大唐移動通信設備有限公司 | 陶磊
抗阻塞干擾性能增強方案助推TD-LTE規(guī)模建設
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從測試結果可以明顯看出,抗阻塞增強功能開啟對DCS1800的阻塞干擾抑制作用明顯,無論在空載或上行加擾情況下均滿足與DCS1800(或其他FDD)10M共存需求。
目前,中國移動已應用F頻段在廣州、深圳、杭州三個城市進行TD-LTE擴大規(guī)模試驗的組網(wǎng)建設。相比D頻段,F(xiàn)頻段無線傳播損耗大大減小,而且應用F頻段組網(wǎng)可在原有TD-SCDMA網(wǎng)絡基礎上,平滑演進升級支持TD-LTE。采用F頻段建網(wǎng)可大幅節(jié)約建網(wǎng)成本,更好地提升網(wǎng)絡性能。但是目前F頻段周邊干擾頻段較多,因此在規(guī)模建網(wǎng)前需要做好干擾規(guī)避方案,以免影響后續(xù)建網(wǎng)。
目前,F(xiàn)頻段低端1880~1900 MHz已經(jīng)分配給中國移動,相鄰的頻段高端部分1900~1920MHz仍被PHS占用,而1920~1935MHz將被用于cdma2000;相鄰頻段低端部分里,中國移動和聯(lián)通DCS1800占用頻段為1805~1850MHz,1850~1880MHz規(guī)劃為FDD擴展頻段。
TD-LTE室外應用F頻段需要考慮解決以下干擾問題:TD-LTE基站與PHS之間的干擾;在1920MHz附近存在TD-LTE基站下行發(fā)射信號對cdma2000基站上行接收的干擾;由于DCS1800設備廠商普遍采用全頻段1805~1880MHz開發(fā)模式,在1880MHz附近,存在DCS1800基站下行發(fā)射信號對TD基站上行接收的干擾;后續(xù)1850MHz以上頻段啟用,與TD-LTE間的干擾。
針對F頻段TD基站與PHS之間雙向干擾問題,一直在溝通解決中,后續(xù)PHS退網(wǎng)后不會影響TDLTE應用。TD-LTE對cdma2000的干擾也可通過提升1915MHz附近TD設備雜散指標解決,根據(jù)目前TD設備實現(xiàn)情況,TD-LTE系統(tǒng)設備對cdma2000干擾很小,可以與cdma2000共存。因此,TD-LTE在F頻段建網(wǎng)主要解決的問題集中在TD-LTE與DCS1800之間的干擾,以及后續(xù)FDD 1850MHz以上頻段啟用后的干擾。
干擾類型主要分為雜散干擾、阻塞干擾和互調(diào)干擾三種。其中雜散干擾和互調(diào)干擾表現(xiàn)類似,其影響表現(xiàn)為LTE上行速率的惡化,特別是邊緣用戶受影響會更加明顯。而當阻塞干擾嚴重時,會使LTE系統(tǒng)上行速率急速惡化,用戶直至無法接入。
根據(jù)前期對各種干擾的排查和分析研究,業(yè)界普遍認為未來對F頻段主要干擾是DCS1800或其他FDD系統(tǒng)啟用1850MHz以上頻率后產(chǎn)生的阻塞干擾。由于早期的TDD無線網(wǎng)絡設備規(guī)范中對1850MHz以上頻段的F頻段阻塞指標沒有特殊要求,僅有通用阻塞標準來約束。如果后續(xù)FDD啟用1850MHz以上頻率,對于TD六期擴容工程項目之前的現(xiàn)網(wǎng)大量設備,此指標很難滿足1850MHz以上FDD應用系統(tǒng)與F頻段TDD系統(tǒng)10M隔離帶寬下的共存組網(wǎng)需求。
圖1 測試現(xiàn)場天線圖
為規(guī)避后續(xù)阻塞干擾問題的發(fā)生,大唐移動積極配合中國移動通信研究院進行相關研究,并提出了設備抗阻塞性能提升的改進方案。
目前中移動對TDD主設備抗阻塞性能指標要求如下:TD-SCDMA現(xiàn)網(wǎng)老型號RRU,當功率為-10dBm的阻塞信號(5MHz 帶寬的LTE信號)位于1850~1870MHz頻段時,F(xiàn)頻段的(1880~1915MHz)RRU的接收機在任何情況下均靈敏度不大于-100dBm。
對于TD五期擴容工程及以前的設備,大唐移動采用調(diào)整本振頻率和調(diào)整接收鏈路增益(調(diào)整PGC)兩種方案提升現(xiàn)網(wǎng)設備抗阻塞性能。從前期的實驗室驗證結果來看,抗阻塞增強功能開啟后,在靈敏度允許下降3dB的情況下可以有效提升抗阻塞性能至0~5dBm,且接收靈敏度惡化小于1.5dBm。
為充分驗證F頻段抗阻塞干擾增強功能的應用效果,并驗證DCS1800(或其他FDD系統(tǒng))使用不同頻點對TD現(xiàn)網(wǎng)F頻段設備上行接收的影響,大唐移動在中國移動的指導和大力配合下,選定浙江省某F頻段LTE試驗區(qū)進行了真實無線環(huán)境下的抗干擾測試。
測試站點特意選在典型城區(qū)覆蓋場景下的DCS1800與TD-LTE共站址站點,天線安裝位置也特意選取了兩系統(tǒng)天線同向覆蓋,等高,水平間距3米,角度差5度的場景,這種場景下系統(tǒng)間干擾具備典型性。
測試設備直接采用TD現(xiàn)網(wǎng)基站升TD/LTE雙?;?。其中F頻段的1880~1900MHz配置1個LTE 20M載波,1900~1915MHz用于TD載波。
在測試內(nèi)容方面充分考慮了各種條件的組合,包括,DCS1800配置在各頻率位置下的干擾情況,TD/LTE在空擾和加擾的情況,LTE用戶RSRP處于-75dBm、-85dBm、-95dBm、-100dBm和-105dBm功率位置的情況等等。其中,LTE加擾按上行底噪抬升10dB要求,DCS1800頻率位置涵蓋了1850MHz以上的各個頻率段范圍。
從測試結果可以明顯看出,抗阻塞增強功能開啟對DCS1800的阻塞干擾抑制作用明顯,無論在空載或上行加擾情況下均滿足與DCS1800(或其他FDD)10M共存需求。
當DCS1800頻點配置到1865MHz以上時,抗阻塞增強功能可有效抑制阻塞干擾,不但RSRP各功率位置點上用戶的上行吞吐量均沒有下降,且對邊緣用戶(RSRP<=-100dBm)上行速率更有明顯提升;特別是在上行IOT抬升10dB的加擾環(huán)境下,當DCS1800在1872MHz處開啟抗阻塞增強功能,LTE小區(qū)上行吞吐量甚至好于功能未開啟時DCS1800在1865MHz處的吞吐量,相當于系統(tǒng)隔離帶寬增加了7M。
同時,在無線環(huán)境使用中,開啟抗阻塞增強功能前后,TD-LTE各功率位置點上的速率均沒有下降,抗阻塞增強功能可能引入的上行接收靈敏度下降在實際網(wǎng)絡中影響不明顯。
通過真實無線環(huán)境下的測試,較充分地驗證了抗阻塞干擾增強功能對干擾抑制的有效性。同時驗證了,TD現(xiàn)網(wǎng)大量F頻段基站演進至LTE后,可通過開啟抗阻塞干擾增強功能滿足與FDD系統(tǒng)10M隔離下的共存組網(wǎng)需求。
排除F頻段干擾問題是TD-LTE在F頻段建網(wǎng)需要解決的首要問題,采用大唐移動抗阻塞性能改進方案,僅通過軟件升級方式即可有效提升現(xiàn)網(wǎng)TD設備在F頻段的抗干擾性能,掃清后續(xù)F頻段平滑演進建設LTE的障礙,為中國移動TD-LTE的快速建網(wǎng)鋪平前進道路。