3. 蜂窝通信系统概述
在蜂窝 Wi-Fi 与 GNSS 共存设计中，蜂窝通信系统既是“被保护对象”，也是“主要干扰源”。要判断 Wi-Fi 与 GNSS 是否会被蜂窝信号压制，必须先理解蜂窝系统的工作频段、帧结构、发射功率与关键性能指标。本节从 LTE 与 5G NR 两条主线出发，梳理频段划分逻辑，并给出共存分析中常用的参数口径。
一、LTE 与 5G NR 的基本定位
LTE（Long Term Evolution）是 4G 时代的全球统一无线接入标准，采用 OFDMA 下行与 SC-FDMA 上行，子载波间隔固定为 15 kHz，以 1 ms 子帧和 10 ms 无线帧为基本调度单位。5G NR（New Radio）并非 LTE 的简单增强，而是重新设计的空口：它支持多种子载波间隔（15/30/60/120/240 kHz）、更宽的载波带宽、更灵活的时隙结构，并引入毫米波频段与大规模天线阵列。
对共存设计而言，两者最关键的差异在于：NR 的带宽更宽、带外泄漏形态更复杂、TDD 上下行切换更动态，因此对同频或邻频的 Wi-Fi、GNSS 接收机可能形成更强的阻塞与杂散干扰。
二、频段划分：FR 与 LTE 频段号
3GPP 将 5G NR 频段划分为两大频率范围：FR1（410 MHz～7125 MHz）和 FR2（24250 MHz～52600 MHz）。FR1 覆盖 Sub-6 GHz，是当前蜂窝与 Wi-Fi 共存矛盾最集中的区域；FR2 为毫米波，主要影响 24 GHz 以上 GNSS 或雷达系统。LTE 则使用 E-UTRA 频段号（Band 1～Band 71 等），每个频段规定了上行、下行起止频率与双工方式。
下表列出与 Wi-Fi/GNSS 共存最相关的典型频段，便于后续干扰分析时快速定位频率关系：
| 系统 | 频段标识 | 上行/下行频率范围 | 双工方式 | 共存关注点 |
|---|---|---|---|---|
| LTE | Band 40 | 2300–2400 MHz | TDD | 紧邻 Wi-Fi 2.4 GHz，邻频泄漏 |
| LTE | Band 41 | 2496–2690 MHz | TDD | 与 Wi-Fi 2.4 GHz 高端、GNSS L1 邻近 |
| 5G NR | n41 | 2496–2690 MHz | TDD | 大带宽对 GNSS L1 带外抑制要求高 |
| 5G NR | n77/n78 | 3300–4200 MHz | TDD | 与 Wi-Fi 5 GHz 部分信道重叠 |
| 5G NR | n79 | 4400–5000 MHz | TDD | 与 Wi-Fi 5 GHz 高频段、U-NII-3 邻近 |
| GNSS | L1 | 1559–1610 MHz | — | 低功率接收，易受宽带噪声抬升 |
三、关键性能指标与共存参数
蜂窝系统的性能指标不仅描述“通信能力”，也直接决定干扰强度。共存分析中常用的指标包括：
- 载波带宽：LTE 为 1.4～20 MHz，NR 单载波可达 100 MHz（FR1）或 400 MHz（FR2），带宽越宽，带外噪声总功率越高。
- 发射功率：终端最大发射功率通常为 23 dBm，基站可达 43～46 dBm；基站下行对 GNSS 的阻塞风险远高于终端上行。
- EVM 与 ACLR：EVM 反映调制质量，ACLR 描述邻道泄漏比，是评估蜂窝对邻频 Wi-Fi 干扰的核心参数。
- 接收灵敏度：GNSS 典型灵敏度约 -145 dBm，Wi-Fi 约 -90 dBm，二者对蜂窝杂散的容忍度差异巨大。
- 时延与调度周期：NR 支持更短时隙，TDD 动态切换会带来突发性干扰，影响 Wi-Fi 的 CSMA/CA 退避判断。
四、信号链视角：从蜂窝发射到 Wi-Fi/GNSS 接收
下图以信号链方式展示蜂窝系统与 Wi-Fi、GNSS 接收机之间的耦合路径。左侧为蜂窝发射链路，右侧为受扰接收链路，中间通过空间耦合、PCB 串扰和滤波器抑制形成干扰预算。
五、典型场景与误区复盘
场景一：某终端同时开启 n41 TDD 与 GNSS 定位。n41 下行 2.6 GHz 与 GNSS L1 相差约 1 GHz，但终端内部 PA 宽带噪声在 1.6 GHz 处仅被滤波器抑制 55 dB，导致 GNSS 载噪比下降 6 dB，定位漂移。解决思路是提高 GNSS 前端滤波器的带外抑制，或在 n41 发射时隙对 GNSS 进行时分避让。
场景二：Wi-Fi 2.4 GHz 与 LTE Band 40 共存。Band 40 上行 2300–2400 MHz 与 Wi-Fi 信道 1～14 部分重叠，若终端天线隔离度不足 20 dB，Wi-Fi 接收灵敏度会明显恶化。此时需要检查 LTE 的 ACLR 与 Wi-Fi 的阻塞门限，必要时降低 LTE 上行功率或调整 Wi-Fi 信道。
复盘要点：在共存设计中，应把蜂窝系统视为一个“可配置干扰源”，通过频段选择、功率控制、滤波抑制和时分调度四个维度建立干扰预算表。只有把 LTE/NR 的频段号、带宽、发射功率、ACLR 与 Wi-Fi/GNSS 的灵敏度、阻塞门限放在同一张表中，才能量化判断共存风险。