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采用确定性分析方法，研究TD LTE与TD-SCDMA及GSM系统之间干扰共存问题，通过分析计算出各种干扰情况下系统之间需要的隔离损耗，并就工程实施中经常使用的几种解决干扰问题的方法进行详细分析。这些将对TD LTE无线网络工程实施提供有价值的参考。
1 引言
目前，TD LTE标准化进程和FDD LTE基本保持一致，到2008年底已经完成95%。按照3GPP工作计划，将在2009年完成TD LTE的标准制定工作，而TD LTE商用部署也可能在2012年左右开始。在TD LTE网路部署初期，它将会和TD-SCDMA，甚至GSM部署在同一地区（包括同一个安装地点），因此有必要深入研究TD LTE系统与TD-SCDMA以及GSM系统之间的干扰问题。
移动系统共存研究一般有两种方法，即Monte Carlo（蒙特卡罗）仿真方法和基于最小耦合损耗计算的确定性分析方法。前者是涉及到移动台的研究方法，包括基站和移动台、移动台和基站以及移动台和移动台之间的干扰研究。这是因为移动台的位置不是固定的，并且由于功率控制，移动台不会满功率发射。蒙特卡罗仿真方法需要对基站和移动台的发射功率、小区负载等情况进行仿真，得出近似真实环境下的干扰情况。该方法应用广泛，被公认为是一种行之有效的方法，但它的复杂度随着系统复杂性的增加而迅速增加，对仿真的计算机有较高的要求。而确定性分析方法研究在最坏情况下的共存干扰问题，通过计算两个系统之间的最小耦合损耗来确定系统间的干扰情况，特别适合两个基站之间的干扰分析，和蒙特卡罗仿真方法相比，简单明了，对工程施工有实际的指导意义。
本文就TD LTE与TD-SCDMA及GSM系统共处问题展开研究，首先介绍干扰共存问题研究中使用的确定性分析方法，然后给出TD LTE系统与TD-SCDMA及GSM系统之间存在的干扰种类，接下来使用确定性计算方法分析TD LTE与TD-SCDMA及GSM系统干扰的情况，最后给出在工程实施中解决干扰共存的具体措施并进行讨论。
2 确定性分析方法
系统A对系统B产生干扰，可以用下面的干扰评估公式进行研究：
Pe(Fi)-MCL(Fi)≤Imax(Fi) （1）
其中，Fi是研究的频率；Pe(Fi)是产生干扰的发射机在频率Fi上的发射功率；MCL(Fi)是在频率Fi上发射机和接收机之间的最小耦合损耗；Imax(Fi)是在频率Fi上的可接受的最大干扰电平。根据上面的评估公式，按照干扰在不同频率范围可以将干扰分成下面几种情况进行研究：
● 系统A发射机发射的有用信号（一般来说，功率比较大）在系统B接收频段外（除了邻道外）造成的干扰，称为阻塞干扰。它主要考察接收机在接收频段外抵抗强干扰信号的能力，可接受最大干扰电平Imax(Fi)门限一般取接收机带外阻塞特性。
● 系统A发射机的带外杂散辐射在系统B接收通带内造成的干扰，称为带外干扰。它主要考察接收机接收灵敏度能够承受的最大干扰信号程度，可接受最大干扰电平Imax(Fi)门限一般取接收机的灵敏度承受度。
● 邻道干扰从两个方面考虑：系统A发射机的邻道泄漏落入系统B接收机通带内造成的干扰，称为邻道干扰；系统A发射机发射的有用信号或杂散辐射在系统B接收机第1邻道造成的干扰，也称为邻道干扰（从广义上讲，可称为邻道阻塞干扰）。它们可接受的最大干扰电平Imax(Fi)门限前者为接收机的灵敏度承受度，后者为接收机的邻道选择性。本文研究的3个移动系统都是非邻频共存，不存在上述第1种邻道干扰，但是由于干扰系统产生带外杂散将会在被干扰系统接收机的第1邻道内产生干扰，因此会产生邻道阻塞干扰。
如上所述，如果在接收机通带内产生干扰，会抬高系统接收噪声电平，将对接收机灵敏度造成影响。一般认为灵敏度损失范围在0.2~1dB都是合理的。本研究中采用的准则是基站接收机灵敏度损失为0.8dB，相对应的TD-SCDMA和GSM基站可接受最大外来干扰电平为-115dBm/1.28MHz和-121dBm/200kHz，而对不同射频带宽使用的TD LTE最大外来干扰电平分别是-109dBm/5MHz，-106dBm/10MHz和-103dBm/20MHz。
3 干扰分析
3.1 采用的系统参数
根据参考文献1，2，3，TD LTE与TD-SCDMA和GSM的阻塞特性、杂散辐射和邻道选择性如表1所示。根据这些参数，可以利用公式（1）分别计算在不同共存干扰情况下所需的最小耦合损耗。
表1 确定性分析法中使用的TD LTE，TD-SCDMA及GSM射频参数
基站间的最小耦合损耗MCL包含发射天线增益、接收天线增益以及天线之间的隔离损耗3项，可表示为：
MCL=IL-Gain_Tx-Gain_Rx (2)
其中，Gain_Tx为发射天线增益；Gain_Rx为接收天线增益；IL为两天线之间的隔离损耗。在接下来的分析计算中进行如下的考虑：TD-SCDMA智能天线是8天线阵的智能天线，在天线发射时考虑多天线合成功率因子为9dB，智能天线的波束赋型因子是7dB，而智能天线接收时，仅考虑一个波束赋型因子7dB；另外，由于使用的确定性分析方法是研究在极端（最坏）情况下共存干扰问题的，因此不管共存干扰分析是在带内还是带外，都认为其天线增益是相同的（如在对着接收天线方向上的发射天线增益，不考虑其方向图的变化；同样，接收天线增益也是如此）；假设TD-SCDMA的天线增益为11dBi，TD LTE和GSM的天线增益都是15dBi。
这样TD-SCDMA发射端Gain_Tx=11+7+9=27dB，TD-SCDMA接收端Gain_Rx=11+7=18dB，TD LTE和GSM发射端Gain_Tx=15dB，接收端Gain_Rx=15dB。
3.2 TD LTE基站干扰TD-SCDMA基站
TD LTE基站发射功率在TD-SCDMA基站接收机中产生阻塞干扰，TD-SCDMA基站在2300~2400MHz频段上的阻塞特性为-15dBm，而TD LTE基站的发射功率为46dBm（20MHz带宽）。这样可以推算出，当TD LTE和TD-SCDMA共存时，为了保护TD-SCDMA基站需要的基站间最小耦合损耗MCL=46dBm-(-15dBm)=61dB。
TD LTE基站的带外杂散将对TD-SCDMA基站产生带外干扰。按照3GPP规范，TD LTE基站在TD-SCDMA基站接收频段的发射带外杂散最小要求是-96dBm/100kHz=-84.9dBm/1.28MHz。考虑到TD-SCDMA基站接收灵敏度可承受的最大外来干扰电平为-115dBm/1.28MHz，可以推算出，当TD LTE和TD-SCDMA共存时，为了保护TD-SCDMA基站需要的基站间最小耦合损耗MCL=-84.9dBm-(-115dBm)=30.1dB。
在TD-SCDMA基站接收频段的邻道上，TD-SCDMA基站邻道选择性为ACS=-55dBm，而TD LTE基站在这个邻道上的带外杂散的最小要求是-30dBm/1MHz =-28.9dBm/1.28MHz。这样可以推算出，当TD LTE和TD-SCDMA共存时，为了保护TD-SCDMA基站需要的基站间最小耦合损耗是MCL=-28.9dBm-(-55dBm)=26.1dB。
3.3 TD-SCDMA基站干扰TD LTE基站
TD-SCDMA基站在2010~2025MHz或1880~1900MHz发射功率，使得TD LTE基站接收机中产生阻塞干扰。3GPP规定TD LTE在TD-SCDMA发射频段上的两个基站共存时的阻塞特性为+16dBm，而TD-SCDMA基站的发射功率为21dBm（基站最大发射30dBm，每用户占有两个码道），可以推算出当TD-SCDMA和TD LTE共存时，为了保护TD LTE基站需要的基站间最小耦合损耗是MCL=21dBm-16dBm=5dB。
工作在2010~2025MHz或1880~1900MHz的TD-SCDMA基站将对TD LTE基站产生带外干扰。3GPP规范中，TD-SCDMA在2010~2025MHz或1880~1900MHz发射功率带外杂散辐射的必需要求是-30dBm/1MHz=-23dBm/20MHz，同时考虑到TD LTE基站接收灵敏度可承受度为-103dBm/20MHz，可以推算出当TD-SCDMA和TD LTE共存时，为了保护TD LTE基站需要的基站间最小耦合损耗MCL=-23dBm-(-103dBm)=86dB。
在TD LTE基站接收频段的邻道上，TD LTE基站的邻道选择性ACS=-52dBm，而TD-SCDMA基站在这个邻道上的带外杂散的最小要求是-30dBm/1MHz=-17dBm/20MHz。这样可以推算出，当TD LTE和TD-SCDMA共存时，为了保护TD LTE基站需要的基站间的最小耦合损耗是MCL=-17dBm-(-52dBm)=35dB。
3.4 TD LTE 基站和GSM基站之间干扰
根据表1中的系统参数，使用同样的分析方法，计算TD LTE基站和GSM基站之间干扰需要的最小耦合损耗。将上面计算的最小耦合损耗和按照公式（2）计算的两系统间需要的隔离损耗汇总在表2中。
表2 计算需要的最小耦合损耗MCL和隔离损耗IL
从表2可以看到，3个系统共存时，带外干扰要比阻塞干扰大，而邻道阻塞干扰相对来说最小。由于目前在制定TD LTE规范时，已经考虑到和TD-SCDMA，GSM基站共存（甚至共站）时对基站系统阻塞、带外杂散等参数的最小（基本）需求条件，因此TD LTE基站对TD-SCDMA以及GSM基站干扰时所需的MCL以及隔离损耗IL就比较小；反之，TD-SCDMA及GSM基站对TD LTE基站干扰时需要的MCL和IL就比较大。综上所述，为了将来这3个移动系统能够在同一个地区共存，需要对现有的TD-SCDMA和GSM的规范进行再研究，作适当的修改。
