TD-LTE與WLAN共室分系統的設計要點
·通帶工作頻段:即濾波器答應通過電磁波的頻率范圍。
·通帶插入損耗:由于系統中增加了濾波器,會對系統信號造成一定的衰減,通帶插入損耗(簡稱插損)度量了損耗的幅度,一邊希望損耗越小越好。
·阻帶抑制度:理想的濾波器是矩形的,通帶內的信號全部通過,通道外的信號全部過濾掉,但實際情況是,只能過濾掉一部分能量,阻帶抑制度反映了對過濾信號的衰減幅度,通常也稱為通道外抑制。
·端口駐波比:端口駐波也是衡量濾波器性能的一個要害指標,反映濾波器件與系統中其它部件的匹配程度。
·回波損耗:從概念上指的是一種損耗,實際上,它測量的是傳輸信號被反射到發射端的比例。
由于合路以后WLAN系統信號直接饋入TD-LTE室內信號分布系統,因此由多系統共用天線對用戶區進行覆蓋,但是由于AP發射功率有限,在天饋系統中經過層層分支后,信號到達末端時功率不足會成為制約雙網合路應用的一個因素。為了使單個AP的信號覆蓋更大區域,工程中需要采用WLAN功率放大器,將AP信號放大。
最簡單的合路方式不需要WLAN功率放大器,AP設備將本身的射頻輸出直接通過合路器注入天饋系統。按照國家無委對2.4GHz頻段設備的功率限制要求,AP最大輸出功率一般為100mw(20dBm),由于功率有限,因此簡單直接的合路方式只適用于天饋系統比較簡單的方案,或者在天饋的支路末梢進行合路。
TD-LTE與WLAN共室內覆蓋的影響分析
WLAN與TD-LTE系統共室內覆蓋系統,考慮最簡單的合路方式,將WLAN的無線發射信號通過合路器直接饋入TD-LTE室內覆蓋系統。
假設AP在發射功率為最大值20dBm時,相對頻譜儀的參考帶寬100kHz,在2300~2400MHz頻帶內功率泄漏曲線如圖1所示。
根據圖1中不同WLAN設備在2300-2400MHz頻帶內的泄漏功率值Pleak ,得到TD-LTE系統基站在2.3GHz~2.4GHz頻帶內某頻點處對合路器的耦合損耗要求為:
其中,I為TD-LTE系統基站能夠承受的最大干擾門限,單位為dBm/100KHz。I是根據干擾電平準則,通過以下公式得到:
3GPP中的所允許的干擾值通過一定的靈敏度損失指標得到,基站一般采用0.8dB靈敏度損失準則。0.8dB靈敏度損失評估準則作為基站之間共存的評估準則,對應的最大允許的外系統干擾應比接收機底噪低7dB。
通過以上方法,得到共室內覆蓋系統WLAN發射支路到TD-LTE系統接收支路間的耦合損耗要求見下表1。
目前,通過設計,共室內覆蓋系統的單個合路器設備在2300-2400MHz頻段和2400-2483.5MHz頻段間的帶外耦合損耗能夠達到90dB左右,整個室內覆蓋系統的整體帶外耦合損耗與合路器、放大器的配置有密切關系,實際指標將比單個設備指標有一定程度的下降。
同時考慮到不同廠商的合路器設備指標之間存在一定的差異性,因此,新建室內覆蓋系統用于WLAN和TD-LTE綜合覆蓋時,可能會發生兩系統間耦合損耗達不到共存標準的情況,需要在WLAN信號接入室內覆蓋系統前增加濾波器,改善WLAN設備在2300-2400MHz頻段上的泄漏以滿足共存要求,在這種條件下,兩個系統可以實現共用室內覆蓋系統。
對于已建設的共室內覆蓋系統,由于建設時可能沒有考慮到合路器等設備2300-2400MHz頻段和2400-2483.5MHz頻段間的帶外耦合損耗要求,所以不能實現TD-LTE和WLAN的共用,需要對合路器等設備進行升級改造,提高耦合隔離度。
同樣,如果需要保護WLAN系統,當系統間耦合損耗達不到要求時,也可以在TD-LTE信號接入室內覆蓋系統前增加額外濾波器,降低TD-LTE設備在2.4GHz以上的帶外泄漏。
結論及建議
基于對幾種常見的WLAN系統AP設備的測試結果,進行TD-LTE與WLAN系統共室內覆蓋影響分析,實現LTE與WLAN共室內覆蓋系統,需要預留約20~30MHz保護帶。
結合現有設計實現的單個合路器帶外隔離技術指標以及不同設備對綜合覆蓋系統帶外耦合損耗的要求,在新建室內覆蓋系統用于WLAN和TD-LTE綜合覆蓋時,當發生兩系統間耦合損耗達不到共存標準的情況時,需要在WLAN信號接入室內覆蓋系統前增加濾波器,改善WLAN設備在2300-2400MHz頻段上的泄漏以滿足共存要求,對于已有室內覆蓋系統則需要進行升級改造。
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