LTE干擾:2500～2690MHz LTE與射電天文系統干擾分析,TD -LTE

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。

TD-LTE和FDD-LTE都是分時長期演進技術，但是TD-LTE是TDD版本的長期演進技術，被稱為時分雙工技術，而FDD-LTE也是長期演進技術，不同的是，FDD-LTE採用的是分頻模式。TD-LTE和FDD-LTE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：LTE干擾
外文名： LTE interference
套用學科：通信

2500～2690MHz LTE與射電天文系統干擾分析,TD -LTE與LTE- FDD干擾分析,共存干擾場景,共存干擾分析,干擾解決方案,LTE,LTE概念,LTE系統結構,

2500～2690MHz LTE與射電天文系統干擾分析

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，2500～2690MHz LTE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1 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。

TD -LTE與LTE- FDD干擾分析

共存干擾場景

由於LTE FDD與TD-LTE在射頻性能上相同，所以LTE FDD與TD-LTE的干擾場景可以視為兩個鄰頻LTE系統的干擾。LTE FDD與TD-LTE之間共存干擾場景如圖1所示，包括基站干擾基站、基站干擾終端、終端干擾基站和終端干擾終端。

下面以2.6GHz頻段的LTE FDD與TD-LTE為例，介紹LTE系統的干擾分析。

共存干擾分析

目前LTE系統間的共存研究已經有初步結論，3GPP已經得到LTE系統之間共覆蓋部署各種場景下共存所需的隔離度需求。根據協定中設備的ACLR和ACS參數，可以得到網路部署中還需要的額外隔離度需求。

CCSA對LTE系統宏網路之間共站址共存所需額外隔離的研究結論見表2。

表2 各種場景下LTE系統之間共存所需的額外隔離度

干擾情況	宏—宏		宏—微	宏—微微
干擾情況	確定性分析	仿真	仿真	仿真
基站→基站	74.5dB（共站址） 37.5dB（共覆蓋）	46.5dB	26.6dB	11.6dB
基站→終端	23.5dB	0dB	0dB	0dB
終端→基站	29.5dB	0dB	20.2dB	0dB

從上表可以看出影響LTE系統之間共存的主要原因是基站之間的干擾，從確定性計算可以看到，當共站址共存時，額外隔離度需求達到74.5dB，共覆蓋共存時額外隔離度需求達到37.5dB。基站對移動台干擾的額外隔離度需求達到23.5dB，移動台對基站干擾的額外隔離度需求達到29.5dB。在仿真中可以看到，基站之間額外隔離度需求達到46.5dB。

干擾解決方案

可以看到，LTE FDD與TD-LTE間的干擾主要是基站間的干擾，情況還是比較嚴重的，所以需要通過嚴格設備指標、增加保護頻寬、增加外置濾波器等來增加設備的射頻隔離度。對於還無法完全消除的系統間干擾，需要綜合使用部署策略、網路配置和增加天線距離等方法在現場加以解決。

下面給出綜合採用濾波器衰減和天線物理隔離方法實現宏基站之間共存的示例，見表3。在示例中假設總的隔離需求為74.5 dB，可以得到射頻產生隔離效果分別為0dB、30dB、50dB和70dB時，對應的垂直空間隔離需求。

表3 滿足共存要求所需的天線隔離距離

示例方案	採用隔離方法
	射頻隔離產生隔離效果/dB	垂直空間隔離
	射頻隔離產生隔離效果/dB	產生隔離效果/dB	所需隔離距離/m
1	0	74.5	2.12
2	30	44.5	0.38
3	50	24.5	0.12
4	70	4.5	0.03

LTE

LTE概念

LTE（Long Term Evolution，長期演進)，又稱E-UTRA/E-UTRAN，和3GPP2 UMB合稱E3G（Evolved 3G）

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，於2004年12月在3GPP多倫多TSG RAN#26會議上正式立項並啟動。LTE系統引入了OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，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和數據傳輸速率（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，系統容量和覆蓋也顯著提升。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的物理層上（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2所示。

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 3所示。E-UTRAN主要由eNB構成。同UTRAN網路相比，eNB不僅具有Node B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-cell RRM 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。

LTE干擾