800MHz LTE与CDMA干扰分析

2016-12-14梁健生赵旭阮恭勤陈宇

广东通信技术 2016年8期

关键词：杂散频点载波

［梁健生赵旭阮恭勤陈宇］

800MHz LTE与CDMA干扰分析

［梁健生赵旭阮恭勤陈宇］

中国电信可通过频率重耕的方式采用部分CDMA频段部署800MHz LTE，此时LTE与CDMA两个系统使用频段相隔很近，相互间可能产生干扰，需要分析使用不同方案时两个系统之间的干扰情况，以采取合适的干扰避免措施，保障系统性能。

LTE CDMA 干扰频率重耕

梁健生

工学硕士，中国电信股份有限公司广东研究院工程师，主要研究方向为HRPD、LTE新技术等。

赵旭

工学硕士，中国电信股份有限公司广东研究院工程师，主要研究为移动网络规划、运维等。

阮恭勤

工学硕士，中国电信股份有限公司广东研究院工程师，主要研究方向为HRPD、LTE新技术等。

陈宇

工学硕士，中国电信股份有限公司广东研究院工程师，主要研究方向为LTE规划、仿真技术等。

1 引言

中国电信CDMA网络使用的是800MHz频段，与1.8GHz频段相比具有传播距离远，覆盖效果好，节省投资成本等优点。随着4G业务的发展和用户的增多，对电信LTE网络容量和覆盖的要求也越来越高，CDMA网络的800MHz频段也可被用于部署LTE网络，以提升LTE网络容量和加强LTE网络的深度覆盖。

LTE与CDMA都使用800MHz频段时，LTE载波与CDMA载波距离很近，两个系统间可能产生干扰，下面将对LTE与CDMA都使用800MHz频段时可能产生的干扰和系统隔离度需求进行分析，以保障系统性能，提升用户体验。

2 系统频点与带宽配置方案

电信CDMA网络使用的频段上行为825～835MHz，下行为870～880MHz，一共可部署7个CDMA载波。如需在该频段也部署LTE网络，则需要对800MHz频段进行频率重耕，腾出一定的频率带宽以用于800MHz LTE网络部署。为确保800MHz LTE网络具有一定容量，并为CDMA网络保留部分频率，最大可为800MHz LTE网络分配5MHz带宽。当前有两种频点配置方案：靠边方案和夹心方案。

（1）靠边方案

将DO频点挪到1x频点的一侧（假设配置1个DO频点+2个1x频点），LTE网络使用另一侧的频率，其频点配置如表1所示。

表1 频率重耕靠边方案频点配置

该方案下LTE载波与最近的C网载波间隔415kHz，LTE及CDMA使用的频段如图1所示。

图1 频率重耕靠边方案频段位置

（2）夹心方案

保持1个DO频点和2个1x频点位置不变（假设配置1个DO频点+2个1x频点），LTE使用DO与1x之间的频段，其频点配置如表2所示。

表2 频率重耕夹心方案频点配置

该方案下LTE载波下边频段最近的DO载波有25kHz带宽重叠，上边频段与1x载波有55kHz带宽的重叠，LTE及CDMA使用的频段如图2所示。

图2 频率重耕夹心方案频段位置

3 共站可能出现的干扰情况分析

LTE与CDMA共站时，主要干扰包括：CDMA基站带外杂散对LTE基站接收机的干扰和对LTE终端的干扰、LTE基站带外杂散对CDMA基站接收机的干扰和对CDMA终端的干扰。LTE载波将会接收到所有CDMA载波的杂散干扰，而每个CDMA载波也都会接收到LTE载波的杂散干扰，CDMA载波距离LTE载波不同，受到的干扰有所区别。

（1）靠边方案共站干扰分析

采用靠边方案时，CDMA与LTE互相干扰情况如图3所示。

图3 靠边方案LTE与CDMA相互干扰情况

（2）夹心方案共站干扰分析

采用夹心方案时，CDMA与LTE互相干扰情况如图4所示：

图4 夹心方案LTE与CDMA相互干扰情况

4 CDMA载波及LTE载波分别接收到的干扰杂散功率

LTE上行和下行载波都会接收到CDMA三个载波的带外杂散干扰，LTE载波会带外杂散对CDMA三个载波上下行都会产生干扰。根据《中国电信cdma2000 1X无线网络设备技术规范—基站子系统设备技术规范》7.2.4杂散发射要求、《中国电信LTE-EPC 系统设备技术要求-FDD宏基站》6.3.5非期望发射要求，按对基站最小要求进行理论计算，可算得LTE基站在CDMA上下行频段杂散信号功率和CDMA基站在LTE上下行频段杂散信号功率如表3所示。

表3 LTE与CDMA互相干扰杂散功率

5 LTE与CDMA异系统干扰影响分析

（1）LTE与CDMA基站间干扰影响分析

当LTE基站带外杂散落在CDMA上行频段时，将会对CDMA基站接收机造成，根据C网设备灵敏度计算，在设备以及业务不变情况下，C网受到LTE杂散干扰时，相当于设备噪声功率提高，等效于设备灵敏度的下降。根据灵敏度计算公式，设备噪声功率提升了多少dB，则灵敏度下降了多少dB。同样，CDMA基站带外杂散落在LTE上行频段时，也会造成LTE基站的灵敏度下降。基站灵敏度下降则会造成业务质量变差、覆盖范围变小等情况出现。

其中

c=b+10*log（1.2288MHz/1Hz）

e=10*log（1.2288*10^3/a）

g=c+d-e+f

其中：

Lf=Ld+10*log（Lc*180000Hz/1Hz）

Lh=Lf+Le+Lg

表4 C网基站及终端灵敏度基站

表5 LTE基站及终端灵敏度计算

① CDMA基站灵敏度恶化分析

受到LTE基站干扰后，CDMA基站接收机噪声为

② LTE基站灵敏度恶化分析

LTE基站灵敏度计算的是上行5个RB的接收功率，受到CDMA基站干扰后，LTE基站接收机噪声为

其中为LTE基站接收到的CDMA基站的干扰信号功率，根据CDMA带外杂散功率计算结果，可计算出LTE基站灵敏度恶化量与基站隔离度需求（如表7）。

表6 CDMA基站灵敏度恶化与耦合隔离度关系

表7 LTE基站灵敏度恶化与耦合隔离度关系

（2）基站对终端干扰影响分析

① LTE基站干扰CDMA终端分析

当LTE基站带外杂散落在CDMA下行频段时，将会对CDMA终端造成干扰，使得接收信号Ec/Io变差，假设没受到LTE杂散干扰时终端接收导频信号为Ec/Io，则：

上式采用对数方式表示，可变为

那么受到LTE基站杂散干扰后，终端Ec/Io的恶化量为

表8 CDMA终端Ec/Io恶化量

非共站时，Ec/Io的恶化量与CDMA与未受干扰时的原Ec/Io、CDMA基站导频功率、LTE基站在CDMA频段杂散信号功率、CDMA与LTE个基站到终端的耦合损耗差相关，按CDMA导频功率为33dBm，LTE在CDMA频段的杂散功率按前面计算最大值1.74dBm进行计算，可得到Ec/Io恶化量与原Ec/Io、CDMA与LTE个基站到终端的耦合损耗差的关系如表9所示。

表9 CDMA终端恶化量与原Ec/Io、CDMA与LTE个基站到终端的耦合损耗差关系表

② CDMA基站干扰LTE终端分析

当LTE基站没受到CDMA基站杂散干扰时，LTE终端参考导频信号SINR计算如下

其中So为LTE参考导频发射功率，I为干扰功率，N为噪声功率。当LTE终端受到C网基站杂散干扰时，假设Io为C网基站在LTE下行频带的杂散功率，此时LTE参考信号SINR’计算如下

上式采用对数方式进行计算，可得

表10 LTE终端SINR值恶化量

非共站时SINR的恶化量与LTE未受干扰时的原SINR、LTE基站参考信号导频功率、CDMA基站在LTE频段杂散信号功率、LTE与CDMA两个基站到终端的耦合损耗差相关，按LTE参考信号导频功率为15.2dBm，CDMA在LTE频段的杂散功率按前面计算最大值2.9dBm进行计算，可得到SINR恶化量与原SINR、LTE与CDMA服务基站到终端的耦合损耗差关系如表11所示。