計算機(jī)職稱論文期刊系統(tǒng)干擾分析

　　本篇文章是由《電子工藝技術(shù)》發(fā)表的一篇電子論文，(雙月刊)創(chuàng)刊于1960年，由中國電子科技集團(tuán)公司第二研究所主辦。是我國唯一的電子行業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的綜合性科技期刊，該刊集眾多專業(yè)為一體，突出工藝特色，凡是與電子產(chǎn)品生產(chǎn)過程相關(guān)的技術(shù)，都是該刊的報道范圍。內(nèi)容包括國內(nèi)外電子工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)動態(tài)，基礎(chǔ)理論研究和科技成果介紹及科研生產(chǎn)中所急需的新技術(shù)、新材料、新工藝、新設(shè)備及引進(jìn)消化吸收經(jīng)驗(yàn)等。

　　【摘 要】文章對TD-LTE的系統(tǒng)內(nèi)外干擾的機(jī)理進(jìn)行了系統(tǒng)分析，并結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)中的設(shè)備性能最低要求計算出典型情況下系統(tǒng)間隔離度要求，以及隔離度的實(shí)現(xiàn)方法。

　　【關(guān)鍵詞】TD-LTE 干擾 隔離度

　　1 概述

　　隨著TD-LTE標(biāo)準(zhǔn)的凍結(jié)、設(shè)備的成熟以及移動互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)飛速發(fā)展，TD-LTE已經(jīng)成為業(yè)界的關(guān)注焦點(diǎn)。而TD-LTE系統(tǒng)內(nèi)外干擾問題是網(wǎng)絡(luò)部署時必須要考慮的關(guān)鍵問題之一。

　　TD-LTE系統(tǒng)面臨的干擾包括噪聲Pn、系統(tǒng)內(nèi)干擾Iintra-system和系統(tǒng)間干擾Iinter-system，下面將分別對這三種干擾進(jìn)行分析。

　　2 噪聲

　　噪聲可以按照來源分為接收機(jī)內(nèi)部噪聲和外部噪聲。接收機(jī)內(nèi)部噪聲包括導(dǎo)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(jī)以外的非移動通信發(fā)射機(jī)的電磁波信號，可以分為自然噪聲和人為噪聲。

　　一般在進(jìn)行分析時主要考慮接收機(jī)內(nèi)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(shù)(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(jī)有效帶寬;

　　NF：接收機(jī)的噪聲系數(shù)，標(biāo)準(zhǔn)中一般取基站的噪聲系數(shù)分別為7dB。

　　由于LTE系統(tǒng)帶寬在1.4MHz～20MHz可變，并且采用OFDMA/SC-FDMA的多址方式，用戶實(shí)際只占用系統(tǒng)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(tǒng)內(nèi)干擾

　　系統(tǒng)內(nèi)干擾是本移動通信系統(tǒng)內(nèi)各無線網(wǎng)元收發(fā)單元之間的干擾。

　　3.1 同頻干擾

　　TD-LTE系統(tǒng)同小區(qū)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(tǒng)中的同小區(qū)不同用戶的多址干擾問題。LTE系統(tǒng)中的同頻干擾主要是同頻的其他小區(qū)的干擾，這也是LTE系統(tǒng)中干擾協(xié)調(diào)、抑制技術(shù)要解決的問題。

　　3.2 LTE TDD系統(tǒng)上下行鏈路間干擾

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

　　(1)相鄰小區(qū)間或同小區(qū)不同頻率間的上下行轉(zhuǎn)換點(diǎn)不一致

　　如果相鄰小區(qū)第二轉(zhuǎn)換點(diǎn)設(shè)置不同，在上下行配置不同的時隙，會出現(xiàn)一個小區(qū)eNodeB發(fā)射時，另一個小區(qū)eNode B正在接收的情況，因而將出現(xiàn)比較嚴(yán)重的上下行鏈路間干擾，如圖1所示：

　　為了避免該類干擾，規(guī)劃中應(yīng)注意：

　　1)結(jié)合各區(qū)域的上下行業(yè)務(wù)量需求特點(diǎn)，盡量在成片的區(qū)域內(nèi)采用同一時隙分配方案;

　　2)在采用不同時隙分配方案的區(qū)域交界處，相鄰兩個采用不同時隙分配方案的小區(qū)中，應(yīng)有一個閉塞發(fā)生重疊的時隙，或者兩個相鄰小區(qū)通過檢測重疊時隙上的干擾強(qiáng)度，決定是否將用戶繼續(xù)分配在該重疊時隙上。

　　(2)相鄰小區(qū)間失同步

　　在相鄰的小區(qū)之間同步基準(zhǔn)不一致時，即使小區(qū)間采用相同的轉(zhuǎn)換點(diǎn)設(shè)置方案，由于起始時刻不同，也會有“重疊”時間點(diǎn)出現(xiàn)，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(wèi)星系統(tǒng))實(shí)現(xiàn)同步。當(dāng)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(xiàn)Node B之間失同步。根據(jù)3GPP TS36.133要求，采用相同頻率、且有重疊覆蓋區(qū)域的相鄰Node B之間，幀起點(diǎn)的時間誤差應(yīng)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(qū)間的上下行干擾時間很短，對網(wǎng)絡(luò)的性能影響不大。

　　在規(guī)劃LTE TDD系統(tǒng)的基站間同步時，應(yīng)滿足該要求。

　　(3)無線傳播時延大于轉(zhuǎn)換點(diǎn)保護(hù)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(qū)覆蓋距離時，也會引入直放站設(shè)備的時延。傳播距離產(chǎn)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(qū)內(nèi)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(shí)現(xiàn)各終端的上行信號同步，終端必須提前一定的時間發(fā)送上行的UpPTS和子幀2。如圖3所示，以eNode B發(fā)射端的時間作為基準(zhǔn)，該時間提前量應(yīng)該等于終端到eNode B的無線傳輸時延τ，也就等于Node B發(fā)射的下行信號到達(dá)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(zhǔn)，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(zhǔn)，由于終端需要以2τ的時間提前量發(fā)送上行UpPTS和子幀2，如果2τ大于DwPTS和UpPTS之間的保護(hù)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(chǎn)生上下行干擾的最大傳輸距離(即最大覆蓋距離)：