?
TD-SCDMA系統與不少異系統的頻段較接近,為實現安全、高效建網,并使網絡質量得以充分保障,深入分析多系統間的干擾問題非常必要。不同系統間的共存干擾主要由于發射機和接收機的非理想特性造成。多系統共址、共存的互干擾問題與系統特點及射頻指標密切相關。
1 系統間隔離度指標計算方法
1.1 最小隔離度計算
發射機的發射功率和雜散輻射可能導致接收機阻塞,需要考慮為滿足接收機阻塞指標時所必需的隔離度;同時雜散輻射會導致靈敏度下降,需要考慮對抗雜散干擾時的另一個隔離度要求。在工程分析中需對每一種情況進行分析,獲得兩個隔離度要求,在一種應用環境中,選取其中較大的一個作為隔離度要求。
(1)阻塞干擾隔離度。阻塞干擾是指接收信號時,受到接收頻帶附近、高頻回路帶內的強干擾信號,超出了接收機的線性范圍,導致接收機因飽和而無法工作。在計算阻塞干擾隔離度時,通??紤]接收機輸入的強干擾信號的功率不超過系統指標要求的阻塞電平,使系統可靠工作。即:
![](/uploads/allimg/110530/0926342233-0.jpg)
?
其中Po為干擾發射機的輸出功率,Pb為接收機的阻塞電平指標。
(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以噪聲的形式出現在相鄰頻段內,被干擾基站的基底噪聲抬升,接收機靈敏度降低,上行鏈路性能變差。3GPP對系統共存干擾的確定性分析時采用的準則是靈敏度惡化指標,通常取定為0.8dB(FDD)和3dB(TDD)。在實際的網絡工程建設中,大量場景中特別是在市區環境下可以適當放寬對隔離度的要求。
系統間最小隔離度的計算:
![](/uploads/allimg/110530/0926344020-1.jpg)
?
其中Pspu為干擾基站發射的雜散信號功率,Pn為受干擾系統的接收帶內熱噪聲,Nf為接收機的噪聲系數,Nrise為正常工作時接收機的干擾提升。
綜合考慮阻塞和雜散的影響,要求的最小隔離度為:
![](/uploads/allimg/110530/0926345028-2.jpg)
?
(3)互調干擾。互調干擾是干擾信號滿足一定關系時,由于接收機特性的非線性,出現與接收信號同頻的干擾信號。它的影響和雜散輻射類似,抬升接收機的基底噪聲,降低接收機的靈敏度,可以把互調干擾也看作雜散干擾的影響。
1.2 空間隔離距離計算
實現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^以下方法計算:
(1)水平隔離度。
![](/uploads/allimg/110530/0926341Y3-3.jpg)
?
其中,GTx為發射天線增益,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。SLTx為發射天線在信號輻射方向上相對于最大增益的附加損耗,SLRx為接收天線在信號輻射方向上的附加損耗。
(2)垂直隔離度。
![](/uploads/allimg/110530/092634H62-4.jpg)
?
其中,dv為天線垂直方向的間距,G1和G2分別是發射天線和接收天線的增益,當兩個天線垂直放置時,天線增益通常可以忽略。
(3)組合梯形隔離。當兩個系統的天線在水平和垂直方向都有一定的距離時,總的隔離度通過式(6)得到:
![](/uploads/allimg/110530/09263462T-5.jpg)
?
2 TD-SCDMA與異系統共站址建設干擾分析
2.1 與DCS1800系統間干擾
TD-SCDMA系統引入F頻段之后,與DCS1800系統之間的干擾具有一定特殊性,在我國DCS1800系統分配使用頻率應為上行:1710~1755MH-z,下行:1805~1850MHz,但由于目前我國DCS1800設備的前端濾波器全部采用覆蓋1805~1880MHz的75MHz帶寬的濾波器,即下行發射的最高頻率是1880 Mnz,大于核準的1850MHz,且濾波器需要一定的過渡帶,所以導致其在1880MHz處的雜散信號無法得到有效抑制。DCS1800系統對TD-SCDMA系統F頻段的干擾以雜散干擾為主,
DCS1800系統對TD-SCDMA系統F頻段的干擾很大,需要很大的空間隔離度,僅依靠空間隔離實現無干擾的共站址非常困難。要滿足DCS1800系統和TD-SCDMA系統F頻段共址建設的要求,可采用在DCS1800設備側增加濾波器的方式實現,為DCS1800基站加裝或替換上45MHz帶寬濾波器可有效減少干擾,但實施成本較高。但由于設備性能差異,有部分廠家DCS1800設備雜散功率較小,在1880MHz處的需要的天線垂直隔離較小,在工程上具備與TD-SCDMA系統共址建設的條件。
2.2 與TD-LTE系統間的干擾
由于目前TD-LTE系統使用的頻段還沒有最終確定,以下僅針對2300~2400MHz頻段進行分析。由于TD-LTE系統與TD-SCDMA系統均為TDD系統,當兩系統上下行時隙同步時,基站之間干擾較小,可以忽略。而當兩系統的卜下行時隙不同步時,兩系統間干擾如下:
2.3 與CDMA2000系統間的干擾
當前TD-SCDMA系統使用F頻段的頻率范圍是1880~1900MHz,距離CDMA2000上行頻點1920MHz有20MHz的隔離帶。通過工程建設滿足空間隔離距離要求,可以實現共址建設。隔離度要求如表4所示。
![](/uploads/allimg/110530/092634A22-6.jpg)
?
2.4 與PHS系統間的干擾
PHS系統(1 900~1 920MHz)對F頻段(1 880~1900MHz)的干擾主要為雜散干擾,其雜散指標一般為一36dBm/100kHz。在F頻段引入之后TD-SCDMA系統與PHS系統的干擾保護隔離要求如表5所示。
![](/uploads/allimg/110530/0926342634-7.jpg)
?
在室外環境下,PHS與F頻段設備工作于鄰頻時,PHS對F頻段的干擾最為嚴重,一般需要有200m以上的水平空間隔離,即使預留保護帶也不能減少PUS對F頻段的干擾,在工程實現上很難依靠空間隔離實現無干擾的共站址。
3 共站址建設的建議
在進行多系統共站址建設時,為妥善處理系統間干擾,需要特別注意如下問題:
(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,勘察時需注意了解天面結構;現網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、結構、承重,包括天面上已有其他運營商的塔桅現狀,以便在設計階段進行隔離度計算,做好記錄,并拍照存檔。
(2)設計階段。如果擬新建塔桅,需詳細設計新建塔桅類型、高度、平臺及支架設置,計算其與已有天線的隔離情況;如果是利舊塔桅,需詳細分析原有塔桅類型、已用與剩余平臺高度、已用與剩余支架高度與方位角,結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足隔離要求。若不滿足,需要對現有塔桅進行改造與核算,以滿足隔離要求。
在工程設計及實施中,需考慮充分利用空間隔離距離。通信鐵塔、增高架上下平臺的垂直距離一般為3~5m,通??梢詽M足垂直隔離要求,而水平隔離要求則要視天面大小而定。工程上為進一步減小隔離,以減小系統間干擾,在具體設計中可考慮采取以下措施:調整GSM / DCS基站發射天線的下傾角或主瓣水平方向角度;降低GSM/DCS基站的發射功率;在GSM/DCS發射機端或TD-SCDMA接收機端加裝高性能濾波器。
在室外環境下,PHS系統對TD-SCDMA系統干擾較大,建議目前F頻段盡量用于室內,同時盡量使用F頻段低端頻點,可一定程度上減小來自PHS系統的干擾。TD-SCDMA系統與DCS1800系統共址時,應盡量使用1890MHz以上的頻率,以減少為對抗干擾付出的工程代價,需根據不同廠家設備實測的雜散功率調整空間隔離距離。在將來PHS系統退網之后,TD室外基站使用F頻段高20MHz頻段時,與CDMA2000上行頻點1920MHz隔離帶變窄,需要加大空間隔離距離解決干擾問題。
評論