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目前，中国移动已应用F频段在广州、深圳、杭三个城市进行TD-LTE扩大规模试验的组网建设。相比D频段，F频段无线传播损耗大大减小，而且应用F频段组网可在原有TD-SCDMA网络基础上，平滑演进升级支持TD-LTE。采用F频段建网可大幅节约建网成本，更好的提升网络性能。但是目前F频段周边干扰频段较多，因此在规模建网前需要做好干扰规避方案，以免影响后续建网。
1、规避干扰，充分利用优质F频段
目前，F频段低端1880～1900 MHz已经分配给中国移动，相邻的频段高端部分1900～1920MHz仍被PHS占用，而1920～1935MHz将被用于CDMA2000；相邻频段低端部分里，中国移动和联通DCS1800占用频段为1805～1850MHz, 1850～1880MHz规划为FDD扩展频段，具体频段应用分布情况参见下图：
1：F频段及周边频段频率应用分布图
后续TD-LTE室外应用F频段需要考虑解决以下干扰问题：
TD-LTE基站与PHS之间的干扰
在1920MHz附近，存在TD-LTE基站下行发射信号对CDMA2000基站上行接收的干扰
目前很多DCS1800设备生产厂商采用全频段1805-1880MHz开发模式，在1880MHz附近，存在DCS1800基站下行发射信号对TD基站上行接收的干扰
后续1850MHz以上频段启用，与TD-LTE间的干扰
针对F频段TD基站与PHS之间双向干扰问题，由于一直在沟通解决中，因此后续PHS退网后不会影响TD-LTE应用。TD－LTE对CDMA2000的干扰也可通过提升1915MHz附近TD设备杂散指标解决，根据目前TD设备实现情况，TD-LTE系统设备对CDMA2000干扰很小，可以与CDMA2000共存。因此，TD-LTE在F频段建网主要解决的问题集中在TD-LTE与DCS1800之间的干扰，以及后续FDD 1850MHz以上频段启用后的干扰。
干扰类型主要分为杂散干扰、阻塞干扰和互调干扰三种。其中杂散干扰和互调干扰表现类似，通过杂散或互调信号直接落入接收机的工作信道形成同频干扰，使被干扰基站的上行链路变差，灵敏度降低。这类干扰的影响表现为LTE上行速率的恶化，特别是边缘用户受影响会更加明显。阻塞干扰是指当强干扰信号与有用信号同时进入接收机时，强干扰会使接收机链路的非线性器件饱和，产生非线性失真，使被干扰系统无法正常解调信号。当阻塞干扰严重时，会时LTE系统上行速率急速恶化，用户直至无法接入。
图 2：阻塞干扰原理
根据前期对各种干扰的排查和分析研究，业界普遍认为未来对F频段主要干扰是DCS1800或其他FDD系统启用1850以上频率后产生的阻塞干扰。由于早期的TDD无线网络设备规范中对1850MHz以上频段的F频段阻塞指标没有特殊要求，仅有通用阻塞标准来约束。如果后续FDD启用1850MHz以上频率，对于TD六期扩容工程项目之前的现网大量设备，此指标很难满足1850MHz以上FDD应用系统与F频段TDD系统10M隔离带宽下的共存组网需求。
由此可见，有效提升TD现网设备抗阻塞干扰性能，已成为F频段LTE规模建网的关键问题之一。
2、大唐移动抗阻塞干扰性能增强方案
为规避后续阻塞干扰问题的发生，大唐移动积极配合中国移动通信研究院进行相关研究，并提出了设备抗阻塞性能提升的改进方案。
目前中移动对TDD主设备抗阻塞性能指标要求如下：
TD-SCDMA现网老型号RRU，当功率为-10dBm的阻塞信号（5MHz 带宽的LTE信号）位于1850～1870M频段时，F频段的（1880～1915M）RRU的接收机在任何情况下均灵敏度不大于-100dBm。
对于TD五期扩容工程及以前的设备，由于集采招标设备规范没有对DCS频段1850MHz以上频率提出共存抗阻塞性能的要求，因此前期基站设计过程中，针对1850MHz以上频率主要是作为过渡带考虑的，但是大唐移动实际产品器件在选型中留有一定设计余量，因此,可考虑通过软件调整参数配置方案提升F频段的阻塞指标。
大唐移动采用调整本振频率和调整接收链路增益（调整PGC）两种方案提升现网设备抗阻塞性能。
通过调整本振和射频频率，使有用信号偏离干扰信号更远，有效利用滤波器的边带抑制，让有用信号尽量靠近滤波器的左边带，可以使1870M的阻塞更好地进行抑制。
图 3：调整本振示意图
通过调整接收链路的PGC，可降低整个接收链路的增益，从而降低了干扰信号进入接收机ADC的信号功率，提高接收机抗阻塞性能。但调整后，如果增益下降过大将会引入上行接收灵敏度的恶化，因此，调整PGC需要重点考虑干扰抑制提升与接收灵敏度下降之间的平衡。
从前期的实验室验证结果可以看到，抗阻塞增强功能开启后，在灵敏度允许下降3dB的情况下可以有效提升抗阻塞性能15dB左右，且接收灵敏度恶化小于1.5dB。表格 1 TD五期RRU阻塞提升实验室测试结果
3、真实无线环境测试，测试效果贴近未来商用
为充分验证F频段抗阻塞干扰增强功能的应用效果，并验证DCS1800（或其他FDD系统）使用不同频点对TD现网F频段设备上行接收的影响，大唐移动在中国移动的指导和大力配合下，选定浙江省某F频段LTE试验区进行了真实无线环境下的抗干扰测试。
为保证测试效果贴近未来商用，本次真实网络环境测试无论在测试站点选取上还是测试规范准备上均进行了精心筛选和充分准备。
测试站点特意选在典型城区覆盖场景下的DCS1800与TD-LTE共站址站点，天线安装位置也特意选取了两系统天线同向覆盖，等高，水平间距3米，角度差5度的场景，这种场景下系统间干扰具备典型性。
图 4：测试现场天线图
图 5：业务测试区域示意图
测试设备直接采用TD现网基站进行升级，通过新增LTE主控板和基带板卡并配合以简单的工程改造和软件升级，TD单模基站升级为TD/LTE双模基站。其中F频段的1880~1900M配置1个LTE 20M载波，1900~1915M用于TD载波。
图 6：TD/LTE双模站示意图
在测试内容方面充分考虑了各种条件的组合，包括，DCS1800配置在各频率位置下的干扰情况，TD/LTE在空扰和加扰的情况，LTE用户RSRP处于-75dBm、-85dBm、-95dBm、-100dBm和-105dBm功率位置的情况等等。具体测试内容包括：
DCS1800处于1850M以上各频点位置干扰情况下， 测试：
TDL空扰和上行加扰下的单用户从-75dBm~-105dBm范围内各典型RSRP定点的吞吐量、底噪等；
TDL空扰和上行加扰下的多用户吞吐量、底噪等；
TDS空扰和上行加扰下的CS64k业务、底噪等；
其中，LTE加扰按上行底噪抬升10dB要求，TDS系统加扰按上行ISCP抬升5dB要求。DCS1800频率位置更是涵盖了1850MHz以上的各个频率段范围，如下表所示：表格 2 DCS1800加扰频点号与用例CASE的对应
4、抗阻塞干扰增强功能对干扰抑制明显
从测试结果可以明显看出，抗阻塞增强功能开启对DCS1800的阻塞干扰抑制作用明显，无论在空载或上行加扰情况下（上行IOT 抬升10dB），TD现网设备阻塞点从1871M后推至1874M，可满足与DCS1800 10M共存需求。
当DCS1800频点配置到1865M以上时，抗阻塞增强功能可有效抑制阻塞干扰，不但RSRP各功率位置点上用户的上行吞吐量均没有下降，且对边缘用户（RSRP<=-100dBm）上行速率更有明显提升；特别是在上行IOT抬升10dB的加扰环境下，当DCS1800在1872M处开启抗阻塞增强功能，LTE小区上行吞吐量甚至好于功能未开启时DCS1800在1865M处的吞吐量；
同时，开启抗阻塞增强功能可能导致的上行接收灵敏度下降体现不明显，整体表现为LTE各RSRP功率位置点上的速率均没有下降。
通过真实无线环境下的测试，较充分得验证了抗阻塞干扰增强功能对干扰抑制的有效性。同时验证了，TD现网大量F频段基站演进至LTE后，可通过开启抗阻塞干扰增强功能满足与FDD系统10M隔离下的共存组网需求。
图 7：空扰下，功能开启前后LTE单用户上行速率分布图
图 8：上行底噪抬升10dB加绕下，功能开启前后LTE单用户上行速率分布图
图 9：上行底噪抬升10dB加绕下，功能开启前后LTE小区多用户上行吞吐量对比图
排除F频段干扰问题是TD-LTE在F频段建网需要解决的首要问题，采用大唐移动抗阻塞性能改进方案，仅通过软件升级方式即可有效提升现网TD设备在F频段的抗干扰性能，扫清后续F频段平滑演进建设LTE的障碍，为中国移动TD-LTE的快速建网铺平前进道路。 | 
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发表于 2013-5-15 22:48:10
