系統間干擾

系統間干擾是影響TD-LTE網路性能發揮的重要問題，需根據TD-LTE系統間干擾的成因、類型、重要指標、干擾場景進行干擾分析方法與採取規避措施。

基本介紹

• 中文名：系統間干擾
• 外文名：intrasystem interference

原因及類型

系統間干擾包括雜散輻射干擾、阻塞干擾、互調干擾、鄰頻干擾等。

（1）雜散輻射干擾：干擾系統發射機中的功放、混頻器和濾波器等非線性器件會在其工作頻帶以外很寬的範圍內產生輻射信號分量，包括熱噪聲、諧波、寄生輻射、頻率轉換產物和互調產物等。當這些發射機產生的干擾信號落在被干擾系統接收機的工作帶內時，就會抬高接收機的噪底（接收機本身的噪聲電平），從而降低接收靈敏度，造成雜散輻射干擾，如圖1所示。

圖1 雜散干擾示意

（2）互調干擾：互調干擾主要是由發射機的非線性引起的，當數個不同頻率的干擾信號通過非線性電路時，會產生與有用信號頻率相同或相近的頻率組合，形成干擾，如圖2所示。

圖2 互調干擾示意

（3）阻塞干擾：阻塞干擾是指當強度較大的干擾信號與有用信號同時注入接收機時，強幹擾信號會使接收機鏈路的非線性器件飽和，產生非線性失真，如圖3所示。當信號過強時，也會產生振幅壓縮現象，嚴重時會阻塞整個接收鏈路而使其不能工作。

圖4 鄰頻干擾示意

（4）鄰頻干擾：如圖4所示，不同的系統工作在相鄰的頻率（鄰頻通常指相距兩個信道頻寬以內的情況，在相鄰最近的一個信道稱為第一鄰頻，第二個信道稱為第二鄰頻），由於發射機的鄰道泄漏和接收機鄰道選擇性（對位於鄰道的干擾信號的抑制能力）的性能限制，會發生鄰道干擾。所以一般不同系統不會分配在相鄰頻率，至少會分配足夠寬的保護頻帶。

圖3 阻塞干擾示意

關鍵指標

對於干擾源的發射機，對產生干擾有重要影響的指標包括ACLR（Adjacent Channel Leakage Ratio，鄰道泄漏比）和雜散輻射（Spurious emission）。ACLR是指發射機本身發射信號功率與信號泄漏到相鄰信道上的功率的比值；雜散輻射是指發射機泄漏到相鄰信道以外頻帶的功率。

對於被干擾的接收機，對其所受干擾有重要影響的指標包括ACS（Adjacent Channel Selectivity，鄰道選擇性）和阻塞（Blocking）。ACS是指接收機抵抗鄰道干擾信號的能力，用接收機在指定信道的衰減與在相鄰信道上的衰減的比值來表示。阻塞指標用來反映當相鄰信道以外的其他頻率上接收到較強功率時，接收機在其有用信號頻帶內的性能。

鄰頻干擾的大小受被干擾系統接收機的ACS和干擾系統發射機的ACLR兩方面因素的影響。當不同的系統工作在相鄰的頻率，工程上採用ACIR（Adjacent Channel Interference Ratio，鄰道干擾比）來綜合ACLR和ACS的共同作用，ACIR與ACLR和ACS的關係如下：

ACIR（線性）=1/(（1/ACLR（線性）+1/ACS(線性)）

干擾場景

移動通信系統間的干擾場景分為基站間干擾、基站與終端間干擾和終端間干擾，如圖5所示。

圖5 干擾場景

（1）基站間的干擾：基站間干擾相對固定且可預測，而且由於發射功率高，天線位置也一般較高，空間傳播環境好，此類干擾容易發生，所以通常基站間的干擾更加備受關注。基站間的干擾可分為共站址干擾（共用一處站址，相距較近，隔離度較小）和共存干擾（不共站址，但在同一片區域，相距較遠，隔離度較大）。由於共站址場景的干擾更加嚴重，因此通常僅需研究共站址場景，若共站址場景能夠滿足干擾保護條件，則認為共存場景也能滿足干擾的要求。

（2）基站與終端間干擾：由於基站與終端的距離相對較遠，如果幹擾系統和受干擾系統間有足夠的保護頻帶，則基站和終端間的干擾非常小。

（3）終端間干擾：一方面，終端的發射功率較低，所以終端間的干擾一般來說較基站之間輕微；另外，和位置固定的基站不同，終端位置的隨機性很大，相互間的空間隔離距離和路徑損耗是變化的；並且由於體積和成本的限制，難以給終端加裝高性能濾波器以提高鄰道雜散抑制性能，從而導致終端的帶外輻射指標較差。另一方面，雖然兩個終端互相靠近的機率很低，但是一旦出現兩個終端相距很近的特殊情況，干擾可能會較為嚴重。

規避準則和隔離措施

為了減小系統間的干擾，不同基站的天線之間必須要有足夠的隔離度。基站間隔離度是指發射基站到接收基站之間的全部損耗，包括路徑損耗、天線增益和饋線損耗。基站間MCL（Minimum Coupling Loss，最小耦合損耗）是網路部署中經常套用到的指標，用來表示兩個基站間能達到的最小隔離度。

為了保證受擾系統能夠正常工作，根據干擾產生的機理和效果，通常需要遵守以下三條規避準則：

— 雜散干擾規避準則：受擾基站天線口接收的雜散干擾功率應比接收機底噪低7dB（降敏0.8dB）；受擾終端天線口接收的雜散干擾功率應不高於接收機底噪（降敏3dB）；

— 阻塞干擾規避準則：受擾基站從干擾基站接收到的總載波功率應比接收機的1dB壓縮點（定義請參考本章“Q&A”部分）低5dB。由於1dB壓縮點為接收機射頻電路部分的指標而非整機指標，不易評估，因此通常情況下採用受擾基站的接收阻塞指標作為干擾門限即可。

— 互調干擾規避準則：在受擾基站生成的三階互調干擾電平比它的接收機噪底低7dB（降敏0.8dB）；如果滿足了這些隔離度要求，受擾基站的接收機靈敏度只下降0.8dB，這對於絕大多數系統都是可以接受的。

工程實施和網路規劃時常用的干擾隔離措施有如下幾種：

— 1、發射和接收天線保證足夠的空間隔離，二者必須在距離上保持足夠遠；

2、— 合理利用建築物、山體等阻擋或使用隔離板；

3、— 調整干擾基站天線的傾角或水平方向角，或使用高前後比的天線；

4、— 在干擾基站發射口增加外部帶通濾波器，但這會增加額外的插損和故障點，降低下行覆蓋，同時增加成本；

— 5、減低干擾基站的發射功率，但會降低下行覆蓋；

— 6、在被干擾基站的接收端增加帶通濾波器，但會增加接收機的噪聲係數，降低靈敏度，降低反向覆蓋；

— 7、修改頻率規劃，使干擾系統的下行頻率和被干擾系統的上行頻率之間保留足夠的保護帶，降低頻率使用率。

分析方法

干擾分析的目的是提前預知可能存在的系統間干擾，從而提出規避措施，包括保護頻帶、射頻指標、工程隔離等。干擾分析的方法有很多，常用的有確定性計算方法、仿真模擬方法和現網測試方法。

排查方法

當目標系統面臨的干擾情況比較複雜時，就需要進行干擾排查，確定干擾的類型和產生原因，以便選取合適的規避方案解決干擾，保證系統正常工作。

通常結合“全網干擾快速篩查”和“單站干擾精確定位”兩種手段進行干擾排查：首先利用“全網干擾快速篩查”方法定位出受干擾區域或站點，對於干擾原因較為複雜、不能通過該方法定位和區分出所有干擾源的站點，再進行“單站干擾精確定位”。“全網干擾快速篩查”手段適用於大規模、全網拉網式排查，速度快、效率高，能短時間內找出可能受到干擾的站點；“單站干擾精確定位”手段適用於精確定位干擾類型及干擾源（全人工），並有針對性地找到解決方法。

以某城市為例，共有1000個站點，通過半自動定位發現100個站點存在明顯干擾，且能初步判斷出干擾類型；除此之外還有10個站點，干擾情況複雜以至於不能判斷出干擾的種類，可對這10個站點進行上站點精確干擾定位。