广西壮族自治区通信产业服务有限公司 广西壮族自治区 530007
摘要：TD-LTE系统使用F频段可节省投资成本，但F频段被其他系统使用的频率紧密包围，而TD-LTE抗干扰能力差，所以建设前期的干扰排查工作非常重要。介绍了几种常见的无线干扰，重点阐述了TD-LTE系统使用F频段前的干扰排查方法，提出了发现干扰后的分析及优化方法。
关键词：TD-LTEF；频段扫频；抗干扰能力
从无线传播特性来看，F频段最低，绕射能力相对较强，使用F频段组网可比使用D频段节省投资成本。但TD-LTE是TDD系统，要求时钟严格同步，抗干扰能力较差；如果使用F频段建设TD-LTE网络，那么建设前的干扰排查将是非常重要的工作。
1、TD-LTE系统干扰分析
1.1干扰分类
（1）杂散干扰
由于发射机中的功放、混频器和滤波器等非线性器件在工作频带以外很宽的范围内产生辐射信号分量，热噪声、谐波、寄生辐射、频率转换产物和互调产物等落入受害系统接收频段内，导致受害接收机的底噪抬升，造成灵敏度损失，称之为杂散干扰。
（2）阻塞干扰
由于强度较大的干扰信号在接收机的相邻频段注入，受害接收机链路的非线性器件产生失真甚至饱和，造成受害接收机灵敏度损失，严重时将无法正常接收有用信号，称之为阻塞干扰。
（3）谐波干扰
由于发射机有源器件和无源器件的非线性，在其发射频率的整数倍频率上将产生较强的谐波产物。当这些谐波产物正好落于受害系统接收机频段内，将导致受害接收机灵敏度损失，称之为谐波干扰。
（4）互调干扰
当两个或多个不同频率的发射信号通过非线性电路时，将在多个频率的线性组合频率上形成互调产物。当这些互调产物与受害接收机的有用信号频率相同或相近时，将导致受害接收机灵敏度损失，称之为互调干扰。
1.2 TD-LTE系统干扰分析
TD-LTE系统的关键技术OFDMA可以将小区内的每一个用户使用正交码来区分[2]，所以，系统内干扰主要来自于小区间的同邻频干扰。合理地规划LTE基站站址，控制重叠覆盖可以有效规避小区间干扰。系统间干扰主要是由于理想滤波器是不可实现的，也就是说无法将信号严格束缚在指定的工作频率内。因此，发射机在指定信道发射的同时将泄漏部分功率到其他频率，接收机在指定信道接收时也会收到其他频率上的功率，也就产生了系统间干扰。
2、TD-LTE系统F频段干扰排查
2.1基于扫频测试的干扰排查
在扫频测试中，发现某个区域的一个较小带宽的频点电平值相对较高，对TD-LTE无线网络造成干扰，发现该处F频段干扰后，使用扫频仪在图中所标的地点进行多角度扫频，经过多次尝试发现，当八木天线指向此处基站天线时干扰最强，在天线正对基站天线时系统底噪大幅抬升至-80dBm左右，其中有三段1 884~1 886MHz、1 890MHz和1 894~1 894MHz底噪抬升较突出。该基站为GSM900、TD-SCDMA和TD-LTE共站，在对TD-SCDMA站点进行闭塞处理时底噪无明显变化；在闭锁GSM900基站的频点时扫频仪显示干扰明显回落，基本维持在-110dBm，此时干扰消除，由此可确定干扰来自共站的GSM站点。
2.2 基于ISCP的干扰测量统计
在修改前忙时TS1的干扰平均值是-104.15dBm，配置F频点后，整体干扰值段有所提升，并且不同波段呈现不同的波动趋势。其中TS1在9445和9479两个载波频点的干扰水平几乎无变化，其余波段均有6dBm左右的抬升，9471的载波频点抬升最大，接近10dBm。
TD-SCDMA与TD-LTE共址时需做好时间同步，即保证两种系统同覆盖区域或同频组网形成的双模网络中，在同一时刻在空口传输的只有上行数据或者只有下行数据，避免两种系统间交叉干扰。TD-SCDMA与TD-LTE时隙配比同步技术包含如下两个同步：
第一，UL到DL转换时间点同步：TD-SCDMA 5ms帧和TD-LTE 5ms帧中存在一次上行UL切换到下行DL的时间点，只要保证在TD-SCDMA系统和TD-LTE系统中这个转换点对齐，就能保证UL和DL在同一时刻在两个网络里都只有上行链路或者下行链路，避免不同系统的上下行数据互相干扰。
第二，第二，GP同步：TD-SCDMA 5ms帧和TD-LTE 5ms帧中存在一次DWPTS和GP之后切换到UPPTS的时间点，TD-LTE系统的GP与TD-SCDMA系统的GP不能完全对齐，因此要调整TD-LTE系统或者TD-SCDMA系统的数据帧头，保证这个转换点处在对方的保护间隔GP内，才能保证两种不同系统的收发调度不冲突。
第三，TD-SCDMA采用4DL：2UL时隙配比时，TD-LTE采用3DL：1UL配比，同时特殊子帧采用SSP5（3：9：2），即可实现TD-SCDMA与TD-LTE系统时间同步。如果TD-LTE对现有的共址TD-SCDMA基站产生干扰，需要TD-SCDMA基站开启UP-shifting将UpPTS时隙进行偏移，来保证两个系统的时间同步，规避干扰。
2.3 联通DCS1800M的互调干扰排查
中国联通的DCS1800下行频段为1 840~1 850MHz，中国移动的DCS1800下行频段为1 805~1 820MHz，计算三阶和五阶交调，三阶落在带内的主要是联通DCS1800的1 850MHz频点。三阶互调干扰可能产生于天线口，也可能产生于接收机内部。3GPP协议中，TD-LTE的接收机互调指标为-52dBm，考虑到DCS1800的功率为46dBm，2m的空间隔离（MCL约为44dB），两边的馈线接口损耗共2dB，天线增益18dB，天线90度增益-25dB，则理论算出来的干扰信号强度为：
46-2+2*（18-25）-44=-14dBm该值高于允许的信号强度-52dBm。因此，若联通DCS1800和移动DCS1800及LTE基站都相距2m左右，LTE接收机内部就有可能产生互调干扰。若指标为-52dBm的话，如果互调产生于天线口附近，一般无源器件的互调指标起码有120dBc，则可以大致估算互调干扰强度为：46-1+2*（18-25）-44-120=-133dBm可发现这个干扰值明显低于TD-LTE底噪，这样在天线口的互调干扰可以不考虑。
3、TD-LTE系统F频段干扰优化方法
在中国移动通信集团组织的TD-LTE系统扩大规模试验中发现：2G、小灵通和广电MMDS等系统对TD-LTE存在干扰。由于TD-LTE网络对干扰控制要求较高，3G网络升级后，网络结构需要面向4G进行全面优化。对影响TD-LTE系统F频段的系统外干扰进行分类总结，共有以下4种：
（1）来自DCS1800M网络的阻塞干扰
产生原因是DCS1800M使用高端频率，以及F频段TD-S/TD-L设备抗阻塞能力不足。此类干扰带来16~30dB的底噪抬升，严重时小区上行吞吐量降至1Mbps以下，甚至无法建立连接。如果DCS1800M使用了1 850~1 875MHz频段，而且与TD-LTE共站址、共天面，尤其是DCS1800M基站的天线正对TD-LTE基站天线时，出现阻塞干扰的概率较大。此类干扰的主要解决方法是增大系统间的隔离度，可通过天线方位角调整、天线更换抱杆以及DCS1800M使用较低频段等办法。
（2）DCS1800M天线互调干扰
产生原因是DCS1800M使用高端频率，此外DCS1800M天线互调指标差，影响结果是给空载TD-LTE网络带来8~16dB的底噪抬升，上行吞吐量损失超过30%。需关注使用DCS高端频率的城市以及天面距离近的联通基站。此类干扰的解决办法是通过扫频仪测试到干扰后，需关注并排查共址的DCS1800M基站的天线互调指标，互调指标不合格的天线要及时更换。此外，还需关注DCS1800M基站天线的杂散指标。
（3）GSM900天线二次谐波干扰
产生原因是GSM900天线二次谐波指标差，对TD-LTE系统带来约5dB的底噪抬升，影响上行吞吐量，非共站时影响不大。在广州部分区域的站点抽样测试表明约11%的站点受到干扰影响。需关注二次谐波差的GSM天线与F频段设备共站。
目前GSM900M基站存量最大，一般TD-LTE共址基站中都有GSM900M基站，需做好两个系统同一方向天线的水平或垂直隔离，如发现GSM900M二次谐波干扰，还可尝试更改GSM900M频点来规避干扰。
（4）小灵通干扰
小灵通未退频，PHS干扰属于F带内干扰，严重时会导致TD-SCDMA或TD-LTE无法建立连接。在厦门、南京和杭州均发现了PHS干扰。共址小灵通基站或天面距离很近时，均会有来自PHS的干扰风险。如发现收到外部强且稳定的干扰信号，需要在天面处使用频谱仪连接定向天线来定位干扰源，如发现是小灵通干扰，需及时提交无委会协调处理。此外，TD-LTE的D频段干扰可能会受到广电MMDS产生的干扰，在此不作介绍。由于TD-LTE系统对网络结构要求高于2G/3G网络，TD-LTE受重叠覆盖影响比TD-SCDMA更严重，对重叠覆盖的控制要求更加严格。实测数据表明，在相同重叠覆盖区域影响下，TD-LTE的性能下降程度较TD-SCDMA高10%~15%。所以，需要建立全面的网络结构优化思路，尽量减少重叠覆盖。
4、总结
在已有的GSM、TD-SCDMA系统中都存在一个小区内有很多邻区信号干扰的情况。如果基于现网TD-S简单升级或共站建设TD-LTE网络，也会面临同频干扰的问题。网优工作就需关注如何控制和规避这些干扰，如何在TD-LTE与TD-S现网共站址、共RRU、同天线的情况下进行TD-LTE网的优化等问题。
参考文献：
[1]LTE系统间基站干扰与指标研究.边昭梅. 2011.5
[2]微基站在LTE网络技术中的应用研究.冼志刚.2013.9
[3]LTE基站组网与设备维护及方法的研究.管建国. 2017.4