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终端在5G频段下的自干扰问题探讨

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针对5G终端因引入双连接技术在新5G频段与LTE频段可能造成的自干扰问题,首先通过双连接技术的5G应用背景、主要干扰类型以及5G频段自干扰理论分析举例等三方面对终端自干扰问题原因展开讨论;然后,分析了业界目前关于此问题的主要解决方案,包括提升射频器件性能、增加干扰消除电路、频分调度以及时分调度等;最后,从运营商的角度提出了解决此问题的策略建议.

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“频谱高效利用”专题

终端在5G频段下的自干扰问题探讨

何伟俊，戴国华，张婷，桂

烜²

（1. 中国电信股份有限公司广州研究院，广东广州 510630;

2. 中国电信集团公司，北京 100031）

【摘要】

【关键词】

针对5G终端因引入双连接技术在新5G频段与LTE频段可能造成的自干扰问题，首先通过双连接技术的5G应用背

景、主要干扰类型以及5G频段自干扰理论分析举例等三方面对终端自干扰问题原因展开讨论；然后，分析了业

界目前关于此问题的主要解决方案，包括提升射频器件性能、增加干扰消除电路、频分调度以及时分调度等；最

后，从运营商的角度提出了解决此问题的策略建议。

5G；终端；频谱；自干扰；双连接

doi:10.3969/j.issn.1006-1010.2018.02.004

中图分类号：TN929.5

文献标志码：A

文章编号：1006-1010(2018)02-0019-05

引用格式：何伟俊,戴国华,张婷,等. 终端在5G频段下的自干扰问题探讨[J]. 移动通信, 2018,42(2): 19-23.

Discussion on Self-Interference of Terminal at 5G Frequency Band

HE Weijun¹, DAI Guohua¹, ZHANG Ting¹, GUI Xuan²

(1. Guangzhou Research Institute of China Telecom Co., Ltd., Guangzhou 510630, China;

2. China Telecommunications Corporation, Beijing 100031, China)

[Abstract]

The introduction of dual connectivity into 5G terminals would cause self-interference at 5G and LTE frequency

band. In view of this situation, the causes of self-interference at terminals are discussed ﬁrstly from three aspects of

5G application background, main interference types and self-interference theory analysis at 5G band. Then, the main

solutions in the industry at present are elaborated including the enhancement of RF device performance, supplement

of interference elimination circuit, frequency division scheduling and time-division scheduling. Finally, the strategic

suggestions to deal with these problems are presented from aspects of operators.

[Key words]

5G; terminal; spectrum; self-interference; dual connectivity

系统频率使用规划，将对我国5G系统技术研发、试验

1 引言

和标准等制定以及产业链成熟起到重要的先导作用^[1]

。

2017年11月14日工信部发布了5G系统在3000MHz—

5 000 MHz频段（中频段）内的频率使用规划，我国成

为国际上率先发布5G系统在中频段内频率使用规划的国

家。规划明确了3300MHz—3400MHz（原则上限室内使

用）、3 400 MHz—3 600 MHz和4 800 MHz—5 000 MHz频

段作为5G系统的工作频段。此次工信部率先发布的5G

5G终端作为5G业务的关键元素，是未来5G产业的重

要价值载体^[2]，其软硬件技术要求（如基带芯片、射

频、天线等）均受到5G频段的影响或限制。其中，原

LTE频段与5G频段在终端侧并存时造成的自干扰问题

是业界讨论的热点。

目前业界存在两种网络架构部署方式，即 S A

（Standalone，独立）架构与NSA（Non-standalone，

非独立）架构^[3]。若5G网络按NSA架构部署，则要求

收稿日期：2018-01-08

2018年第2 期

万方数据

“频谱高效利用”专题

终端支持双连接^[4-5]技术，采用双射频同时连接4G与

5G网络并进行双收双发，此时射频器件的非线性等因

素容易导致终端存在自干扰问题，即上行可能对下行

协议）层进行分割和合并，然后将用户数据流通过多

个基站同时传送给用户。双连接技术标准相对成熟，

同时可帮助运营商更快速地在原LTE网络上部署5G网

络，已成为5G下非独立组网实现互操作^[6-7]方案的关键

技术，5G不同组网架构下的互操作方案及对终端技术

要求具体如表1所示。

接收产生谐波与互调干扰，造成接收端灵敏度下降^[2]

。

文章从终端自干扰问题的根源出发，对终端在新

5G频段与LTE频段可能造成的自干扰问题进行了详细

分析，同时讨论了业界目前关于此问题的不同解决方

案及其对终端与网络的要求，最后从运营商角度提出

了相关策略建议。

从表1可看出，双连接作为非独立组网下实现互操

作方案的关键技术，需终端在硬件上支持双通道射频

同时连接LTE与5G NR网络。

2.2 终端双连接自干扰

终端自干扰问题分析

根据3GPP在文献[4]和文献[8]对双连接的相关

定义和描述，非独立组网下5G终端需同时连接LTE

eNB与5G gNB，使用来自两个NB的无线资源，即要

求终端支持LTE与5G同时收发，然而终端射频前端器

件非线性可能产生谐波干扰信号，上行双发可能产生

互调干扰信号，两者均有机会造成终端接收端灵敏度

下降。

2.1 双连接技术5G应用背景

本质上， 3 G P P 在 R 1 2 标准版本中提出的 D C

（Dual Connectivity，双连接）技术与CA（Carrier

Aggregation，载波聚合）技术均属LTE多连接技术。

CA在MAC（Media Access Control，介质访问控制）

层进行聚合，对同步要求较高。双连接技术为了规避

MAC层调度过程中的时延和同步要求，数据在PDCP

（Packet Data Convergence Protocol，分组数据汇聚

（1）谐波干扰

理想功率放大器（PA）将信号以一定的放大系数

表1 互操作方案及对终端技术要求

终端要求

模式协议

组网

option^[3]

核心网

RAN

eNB

互操作方案

类型

硬件

支持LTE/5G双模

支持5G新空口和高层协议

（如NAS）

核心网互操作

单通道

射频

EPC

（option1+option2）

核心网互操作

（option1+option2）、

无线网互操作

支持LTE/5G双模

支持5G新空口和高层协议

（如NAS）

单通道

射频

NGC

gNB

独立

（option2+option5）

支持LTE/5G双模

支持5G新空口和高层协议

（如NAS）

无线网互操作

单通道

射频

NGC

Evolved eNB

（option2+option5）

EPC

gNB

控制面需支持LTE NAS协议，用户面需

支持S1-U接口和相关协议

双通道

射频

3/3a/3x

eNB、gNB

双连接

控制面需支持5G新空口及相关协议，

用户面需要支持到NG-U接口及协议

双通道

射频

4/4a

NGC

Evolved eNB、gNB

双连接

非独

立

控制面需支持5G新空口及相关协议，用

户面需要支持到NG-U接口及协议

双通道

射频

7/7a/7x

8/8a

NGC

EPC

Evolved eNB、gNB

eNB、gNB

双连接

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