2.3G TD―LTE和联通WCDMA系统合路互调干扰问题研究
【摘 要】首先对联通WCDMA与2.3G TD-LTE系统合路的系统间干扰进行分析;然后对三阶互调干扰进行理论分析及计算,并详细分析互调干扰实验室测试结果;最后提出了高性能器件与一般器件相结合的互调干扰问题解决方案。
【关键词】系统合路 三阶互调 干扰 1 引言
工信部已于2013年12月4日正式向三大电信运营商发放4G牌照,中国移动、中国联通以及中国电信均获得了D频段和E频段的TD-LTE牌照,其中E频段TD-LTE主要用于室内分布系统。三家运营商E频段划分具体为:联通TD-LTE(2 300―2 320MHz)、移动TD-LTE(2 320―2 370MHz)、电信TD-LTE(2 370―2 390MHz)。
在LTE室分建设过程中,为节约建设成本,大多与原有2G/3G室分系统进行合路。2.3G TD-LTE和WCDMA合路后,两个系统的有源设备在发射有用信号的同时,还在它的工作频带外会产生杂散、谐波、互调等无用信号,这些信号落到其他系统的工作频带内就会对其他系统形成干扰。系统间的干扰主要有杂散干扰、阻塞干扰以及互调干扰。
通过对杂散干扰和阻塞干扰进行分析,只要系统间的隔
离度满足要求,杂散干扰和阻塞干扰对系统的影响可以忽略不计。根据3GPP规定的杂散指标和阻塞指标,可计算两系统的杂散隔离度和阻塞隔离度分别为31dB、57dB,即两系统间的隔离度满足57dB就可抑制杂散干扰和阻塞干扰。而文献[7]规定2.3G TD-LTE和WCDMA系统合路器隔离度要求为80dB,因此两系统间的杂散干扰和阻塞干扰将不会对两系统形成影响。
根据无源互调的产生机理,通过对室分合路系统的频率及相关组合的分析,发现2.3G TD-LTE和WCDMA合路后的三阶互调落入WCDMA的上行频段,会对WCDMA产生互调干扰。
根据上述分析,本文将对2.3G TD-LTE和WCDMA合路的三阶互调干扰进行重点分析。首先对两系统的三阶互调进行理论分析,然后对互调干扰进行实验室验证测试,最后提出了互调干扰问题解决方案。
2 WCDMA与2.3G TD-LTE互调干扰分析 2.1 WCDMA与2.3G TD-LTE互调产物计算
下面主要针对WCDMA不同载波配置与2.3G TD-LTE不同频段配置时系统合路的三阶互调干扰进行分析计算。 (1)WCDMA与联通2.3G TD-LTE三阶互调产物计算 联通引入2.3G TD-LTE后,TD-LTE和WCDMA系统合路产生的三阶互调1 940―1 990MHz落在WCDMA
的上行频段。表1为TD-LTE与WCDMA配置不同载波下的互调产物计算。 从表1分析可知:
1)如果WCDMA配置1载波,且频段设置为2 135― 2 140MHz、2 140―2 145MHz,则三阶互调不会落在该WCDMA载波的上行。
2)如果WCDMA配置1载波,且频段设置为2 130― 2 135MHz,则三阶互调会落在该WCDMA载波的上行。 3)如果WCDMA配置2载波以上,则三阶互调会落在该WCDMA载波的上行,无法进行规避。
(2)WCDMA与移动2.3G TD-LTE三阶互调产物计算 移动TD-LTE E频段频谱范围为2 320―2 370MHz,在与联通WCDMA系统共建共享时,两个系统的三阶互调1 890―1 970MHz会落在WCDMA系统的上行频段。WCDMA不同载波配置和TD-LTE不同频段配置情况下的互调干扰分析如表2所示。
通过表2可知:
1)如果移动TD-LTE配置带宽为2 350―2 370MHz, 则移动TD-LTE和WCDMA的三阶互调不会落在WCDMA的上行。
2)如果移动TD-LTE配置带宽为2 330―2 350MHz, 则:
◆若WCDMA配置1载波,且频段设置为2 130― 2 135MHz,三阶互调不会落在该WCDMA载波的上行; ◆若WCDMA配置1载波,且频段设置为2 135― 2 140MHz、2 140―2 145MHz,三阶互调会落在该WCDMA载波的上行;
◆若WCDMA配置2载波以上,三阶互调会落在该WCDMA载波的上行,无法进行规避。
3)如果移动TD-LTE配置带宽为2 320―2 340MHz, 则移动TD-LTE和WCDMA的三阶互调会落在WCDMA的上行。
4)如果移动TD-LTE配置带宽为2 340―2 360MHz, 则:
◆若WCDMA配置1载波,三阶互调不会落在该WCDMA载波的上行;
◆若WCDMA配置2载波,且频段设置为2 130―2 140MHz,三阶互调不会落在该WCDMA载波的上行; ◆若WCDMA配置2载波,且频段设置为2 135―2 145MHz、2 130―2 135MHz
和2 140―2 145MHz,三阶互调会落在该WCDMA载波的上行;
◆若WCDMA配置3载波,三阶互调会落在该WCDMA载波的上行,无法进行规避。
(3)WCDMA与电信2.3G TD-LTE三阶互调产物计算 电信TD-LTE E频段频谱范围为
2 370―2 390MHz,在与联通WCDMA系统共建共享时,两个系统的三阶互调1 870―1 920MHz不会落在WCDMA系统的上行频段,如表3所示。 2.2 三阶互调干扰理论计算
目前现网采用的无源器件三阶互调指标为-130dBc@2×43dBm,基站输出功率一般为43dBm,馈线以及合路损耗一般有1dB,三阶互调输入功率每降低1dB,互调抑制度就升高2dB,则其落在WCDMA上行的互调量为42-130-1×2-1-6=-97dBm。各数据的意义如下: 42dBm:输入分布系统的功率;
-130dBc:集采无源器件的三阶互调抑制度; 1×2:三阶互调输入信号每降低1dB,互调抑制度就降低2dB;
1dB:基站到分布系统的损耗; 6dB:LTE和WCDMA的带宽转换因子。 由于WCDMA的干扰门限为-112dBm,
因此三阶互调会对WCDMA的上行形成干扰,采用集采器件不能避免三阶互调干扰的影响。
目前运营商定制的高性能无源器件三阶互调指标为-145dBc@2×