李梅

（中國移動通信集團(tuán)新疆有限公司，新疆 烏魯木齊 830063）

1 引言

TD-LTE作為TD-SCDMA 演進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)，已成為國際通信系統(tǒng)的主流方式。根據(jù)TDD頻譜劃分，TDLTE F頻段目前劃分范圍為1 880—1 900MHz，共有20MHz的帶寬。F頻段雖然和D頻段相比帶寬很有限，但是其在移動的TD-LE 項目建設(shè)中的重要性、資源和市場意義客觀存在，D+F混合組網(wǎng)在業(yè)界也已經(jīng)達(dá)成共識。然而為了快速建設(shè)LTE網(wǎng)絡(luò)，采用F頻段升級的LTE站點(diǎn)與共址異系統(tǒng)間是否存在嚴(yán)重的干擾問題，以及如何在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期有效規(guī)避網(wǎng)絡(luò)干擾問題，都是F頻段應(yīng)用的核心問題。本文將主要從技術(shù)理論角度和網(wǎng)絡(luò)驗證測試以及項目實(shí)施的相關(guān)層面來探討關(guān)于F頻段建設(shè)與GSM900系統(tǒng)間干擾隔離問題，并給出TD-LTE室外宏站（F頻段）與GSM900系統(tǒng)間的空間隔離結(jié)論。

2 TD-LTE宏基站與GSM900系統(tǒng)共址干 擾隔離要求

根據(jù)系統(tǒng)天線間的相對位置關(guān)系，系統(tǒng)間隔離主要有水平隔離、垂直隔離、組合梯形隔離3種方式，如圖1所示：

圖1 系統(tǒng)間隔離方式

水平隔離時，隔離度與隔離距離間的關(guān)系可以由下式描述：

其中，Lh 為隔離度要求（單位為dB）；dh 為水平隔離距離（單位為m）；G 1、G 2為發(fā)射與接收天線最大輻射方向增益（單位為dBi）；S 1、S 2為發(fā)射與接收天線90度方向副瓣電平（單位為dBp）（相對主瓣方向，取負(fù)值；全向天線時為零）；λ為載波波長（單位為m），計算雜散干擾或互調(diào)干擾隔離時為被干擾系統(tǒng)接收波長，計算阻塞干擾隔離時為干擾系統(tǒng)發(fā)射波長。

垂直隔離時，隔離度與隔度距離間的關(guān)系可以由下式描述：

其中，dv 為垂直隔離距離（單位為m）；λ為載波波長（單位為m），計算雜散干擾或互調(diào)干擾隔離時為被干擾系統(tǒng)接收波長，計算阻塞干擾隔離時為干擾系統(tǒng)發(fā)射波長。

組合梯形隔離時，隔離度與隔離距離間的關(guān)系可以由下式描述：

通過以上公式計算，得到GSM900系統(tǒng)間的隔離度要求理論值如表1所示：

表1 GSM900系統(tǒng)間的隔離度要求理論值

3 TD-LTE（F頻段）與GSM900共站址 時隔離距離驗證測試研究

根據(jù)上述干擾隔離理論分析，通過滿足垂直隔離和水平隔離可以有效控制干擾問題，但在實(shí)際工程中，存在較大量的升級站點(diǎn)隔離度平臺空間不足，工程整改人力物力的投入大，而且人員重復(fù)上站勘察、整改面臨各種物業(yè)協(xié)調(diào)困難。因此，為了提高整改效率和更有效地降低成本，需要通過現(xiàn)網(wǎng)TD-LTE（F頻段）和GSM900天饋間隔離度反復(fù)驗證測試研究，對比LTE網(wǎng)絡(luò)的吞吐量，找到適中的隔離距離和最佳規(guī)避措施，具體如下：

3.1 隔離距離驗證測試場景選取

驗證場景選取：共分為5種場景，并對不同水平隔離距離進(jìn)行測試，具體如圖2所示（主要是挪動2G天線，LTE天線保持位置不變，挪動距離分別為0.5m、1m、2m、2m以上）。

3.2 測試背景參數(shù)及環(huán)境

測試背景參數(shù)及環(huán)境如表2所示。

3.3 隔離距離驗證測試結(jié)果分析

測試點(diǎn)位置：每個區(qū)域各選取5個LTE站點(diǎn)，并以站點(diǎn)的主瓣方向極好點(diǎn)位置作為LTE下載測試研究位置。

測試時間：2014-04-21至2014-04-30，12:00—19:00。

（1）按不同隔離場景分析

相同水平隔離不同隔離場景時上傳及下載速率對比分析如圖3所示。

圖2 隔離距離驗證測試場景分類

通過圖3可以看出，在相同水平隔離距離前提下，場景4（主覆蓋方向交叉對打）重疊覆蓋，將導(dǎo)致下載速率受影響呈明顯下降趨勢；在水平隔離距離不足的情況下（小于1m），場景5（LTE與2G背向存在夾角）下載速率相比場景1（LTE與2G同向平行）約提升6.94%；上傳速率變化趨勢基本和下載速率保持一致。

（2）按不同隔離距離分析

相同隔離場景不同水平隔離時上傳及下載速率對比分析如圖4所示。

通過圖4可以看出，在相同場景下，當(dāng)水平隔離度位于1m和2m時的下載速率相比其他隔離度距離更為理想，分別比水平隔離度位于0.5m時的下載速率約提升4.30%和9.06%。因此，建議在天面條件允許的情況下，天饋系統(tǒng)間的水平隔離度應(yīng)盡量大于1m。

表2 測試背景參數(shù)及環(huán)境

圖3 相同水平隔離不同隔離場景時上傳及下載速率對比分析

圖4 相同隔離場景不同水平隔離時上傳及下載速率對比分析

3.4 TD-LTE站點(diǎn)（F頻段）天線隔離應(yīng)用實(shí)例

“塔城-哈拉布拉鎮(zhèn)政府”站址屬性：塔城-哈拉布拉鎮(zhèn)政府LTE和GSM900共站，LTE的3個小區(qū)方位角分別為60°、140°、270°，GSM900的3個小區(qū)方位角分別為80°、200°、310°。處于同一高度，隔離度距離小于0.5m。具體如圖5所示：

圖5 站點(diǎn)“塔城-哈拉布拉鎮(zhèn)政府”天線隔離圖

問題描述：由于增高架安裝平臺限制，無法滿足合適的隔離度距離，提供更好的無線環(huán)境。

解決思路：為了提高LTE下載速率，現(xiàn)按照上述研究結(jié)論調(diào)整方位角，使之滿足場景5的條件（主覆蓋方向背向夾角），并通過再次測試驗證。

結(jié)果分析：按照隔離度驗證測試結(jié)論對天饋隔離度進(jìn)行調(diào)整后，上傳/下載速率和SINR都基本達(dá)到測試標(biāo)準(zhǔn)。具體指標(biāo)參照表3所示：

表3 “塔城-哈拉布拉鎮(zhèn)政府”上行及下行吞吐率分析

3.5 隔離距離驗證測試研究結(jié)論

通過LTE站點(diǎn)不同隔離度下載速率對比以及實(shí)際網(wǎng)絡(luò)實(shí)施應(yīng)用，得出TD-LTE（F頻段）與GSM900共站址時干擾隔離結(jié)論，具體如下：

（1）在相同水平隔離距離前提下，場景4（主覆蓋方向交叉對打）重疊覆蓋，將導(dǎo)致下載速率受影響呈明顯下降趨勢，網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中必須規(guī)避該場景出現(xiàn)。

（2）在相同場景下，當(dāng)水平隔離度位于1m和2m時的下載速率相比其他隔離度距離更為理想，建議在天面條件允許的情況下，天饋系統(tǒng)間的水平隔離距離設(shè)置不小于1m。

（3）在水平隔離度距離無法滿足標(biāo)準(zhǔn)的情況下，優(yōu)先考慮參照場景5（LTE與2G背向夾角）進(jìn)行施工（滿足覆蓋需求條件下）。

4 結(jié)論

本文通過TD-LTE宏基站（F 頻段）與GSM900系統(tǒng)共址時干擾隔離距離理論分析，以及對F頻段與GSM900的隔離距離進(jìn)行多次驗證測試研究，對比分析各種隔離距離場景下的LTE網(wǎng)絡(luò)吞吐能力，給出了TD-LTE室外宏站（F頻段）與GSM900系統(tǒng)共站時的干擾隔離方法和隔離距離。文中的結(jié)論可直接指導(dǎo)TD-LTE工程實(shí)施，有效規(guī)避GSM900系統(tǒng)的二次諧波干擾問題，減少工程期間成本的重復(fù)投入和后期審核工作量，為TDLTE系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的快速發(fā)展提供了重要理論和實(shí)際參考。

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