2 500~2 690MHz LTE與射電天文系統的干擾分析

LTE是由3GPP(The 3rd Generation Partnership Project,第三代合作夥伴計畫)組織制定的UMTS(Universal Mobile Telecommunications System,通用移動通信系統)技術標準的長期演進。

2 500~2 690MHz LTE與射電天文系統在同時部署的情況下,會發生相互干擾,對於兩者的干擾分析可以幫助避免或減少干擾帶來的不良影響。

基本介紹

  • 中文名:2500~2690MHz LTE與射電天文系統的干擾分析
  • 外文名:Analysis of 2 500 ~ 2 690MHz LTE and radio astronomy system interference
  • 套用學科:通信
干擾分析,LTE,LTE概念,LTE系統結構,

干擾分析

根據《中華人民共和國無線電頻率劃分規定》(2006年)腳註CH12的規定:2655~2690MHz頻帶射電天文為主要業務,現用於北京懷柔縣、江蘇淮陰、貴州南部喀斯特地形區、內蒙古正鑲白旗。另外,根據國家天文台提供的資料,上海佘山射電天文台也將使用該段頻率。所以,2500~2690MHzLTE與射電天文系統的干擾將是同頻干擾,這種干擾中ACIR=0,額外隔離度需求將完全等於隔離度需求。
CCSA關於LTE對射電天文望遠鏡的確定性計算結果如表10-25所示。
表10-25 LTE基站干擾計算結果
懷柔
上海佘山25m口徑觀測站
上海佘山65m口徑觀測站
LTE基站最大EIRP/dBm(10MHz)
64
64
64
射電天文台站所需干擾保護閾值/dBm
−122
−177
−177
額外隔離需求/dB
186
241
241
所需要的地理分割距離/km
30
610
640
可以看到,同頻套用情況下造成的干擾遠大於鄰頻干擾,最大的額外隔離度需求達到241dB,隔離距離達到610km。因此射電天文台(大口徑接收天線)應當儘量避免建在大城市附近。現有處於密集城區附近的天文台改變射電天文望遠鏡使用的頻率,對於其他射電天文站點可以考慮採用區域性保護、確定最小保護距離等方式對射電天文業務進行保護。

LTE

LTE概念

LTE(LongTermEvolution,長期演進),又稱E-UTRA/E-UTRAN,和3GPP2UMB合稱E3G(Evolved3G)
LTE是由3GPP(The3rdGenerationPartnershipProject,第三代合作夥伴計畫)組織制定的UMTS(UniversalMobileTelecommunicationsSystem,通用移動通信系統)技術標準的長期演進,於2004年12月在3GPP多倫多TSGRAN#26會議上正式立項並啟動。LTE系統引入了OFDM(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing,正交頻分復用)和MIMO(Multi-Input&Multi-Output,多輸入多輸出)等關鍵傳輸技術,顯著增加了頻譜效率數據傳輸速率(20M頻寬2X2MIMO在64QAM情況下,理論下行最大傳輸速率為201Mbps,除去信令開銷後大概為140Mbps,但根據實際組網以及終端能力限制,一般認為下行峰值速率為100Mbps,上行為50Mbps),並支持多種頻寬分配:1.4MHz,3MHz,5MHz,10MHz,15MHz和20MHz等,且支持全球主流2G/3G頻段和一些新增頻段,因而頻譜分配更加靈活,系統容量覆蓋也顯著提升。LTE系統網路架構更加扁平化簡單化,減少了網路節點和系統複雜度,從而減小了系統時延,也降低了網路部署和維護成本。LTE系統支持與其他3GPP系統互操作。LTE系統有兩種制式:FDD-LTE和TDD-LTE,即頻分雙工LTE系統和時分雙工LTE系統,二者技術的主要區別在於空中接口物理層上(像幀結構、時分設計、同步等)。FDD-LTE系統空口上下行傳輸採用一對對稱的頻段接收和傳送數據,而TDD-LTE系統上下行則使用相同的頻段在不同的時隙上傳輸,相對於FDD雙工方式,TDD有著較高的頻譜利用率
LTE/EPC的網路架構如圖1所示。
圖1  3GPP接入的非漫遊架構圖1 3GPP接入的非漫遊架構

LTE系統結構

LTE採用由eNB構成的單層結構,這種結構有利於簡化網路和減小延遲,實現低時延、低複雜度和低成本的要求。與3G接入網相比,LTE減少了RNC節點。名義上LTE是對3G的演進,但事實上它對3GPP的整個體系架構作了革命性的改變,逐步趨近於典型的IP寬頻網路結構。
LTE的架構也叫E-UTRAN架構,如圖2所示。E-UTRAN主要由eNB構成。同UTRAN網路相比,eNB不僅具有NodeB的功能,還能完成RNC的大部分功能,包括物理層、MAC層、RRC、調度、接入控制、承載控制、接入移動性管理和Inter-cellRRM等。eNodeB和eNodeB之間採用X2接口方式直接互連,eNB通過S1接口連線到EPC。具體地講,eNB通過S1-MME連線到MME,通過S1-U連線到S-GW。S1接口支持MME/S-GW和eNB之間的多對多連線,即一個eNB可以和多個MME/S-GW連線,多個eNB也可以同時連線到同一個MME/S-GW。
圖2  LTE整體結構圖2 LTE整體結構

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