計算機職稱論文期刊系統干擾分析

　　本篇文章是由《電子工藝技術》發表的一篇電子論文，(雙月刊)創刊于1960年，由中國電子科技集團公司第二研究所主辦。是我國唯一的電子行業生產技術的綜合性科技期刊，該刊集眾多專業為一體，突出工藝特色，凡是與電子產品生產過程相關的技術，都是該刊的報道范圍。內容包括國內外電子工業生產技術動態，基礎理論研究和科技成果介紹及科研生產中所急需的新技術、新材料、新工藝、新設備及引進消化吸收經驗等。

　　【摘 要】文章對TD-LTE的系統內外干擾的機理進行了系統分析，并結合標準中的設備性能最低要求計算出典型情況下系統間隔離度要求，以及隔離度的實現方法。

　　【關鍵詞】TD-LTE 干擾 隔離度

　　1 概述

　　隨著TD-LTE標準的凍結、設備的成熟以及移動互聯網業務飛速發展，TD-LTE已經成為業界的關注焦點。而TD-LTE系統內外干擾問題是網絡部署時必須要考慮的關鍵問題之一。

　　TD-LTE系統面臨的干擾包括噪聲Pn、系統內干擾Iintra-system和系統間干擾Iinter-system，下面將分別對這三種干擾進行分析。

　　2 噪聲

　　噪聲可以按照來源分為接收機內部噪聲和外部噪聲。接收機內部噪聲包括導體的熱噪聲和放大器的噪聲放大;外部噪聲是指來自接收機以外的非移動通信發射機的電磁波信號，可以分為自然噪聲和人為噪聲。

　　一般在進行分析時主要考慮接收機內部噪聲，可通過以下式子計算得到：

　　Pn=KTB+NF (1)

　　其中：

　　K：波爾茲曼常數(Boltzmann constant)，1.380662×10-23JK-1;

　　T：開爾文絕對溫度，一般計算中取常溫290K;

　　B：接收機有效帶寬;

　　NF：接收機的噪聲系數，標準中一般取基站的噪聲系數分別為7dB。

　　由于LTE系統帶寬在1.4MHz～20MHz可變，并且采用OFDMA/SC-FDMA的多址方式，用戶實際只占用系統帶寬中的一部分。因此，信道的熱噪聲水平也會隨著占用帶寬的變化而變化。

　　3 系統內干擾

　　系統內干擾是本移動通信系統內各無線網元收發單元之間的干擾。

　　3.1 同頻干擾

　　TD-LTE系統同小區下的不同用戶下行采用OFDMA、上行采用SC-FDMA的多址方式，不同用戶占用不同的、相互正交的子載波，因此不存在3G系統中的同小區不同用戶的多址干擾問題。LTE系統中的同頻干擾主要是同頻的其他小區的干擾，這也是LTE系統中干擾協調、抑制技術要解決的問題。

　　3.2 LTE TDD系統上下行鏈路間干擾

　　LTE TDD系統采用時分雙工的方式，上下行信道工作在相同的頻點，通過上下行轉換點設置上下行信道可占用的時隙。上行與下行之間由于時間轉換點不一致、基站之間不同步或無線信號傳播時延等，可能出現“重疊”(同時存在上行鏈路和下行鏈路)的時間點，引起eNode B小區間或終端用戶間的干擾。

　　(1)相鄰小區間或同小區不同頻率間的上下行轉換點不一致

　　如果相鄰小區第二轉換點設置不同，在上下行配置不同的時隙，會出現一個小區eNodeB發射時，另一個小區eNode B正在接收的情況，因而將出現比較嚴重的上下行鏈路間干擾，如圖1所示：

　　為了避免該類干擾，規劃中應注意：

　　1)結合各區域的上下行業務量需求特點，盡量在成片的區域內采用同一時隙分配方案;

　　2)在采用不同時隙分配方案的區域交界處，相鄰兩個采用不同時隙分配方案的小區中，應有一個閉塞發生重疊的時隙，或者兩個相鄰小區通過檢測重疊時隙上的干擾強度，決定是否將用戶繼續分配在該重疊時隙上。

　　(2)相鄰小區間失同步

　　在相鄰的小區之間同步基準不一致時，即使小區間采用相同的轉換點設置方案，由于起始時刻不同，也會有“重疊”時間點出現，如圖2所示：

　　LTE的eNode B之間一般采用外接參考時鐘源(如GPS或伽利略衛星系統)實現同步。當外接參考時鐘源故障，以及同步過程誤差過大時，都有可能出現Node B之間失同步。根據3GPP TS36.133要求，采用相同頻率、且有重疊覆蓋區域的相鄰Node B之間，幀起點的時間誤差應小于或等于3μs(覆蓋距離小于3km);如果滿足該要求，則相鄰小區間的上下行干擾時間很短，對網絡的性能影響不大。

　　在規劃LTE TDD系統的基站間同步時，應滿足該要求。

　　(3)無線傳播時延大于轉換點保護時隙

　　在無線信號傳播過程中，隨著傳播距離的增加會形成傳播時延。此外，在采用移動通信直放站延伸小區覆蓋距離時，也會引入直放站設備的時延。傳播距離產生的時延為：

　　Δτ=d/c (2)

　　其中，d是傳播距離，c是光速。

　　在一個小區內如果傳播時延過大，也會引起終端的上行鏈路對附近其他終端的下行鏈路接收形成干擾。為了在eNode B接收端實現各終端的上行信號同步，終端必須提前一定的時間發送上行的UpPTS和子幀2。如圖3所示，以eNode B發射端的時間作為基準，該時間提前量應該等于終端到eNode B的無線傳輸時延τ，也就等于Node B發射的下行信號到達終端的無線傳輸時延。如果以終端接收到的下行信號時間作為基準，該時間提前量就是兩倍的無線傳輸時延(2τ)。

　　相對于接收到的下行信號基準，由于終端需要以2τ的時間提前量發送上行UpPTS和子幀2，如果2τ大于DwPTS和UpPTS之間的保護間隔GP，就會引起該終端的上行UpPTS信道干擾附近其他終端接收來自Node B的DwPTS信道。因此，按照以下公式可確定不產生上下行干擾的最大傳輸距離(即最大覆蓋距離)：