本文主要分析多系統間合路對聯(lián)通LTE1800和WCDMA干擾情形,具體如下:
為了減少這些無(wú)源互調的影響,需要嚴格要求無(wú)源器件的互調指標、功率容量和材質(zhì)工藝,尤其是室分系統前3級的無(wú)源器件。
互調指標 | 150dBc@2*43dBm |
功率容量(平均功率) | 500W以上 |
一、背景
隨著(zhù)無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )的快速發(fā)展,運營(yíng)商在今后相當長(cháng)一段時(shí)間內將同時(shí)運營(yíng)多張網(wǎng)絡(luò );同時(shí)室分系統已經(jīng)從單系統向多系統、多網(wǎng)絡(luò )多系統演變,合路復雜性增加。隨著(zhù)不斷有新的系統引入,現有室分系統面臨越來(lái)越多的問(wèn)題:系統擴容時(shí),室分系統承載的功率變大;現有室分系統器件無(wú)法承載系統擴容壓力;大部分室分系統建設年限較長(cháng),較多設備已經(jīng)老化,指標嚴重惡化,極大影響網(wǎng)絡(luò )KPI指標。
鐵塔公司的建立,今后新建室分系統將統一由鐵塔公司負責建設,同時(shí)向三家運營(yíng)商提供接入平臺。這樣,室分系統又面臨多運營(yíng)商間的多系統合路問(wèn)題,干擾情況將更加復雜多變。
綜上,多網(wǎng)絡(luò )共存、室分器件老化、鐵塔公司建立使今后的室分建設呈現多運營(yíng)商多系統合路的局面,需要開(kāi)展合路干擾分析研究。
二、干擾分析
中國聯(lián)通、電信、移動(dòng)都擁有多個(gè)頻段,在每個(gè)頻段上每家運營(yíng)商的頻譜資源都不一樣,具體如圖1所示。為了更好的分析多運營(yíng)商多個(gè)頻段間網(wǎng)絡(luò )的合路干擾,本文主要考慮以下三種場(chǎng)景:
場(chǎng)景一:中國聯(lián)通內部多系統合路干擾分析。需要對聯(lián)通目前擁有的GSM/WCDMA/TD-LTE/FDD-LTE等四張網(wǎng)絡(luò )合路干擾進(jìn)行分析。
場(chǎng)景二:聯(lián)通電信多系統合路干擾分析。分析聯(lián)通電信多個(gè)系統間合路干擾情況。
場(chǎng)景三:多運營(yíng)商多系統合路干擾分析。聯(lián)通/電信/移動(dòng)三家間多系統合路干擾分析。
圖1 聯(lián)通/電信/移動(dòng)頻譜分布情況
下面主要分析聯(lián)通、電信、移動(dòng)三家運營(yíng)商間多系統合路時(shí)干擾情況。主要包括:三階互調、五階互調、二階互調等。下面主要從兩方面進(jìn)行分析:1、理論分析;2、現網(wǎng)反饋。
1、理論分析
無(wú)源互調指標主要是信號間的三階互調,本文主要從理論上分析兩個(gè)信號間的三階產(chǎn)物對其他系統的干擾,具體分析見(jiàn)圖2.
圖2 聯(lián)通/電信/移動(dòng)三階互調情況
從上表中可以看到:
1)聯(lián)通W2100和L2300合路時(shí)會(huì )對WCDMA的上行接收產(chǎn)生干擾影響。其他頻段間都沒(méi)有干擾。
2)TDD頻段與FDD頻段間互調產(chǎn)物比較多,主要是干擾聯(lián)通WCDMA上行、電信L1800上行和L2600。因此,TDD頻段和FDD頻段最好不要合路;若合路,最好采用上下行分纜的方式。
3)三家運營(yíng)商間的互調干擾產(chǎn)物比較多,所有頻段的上行都會(huì )受到干擾,無(wú)法進(jìn)行直接合路。移動(dòng)L300和其他兩家的任何一個(gè)L2300合路時(shí),都會(huì )對所有的L2300造成影響;L2600也是一樣。
4)移動(dòng)的F頻段和E頻段產(chǎn)生的三階產(chǎn)物會(huì )干擾電信L2100、聯(lián)通WCDMA的上行接收。因此,移動(dòng)的F頻段和E頻段不能同時(shí)合路
2、現網(wǎng)反饋
本部分的干擾問(wèn)題,主要是從部分省分公司和廠(chǎng)家反饋的現網(wǎng)干擾情況。
1)聯(lián)通的DCS<E1800和GSM900會(huì )產(chǎn)生五階互調,落入GSM900的上行接收頻段:(954~960)-2((1860-1860)~(1860-1830))=894~960;據部分省分公司反饋,這種情況在現網(wǎng)中干擾并不常見(jiàn),且5階產(chǎn)物的功率一般比3階低10~15dB;同時(shí),GSM也可以通過(guò)移頻規避該干擾。
2)在LTE與其他系統合路時(shí),由于無(wú)源器件的功率容量受限,可能會(huì )發(fā)生功率飛弧寬帶雜散,如圖3所示。功率飛弧寬帶雜散會(huì )影響聯(lián)通1800、WCDMA和電信的L1800
圖3 功率飛弧寬帶雜散干擾
3)聯(lián)通L1800、聯(lián)通GSM900和電線(xiàn)CDMA800干擾WCDMA上行和電信L2100上行:LTE GSM-CDMA=(1840~1860) (954~960)-(870~880)=1924~1950。
4)電信CDMA800的二階互調干擾聯(lián)通的DCS<E1800:2*(865~880)=1730~1760。
5)聯(lián)通GSM900和電信L1800二階互調干擾聯(lián)通GSM900上行、移動(dòng)GSM900上行。(1860~1880)-(954~960)=900~926
6)電信L2100、電信CDMA800、聯(lián)通G900的五階干擾WCDMA的上行,該干擾情性已經(jīng)在部分地市發(fā)現,該干擾信號不強,但對WCDMA底噪抬升不可忽視:(2110~2125)-2((954~960)-(865~880))=1920~1981
7)在長(cháng)沙測試發(fā)現聯(lián)通DCS1800、移動(dòng)G900、電信CDMA800三階干擾電信L1800:DCS1800-(G900-C800)=(1830~1840)-((935~954)-(865~880))=1746~1785
8)廣東測試發(fā)現:通過(guò)利用聯(lián)通、電信LTE1800系統本身各提供的5%保護帶寬,合計1.75MHz,實(shí)現兩路信號合路;新型合路器合路方式已經(jīng)完成20dB隔離度驗證。
9)聯(lián)通1800、移動(dòng)GSM900、電信CDMA干擾聯(lián)通L1800、WCDMA和電信L2100:(1830~1860) (934~954)-(870~880)=1914~1944;(1830~1860)-(934~954)-(870~880)=1746~1776。
為了解決多運營(yíng)商多系統合路的干擾問(wèn)題,需要采用分纜的方法。若分纜的話(huà),需要區分是否采用MIMO。
若不采用MIMO,則TDD-LTE在上行通路內,則沒(méi)有上行干擾出現。
若采用MIMO,LTE的上下行都需要在上下行通路中傳輸,此時(shí)就會(huì )造成互調干擾。在鐵塔公司的測試中(鐵塔的測試中已經(jīng)使用高性能器件)發(fā)現:GSM、DCS等窄帶系統之間產(chǎn)生的干擾較小,對異系統影響較??;LTE寬帶系統之間產(chǎn)生的干擾在頻域上分布范圍較寬,其影響應引起重視;如電信LTE1800MHz與LTE2100MHz系統產(chǎn)生的互調干擾對移動(dòng)TDD-LTE2300MHz系統干擾較大,聯(lián)通LTE1800MHz與移動(dòng)TDD-LTE1900(F頻段)系統間產(chǎn)生的互調干擾對聯(lián)通WCDMA系統干擾較大,底噪抬升嚴重,被干擾系統上行覆蓋半徑將嚴重收縮,甚至終端無(wú)法接入網(wǎng)絡(luò ),不容忽視,上行覆蓋半徑大小將是室內覆蓋半徑的瓶頸。由于移動(dòng)F頻段和E頻段不能同時(shí)合路,則在采用MIMO的分纜情形下分為F頻段組合和E頻段組合兩種:
F頻段場(chǎng)景:主要干擾有F頻段與聯(lián)通FDD1800下行頻率三階互調干擾WCDMA上行頻段;F頻段與電信FDD1800下行頻段三階互調干擾F頻段,聯(lián)通FDD1800頻段和電信FDD1800下行頻段三階互調干擾F頻段。
E頻段場(chǎng)景:主要干擾為電信FDD2100與電信FDD1800三階互調影響2345-2370頻段,尤其2360-2370干擾較大??梢圆扇〉拇胧┦牵?/span>a)、電信只開(kāi)啟FDD2100頻段,則全系統無(wú)明顯干擾,可利用雙纜進(jìn)行MIMO部署。b)、電信同時(shí)開(kāi)啟FDD2100和FDD1800頻段,移動(dòng)E頻段需工作在2320-2340頻段,可避免三階互調干擾,可利用雙纜進(jìn)行MIMO部署。
3、合路規避干擾
本節主要總結一下在合路發(fā)生干擾時(shí),如何規避干擾,目前業(yè)界主要采用以下三種方法:調頻譜、降功率和器件指標嚴要求。
1、調頻點(diǎn)
1)對于GSM信號,則是更換頻點(diǎn),使低階互調產(chǎn)物避開(kāi)被干擾的接收頻段;
2)對于UMTS信號,不能調整頻點(diǎn),則是減少配置的載波數,比如由4載波改配成2載波;
3)對于LTE信號,則是更改配置帶寬,比如由20M帶寬改成10M帶寬;
2、降功率
1)對于三階互調,參與互調的信號“都”降低1dB,則互調干擾降低3dB;如果只降低某個(gè)信號的功率,干擾降低介于1~3dB之間。
2)對于五階互調,參與互調的信號“都”降低1dB,則互調干擾降低5dB;如果只降低某個(gè)信號的功率,干擾降低介于1~5dB之間
降低功率這種方法要根據現網(wǎng)覆蓋實(shí)際情況參考使用,主要適用于下行覆蓋較好的場(chǎng)景。
3、嚴要求
提高合路器件的互調抑制要求,例如:互調抑制度提高10dBc,整個(gè)系統的互調干擾電平也會(huì )降低10dB左右;
此方法的使用,要綜合考慮實(shí)際器件能力,以及現網(wǎng)施工難度,例如:歐洲部分運營(yíng)商對于新建天饋的要求是三階互調做到-145dBc抑制度(2*20W)。
三、干擾小結
在干擾分析中,理論分析的許多結論還需進(jìn)一步通過(guò)實(shí)驗進(jìn)行驗證,表1主要總結了多系統間合路對聯(lián)通LTE1800和WCDMA干擾情形,具體如下:
表1 聯(lián)通L1800和WCDMA干擾小結
為了減少這些無(wú)源互調的影響,需要嚴格要求無(wú)源器件的互調指標、功率容量和材質(zhì)工藝,尤其是室分系統前3級的無(wú)源器件。
互調指標 | 150dBc@2*43dBm |
功率容量(平均功率) | 500W以上 |
Note:互調指標是根據LTE降敏0.8dB應該要求150dBc
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