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LTE与雷达系统共存测试

时间:08-18 来源:互联网 点击:

S波段传统上是空中交通管制和监视系统的工作频率范围(ATC和ATS),随着第4代移动通信系统LTE的发展,现有的移动通信频段越来越拥挤,运 营商不得不往更高的频段发展,以致LTE系统的很多频段进入S波段。两者之间的共存是一个很热门的话题。本文阐述并分析LTE和雷达系统的共存问题,提出 测试方案,并对干扰的消除技术进行初步讨论。

ATC和ATS雷达以及LTE网络的频率分配

现 行民航空中交通管制和军用空中交通监视雷达通常工作在S波段(IEEE定义S波段为2GHz到4GHz),另外很多气象雷达和海事雷达也工作在S波段。由 于特有的传播特性,S波段非常适合雷达应用。然而,随着移动通信的发展,2GHz以下频谱资源越来越紧张,LTE等4G系统逐步向更高频率扩展。3GPP 组织目前已经定义了至少41个频段给LTE系统(包括TDD和FDD),这里面有一些频段非常接近S波段雷达的工作频率,势必会产生一定的互相干扰。

如图1,3GPP组织为LTE FDD分配的频段,其中落入S波段的以黄色标出,特别是第7和第22频段,非常接近常用雷达工作频段。

图1:3GPP组织为LTE FDD分配的频段
图1:3GPP组织为LTE FDD分配的频段

由于ATC/ATS雷达最大输出功率可达7000兆瓦级别,其对LTE的影响不可忽视。考虑到基站和手机之 间的距离,3GPP TS36.141基站测试标准中,对基站的抗阻塞(Blocking)特性进行了严格的定义。当然手机测试标准TS36.521-1中也对手机的抗阻塞特 性提出要求,这些要求都需要设备(基站或手机)在受到较强的连续波CW干扰的情况下,系统的吞吐率(Throughput)不能小于95%。

但是雷达信号不像LTE信号那样,没有全球统一的标准,例如脉冲宽度、脉冲周期、脉冲线性调频的带宽等参数都是由各个雷达用户自定义的。

当然,LTE系统,特别是基站也会对雷达产生影响,LTE基站信号(包括其杂散信号)如果较强,会使雷达接收机阻塞,降低其侦测目标的能力,甚至会毁坏接收机。

因此仅仅根据3GPP标准要求使用连续波干扰,进行抗阻塞测试是不够的。需要模拟出更真实的干扰场景,甚至录制空间的真实干扰信号,进行回放,模拟真实场景进行共存测试是非常有必要的。

S波段传统上是空中交通管制和监视系统的工作频率范围(ATC和ATS),随着第4代移动通信系统LTE的发展,现有的移动通信频段越来越拥挤,运 营商不得不往更高的频段发展,以致LTE系统的很多频段进入S波段。两者之间的共存是一个很热门的话题。本文阐述并分析LTE和雷达系统的共存问题,提出 测试方案,并对干扰的消除技术进行初步讨论。

ATC和ATS雷达以及LTE网络的频率分配

现 行民航空中交通管制和军用空中交通监视雷达通常工作在S波段(IEEE定义S波段为2GHz到4GHz),另外很多气象雷达和海事雷达也工作在S波段。由 于特有的传播特性,S波段非常适合雷达应用。然而,随着移动通信的发展,2GHz以下频谱资源越来越紧张,LTE等4G系统逐步向更高频率扩展。3GPP 组织目前已经定义了至少41个频段给LTE系统(包括TDD和FDD),这里面有一些频段非常接近S波段雷达的工作频率,势必会产生一定的互相干扰。

如图1,3GPP组织为LTE FDD分配的频段,其中落入S波段的以黄色标出,特别是第7和第22频段,非常接近常用雷达工作频段。

图1:3GPP组织为LTE FDD分配的频段
图1:3GPP组织为LTE FDD分配的频段

由于ATC/ATS雷达最大输出功率可达7000兆瓦级别,其对LTE的影响不可忽视。考虑到基站和手机之 间的距离,3GPP TS36.141基站测试标准中,对基站的抗阻塞(Blocking)特性进行了严格的定义。当然手机测试标准TS36.521-1中也对手机的抗阻塞特 性提出要求,这些要求都需要设备(基站或手机)在受到较强的连续波CW干扰的情况下,系统的吞吐率(Throughput)不能小于95%。

但是雷达信号不像LTE信号那样,没有全球统一的标准,例如脉冲宽度、脉冲周期、脉冲线性调频的带宽等参数都是由各个雷达用户自定义的。

当然,LTE系统,特别是基站也会对雷达产生影响,LTE基站信号(包括其杂散信号)如果较强,会使雷达接收机阻塞,降低其侦测目标的能力,甚至会毁坏接收机。

因此仅仅根据3GPP标准要求使用连续波干扰,进行抗阻塞测试是不够的。需要模拟出更真实的干扰场景,甚至录制空间的真实干扰信号,进行回放,模拟真实场景进行共存测试是非常有必要的。

LTE手机共存测试方案

首先介绍LTE手机终端抗干扰测试,这个系统需要一台设备模拟基站,跟手机进行通信,并测试其吞吐率等指标,同时需要把干扰信号叠加在手机天线输入端。

干扰信号可以通过频谱记录设备,在现场录制并保存,用于后

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