Indonesian J ournal of Ele c trical Engin eering and  Computer Sci e nce   Vol. 2, No. 3,  Jun e  201 6, pp. 657 ~ 66 7   DOI: 10.115 9 1 /ijeecs.v2.i3.pp65 7-6 6 7        657     Re cei v ed Ma rch 1 7 , 2016;  Re vised Ma y 9, 2016; Acce pted May 2 7 , 2016   The Impact of LTE-FDD at the LTE-TDD for the Co- Existence under 2.6 GHz Band for Malaysia       LM Ahmed*,  MFL Abdulla h  Univers i t y  T un Hussei n  Onn  Mala ysi a   864 00 Par i t Ra ja, Batu Pah a t, Johor, Mala ys i a   *Corres p o ndi n g  author, e-ma i l : labe eb 330 @ g mail.c o m      Ab stra ct   For the co-exis t ence scen a ri o  betw een LTE- FDD  and LTE- TDD systems, if  the tw o systems  are   usin g an a d j a c ent frequ ency  carrier, there  w ill be a n e e d  for spatial s e p a ratio n  betw e e n  the eN ode Bs  of  the tw o system s, otherw i se the tw o  system s w ill interfere each other. Th e study is im pl em ented based on  realistic  p a ra meters i n   order   to he lp  the  net w o rk desi g n e r  to  make  a  d e c i sion  a b o u t the  best fr equ enc y   alloc a tio n  an d netw o rk depl o y me nts in ord e r to ac hiev e hig her perfor m ance u n d e r the low e st possi b l e   cost. Throughout this  paper, t he  e ffect of the FDD syst em at the TDD  is  evaluated  under wide range  of  ACIR and s e p a ratio n  dista n c e s betw een th e tw o system s  eNod eBs as  w e ll. The resul t s show ed that, the   reco mme nde d ACIR offset by the 3GPP is not enou gh fo r the LT E-T DD u p link thro ug hp ut loss ratio to be   accepta b l e , w hereas  115  dB,  45 dB, a nd  3 5  dB of the A C IR is req u ire d  for the thro u ghp ut loss rati o i n   order to  drop  l e ss than  5% f o r the co-l ocat ed, Mid- poi nt, and E d g e -po i n t  eNod eBs de ploy ment scen a ri o   respectiv e ly. Meanw hi le, co mpari ng to the u p link c a se , the  dow nli n k of the  TDD system i s  muc h  coh e re nt;  the rec o mmen ded  ACIR  offse t  is o n ly  un acc eptab le  fo r th e  co-loc ated  de pl oyment c a se,  w hereas  50  dB  o f   the ACIR is req u ire d  for the system to dro p  le ss than 5%.      Ke y w ords : LT E-co-existe n ce , interference,  LT E-T DD, LT E-F DD, ACIR         Copy right  ©  2016 In stitu t e o f  Ad van ced  En g i n eerin g and  Scien ce. All  rig h t s reser ve d .       1. Introduc tion  Acco rdi ng to  the 3GPP stand ardi zati on, t he LTE system is  meant to su pport hig h   throug hput a nd low l a ten cy, improved  coverage i n   orde r to kee p  the path  with the increa sing   global d e man d . Becau s e o f  the sca rcity of the spe c trum re sou r ces, the solution  is to pro pag a t e  differen c e  sy stem s withi n   the same  ge ogra phi cal  area. In [1], th e freq uen cy  allocation fo r the   LTE is divide d into t w o  m a in p a rt s, un paire d  spe c trum a nd  paire d spe c trum  for T D D a n d   FDD  respe c tively, the unp aire d  spe c tru m  u s e s  only o ne fre quen cy ba nd  for both u p lin k an d do wnli nk  operation s ,  whe r ea s, th e  pai red  spe c trum u s e s  two sepa rate d  freque ncy  all o catio n s for  th e   uplin k and do wnlin k a s  it is explained in  [2], eac h one  of the paired  and the unp aired frequ en cy  allocation  ha s a d vantag es and  di sadva n tage s in   the  term  of ave r age th ro ughp ut, flexibility, and   the efficien cy of allocating  the available  frequen cy. The majo rity of LTE operat ors p r efe r  u s ing   the paired  sp ectru m  (F DD) mode. Howe ver,  nowaday s the LTE - T D D is evolve d  and be ca me a   mature te chn o logy rathe r  than ju st a co mpleme ntary techn o logy.   The M a laysia n Standa rd  Radio System   Plan (S RSP)  has sp ecifie d  the requi rem ents fo r  the LTE  co -e xistence un d e r the  freq ue ncy b and s b e twee n 25 00  MHz a nd  2 690 M H z in  [3].  Whe r ea s, in  the near fu ture, Malaysi a  is goin g  to coexi s t LT E-TDD and  LTE-F DD u n der  themention e d  frequ en cy b and  whi c h i s  not only  rev e rsed fo r Ma laysia, it is  d i vided am on g   Malaysia  an d  its nei ghb or co untrie s  B r unei, an d Si ngap ore. In  the  wirel e ss  comm uni cati on   system s, ge n e rally the inte rfere n ce is  no t comple tely  avoidable,  bu t at least it ca n bemitigate d  if  it is firstly evaluated.   Before  coexi s ting LTE - T D D an d LTE-FDD  sy st em s, this  study  has to  be p e rform ed  based o n  th e pre-a g re ed  frequ ency  a llocatio n   a s   a preca u tion ary procedu re. Otherwi se ,  a   mutual int e rf eren ce   can  p r oba bly be  a r isen  bet wee n  the t w o  syst ems,  whi c h  can d a mag e  t h e   two sy stem s’  data an d con t rol chann els  as  well. Th erefore, the  be nefit of why t he co-exi sten ce   has b een d e signed for in th e first pla c e cannot be g a in ed.  As the ITU  recom m en dati ons, the  co -exist en ce  sh ould b e  un d e r adj acent frequ en cy  band s [4]. F o r thi s  p ape r, the  coexi s ten c e  bet ween   L T E-TDD and  LTE-F D D  sy stems unde r  t h e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                             ISSN: 25 02-4 752                   IJEECS  Vol.  2, No. 3, Jun e  2016 :  657  – 667   658 freque ncy ba nd 2500 -2 69 0 MHz i s  goi ng to be invest igated; e s p e cially the impact of LTE-FDD  at LTE-TDD  will be presented for Malay s ia.   The S R SP a l so  provid es  the minim u m  req u irement s for sha r ing  the fre que n c y ba nd   betwe en M a laysia  and  its n e igh b ourin g  cou n t ries Si nga p o re  and  Brunei, te chni cal  cha r a c teri stics of radio  systems,  freq uen cy ch ann el, coordi nation i n itiatives in o r der to m a ximi ze  the utilization,  minimize inte rfere n ce  and  optimize the  usa ge of the band width.   Table 1 and Table 2 illustrate the worst  case  scenari os of frequen cy allocation for co- existing the  TDD  and F D D syste m s fo r Malaysi a   when con s ide r i ng its neig h b ourin g co untries  Singapo re a n d  Bernie.       Table 1. The  co-existen ce  freque ncy all o catio n  for do wnlin k case   Cou n tr y  FDD  d o w n link  MHz  TDD L T E   MHz  Singap o re   2624-263 0   2606-261 2   Brunei   2624-263 0  2612-261 8       Table 2. The  freque ncy all o catio n  for co -existen ce fo r uplink  ca se   Cou n tr y  FDD  d o w n link  MHz  TDD L T E   MHz  Singap o re   2564-257 0   2606-261 2   Brunei   2558-256 4  2600-260 6       In [5], it is recom m en ded  that the e N odeBs of F D D a nd T D D  sho u ld n o t b e  pla c ed   together if th e two  of th e m  are u s in g  the adj acent freque ncy   ca rrie r s,   be cau s e so me of  the  physi cal data and control chann els will  experience severe  ad jacent channel  interference.   Con s e quently , it will be unable to be dem odulate d  co rrectly.  The stu d y in [6] also co ncl ude s that, for the co-exist ence betwee n  the LTE-T DD a nd  LTE-F DD in  adja c ent freq uen cy band the interfe r en ce  should b e  taken into a real con s id era t ion  to insu re th e  quality of the  data tra n smi s sion  and   to a c hieve th e g o a l of why the  coexi s ten c e h a s  been ma de fo r in the first pl ace.    In gene ral, the interferen ce issue h a s  been  inve stig ated many times b e fore,  and the r e   are al so p r op ose d  sol u tion s su ch a s  in [7]. Howeve r, throug hout thi s  wo rk, mo re  spe c ifically, the  study evaluat ed the FDD sy stem inte rferein g  sig nal s whi c h a ffect the TDD sy stem. Therefore,   the u s er op e r ator can ev aluate  the  sy stem d a ma g e  ratio.  Co nseque ntly they will b e  a b le  to   make  a de ci sion abo ut the eNo deB di stributio n sc e nario, the b e st frequ en cy allocation, an d a   prop er inte rfe r en ce mitigati on mechani sm.  The ACI R  is  Adjace nt Ch a nnel to Interf eren ce  Ratio,  from [8] rep o rt the ACI R   can  be  defined a s  th e ratio of the  total powe r  t r an smitt ed from a sou r ce  (eNodeB o r   UE) to the to tal  interferen ce power affecti ng a victim receive r   (e No deB or UE), resulting fro m  both transmitter  and re ceive r  i m perfe ction s   the ACIR is  calcul ated u s in g the followin g  equatio n:     1 1  1    (1)     whe r ea s the  ACLR i s  the  Adjacent Ch annel lea k a g e  power ratio, it is a ratio of th e   transmitted p o we r to  the  p o we r m e a s u r ed afte r a  re ceiver filter in  the a d ja cent   RF  ch ann el,  and  ACS stan ds f o r Adja ce nt Cha nnel Sel e ctivity, it  is th e ratio of the  receiver filte r  attenuatio n  on  the assig ned  cha nnel f r e quen cy to th e re ceiv e r  filter attenu atio n on the  adj ace n t ch ann el  freque ncy.   Acro ss this  pape r, se ctio n 2 is g o ing   to cover th e SINR the o r y, and the  system  modelling. Section  3 will   be focused into  simulation result a nd the analyses,  whil e section 4  will   discu ss the  simulation  result s. Eventually  se ction 5, include s the con c lu sio n s and  recomme ndat ions.       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJEECS   ISSN:  2502-4 752     The Im pact of LTE-FDD at the LTE-T D D for the Co-E xiste n ce und er 2.6 G H z …   (LM Ahm ed)  659 2. The Sy ste m  Modeling  The Figu re  1 sho w s the  sce na rio of  the FDD u p link a nd F D D do wnlin k  system i s   interferi ng th e TDD  uplin k system,  as  well the   Fig u r e 2  sho w s the  scena rio  of the F D D u p link  and FDD do wnlink  system i s  interf e r ing t he TDD do wn link sy stem.           Figure 1. The  interfere n ce of the TDD u p link a nd do wnlink at the F DD u p lin k          Figure 2. The  interfere n ce of the TDD u p link a nd do wnlink at the F DD d o wnlink      2.1. SINR  Acco rdi ng to   [9] the p e rfo r mance  of the  wi re le ss cell ular  can be e v aluated ba sed  o n   th e   received  sign al com pared  to the interference  and  noi se (SI N R), which  can  be calcul ated u s i ng  Eq. 2. The t h rou ghp ut of  the sy stem  signifi cantly  can  be d e g r aded  be cau s e of two typ e  o f   interferen ce. Firstly,  the Co-Chan nel  In terfere n ce (CCI),  which m ean s the  co mbination  of  the  interferen ce  signal s fro m  th e UE s  or  eNo deBs th o s e  b e long  to the  same  system.  Secon d ly, the  Inter Cha nnel  Interferen ce  (ICI), whi c h  mean s t he combinatio n of the interfere n ce si gnal s from  the UEs o r  e N od eBs tho s e belon g to the other   syste m  within the same propa ga tion area.          (2)     Whe r ea s S is the received sign al, and N  is the noi se.   The stu d y consi dered two UE s d epl oyment scen ario s, whe r e a s the T D D UEs will   rand omly b e   distrib u ted  overall th e T DD eNodeB s,   which  is called  the n o rm al d i stributio n. Th e  se con d  di stri bution i s   call ed the  ed ge  distrib u tion,  whe r ea s,  the  TDD UEs  i s  only  lo cated  at  the  edge of the T DD e N o deB.  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                             ISSN: 25 02-4 752                   IJEECS  Vol.  2, No. 3, Jun e  2016 :  657  – 667   660 2.2. The Mathematical M odelling  From  the  sim u lation  pro c e s s in  Figu re   3, at the  first  of all, the  T D D e N o deB s a nd F D D  eNo deBs a r e  con s ide r ed i n stalle d at the same  pl ace whi c h mea n s the sepa ration dista n ce  betwe en th e m  is zero  me ters. Se co ndl y, each  time t he T D D e N o deBs is goin g  to be  move d  by  20 m e ters, t he  shifting  wi ll co ntinue  till the T D D e N odeBs b e co mes at the  e dge  of the  F D D  eNo deBs whi c h  mea n  the   distan ce  bet wee n  them  i s  300 0 m e ters (the  ra diu s   o f  the e N od eB s) .  For ea ch shi fting process a range of -50 dB up to 150 dB of ACIR offset will be appl ied  con s id erin g a n  increm ent  of 5 dB p e r  each ste p . T he p r eviou s   pro c e s ses wil l  be repe ated  for  each po we r  control p a ra meters sets  and b o th UE s di strib u tion  scena rio s , th e othe r si mul a tion  para m eters is in the Table 4 from the 3G PP in [10].          Figure 3. The  general sim u lation algo rith m      For th e  wireless  syste m  the p r o p agated  si gn al is affecte d  by the  e n vironm ent  para m eters [8], the effect  of these pa ra meters  are di fferently mod e lled in equ ations de pen di ng  on the type of  the nature of  the tran smitter, t he receiver, and th e p r opag ation pa rameters, the s e   equatio ns a r e  called p a thlo ss m odel s eq uation.   The Eq. 3 is pathlo ss mo d e l for the free  spa c e lo ss from [11]:    Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJEECS   ISSN:  2502-4 752     The Im pact of LTE-FDD at the LTE-T D D for the Co-E xiste n ce und er 2.6 G H z …   (LM Ahm ed)  661      1 0  4 1 0    (3)     Whe r ea s, n i s  num ber  of the sp ecifi c  e N od eB, on is numbe r of the othe r eNo deB,  λ is  the wavele ng th, R is the  distan ce  bet wee n   the e N odeBs  numb e r (n) a nd th e other  eNod eB  numbe r (o n),  d is the avera ge se paratio n  betwee n  the row of the bui lding s .    The pathlo s s betwe en the  UEs an d eNo deBs can be  cal c ulate d  usi ng the Eq. 4 in [10].       161 .40 7.1   7 . 5  24. 37 3 .7       43 . 422 3 .1        3 20   3 . 2  11.75  4 .97   (4)     Whe r ea s,  W is  stre et wi dth, h  i s  ave r age  hei ght  of buildin gs,  f c  is the t r an smissio n   freque ncy, h e N odeB  the highest of th e  eNo deB, d eNodeB-U E  the distan ce b e tween the  UE  and   eNodeB in meters , h UE  the  highe st of the UE.  The pathlo s s betwe en the  UE-UE can b e  cal c ulate d  usin g Eq.5 in [12].      _  20  2 √ 2     1 0  2 1 1 2 10   2   ∆  2 1 1 2   (5)     Whe r ea s,  ∆ h b  is the heig h t difference  betwee n  the eNo deB a n tenna a nd the mean  building  rooft op heig h t, b is the average  sepa rati on between  rows of buil d ings,  ∆ h m  is  the  differen c e b e twee n the me an buildi ng h e ight and the  mobile ante n na heig h t, x is the ho rizont al  distan ce  bet ween th e  UE a nd the  diffra c ting e dge s, h i s  the  average  heig h t of buil d ing, h m  is  the  height of UE, h b  height of eNod eB.  The tran smitted po wer of  eNo deB num ber (n ) pe r UE numb e r (u) is fixed it can b e   cal c ulate d  usi ng the Eq.6.            ∗    ∗   (6)     Whe r ea s,  R i s  the  num ber of RB  per UE, U  mea n s  numbe r of th e a c tive UE s, M is the   numbe r of th e all availabl e RBs i n  ea ch cell,  the m a ximum tran smitted power  from the e N o deB  numbe r (n ).   The  UE tran smissio n  p o w er to th e e N od eB  can   be  cal c ulate d  u s ing  the  followin g   equatio n:      ∗m i n 1 , m a x  ,    γ    (7)     Whe r ea s, P t  i s  the tran smi tted power i n  dB, P ma x  is the maximu m  allowed tran smitted   power of the  UE, R min  is the minimum  redu ction value  which p r events the  UE in the good   cha nnel  co n d ition not to  tran smit at  very low  po wer,  CL i s  t he coupli ng  loss that  ca n be   cal c ulate d  by the equatio n bello w.  CL =  max {path los s   - G_Tx - G_Rx, MCL}.  MCL i s  the  m i nimum  cou p l i ng lo ss,  CL x - ile  is pe rcenta ge of  UEs  wh ich h a ve the  highe st  cou p ling lo ss, and con s eq uently they will tran smit  at P ma x ,   and finally  γ  i s  a  balan cing f a ctor  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                             ISSN: 25 02-4 752                   IJEECS  Vol.  2, No. 3, Jun e  2016 :  657  – 667   662 betwe en UE s with bad  ch annel  con d itions to the  UEs with the  good  cha nne l conditio n s it  is  rang ed a s  0 < γ <=1. Th e TA BLE II includ es the p o wer  control pa ra meters  γ  an d C L x - ile  which  are   recomme nde d by 3GPP techni cal repo rt  in [9].      Table 3. Power co ntrol al g o rithm pa ram e ter set s   Parameter s e t  Gam m a  ( γ )  CL x-ile   5 MHz  ban d w i dth  Set 1  1  112  Set 2  0,8 129      Thereby, the  received  sign al (S) from th e UE s  at the  eNo deB can  be calculated  usin g   the equatio n bello w:        (8)     Due to  the fu ll ortho gonall y  of the LTE  system, the r e will n o t be  interferen ce  with the   UEs th ose b e long to  the  same  cell, the interfe r en ce only  come s from the  oth e r a d ja cent  cells  that are  u s in g the  sam e   RBs  of   the specifi c  UE,  the  u p lin k co-cha nnel   interferen ce ca n be   cal c ulate d  usi ng the Eq.9, and the do wn link inte rfe r e n c e can be  cal c ulate d  usi n g  the Eq.10.     ,  , ∗    ,   ,    (9)      ,      ∗     ,  ,    (10 )     The ICI is divi ded into four t y pes:   1-  The re ceive d  sign als at the  eNod eB fro m  the UEs which b e long t o  the other  system:       ,   , ∗      ,     ∗     (11 )     2-  The re ceive d  sign al at the UE from  the  UEs which be long to the other sy stem:       ,   , ∗    , , ,     ∗     (12 )     3-  The re ceive d  sign al at the eNo deB from   the eNod eBs which belo n g  to the other system:      ,    ∗     ,      ∗     (13 )     4-  The re ceive d  sign al at the UE from  the  eNo deBs  whi c h bel ong to the other  syst em:      ,      ∗     ,      ∗     (14 )     Whe r ea s, ACIR is the attenuation fa ctor wh ich deg ra de the effect  of the interference.        Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJEECS   ISSN:  2502-4 752     The Im pact of LTE-FDD at the LTE-T D D for the Co-E xiste n ce und er 2.6 G H z …   (LM Ahm ed)  663 3. Simulation and Re sult  The inte rference evalua tion mechan ism is   perf o rme d  acco rding to the  system   throug hput lo ss; the  re sult s are plotted  as 3 - D  figu res. Wherea s, the  z-axis repre s e n ts th e  percenta ge  o f  the throug h put lo ss, th e  x-axis re pre s ent s the  co nsid ere d  sep a ration   di sta n ce   betwe en the  TDD  eNodeB s and th e  FDD eNodeB s, and eventu a ll y t he y-axis for the ap plie d  ACIR value for ea ch po we r cont rol sets  and UE s dist ribution sce n a r io.      Table 4. The  prop agatio n e n vironm ent a s sumed p a ra meter  Parameter  A s s u mpti on  (co m m on)   Environment  Macro cell, Urba n area, U n coordi nated  deplo y ment   Carrier f r eque ncy  2500-269 0 MHz.   Cellular  lay out  Hexag onal grid,  19 cell sites, 57 sectors w i th  eNodeB in the co rner of t he cell.  eNodeBs centre  to centre distance (R)   6000m   Building to building distance (d)   80m  The Height of  the  eNodeB   30m  The  w i dth of t he  streets  20m  The height of t h e  UE  1.5m  eNodeB ante nna  gain  (include feeder lo ss)  15 dBi  eNodeB ante nna  height  30 m  log-normal fade  shado w  10 dB  MCL (including antenna gain)   70 dB  w h ite n o ise po w e r densit y  -174 dBm/Hz   eNodeB noisefigure   5 dB  UE noisefigure   9 dB  sy stem b and w i dt h  5 MHz  eNodeB ma x T x   po w e r   61 dBm  U E  m a x   T x  pow er   2 3  d B m   UE min Tx p o w er   -40 dBm   R mi n  -64dB   number of active  UEs  3 UEs per  site for  dow n link case  1 UE per site for  uplink      Among th e  whole  ran g e  of  the  sep a ration di stan ce  b e twee n the  T D D e N od eBs and  the  FDD eNodeB s, thre e e N od eBDepl oyme nts Scena rio s  (e DS s) are i n vestigate d  i n  detail s  in te rm  of the sep a ra tion distan ce  betwee n  the  FDD  e N o d e B s and the T DD e N o deB s, firstly the Co- locate d e D S  (Ce D S),  which me an s the  se pa ration   distan ce  is zero  mete r. S e co ndly, at t he  sep a ratio n  di stan ce  of 15 00 mete rs, this rep r esents the Mid - poi n t  eDS (Me D S). Finally, at t h e   sep a ratio n  di stan ce of 3 0 00 which me ans th e e N o deBs of the  two  system s  are lo cate d a t  the   edge  of e a ch  othe r  whi c h i t  is  calle d Ed ge e D S  (Ee D S) such a s  in  the Fi g.4 fo r  the sub - figures  (a), (b), and  (c) respe c tively.          Figure 4. The  eNod eBs de ployment sce nario s      Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                             ISSN: 25 02-4 752                   IJEECS  Vol.  2, No. 3, Jun e  2016 :  657  – 667   664 The stu d y has also incl ud ed the User  Equipme n t distributio n sce nario a s  on e of main   para m eters,  whe r e t hey  are, th e Edg e  Use r  Eq ui pment  distri b u tion  scena ri o (E UDS ) a nd  Normal  User  Equipme n t di stributio n  sce nario  (NUDS), such a s  recommen ded i n  [13], whe r ea s  the cell-edge   use r   equip m e n t thro ugh put  is con s ide r e d  on e of  the  main  ch allen g ing i ndi cator of  LTE-A to fulfil Internati onal Tel e co mmuni cation  Unio n –  Radi o com m unication  Sector  (ITU -R ).          Figure 5. The  through put lo ss of the T D D uplink  syste m       The T DD  upli n k throughput loss  ratio  (T LR) i s   illustrated in the Figu re 5 for the  Normal   UEs Di stri but ion Scen ario  (NUDS) a n d  Edge UEs  Distri bution S c en ario (E UDS) re sp ecti vely,  whe n  the  sy stem i s  inte rf ered  by the   uplin k  a nd d o wnli nk of th e FDD  sy ste m . The  re sul t s   sho w e d  that,  the TL R i s  al most the  sam e  for t w o  po wer  cont rol p a rameters  (set1 an d set 2 ) a nd  for the t w o  case s  of UE s Di stributio n  Scena rio s   (UDSs) b e ca use of the  narrow tran smission  cha nnel (only  5 MHz). It is  also  sho w ed t hat the  FDD system  inte rferen ce s the u p link of the T DD  system  pretty badly, spe c ifically  at th e CeDS ,  wh erea s 115  d B  of ACI R  i s  re quired fo r the  system th rou ghput lo ss to  dro p  le ss th an 5%  co n s i derin g the t w o UE s di strib u tion. Mea n while,  the req u ire d  ACIR is o n ly 45 and 3 5  dB  for the ca se s MeDS and E e DS. Le ss th an all, the ed ge- point eNo d e B s deployme nt achieved t he lowe st AC IR offset to  achieve le ss than 5% of  the  throug hput lo ss a s  offset o f  50 dB for the two ca se of  UDSs.           Figure 6. The  through put lo ss of the T D D downli n k  system    115 45 35 115 45 35 115 45 35 115 45 35 CEDS MEDS EEDS ACIR of fset (dB) PC1   NUDS PC2   NUDS PC1   EUDS PC2   EUDS 0 15 25 0 15 25 50 20 10 50 20 10 CEDS MEDS EEDS ACIR of fset (dB) PC1   NUDS PC2   NUDS PC1   EUDS PC2   EUDS Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJEECS   ISSN:  2502-4 752     The Im pact of LTE-FDD at the LTE-T D D for the Co-E xiste n ce und er 2.6 G H z …   (LM Ahm ed)  665 FROM the Fi gure  6 it cle a rly appe ars  that, t he TDD do wnlin k i s  less affe cte d  by the   FDD  system  comp ared to the uplin k  reg i on of the system. Wherea s,  the worst case  scena rio  is   recorded  at the CeDS,  wh erea s  50 dB i s  requi red to   achi eve thro u ghput lo ss ra tio of less tha n   5% co nsi d e r i ng the  for th e EUDS  whil st a  0 dB   of  the A C IR i s  re quired fo r the  ca se  of  th e   NUDS. For the MeDS, the ACIR ratio  minimized  to 20 dB for the EUDS, mea n whil e the value  increa sed  for the  NUDS  b y  15 dB. F o ll owin g th e  sa me ma nne r f o r th e EUDS,  the A C IR  ke p t   minimizi ng fo r the EUDS whe r ea s it reatch ed onl y  10 dB. As well, the the  ACIR ratio  kept  increasing till it became  25 dB for the NUDS.      4. Discussio n   The 3GPP in [14] recom m ende d the minimum AC IR offset in Table 5, wh erea s, it  sho u ld  be ta ken into  a  re al  co nsi d e r atio n. Acco rding  to  the simul a tion re sults  th e  table  conte n t  con c lu ded th e results in the Figure 7 and Figu re  8  for the uplink and do wnli nk of the TDD  system throu ghput lo ss at  the of  the TDD syste m  re spectively.       Table 5. The  minimum recommen ded A C IR offset.   The Link   A C I R  Off set   eNode B -> UE   32.7  eNode B -> e N o d eB   41.2  UE -> eNo d eB   29.8  UE -> UE   28.2          Figure 7. The  expected through put  loss  for the TDD u p link  ca se       The Fi gure 9  explain  the  severity of  th e F D D uplin k and  do wnlin k inte rferen ce at the   uplink of the  TDD sy stem, it can be conclude t hat, 100% of the upl ink th roughput will be lost for  the Ce DS a n d  Me DS, except for the E e DS, wh ere a s  the thro ughp ut loss ratio i n  only 50%  which  it stills quite b e yond the a c cepta b le ra ng e.    Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                             ISSN: 25 02-4 752                   IJEECS  Vol.  2, No. 3, Jun e  2016 :  657  – 667   666     Figure 8. The  expected through put lo ss  for the TDD d o wnli nk  ca se       From th e Fig u re  8, it is  o b vious th at the  do wnli nk  of the T D D  system i s   no t quietly  affected by t he FDD  syst em co mpa r e d  to the up lin k case, whe r eas th e thro u ghput lo ss  ra tio is   only una ccep table for the Ce DS ca se, mean while fo r the other two eDSs the th roug hput lo ss will   remai n  less than 5%.      5. Conclusio n   The co -exi ste n ce b e twe en  LTE-F DD a n d  LTE-T DD  systems  cann ot be done, so long a s   system s a r e  usin g an a d j a ce nt frequ e n cy carrie r, a nd propa gati ng in the  sa me geo gra p h i cal  area, the im possibility because of the uplink of t he  T DD system will  suffer  a sever  interference  whe n  co nsi d ering the lo west re com m e nded ACI R  o ffset. The result also sho w ed that, a little   different b e twee n the t w o po we r  con t rol pa ram e ters, thi s   different  be cau s e of the  na rrow  con s id ere d  transmi ssion  chann el. Fo r t he  syst em  to work  pro p e rly, the  stu d y su gge sts  an  enou gh  spati a l sepa ration  and  ACIR  offset  shoul d   be co nsid ered,  on   the other han d an  interferen ce  mitigation me cha n ism  sho u ld be con s id ered a s  well.      Ackn o w l e dg ment  The autho rs woul d like to than k the univ e rs ity Tun  Hu ssein On n Malaysia (UT H M) for  giving an op p o rtunity to do this re sea r ch.       Referen ces   [1]   H Z a rrink ou b.  “Und erstand in g LT E  w i th  MAT L AB:  F r om Mathematic al  Mode lin g to  Si mulati on  an d   Protot ypin g”. 2014: 15 –1 6.  [2]   AZ  Yonis, MF L Abdul lah  and  MF  Ghanim. “LT E -F DD  and LT E-T DD for cellu lar comm u n icati ons”. in   Proc. Progress  In Electromag netics Res earc h  Symposi u m . 201 2.  [3]   “Req uirem ents  for Internationa l Mobi le  T e leco mmunic a tions (IMT )  S y stems Oper ating i n  th e   F r eque nc y  B a n d  250 0 MHz to 269 0 MHz”. 20 12.   [4]   Y Liu,  X Z h o n g , J W ang, Y  Lan  an d A Har ada. “C ontrol  Cha nne ls Perf ormanc e Eval u a tion  w i th th e   Coe x ist ence  of T D -L T E  and LT E-F DD”.  Ve hicul a r T e ch no logy C onfer en ce (VT C  F a ll),  201 3 IEE E   78th . 20 13: 1– 5.  [5]   J W e i, X Z hon g, L Liu a nd  X  F u .  “Interference eval uati on  of control ch an nels u n d e r the  co-e xiste n c e   of LT E-F DD an d T D -L T E ”.  Int.  Conf. Inf. Net w .  2014: 192– 196.   [6]   B Hu ang,  H T an, W  W e i, J F a ng  and  N  Z hen g. “Co e x is tenc e stud ies f o r L T E-F DD  w i th T D -LT E  in  t h e   ban d 25 00-2 6 9 0  MHz”.  IET   Int. Conf. Commu n. T e chnol. Ap pl. (ICCT A 201 1) . 2011: 4 11– 416.   [7]   T  Chuang, G Che n , M T s ai  and C  Li n. “All eviati ng  Interfe r ence thr oug h  Cog n itive  Rad i o for LT E-  Advanc ed N e tw o r k”. 201 5; 5(3): 539– 54 7.  [8]   E Dahlm an, S  Parkvall, J Sko l d an d P Bemi ng.  3G evolution:  HSPA and  LTE for  m o bile broadband .  Academ ic pres s. 2010.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.