43dBm,则其落在WCDMA上行的互调量为42-145-1×2-1-6=-112dBm,满足WCDMA的上行干扰门限。因此,使用高性能无源器件可以解决三阶互调干扰。
从理论来讲,三阶互调产生的互调量只要小于WCDMA的干扰门限,其产生的互调干扰就没有大的影响。由文献[9]可知,随着输入功率的降低,互调产物产生的干扰也会降低。室分系统中随着路径的损耗,当功率降到一定程度时,采用集采器件也可以解决三阶互调干扰。
如图1所示,基站下行输出功率为43dBm,假设到达高性能器件和集采器件交界点处时,室分路径损耗为LdB,采用集采无源器件,则在分界点产生的三阶互调为43-L-130-L×2-L-6(dB),WCDMA的干扰门限为-112dBm,因此可以得到不等式:43-L-130-L×2-L-6≤-112,解得L≥4.75。因此,高性能器件和一般器件交界点处的单系统总功率为43-L=38dBm。
3 三阶互调干扰实验室测试结果分析
针对TD-LTE和WCDMA三阶互调干扰问题,在实验室搭建了环境进行测试,本次测试协调了现网替换的无源器件、集采器件、到货抽检器件以及高性能无源器件。测试连接如图2所示:
其中,TD-LTE配置20MHz带宽,频率为2 300―2 320MHz,发射功率为43dBm;WCDMA 配置3载波进行测试,每载波
发射功率为43dBm。在基站满功率发射,被测器件直接连接合路器输出端口时,针对现网替换器件、集采器件和高性能器件,TD-LTE和WCDMA合路三阶互调干扰测试结果如图3所示。
通过图3测试数据可知,高性能器件的干扰最小,集采器件次之,现网替换器件最差,最差的器件能够带来15dB以上的底噪提升。高性能无源器件即使应用于最前端,其产生的干扰也在可接受范围内。
采用高性能器件虽然能够解决干扰问题,但却带来了建设成本大幅提升的问题。鉴于互调干扰大小与输入功率相关,因此可以通过高性能器件应用于前端、一般器件应用于末端的方式来降低建设成本。对于前端和末端,可以通过输入功率大小进行划分,为了验证前端和末端功率划分标准,在合路器输出端口接一个无干扰的高性能器件,被测器件连接高性能器件,测试连接如图4所示:
按照图4,被测器件连接5dB高性能耦合器耦合端口后,替换器件和集采器件的三阶互调测试结果如图5所示。 从图5可以看到,三阶互调值满足-130dBc的器件在连接5dB耦合器耦合端口后,其产生的三阶互调可忽略不计,但三阶互调值较差的器件仍有干扰。对于仍有干扰的器件,在5dB耦合端口连接一个高性能二功分后,干扰在可接受范围内,测试结果如图6所示。
通过上述测试结果分析可知,高性能器件应用于最前端可以解决互调干扰问题,对于集采器件和替换器件,只要输入功率降低到一定程度,互调干扰也可以忽略。 对于现网2.3G TD-LTE采用双通道的场景,建议把WCDMA上下行分路再与TD-LTE进行合路,以规避三阶互调对WCDMA上行干扰的影响,连接如图7所示: 4 2.3G TD-LTE和WCDMA合路互调干 扰解决方案
基于室分系统中干扰与功率强相关的特性,本文制定出了高性能器件和一般器件相结合的互调干扰解决方案,并根据TD-LTE和WCDMA合路互调理论分析以及实验室的测试数据,给出了高性能器件和一般器件的功率节点。
(1)在2.3G TD-LTE配置不同带宽以及WCDMA配置不同载波,TD-LTE和WCDMA合路三阶互调不会干扰WCDMA上行的情况下,采用一般器件即可互调干扰要求。 (2)在TD-LTE和WCDMA合路三阶互调干扰WCDMA上行的情况下:
1)对于2.3G TD-LTE和WCDMA合路单通道情况,LTE满功率发射时,输入功率高于36dBm的节点使用高性能器件、低于36dBm的节点使用一般器件;老化特别严重的器件节点单载波功率为33dBm。
2)对于2.3G TD-LTE双通道场景,建议把WCDMA上下
行分路再与TD-LTE进行合路,可避免三阶互调干扰的影响,此时采用一般器件即可互调干扰要求。 5 结束语
本文通过理论分析和实验室验证测试,分析了2.3G TD-LTE和WCDMA合路互调干扰问题,并给出了互调干扰问题解决方案,希望在WCDMA室分系统中引入2.3G TD-LTE后应用该方案,以避免三阶互调对WCDMA系统的干扰。 参考文献:
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