TD-LTE网络F频段干扰排查的研究

温华斌

广东海格怡创科技有限公司

摘要：笔者主要从TD-LTE网络干扰的原因分析、TD-TE网络系统间干扰的排查和规避方法等几方面探讨了本文主题，旨在与广大同行共同学习、

关键词：TD-LTE；F频段；干扰排查

中国移动TD-LTE网络建设全面展开，如何保证网络建成后的商用质量，前期优化将起到至关重要的作用。在优化过程中，F频段的干扰排查始终是重中之重，如何快速定位和排查干扰，成为提升TD-LTE网络质量的一项重要工作。

一、TD-LTE网络干扰的原因分析

1.TD-LTE网络干扰分类

按照干扰产生的起因,通常可以将干扰分为系统内干扰、系统间干扰和外部干扰。

（1）系统内干扰的产生

系统内干扰通常为同频干扰。TD-LTE系统中，相邻小区可以使用相同的频率资源，特别是在同频组网策略下，系统内干扰对网络质量的影响更为显著。由于同频组网的可能性，系统内干扰对TD-LTE网络的影响要远大于GSM和TD-SCDMA网络。一般来说，系统内同频干扰相对较容易发现并解决（通过调整小区覆盖的方式解决重叠覆盖和过覆盖问题），这里不再赘述。

（2）系统间干扰的产生

系统间干扰通常为异频干扰，科学理论表明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。由于中国移动TD-LTE分配的频段较为特殊，尤其是将作为覆盖层使用的F频段，与GSM900M、DCS1800M、PHS和CMDA/WCDMA都可能存在系统间的互干扰。这是其明显有别于以往GSM、TD-SCDMA网络建网和优化的地方，本文也将重点从F频段的系统间干扰来阐述TD-LTE网络干扰的原因分析和相应排查解决措施。

2.TD-LTE网络F频段系统间干扰产生原因

（1）干扰分类

常见的系统间干扰主要分为以下四类：

1）杂散干扰。由当干扰源系统的发射频率与受害系统的接收频率距离较近时，可能产生带外杂散干扰；由于DCS1800基站发射滤波器的非理想性，在工作频段发射有用信号的同时，还将在邻频的1880～1920MHz频段产生一定程度的带外辐射，造成TD-LTE基站接收机灵敏度损失。

2）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。

当满足特定频率关系（即满足f1+f2,2f1,2f2落入F频段内）的两个或多个GSM900信号同时发射时，产生的二次谐波或二阶互调产物将落入1880～1920MHz频段内，加之若GSM900天线互调指标较差时，将产生谐波或互调干扰，造成TD-LTE基站灵敏度损失。

3）阻塞干扰。接收机通常工作在线性区，当有一个强干扰信号进入接收机时，接收机会工作在非线性状态下或严重时导致接收机饱和，称这种干扰为阻塞干扰。当干扰源系统的发射频率与受害系统的接收频率距离较近时，可能产生带外阻塞干扰；例如，当DCS1800基站使用1865-1880MHz频率，且F频段TD-LTE基站的抗阻塞能力不足时，将产生严重的阻塞干扰。

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。

结合某省的实际情况，F频段和其他异系统之间主要可能存在的干扰见表1。

（2）DCS1800M带外阻塞干扰

当DCS1800或未来的LTEFDD使用国家尚未分配频段中的1865-1880MHz频率，且现网中的F频段TD-SCDMA/TD-LTE基站的抗阻塞能力相对较差时，（某省移动现网F频段的TD-SCDMA基站设备有很大一部分为四、五期，抗阻塞能力相对较差）将会出现DCS1800的阻塞干扰。

（3）DCS1800M杂散干扰

由于DCS1800基站发射滤波器的非理想性，在工作频段发射有用信号的同时，还将在邻频的1880-1920MHz频段产生一定程度的带外辐射，造成TD-LTE基站接收机灵敏度损失。现网中出现DCS杂散干扰的主要原因为部分厂家DCS1800M双工器带宽为75MHz（覆盖DCS1800下行1805-1880MHz频段），对F频段杂散抑制不足。

对于移动公司或联通公司DCS1800M基站杂散指标较差的基站，如果与F频段TD-LTE基站共站建设未保证足够隔离度或天线对打等恶劣情况将会产生一定的杂散干扰。由于某省并未采用1850-1880的DCS高频段频点，最初预期DCS1800M基站产生的杂散干扰会比较少见。但从某省省实际的上站排查情况看，DCS杂散干扰比例还是比较高的。除了设备本身的杂散指标不佳外，主要原因还是天线隔离度不够。以某个站点为例，其中两个小区的天线和DCS天线的水平距离不到2米，能够在后台和天面扫频得到F频段的轻微干扰；而另一个小区的天线和DCS天线的水平距离超过5米，未测得F频段干扰。

（4）DCS1800M三阶互调干扰

当两个或多个DCS基站使用尚未分配的1850-1880MHz频率时，或同时使用1805-1830MHz和1850-1880MHz频率时（即满足2f1-f2或2f2-f1落在F频段），将可能在1880-1920MHz频段产生强度较高的三阶互调产物，造成TD-LTE基站接收机灵敏度损失，严重时甚至将无法工作。

（5）PHS系统干扰

工信部规定PHS必须在2011年底前无条件退频，但由于种种原因PHS仍然使用1900-1915MHz频率。PHS信号位于F频段后15M带内，当信号较强且隔离度较小时，可能存在阻塞或杂散干扰。需要重点关注和PHS共站或对打的站点。

二、干扰排查流程

针对理论上可能存在的干扰源，设计排查流程如图1所示。

1.首先在TD-LTE基站后台进行上行ISCP数据收集，划定一片区域，连续观察该区域内所有TD-LTE受扰小区；从晚6点到凌晨4点，每隔15min或者半小时统计一次1880～1900MHz载波的每个RB受到的干扰。

2.数据处理与分析，从数据中找出符合理论分析的干扰源。具体数据分析方法为：选定一个小区数据的所有时刻，做出可视化图形，横坐标为RB的编号，纵坐标为RB干扰值；或选定一个时刻的所有小区，做出可视化图形，横坐标为RB的编号，纵坐标为RB干扰值。

3.通过分析噪底图形，判断干扰源的类型。

4.最后针对不同类型的干扰源，采取不同的手段进行验证。

三、TD-TE网络系统间干扰的排查和规避方法

1.GSM900M二次谐波/互调干扰的排查和解决

首先可以搜集干扰站点周围的所有GSM900M频点，通过计算可以得出相关的二次谐波和互调信号是否会落入1880-1900M频段内。对于怀疑为GSM900M二次谐波/互调干扰的站点，由于GSM900基站落在F频段的二阶互调或二次谐波的干扰强度将随发射机信号的降低成二倍关系变化，当上行干扰功率较高时，可以观察到上述变化关系。依据上述特性，可以通过短时降低GSM基站功率的方式来进一步确认是否为GSM900M二次谐波/互调干扰。若怀疑为联通的GSM基站造成，则可先观察天面，找到联通的天线，然后通过调整我公司天线方位角并观察干扰强度变化的方式来确认。可通过以下两种方法来解决：

（1）调整天面：通过调整TD-LTE天面与DCS1800天面的垂直距离、方向角、俯仰角和水平距离等来提高两系统间的隔离度，以达到降低干扰的目的。

（2）更换GSM900M天线：更换性能较差（外场测试二阶反射互调差于-140dBc）的GSM900天线，使用互调指标较好的天线降低干扰。

2.DCS1800M杂散干扰的排查和解决

首先确认是否和DCS1800M站点共站，通常干扰都存在共站站点。由于杂散干扰是由于DCS1800基站采用了75MHz双工器且没有采用子频带滤波等额外措施降低其在F频段的杂散辐射造成，可以采用在共站的DCS1800的基站上加装DCS1800频段的带通滤波器的方法定位干扰。若怀疑为联通的GSM基站造成，则可先观察天面，找到联通的天线，然后通过调整我公司天线方位角并观察干扰强度变化的方式来确认。可通过以下两种方法来解决：

（1）调整天面：通过调整TD-LTE天面与DCS1800天面的垂直距离、方向角、俯仰角和水平距离等来提高两系统间的隔离度，以达到降低干扰的目的。

（2）通过在DCS1800基站加装额外的杂散抑制射频滤波器来降低杂散干扰滤波器在DCS1800上下行频段的差损应不大于0.5dB，在F频段的抑制度应不小于50dB。

3.PHS系统阻塞/杂散干扰的排查和解决到干扰站点的天面进行扫频，如果发现1900-1915M频段内存在强干扰信号，且时域特性和PHS相似（周期约5ms，时隙约625us），则确认为PHS干扰。建议通过地方无委与其他两家运营商进行协调并解决干扰，并推动政府尽快落实PHS退频。

结语：

由于频率所处位置特殊，F频段系统存在与DCS1800、GSM900、PHS等多个系统间的互干扰，情况较为复杂，而干扰又是影响TD-LTE网络性能的重要因素。本文结合某省移动TD-LTE实际建网策略，针对F频段和其他系统间的干扰进行分析，给出了可能出现的系统间干扰的排查和规避方法，对后续的建网和优化工作具有显著的指导意义。

参考文献：

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