设备内共存干扰

移动通信中的新趋势是在移动设备、平板电脑和其它通信模块中同时使用多种无线技术。为了支持这种平行运行，设备中配备了多个无线收发模块，它们相互紧挨在一起。当这些不同的无线技术同时工作时，这些模块彼此干扰产生设备内共存干扰。...



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本文介绍涉及LTE(频段7)和WLAN（2.4 GHz）技术的IDC干扰问题，评估两种用于降低这种干扰影响的缓解技术的性能。

由于对数据随时随地连接到多个无线网络的需求不断增加，现代设备被设计成支持不同无线接入技术(RAT)。这些设备，例如移动电话、平板电脑和各种其它通信模块，能够同时支持不同蜂窝以及非蜂窝通信标准。例如，移动电话或许连接到无线局域网(WLAN) [参考文献1]的路由器登录互联网，同时平行建立LTE [2]呼叫。

由于这些设备体积较小，不同无线技术的收发模块相互紧挨在一起。因此，当这些并置的无线收发信机同时工作在相同或相邻频段时，产生潜在的相互干扰，这种干扰被称作设备内共存(IDC)干扰。IDC干扰影响接收机灵敏度，因此降低了期望信号的质量或导致数据丢失。

本文讨论当多种无线接入技术同时工作时减少IDC干扰面临的挑战。降低IDC干扰将防止信号质量劣化，而无需断开发出干扰的无线信号。本文重点介绍LTE和WLAN共存场景，这里LTE频段7上行链路影响WLAN 2.4GHz信道，还将讨论缓解IDC干扰的可能方案。

设备内共存干扰问题和场景

正如术语“in-device”暗示的，由于在同一平台上的不同无线技术收发信机挨得很近，产生这类干扰。因此，当这些不同无线接入技术在相同或相邻频段同时工作时，其中一种技术的发射机充当了侵略者/干扰者，影响着其它技术的接收机，使其它的接收机变成受害者。造成这种负面影响的原因有三个：

·         无处不在地连接多种无线技术的需求和有限的频谱可用性，这导致在紧邻的频率范围内这些不同无线技术同时工作。

·         不希望的辐射，如来自侵略者发射机的杂散辐射、带外辐射、频谱谐波和互调产物[3]，它们落入受害者接收机的频率范围。

·         由于不同无线技术的过渡频段存在重叠，不同无线接入技术收发信机中的滤波器不能完全地滤除不需要的信号[4]。

最终，所有这些影响叠加，引起受害者接收机噪声电平增加，于是降低接收机灵敏度，导致该接收机阻塞或灵敏度降低（Desensitization）。图1给出IDC干扰的例子，LTE、全球定位系统（GPS）、蓝牙（BT）和WLAN的收发信机都放在同一设备中。由于各自的收发信机物理位置上挨得很近且工作在相同或相邻频率范围，当LTE发射机工作时，它影响GPS、蓝牙和WLAN的接收机，同样的，蓝牙和WLAN的发射机也影响着LTE接收机。

IDC干扰情况在无线通信领域逐渐蔓延，用户在使用他们的通信设备时会无意中遭遇这类干扰。在一些常见场景中用户可能遇到这种情况，包括使用LTE和WLAN便携式路由器、LTE和WLAN分流、LTE网络话音（VoIP）呼叫、多媒体和其它可能的应用，如蓝牙耳机等。

正如前面提到的，引起IDC干扰的主要原因之一是同时工作的多种无线接入技术都要使用有限的频谱。这种情况可在位于3GPP各频段间的2.4 GHz工业、科学和医疗（ISM）频段中观察到，导致各种无线接入技术之间相邻工作频率仅有很小或没有防护频段[5]。

如图2所示，WLAN和蓝牙技术工作在ISM频段，该频段下边界毗邻以TDD模式工作的LTE频段40，上边界邻近LTE频段7的上行链路频率区（采用FDD模式），有大约20 MHz的频段间隙[5]。因为LTE频段40采用TDD模式工作，其发射机会影响WLAN和蓝牙接收机正常工作，类似的，WLAN和蓝牙的发射机也会影响LTE频段40接收机正常工作。

同样，LTE频段7的上行链路频率影响WLAN和蓝牙接收，因为频段7上行链路频率位置紧靠ISM频段。另一个共存场景发生在导航卫星系统和LTE频段13、频段14之间，如图2所示，导航卫星系统接收机受到LTE频段13和频段14上行链路频率的2次谐波影响。LTE频段13和频段14的上行链路频率分别工作在777 MHz到787 MHz 和788 MHz到798 MHz频段，这些LTE频段的2次谐波落在全球导航卫星系统（GNSS）商业民用接收机的工作频率范围内[4][5]，因此引起干扰。

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