TD LTE与TD-SCDMA及GSM干扰共存的研究

另外，从表2中可以看到一个有趣的结果：TD LTE基站干扰GSM基站时，需要的MCL是-2dB。在GSM基站接收频段的邻道上，GSM基站的邻道阻塞特性为-35dBm，而TD LTE基站在这个邻道上的带外杂散最小要求是-30dBm/1MHz=-37dBm/200kHz，可以推算出当TD LTE和GSM共存时，为了保护GSM基站，需要的基站间最小耦合损耗是MCL=-37dBm-(-35dBm)=-2dB。这也就是说，从目前的GSM规范要求来看，其邻道阻塞特性参数对TD LTE带外杂散产生的邻道阻塞干扰而言已经完全满足要求。

4  工程实施中的解决办法及讨论

当TD LTE与TD-SCDMA及GSM系统共存时，为了使移动基站之间不产生干扰，需要的隔离损耗如表2所示。下面将讨论如何在实际工程实施中通过多种方法来达到表2的要求，使系统能够正常工作。

4.1  空间隔离

利用信号传播的自由空间模型（视距传播条件）来计算信号在空间衰减：

Lf=20logR+38.12                   （3）

式（3）中，Lf是自由空间损耗（dB）；R是两个基站之间的距离（m）。

通过表3可以看出，假如仅使用空间隔离来达到需要的隔离损耗，那么在极端情况下两个基站之间的距离最大需要达到31km，这是不现实的。

表3  采取空间隔离方法所需的空间距离

4.2  增加滤波器

从上面的分析可以看出，完全通过天线隔离的空间耦合来达到所需的最小隔离耦合是不现实的，而在TD LTE，TD-SCDMA及GSM的收发信机顶端直接增加滤波器是一个办法。根据前面分析计算可以得出所需的隔离度，表4给出了满足这些隔离度的滤波器一些主要技术指标。

表4  采用增加滤波器方法所需滤波器的主要技术指标

4.3  天线的安装

假如两个系统的天线安装位置相距很近（如20m内），可以将它们看作是共站安装的情况。在共站的情况下，天线安装隔离度可以用如下的经验公式来计算：

Ih=22+20log(Dh/λ)-(Gt(q)+Gr(q))             （4）

Iv=28+40log(Dv/λ)                         （5）

式（4）中，Ih是水平隔离度；Dh是水平隔离距离；Gt(q)是发射天线相对接收天线在q方向上的天线增益；Gr(q)是接收天线相对发射天线在q方向上的天线增益；λ是波长。式（5）中，Iv是垂直隔离度（非视距）；Dv是垂直隔离距离；λ是波长。

根据式（4）、（5）可以计算出天线的总隔离损耗（不同天线安装方法的隔离损耗见图1）。

图1  不同天线安装方法的隔离损耗

从上面计算可以看出，两个天线的垂直方向隔离度比水平方向隔离度大，因此应尽量使两个天线垂直安装。如在水平方向上相差1m，而在垂直方向上相差20m时，两个天线的隔离度是109.6dB；而在水平方向上相差20m，垂直方向上相差1m时，天线之间的隔离度是63.8dB。

此外，在工程实施中解决移动系统之间的干扰问题，还有一个办法就是增加系统间的保护带宽。但是，本文研究的的3个系统并不在邻频工作，因此也就不存在增加保护带宽的措施。

4.4  结果讨论

从上面的分析可以看出，在TD LTE，TD-SCDMA和GSM收发信机顶端增加滤波器是一个解决干扰问题最直接的方法，滤波器的指标要求如表4所示。但是，考虑到这种方法所需的滤波器在指标方面要求很严，因此实现比较困难，成本也会很大，尤其对已经安装使用的TD-SCDMA，GSM基站安装附加滤波器比较困难。在这种情况下，可以综合考虑其它办法，如使两个系统垂直放置，并尽量加大两个系统的距离，利用信号的空间隔离衰减来满足所需的隔离损耗的要求等。

5  结束语

通过上面的分析我们可以看到，TD LTE与TD-SCDMA及GSM移动系统之间是存在干扰的，干扰的主要原因是由于TD-SCDMA和GSM基站带外杂散比较大，会对TD LTE产生带外干扰。由于目前制定的TD LTE规范已经考虑到和其它系统共存的要求，因此TD LTE对TD-SCDMA和GSM基站的干扰比较小，在工程设施中是比较容易解决的。TD-SCDMA和GSM的射频规范，尤其是它们与TD LTE共存时的一些指标要求，虽然已经在3GPP中进行了研究，但是随着这些研究的进行，还是有必要对TD LTE与TD-SCDMA及GSM基站系统干扰共存问题进行进一步的探索。