WiMAX-LTE 双模邻频共存干扰分析

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【资料名称】：WiMAX-LTE 双模邻频共存干扰分析

【资料作者】：HW

【资料日期】：2011

【资料语言】：中文

【资料格式】：PDF

【资料目录和简介】：

WiMAX-LTE 双模邻频共存干扰分析

目    录

1.        概述        6

1.1        前言        6

1.2        缩略语        6

2.        WIMAX和LTE TDD共存的干扰分析        6

2.1        WIMAX和LTE TDD的干扰场景        7

2.2        WIMAX和LTE TDD的干扰成因        7

2.3        WiMAX与LTE TDD共存原则        8

3.        WiMAX和LTE TDD同步共存        9

3.1        WiMAX子帧结构        9

3.2        LTE TDD子帧结构        10

3.3        WiMAX和LTE TDD子帧差别        12

3.4        WiMAX和LTE TDD同步方案        13

3.4.1        WiMAX 35:12 & LTE 3:1同步方案        13

3.4.2        WiMAX 31:15 & LTE 3:1同步方案        14

3.4.3        WiMAX 29:18 & LTE TDD 2:2同步方案        16

3.4.4        WiMAX 29:18<E TDD 2:2同步方案 (早期美国Clearwire方案)        18

3.4.5        WiMAX 29:18<E TDD 2:2同步方案 (目前美国Clearwire方案)        20

4.        WiMAX和LTE TDD不同步        21

4.1        不同步时的系统间时偏调整        21

4.1.1        调整方案        21

4.1.2        测试结论        23

4.1.3        推荐方案        25

4.2        LTE TDD eNB和WiMAX BS之间的干扰        25

4.2.1        LTE TDD eNB和WiMAX BS隔离度要求        25

4.2.2        LTE TDD eNB和WiMAX BS隔离距离要求        25

4.3        LTE TDD eNB与WiMAX MS之间的干扰        26

4.3.1        LTE TDD eNB和WiMAX MS隔离度要求        26

4.3.2        LTE TDD eNB和WiMAX MS隔离距离要求        26

4.4        WiMAX BS与LTE TDD UE之间的干扰        27

4.4.1        WiMAX BS和LTE TDD UE隔离度要求        27

4.4.2        WiMAX BS和LTE TDD UE隔离度距离要求        28

4.5        LTE TDD UE与WiMAX MS之间的干扰        28

4.5.1        LTE TDD UE和WiMAX MS隔离度要求        28

4.5.2        LTE TDD UE和WiMAX MS隔离度距离要求        29

4.6        实测结果        30

4.6.1        系统间20M保护带        30

4.6.2        系统间保护带5M        31

4.7        小结        33

5.        WiMAX和LTE TDD共存方案总结        33

6 附录        34

参考文档        35

图目录
图2- 1 WiMAX和LTE TDD干扰场景................................................................................. 7
图2- 2 WiMAX和LTE TDD干扰成因................................................................................. 8
图3- 1 WiMAX帧结构......................................................................................................... 10
图3- 2 LTE TDD帧结构....................................................................................................... 11
图3- 3 WiMAX和LTE TDD帧结构对比........................................................................... 12
图3- 4 调整前WiMAX和LTE TDD帧结构对比............................................................. 13
图3- 5 调整后WiMAX和LTE TDD帧结构对比............................................................. 14
图3- 6 调整前WiMAX和LTE TDD帧结构对比............................................................. 15
图3- 7 调整后WiMAX和LTE TDD帧结构对比............................................................. 15
图3- 8 调整前WiMAX和LTE TDD帧结构对比............................................................. 17
图3- 9 调整后WiMAX和LTE TDD帧结构对比............................................................. 17
图3- 10调整后WiMAX和LTE TDD帧结构对比............................................................ 18
图3- 11调整后WiMAX和LTE TDD帧结构对比............................................................. 20
图4- 1 WiMAX 29:18与LTE TDD UE3:1子帧结构对比.................................................. 22
图4- 2 WiMAX 29:18与LTE TDD UE3:1共存调整方案1 ............................................... 22
图4- 3 WiMAX 29:18与LTE TDD UE3:1共存调整方案2 ............................................... 23
图4- 4实验室WiMAX与LTE TDD共存测试组网图...................................................... 31
图4- 5实验室LTE TDD不同子帧配比共存测试组网图................................................... 32

表目录
表3- 1 WiMAX OFDMA的参数.......................................................................................... 10
表3- 2 LTE TDD帧配置....................................................................................................... 11
表3- 3 LTE TDD特殊时隙配比........................................................................................... 12
表3- 4 LTE TDD特殊时隙配比........................................................................................... 13
表3- 5 LTE TDD特殊时隙配比........................................................................................... 15
表4- 1 无调整时WiMAX MS对LTE TDD UE的干扰测试结果.................................... 23
表4- 2 无调整时LTE TDD UE对WiMAX MS的干扰测试结果.................................... 23
表4- 3调整方案1时WiMAX MS对LTE TDD UE的干扰测试结果.............................. 23
表4- 4调整方案1时LTE TDD UE对WiMAX MS的测试干扰结果.............................. 24
表4- 5调整方案1时WiMAX MS对LTE TDD UE的干扰测试结果.............................. 24
表4- 6调整方案1时LTE TDD UE对WiMAX MS的测试干扰结果.............................. 24
表4- 7 LTE TDD eNB与WiMAX BS共存时保护带和隔离度要求................................. 25
表4- 8 WiMAX和LTE TDD共站时隔离距离要求............................................................ 25
表4- 9 WiMAX和LTE TDD不共站时隔离距离要求........................................................ 26
表4- 10 LTE TDD eNB和WiMAX MS共存时的保护带和隔离度要求........................... 26
表4- 12   LTE TDD eNB和WiMAX MS共存时隔离距离要求....................................... 27
表4- 12 WiMAX BS和LTE TDD UE共存时的保护带和隔离度要求............................. 27
表4- 13 WiMAX BS和LTE UE共存时隔离距离要求...................................................... 28
表4- 14 LTE TDD UE和WiMAX MS共存时的保护带和隔离度要求............................. 29
表4- 15 LTE TDD UE和WiMAX MS隔离距离要求........................................................ 29
表4- 16 美国10M保护带下FDD UE对WiMAX MS的干扰测试结果......................... 30
表4- 17 WiMAX 29:18与LTE TDD 3:1实验室测试结果................................................. 31
表4- 18 LTE TDD 2:2与LTE TDD 3:1实验室测试结果................................................... 32
表5- 1两系统共存同步时的方案........................................................................................ 33
表5- 2 两系统共存时候的隔离距离要求............................................................................ 34

部分内容：

1.  概述
1.1 前言
随着WiMAX网络在全球商用的同时，LTE TDD的需求也被一些运营商提出来，特别
是一些运营商对WiMAX和LTE TDD都表现出来兴趣，因此对WiMAX和LTE TDD能否
共存，怎样共存的分析就显的尤为重要
因为两系统的频段主要集中在2.5GHz，因此对于WiMAX和LTE TDD是能够共存有疑
虑，而决定两系统能否共存的主要是两系统之间的干扰控制，按照前期的分析，不同步的时
候，两系统之间会存在互相的干扰；  同步的时候，基本没有干扰，只需要调整两系统的
symbol来达到同步
本文将主要是基于我司的实测的WiMAX射频指标和LTE TDD的射频指标以及两系统
的子帧结构对两系统不同步和同步时候的共存进行详细分析
1.2 缩略语

2.WIMAX和LTE TDD共存的干扰分析
由于目前LTE TDD主流频段为2.5G，WiMAX频段主要为2.5G和3.5G，所以本文分
析主要集中在2.5GHz频段左右。

在LTE与WIMAX系统间的干扰中，对于基站和终端、终端和终端的干扰，因为终端
位置的不确定性，导致基站和终端、终端和终端间的隔离度要求不断变化，影响的只是个别
终端，并且影响只是暂时的，干扰最严重、影响范围最大的是基站之间的干扰。本文干扰主
要分析基站与基站。
2.1 WIMAX和LTE TDD的干扰场景
此时WiMAX和LTE TDD频段相邻，此时的干扰主要有：
1、  LTE TDD 上行和下行干扰 WIMAX 的上行和下行
2、  WIMAX 的上行和下行干扰 LTE TDD 的上行和下行

2.2 WIMAX和LTE TDD的干扰成因
通过下图来看，当两系统之间是不同步的时候，存在一个系统基站的发射干扰另外一
个基站的接收，此时两系统之间需要一定的隔离距离来控制干扰。
当两系统之间同步的时候，就不存在干扰风险。

2.3 WiMAX与LTE TDD共存原则
根据第二章描述的干扰类型和危害，WiMAX与LTE TDD共存时原则如下：
1)  尽量实现WiMAX和LTE TDD的同步
同步是共存方案中的最佳方案，同步后不需要保护带和额外的隔离距离，对两系统的性
能几乎没有影响。
2)  如果二者确实不能实现同步，则共存遵循以下原则：
a)  保证两系统间有足够的隔离度（包括保护带和空间隔离）；
b)  通过调整时偏设置，尽量避免对整体性能影响较大的公共信道受到干扰；
c)  通过调整时偏设置，尽量减小两个系统上下行互相干扰的时间；
下面不同步时隔离度分析方法不同的标准。
以往的隔离度分析标准：基于设备无干扰时的灵敏度为基准，以灵敏度恶化1dB做为能
容忍的恶化量，此时灵敏度恶化1dB带来的影响：

吞吐量：扇区平均吞吐量恶化小于5%，远小于网络中其他因素的影响；
覆盖：覆盖半径恶化约5%，这样会对边缘用户产生较大影响，但是覆盖规划时已经考
虑了一定的干扰余量，基于此对覆盖半径的恶化也小于5%；
该标准比较苛刻，建议作为基于干扰要求的设备规格制定和初始建网设备安装要求时的
分析标准，这样有利于交付。
当分析已有网络的干扰，该标准的主要问题是：没有考虑实际网络的中其他干扰的情况，
使得分析结果不不符合网络实际情况。为了使分析尽可能体现网络实际场景，建议分析共存
干扰对网络的影响时采用以下标准：
1)   灵敏度参考值基于考虑了干扰余量之后的灵敏度，即基站灵敏度考虑上行干扰余量，
终端侧灵敏度考虑下行干扰余量；干扰余量值尽量体现现网的干扰情况；
2)   灵敏度恶化仍然以恶化1dB为标准；
这个标准建议用在网络已经建成，且没有可调整的空间时使用。
本文作为共存解决方案，采用苛刻的标准。
3.  WiMAX和LTE TDD同步共存
WiMAX和LTE TDD都是时分双工，即TDD，两个系统共模共站组网时，为了避免上
下行交叉干扰，要求上下行转换点在时间上同时进行。根据两系统的物理层时隙结构，需要
找到共模共站组网的相互兼容的上下行时隙配比。
3.1 WiMAX子帧结构
WiMAX的一个帧长为5ms，分为下行子帧与上行子帧，支持子帧比例可配，一般较为
常用的为35：12，31：15和29：18。
WiMAX帧结构图如下：

3.2 LTE TDD子帧结构
LTE TDD的10ms帧是由两个长度为5ms的Half Frame组成，如下图所示，每个Half
Frame由5个长度为1ms的子帧组成，其中有4个普通的子帧和1个特殊子帧，普通子帧由
两个0.5ms的slot组成，特殊子帧由3个特殊时隙（DwPTS，GP和UpPTS）组成。在LTE
TDD系统中，这三个特殊时隙分别完成UE下行接入、下行至上行保护时间以及UE上行随
机接入功能，除此之外，特殊时隙还存在传输数据和信令的任务。
下图是LTE TDD的帧结构示意图