3g频段lte系统与wcdma系统干扰共存分析v2.0

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1、北京邮电大学3G频段LTE与WCDMA系统干扰共存分析宽带无线移动频谱规划与干扰分析版本号2.0信息与电子技术研究室2010-04-13版本控制版本号作者修改说明1.0熊瑶王犇进行了LTE与WCDMA之间的确定性分析2.0熊瑶王犇修正了ACS计算中的错误目录1.概述12.确定性分析12.1.研究内容12.2.分析方法12.3.LTE系统对WCDMA系统的干扰分析22.3.1.干扰分析参数22.3.2.确定性计算结果和分析52.4.WCDMA系统对LTE系统的干扰分析52.4.1.干扰分析参数52.4.2.确定性计算结果和分析73.蒙特卡洛仿真7正文1.概述目前3G移动通信产业正迅猛发展，

2、WCDMA系统已在全国进行了大规模布站。由于站址有限，可以预见，在LTE网络建设初期不可避免的要与WCDMA共用站址。同时，由于频谱资源日益紧缺，不同移动通信制式在同一地理区域邻频共存的局面很可能出现。由于移动通信系统发射机和接收机的非理想性，彼此之间一定会产生不同程序的干扰。根据2002年10月国家信息产业部下发文件《关于第三代公众移动通信系统频率规划问题的通知》(信息产业部无委会〔2002〕479号)中的规定：未来移动通信系统FDD方式主要工作频段为1920-1980MHz/2110-2170MHz；TDD方式主要工作频段为1880-1920MHz和2010-2025MHz。补充工作

3、频段FDD方式为1755-1785MHz/1850-1880MHz；TDD方式为2300-2400MHz。针对上述频段可能出现的LTEFDD/TDD与WCDMA系统共存的情况，本报告分析了可能出现的干扰给系统性能带来的影响，并给出了相应的系统间隔离的建议。2.确定性分析2.1.研究内容确定性分析方法基于链路预算原则，通过数值计算得出两系统共存所需隔离度，但由于一般选取干扰最严重的链路，确定性分析所得干扰结果比较悲观。在移动通信系统中，确定性通常用于分析基站和基站之间的干扰。同时，由于郊区宏蜂窝场景下，LTE和WCDMA系统基站的发射功率最大，干扰较为严重。为了对干扰最严重的情况展开分析，

4、研究中以10MHzLTE系统为例，对郊区宏蜂窝场景下LTE基站与WCDMA系统基站间的邻频干扰展开分析。2.2.分析方法衡量两个系统能否共存的重要指标是被干扰系统能够正常运营所需的额外隔离度(Additional-Isolation)。该值可从理论上进行估算，估算方法如下：Additional-Isolation=Ptr_max-MCL-ACIR-Imax(1)其中，Ptr_max为基站最大发射功率，MCL为基站间的最小耦合损耗，ACIR为邻道干扰抑制比，Imax为接收机能够忍受的最大干扰门限。最小耦合损耗MCL为接收机与发射机之间由于距离和天线增益带来的基本隔离值。当不同系统的基站共站

5、共址或共覆盖时，基站之间的MCL为定值。当两个基站非共站共址时，MCL的计算公式如下：MCL=Pathloss(R)-GainTx–GainRx(2)其中，Passloss(R)为基站之间的路径损耗，GainTx和GainRx分别为发射端和接收端的天线增益。ACIR为发射端邻道泄漏功率比（ACLR）和接收端邻信道选择性ACS的综合效果。ACIR表示的是干扰系统发射功率与被干扰系统信道内接收到的干扰信号功率之比。ACIR的计算公式为：ACIR=1/(1/ACLR+1/ACS)(3)在移动通信系统的共存研究中，将干扰造成灵敏度损失达到0.8dB作为确定性计算时判断基站是否发生干扰的门限[1]

6、。灵敏度损失与干扰门限Imax之间的关系如下：(4)其中，PREFSENS为参考灵敏度电平，Nthermal为热噪声功率，NF为噪声系数。1.1.LTE系统对WCDMA系统的干扰分析1.1.1.干扰分析参数1.1.1.1.传播模型根据[2]，基站间的传播模型采用双折线视距传播模型，如下所示：(5)其中，f为载波频率（MHz），d为基站间距离(km)。dbreak为第一菲涅尔半径，当基站间距离小于第一菲涅耳半径时，采用自由空间传播模型，否则衰减系数加倍，dbreak为：(6)其中，htx和hrx为收发机高于反射面的高度，λ为波长。LTE郊区宏蜂窝天线高度为15m[3]，WCDMA郊区宏蜂窝

7、天线高度为20m[2]。采用上述参数计算得到的菲涅耳半径为7600m。在研究中，载波频率f统一取1900MHz，对于部署在不同频段的系统，需要根据实际的工作中心频率与1900MHz的差额对分析结果进行修正。1.1.1.1.天线增益在研究中，郊区宏蜂窝下，LTE基站天线增益为15dB[3]，WCDMA基站天线增益为14dB[2]。1.1.1.2.最小耦合损耗根据[2]，在郊区宏蜂窝场景下，基站共站共址的最小耦合损耗为30dB；基站共覆