多系統(tǒng)共址、共存的互干擾問(wèn)題 - 全文

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　　TD-SCDMA系統(tǒng)與不少異系統(tǒng)的頻段較接近，為實(shí)現(xiàn)安全、高效建網(wǎng)，并使網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量得以充分保障，深入分析多系統(tǒng)間的干擾問(wèn)題非常必要。不同系統(tǒng)間的共存干擾主要由于發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的非理想特性造成。多系統(tǒng)共址、共存的互干擾問(wèn)題與系統(tǒng)特點(diǎn)及射頻指標(biāo)密切相關(guān)。

　　1 系統(tǒng)間隔離度指標(biāo)計(jì)算方法

　　1.1 最小隔離度計(jì)算

　　發(fā)射機(jī)的發(fā)射功率和雜散輻射可能導(dǎo)致接收機(jī)阻塞，需要考慮為滿(mǎn)足接收機(jī)阻塞指標(biāo)時(shí)所必需的隔離度;同時(shí)雜散輻射會(huì)導(dǎo)致靈敏度下降，需要考慮對(duì)抗雜散干擾時(shí)的另一個(gè)隔離度要求。在工程分析中需對(duì)每一種情況進(jìn)行分析，獲得兩個(gè)隔離度要求，在一種應(yīng)用環(huán)境中，選取其中較大的一個(gè)作為隔離度要求。

　　(1)阻塞干擾隔離度。阻塞干擾是指接收信號(hào)時(shí)，受到接收頻帶附近、高頻回路帶內(nèi)的強(qiáng)干擾信號(hào)，超出了接收機(jī)的線性范圍，導(dǎo)致接收機(jī)因飽和而無(wú)法工作。在計(jì)算阻塞干擾隔離度時(shí)，通常考慮接收機(jī)輸入的強(qiáng)干擾信號(hào)的功率不超過(guò)系統(tǒng)指標(biāo)要求的阻塞電平，使系統(tǒng)可靠工作。即：

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　　其中Po為干擾發(fā)射機(jī)的輸出功率，Pb為接收機(jī)的阻塞電平指標(biāo)。

　　(2)雜散干擾隔離度。雜散干擾是指由于干擾源濾波特性不理想，使干擾源的帶外信號(hào)以噪聲的形式出現(xiàn)在相鄰頻段內(nèi)，被干擾基站的基底噪聲抬升，接收機(jī)靈敏度降低，上行鏈路性能變差。3GPP對(duì)系統(tǒng)共存干擾的確定性分析時(shí)采用的準(zhǔn)則是靈敏度惡化指標(biāo)，通常取定為0.8dB(FDD)和3dB(TDD)。在實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)工程建設(shè)中，大量場(chǎng)景中特別是在市區(qū)環(huán)境下可以適當(dāng)放寬對(duì)隔離度的要求。

　　系統(tǒng)間最小隔離度的計(jì)算：

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　　其中Pspu為干擾基站發(fā)射的雜散信號(hào)功率，Pn為受干擾系統(tǒng)的接收帶內(nèi)熱噪聲，Nf為接收機(jī)的噪聲系數(shù)，Nrise為正常工作時(shí)接收機(jī)的干擾提升。

　　綜合考慮阻塞和雜散的影響，要求的最小隔離度為：

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　　(3)互調(diào)干擾。互調(diào)干擾是干擾信號(hào)滿(mǎn)足一定關(guān)系時(shí)，由于接收機(jī)特性的非線性，出現(xiàn)與接收信號(hào)同頻的干擾信號(hào)。它的影響和雜散輻射類(lèi)似，抬升接收機(jī)的基底噪聲，降低接收機(jī)的靈敏度，可以把互調(diào)干擾也看作雜散干擾的影響。

　　1.2 空間隔離距離計(jì)算

　　實(shí)現(xiàn)空間隔離通常有三種方法：水平隔離、垂直隔離和組合梯形隔離?？梢酝ㄟ^(guò)以下方法計(jì)算：

　　(1)水平隔離度。

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　　其中，GTx為發(fā)射天線增益，GRx為接收天線增益，dh為天線水平方向的間距，單位為m，λ為載波波長(zhǎng)。SLTx為發(fā)射天線在信號(hào)輻射方向上相對(duì)于最大增益的附加損耗，SLRx為接收天線在信號(hào)輻射方向上的附加損耗。

　　(2)垂直隔離度。

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　　其中，dv為天線垂直方向的間距，G1和G2分別是發(fā)射天線和接收天線的增益，當(dāng)兩個(gè)天線垂直放置時(shí)，天線增益通?？梢院雎浴?/p>

　　(3)組合梯形隔離。當(dāng)兩個(gè)系統(tǒng)的天線在水平和垂直方向都有一定的距離時(shí)，總的隔離度通過(guò)式(6)得到：

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　　2 TD-SCDMA與異系統(tǒng)共站址建設(shè)干擾分析

　　2.1 與DCS1800系統(tǒng)間干擾

　　TD-SCDMA系統(tǒng)引入F頻段之后，與DCS1800系統(tǒng)之間的干擾具有一定特殊性，在我國(guó)DCS1800系統(tǒng)分配使用頻率應(yīng)為上行：1710～1755MH-z，下行：1805～1850MHz，但由于目前我國(guó)DCS1800設(shè)備的前端濾波器全部采用覆蓋1805～1880MHz的75MHz帶寬的濾波器，即下行發(fā)射的最高頻率是1880 Mnz，大于核準(zhǔn)的1850MHz，且濾波器需要一定的過(guò)渡帶，所以導(dǎo)致其在1880MHz處的雜散信號(hào)無(wú)法得到有效抑制。DCS1800系統(tǒng)對(duì)TD-SCDMA系統(tǒng)F頻段的干擾以雜散干擾為主，

　　DCS1800系統(tǒng)對(duì)TD-SCDMA系統(tǒng)F頻段的干擾很大，需要很大的空間隔離度，僅依靠空間隔離實(shí)現(xiàn)無(wú)干擾的共站址非常困難。要滿(mǎn)足DCS1800系統(tǒng)和TD-SCDMA系統(tǒng)F頻段共址建設(shè)的要求，可采用在DCS1800設(shè)備側(cè)增加濾波器的方式實(shí)現(xiàn)，為DCS1800基站加裝或替換上45MHz帶寬濾波器可有效減少干擾，但實(shí)施成本較高。但由于設(shè)備性能差異，有部分廠家DCS1800設(shè)備雜散功率較小，在1880MHz處的需要的天線垂直隔離較小，在工程上具備與TD-SCDMA系統(tǒng)共址建設(shè)的條件。

　　2.2 與TD-LTE系統(tǒng)間的干擾

　　由于目前TD-LTE系統(tǒng)使用的頻段還沒(méi)有最終確定，以下僅針對(duì)2300～2400MHz頻段進(jìn)行分析。由于TD-LTE系統(tǒng)與TD-SCDMA系統(tǒng)均為T(mén)DD系統(tǒng)，當(dāng)兩系統(tǒng)上下行時(shí)隙同步時(shí)，基站之間干擾較小，可以忽略。而當(dāng)兩系統(tǒng)的卜下行時(shí)隙不同步時(shí)，兩系統(tǒng)間干擾如下：

　　2.3 與CDMA2000系統(tǒng)間的干擾

　　當(dāng)前TD-SCDMA系統(tǒng)使用F頻段的頻率范圍是1880～1900MHz，距離CDMA2000上行頻點(diǎn)1920MHz有20MHz的隔離帶。通過(guò)工程建設(shè)滿(mǎn)足空間隔離距離要求，可以實(shí)現(xiàn)共址建設(shè)。隔離度要求如表4所示。

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　　2.4 與PHS系統(tǒng)間的干擾

　　PHS系統(tǒng)(1 900～1 920MHz)對(duì)F頻段(1 880～1900MHz)的干擾主要為雜散干擾，其雜散指標(biāo)一般為一36dBm/100kHz。在F頻段引入之后TD-SCDMA系統(tǒng)與PHS系統(tǒng)的干擾保護(hù)隔離要求如表5所示。

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　　在室外環(huán)境下，PHS與F頻段設(shè)備工作于鄰頻時(shí)，PHS對(duì)F頻段的干擾最為嚴(yán)重，一般需要有200m以上的水平空間隔離，即使預(yù)留保護(hù)帶也不能減少PUS對(duì)F頻段的干擾，在工程實(shí)現(xiàn)上很難依靠空間隔離實(shí)現(xiàn)無(wú)干擾的共站址。

　　3 共站址建設(shè)的建議

　　在進(jìn)行多系統(tǒng)共站址建設(shè)時(shí)，為妥善處理系統(tǒng)間干擾，需要特別注意如下問(wèn)題：

　　(1)勘察階段。需做好天面和樓頂塔桅(單根抱桿、增高架、鐵塔塔、景觀塔等)的勘察，勘察時(shí)需注意了解天面結(jié)構(gòu);現(xiàn)網(wǎng)已有和擬新增天線的安裝位置、高度、方位角、下傾角等信息;綜合考慮天面大小、結(jié)構(gòu)、承重，包括天面上已有其他運(yùn)營(yíng)商的塔桅現(xiàn)狀，以便在設(shè)計(jì)階段進(jìn)行隔離度計(jì)算，做好記錄，并拍照存檔。

　　(2)設(shè)計(jì)階段。如果擬新建塔桅，需詳細(xì)設(shè)計(jì)新建塔桅類(lèi)型、高度、平臺(tái)及支架設(shè)置，計(jì)算其與已有天線的隔離情況;如果是利舊塔桅，需詳細(xì)分析原有塔桅類(lèi)型、已用與剩余平臺(tái)高度、已用與剩余支架高度與方位角，結(jié)合本期工程擬新增天線的安裝位置、安裝高度、方位角和下傾角等信息判斷是否滿(mǎn)足隔離要求。若不滿(mǎn)足，需要對(duì)現(xiàn)有塔桅進(jìn)行改造與核算，以滿(mǎn)足隔離要求。

　　在工程設(shè)計(jì)及實(shí)施中，需考慮充分利用空間隔離距離。通信鐵塔、增高架上下平臺(tái)的垂直距離一般為3～5m，通?？梢詽M(mǎn)足垂直隔離要求，而水平隔離要求則要視天面大小而定。工程上為進(jìn)一步減小隔離，以減小系統(tǒng)間干擾，在具體設(shè)計(jì)中可考慮采取以下措施：調(diào)整GSM / DCS基站發(fā)射天線的下傾角或主瓣水平方向角度;降低GSM/DCS基站的發(fā)射功率;在GSM/DCS發(fā)射機(jī)端或TD-SCDMA接收機(jī)端加裝高性能濾波器。

　　在室外環(huán)境下，PHS系統(tǒng)對(duì)TD-SCDMA系統(tǒng)干擾較大，建議目前F頻段盡量用于室內(nèi)，同時(shí)盡量使用F頻段低端頻點(diǎn)，可一定程度上減小來(lái)自PHS系統(tǒng)的干擾。TD-SCDMA系統(tǒng)與DCS1800系統(tǒng)共址時(shí)，應(yīng)盡量使用1890MHz以上的頻率，以減少為對(duì)抗干擾付出的工程代價(jià)，需根據(jù)不同廠家設(shè)備實(shí)測(cè)的雜散功率調(diào)整空間隔離距離。在將來(lái)PHS系統(tǒng)退網(wǎng)之后，TD室外基站使用F頻段高20MHz頻段時(shí)，與CDMA2000上行頻點(diǎn)1920MHz隔離帶變窄，需要加大空間隔離距離解決干擾問(wèn)題。