性能略有下降。MCJD只有上行，對于下行無影響。

1.2 TD-SCDMA對TD-LTE同頻干擾

1．2．1 干擾信號功率譜密度變化

TD-LTE等效發(fā)射功率35 dBm/1.6 MHz，TDSCDMA H載波為33 dBm/1.6 MHz或36 dBm/1.6 MHz；上行方向，TD-SCDMA終端最大發(fā)射功率為24 dBm，TD-LTE終端最大發(fā)射功率為23 dBm，由于TDSCDMA和TD-LTE終端在技術(shù)體制上的差異，如功控算法、上行占用帶寬，調(diào)度等，功率譜密度處于變化之中，可認(rèn)為TD-LTE和TD-SCDMA的終端上行發(fā)射功率密度譜最大值基本一致。

1．2．2 干擾信號帶寬

干擾信號由寬帶變?yōu)檎瓗?，TD-LTE系統(tǒng)小區(qū)干擾水平下降，因此TD-LTE系統(tǒng)系統(tǒng)性能將有所提升。

1.3 結(jié)論

TD-LTE干擾TD-SCDMA場景下，相比TDSCDMA系統(tǒng)內(nèi)干擾，預(yù)期TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)性能會略有下降（H載波33 dBm）或基本持平（H載波36 dBm）。

TD-SCDMA同頻干擾TD-LTE場景下，相比TD-LTE系統(tǒng)內(nèi)干擾，預(yù)期TD-LTE性能略有改善。

由于TD-SCDMA/TD-LTE在F頻段系統(tǒng)內(nèi)也采用同頻組網(wǎng)，相對TD-SCDMA與TD-LTE 共用F頻段進(jìn)行同頻組網(wǎng)時(shí)，理論分析，系統(tǒng)間干擾對TDSCDMA/TD-LTE影響有限可控。

2 TD-LTE對TD-SCDMA同頻干擾驗(yàn)證

2.1 測試場景和方法

圖1 TD-LTE對TD-SCDMA同頻干擾測試場景

測試場景如圖1所示。

測試場景1：A小區(qū)為TD-SCDMA系統(tǒng)，一部測試終端做數(shù)據(jù)下載業(yè)務(wù)，分別進(jìn)行遠(yuǎn)點(diǎn)、近點(diǎn)、遍歷測試；周圍兩圈小區(qū)為TD-SCDMA系統(tǒng)，且下行模擬加載。

測試場景2：A小區(qū)為TD-SCDMA系統(tǒng)，一部測試終端做數(shù)據(jù)下載業(yè)務(wù)，分別進(jìn)行遠(yuǎn)點(diǎn)、近點(diǎn)、遍歷測試；周圍兩圈小區(qū)為TD-LTE系統(tǒng)，且下行模擬加載。

測試場景3：A小區(qū)為TD-SCDMA系統(tǒng)，一部測試終端做數(shù)據(jù)下載業(yè)務(wù)，分別進(jìn)行遠(yuǎn)點(diǎn)、近點(diǎn)、遍歷測試；隔一圈之外的兩圈小區(qū)為TD-LTE系統(tǒng)，且下行模擬加載。

2.2 測試結(jié)果

2．2．1 遠(yuǎn)點(diǎn)定點(diǎn)測試對比（如表1所示）

結(jié)論：當(dāng)TD-SCDMA配置為33 dBm時(shí)，TDSCDMA遠(yuǎn)點(diǎn)用戶在F頻段低20 MHz的業(yè)務(wù)信道ISCP由-94.6 dBm抬升至-92.3 dBm抬升2.2 dB、C/I由0.6dB下降至0.1dB下降0.5 dB；當(dāng)TDSCDMA配置為36 dBm時(shí)，TD-SCDMA遠(yuǎn)點(diǎn)用戶在F頻段低20 MHz的業(yè)務(wù)信道ISCP由-93.2 dBm抬升至-93.9 dBm降低0.6 dB、C/I由0.3 dB上升至0.7 dB上升了0.4 dB。

表1 TD-LTE對TD-SCDMA同頻干擾遠(yuǎn)點(diǎn)場景測試數(shù)據(jù)

2．2．2 近點(diǎn)定點(diǎn)測試對比（如表2所示）

結(jié)論：當(dāng)TD-SCDMA配置為33 dBm時(shí)，TDSCDMA近點(diǎn)用戶在F頻段低20 MHz的業(yè)務(wù)信道ISCP由-75.9 dBm抬升至-73.6 dBm抬升2.3 dB、C/I由8.76 dB下降至7.6 dB下降1.1 dB；當(dāng)TDSCDMA配置為36 dBm時(shí)，TD-SCDMA近點(diǎn)用戶在F頻段低20 MHz的業(yè)務(wù)信道ISCP由-74.3 dBm下降至-76.3 dBm下降2 dB、C/I由9 dB抬升至9.1 dB抬升0.1 dB。

2．2．3 遍歷測試對比（如表3所示）

結(jié)論：當(dāng)TD-SCDMA配置為33 dBm時(shí)，TDSCDMA遍歷用戶在F頻段低20 MHz的業(yè)務(wù)信道ISCP由-85.3 dBm抬升至-84.5 dBm抬升0.8 dB、C/I由5.4 dB下降至4.5 dB下降0.9 dB；當(dāng)TDSCDMA配置為36 dBm時(shí)，TD-SCDMA遍歷用戶在F頻段低20 MHz的業(yè)務(wù)信道ISCP由-82.4 dBm下降至-83.9 dBm降低1.5 dB、C/I由3.6 dB抬升至4.2 dB抬升0.6 dB。

3 上行同頻互干擾測試

3.1 場景示意圖和測試方法

測試場景如圖2所示。說明：評估上行干擾，同下行情況類似，考慮到TD-SCDMA F頻段的小區(qū)為個(gè)別熱點(diǎn)，TD-SCDMA與TD-LTE為相鄰關(guān)系；作為對比，進(jìn)一步將兩系統(tǒng)隔離一圈做評估。

場景8：A小區(qū)為TD-LTE，一部終端做數(shù)據(jù)上傳業(yè)務(wù)，分別進(jìn)行遠(yuǎn)點(diǎn)、遍歷測試；鄰區(qū)為TD-LTE同頻干擾小區(qū)D，一部終端做數(shù)據(jù)上傳業(yè)務(wù)。

場景9：A小區(qū)為TD-SCDMA，一部終端做數(shù)據(jù)上傳業(yè)務(wù)， 分別進(jìn)行遠(yuǎn)點(diǎn)、遍歷測試；鄰區(qū)為TD-SCDMA同頻干擾小區(qū)D，一部終端做數(shù)據(jù)上傳業(yè)務(wù)。

表2 TD-LTE對TD-SCDMA同頻干擾近點(diǎn)點(diǎn)場景測試數(shù)據(jù)

表3 TD-LTE對TD-SCDMA同頻干擾遍歷測試數(shù)據(jù)

圖2 上行同干擾測試場景

場景10：A小區(qū)為TD-LTE，一部終端做數(shù)據(jù)上傳業(yè)務(wù)， 分別進(jìn)行遠(yuǎn)點(diǎn)、遍歷測試；鄰區(qū)為TDSCDMA同頻（中心頻點(diǎn)在1890 MHz附近）干擾小區(qū)D，一部終端做數(shù)據(jù)上傳業(yè)務(wù)。

場景11：A小區(qū)為TD-SCDMA，一部終端做數(shù)據(jù)上傳業(yè)務(wù)， 分別進(jìn)行遠(yuǎn)點(diǎn)、遍歷測試；鄰區(qū)為TD-LTE同頻干擾小區(qū)D，一部終端做數(shù)據(jù)上傳業(yè)務(wù)。

場景12：A小區(qū)為TD-LTE，一部終端做數(shù)據(jù)上傳業(yè)務(wù)， 分別進(jìn)行遠(yuǎn)點(diǎn)、遍歷測試；隔一圈為TD-SCDMA同頻（中心頻點(diǎn)在1 890 MHz附近）干擾小區(qū)J，一部終端做數(shù)據(jù)上傳業(yè)務(wù)。

場景13：A小區(qū)為TD-SCDMA，一部終端做數(shù)據(jù)上傳業(yè)務(wù)， 分別進(jìn)行遠(yuǎn)點(diǎn)、遍歷測試；隔一圈為TD-LTE同頻干擾小區(qū)J，一部終端做數(shù)據(jù)上傳業(yè)務(wù)。

說明：由于上行不能做模擬加載，這里采用真實(shí)測試終端加載的方式。

3.2 測試結(jié)果

3．2．1 遠(yuǎn)點(diǎn)定點(diǎn)測試對

比(如表4～5所示)

結(jié)論1：相對于TD-LTE同頻組網(wǎng)時(shí)，TD-SCDMA和TD-LTE小區(qū)相鄰時(shí)，TD-LTE用戶在F頻段低20 MHz時(shí)的上行業(yè)務(wù)速率由4.3 Mbit/s升至4.5 Mbit/s，提升5.78%；TD-SCDMA和TD-LTE小區(qū)不相鄰時(shí)，TD-LTE用戶在F頻段低20 MHz時(shí)的上行業(yè)務(wù)速率由4.3 Mbit/s升至5.1 Mbit/s，提升20.76%。

結(jié)論2：相對于TD-SCDMA同頻組網(wǎng)時(shí)，TDSCDMA和TD-LTE小區(qū)相鄰時(shí)，TD-SCDMA用戶上行ISCP抬升0.44 dB～0.47 dB，上行C/I由8.92 dB下降至8.67 dB下降0.25 dB；TD-SCDMA和TDLTE小區(qū)不相鄰時(shí)，TD-SCDMA用戶上行ISCP抬升0.54 dB～0.78 dB，上行C/I由8.92 dB上升至9.42 dB抬升0.5 dB。

3．2．2 遍歷測試對比（如表6～7所示）

結(jié)論1：相對于TD-LTE同頻組網(wǎng)時(shí)，TDSCDMA和TD-LTE小區(qū)相鄰時(shí)，TD-LTE用戶在F頻段低20 MHz時(shí)的上行業(yè)務(wù)速率由6.4 Mbbit/s升至8.8 Mbit/s，提升38.37%；TD-SCDMA和TD-LTE小區(qū)不相鄰時(shí)，TD-LTE用戶在F頻段低20 MHz時(shí)的上行業(yè)務(wù)速率由6.4 Mbit/s升至9.4 Mbit/s，提升46.39%。

表4 上行同頻互干擾遠(yuǎn)點(diǎn)測試數(shù)據(jù)1

表5 上行同頻互干擾遠(yuǎn)點(diǎn)測試數(shù)據(jù)2

表6 上行同頻互干擾遠(yuǎn)點(diǎn)遍歷數(shù)據(jù)1

表7 上行同頻互干擾遍歷測試數(shù)據(jù)2

結(jié)論2：相對于TD-SCDMA同頻組網(wǎng)時(shí)，TDSCDMA和TD-LTE小區(qū)相鄰時(shí)，TD-SCDMA用戶上行ISCP抬升0.22 dB～1.56 dB，上行C/ I由10.92 dB上升至10.95 dB抬升0.03 dB；TDSCDMA和TD-LTE小區(qū)不相鄰時(shí)，TD-SCDMA用戶上行ISCP抬升-0.03 dB～2.44 dB，上行C/I由10.92 dB上升至11.04 dB抬升0.12 dB。

4 總結(jié)

本次驗(yàn)證區(qū)分上下行、TD-SCDMA不同載波發(fā)射功率，系統(tǒng)全面的評估了滿負(fù)載下TD-SCDMA/TDLTE同頻組網(wǎng)對兩個(gè)系統(tǒng)的相互影響；從測試結(jié)果看對兩個(gè)系統(tǒng)影響較小，考慮運(yùn)用場景為極個(gè)別TDSCDMA高負(fù)荷小區(qū)，商用網(wǎng)絡(luò)局部區(qū)域可以采用TDSCDMA&TD-LTE同頻組網(wǎng)。

TD-SCDMA and TD-LTE coexistence in same frequency network interference analysis and verification

ZHANG Lei
(Huawei Technologies Co., Ltd., Beijing 100077, China)

With the MBB era, data services showing a trend of rapid growth, before 4G networks become the main bearer network, 3G network will be developed rapidly. Therefore, in the future, in some 3G hotspot area, 3G need more frequency that may use the frequency resource occupied by TD-LTE. It may occur that TD-SCDMA and TD-LTE using the same frequency in the network. In this paper, it will give the feasibility analysis and verif i cation of this network situation.

TD-LTE; TD-SCDMA; TDD; same frequency network; Interference

TN929.5

A

1008-5599（2013）09-0037-05

2013-09-02