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标题: WCDMA多网络共存干扰分析 [查看完整版帖子] [打印本页]

时间: 2011-7-25 11:31

作者: mx8646 标题: WCDMA多网络共存干扰分析

随着能提供更高速率的三代移动无线系统的开发和投入使用，在未来相当长的一段时间内，二代网将会与三代网共存，其相互干扰和互相兼容的问题就显得十分突出。尤其是二代网的基站密度已相当高，三代网的建设不可避免地要复用许多二代网的现有无线站，共站情况下的干扰分析和必要的干扰预防措施是规划和设计三代网络所要考虑的重要问题之一。

干扰问题的确定计算分析

从基本原理来讲，工作于不同频段的A系统和B系统间的干扰，是由于发射机和接收机的非完美性造成的。干扰产生的原理可见右图。
干扰问题的确定计算分析主法是针对某一特定的干扰问题，如图所示的产生干扰的发射机和被干扰的接收机的频谱相对关系，对被干扰接收机的四个不同频率范围计算并求解下面的干扰评估方程：
Ptx(fi)—MCL(fi)≤Iext(fi)
其中，fi是考虑的频率；Ptx(fi)是产生干扰的发射机在频率fi上的发射功率；MCL(fi)是在频率fi上发身机和接收机之间的最小耦合损耗；Iext(fi)是在频率fi上的可接受的最大干扰电平。
基站间的最小耦合损耗包含收发端馈线损耗，收发天线之间耦合损耗，可表示为：
MCL=Tx_CableLoss(dB)+Rx_CableLoss(dB)+AntennaCouplingLoss(dB)
其中AntennaCouplingLoss为天线耦合损耗，Tx_CableLoss和Rx_CableLoss分别为发射机和接收机与天线之间的连接馈线损耗。
接收信道内的可接受最大干扰电平（Iext）门限的确定取决于多大接收机灵敏度损失可以被接受。3GPP采用的准则是WCDMA基站接收机灵敏度损失为0.8dB，相对应的可接受最大外来干扰电平为-110dBm/3。84MHz。一般认为，灵敏度损失介于0.2dB和1dB都是合理的.

WCDMA与WCDMA

WCDMA基站共站
基站共站时的特殊要求是在接收频段1920—1980MHz上发射机的带外杂散辐射不超过-96dBm/100KHz。WCDMA基站参考灵敏度保护的外来干扰电平门限被确定为是-110 dBm/3.84MHz。所以在共站的情景，应保证的最小耦合损耗为：MCL=30dB
所以，在最小耦合损耗MCL≥30 dB的条件下，WCDMA基站能够共站，其参考灵敏度损失不超过0.8dB。
WCDMA系统共存
在小区半径为577m、相邻载频间隔为5.0MHz的条件下，两个WCDMA网共存时,地理偏移因子越小(地理偏移因子为0是指两网基站同址，地理偏移因子为0.5是指干扰网的基站位于被干扰网小区半径一半处,地理偏移因子为1是指干扰网的基站位于被干扰网小区边缘)，共存的WCDMA系统容量损失越小。当地理偏移因子为1时，其网络容量损失不超过5%。

WCDMA与CDMA2000

与2GHz CDMA2000的共存及共站
在CDMA2000的设备规范中，已经考虑了WCDMA和CDMA2000的共存和共站问题。所以WCDMA和CDMA2000基站能够共存，也能够在MCL≥30dB的条件下共站。
有关分析和系统仿表明，WCDMA和CDMA2000系统共存时，若WCDMA和CDMA2000的最小载频间隔保持在3.85MHz（0.825MHz保护频带），在地理偏移因子为1的最坏情况下，系统容量损失也小于所规定的容量损失门限5%。同样，两系统基站间距离越小，相应的系统容量损失也越小。
与800MHz CDMA2000的共存及共站
2004版本的800MHzCDMA2000系统设备规范没有对CDMA2000基站在1920 MHz—1980 MHz频段上的杂散辐射作出特殊要求，而公只有一般要求，该一般要求为-30dBm/1MHz,也即-24dBm/3.84MHz，而保护WCDMA基站灵敏度所需的外来干扰门限电平为-110 dBm/3.84MHz，因此800MHz CDMA2000基站和WCDMA基站间的最小耦合损耗应为MCL={-24 dBm/3.84MHz }—{-110dBm/3.84MHz }=86dB。这是根据现有标准的最小要求估算的最小耦合损耗，而设备的实际性能会比标准规定的最小要求要好。

图A系统发射机对B系统接收机产生干扰原理示意图

WCDMA与TD-SCDMA

分配给TD-SCDMA的工作频段分别是1880MHz-1920 MHz，2010 MHz-2025 MHz，
2300 MHz-2400 MHz。在这三个工作频段中，有两个频点是与WCDMA第一邻频：1880MHz和1920 MHz。下面从邻频和非邻频两种情景，给出了WCDMA与TD-SCDMA系统共存及共站的干扰分析结果。
非邻频的共存及共站
TD-SCDMA基站在1850MHz-1880 MHz和2110 MHz-2170 MHz频段上的阻塞特性为-15 dBm，公认的WCDMA基站的发射功率为43 dBm，由此可推算出，在WCDMA和TD-SCDMA共存或共站时，为保护TD-SCDMA基站所需的基站间最小耦合损耗为MCL={43 dBm }—{15 dBm }=58dB。
在WCDMA和TD-SCDMA共存或共站时，在2010MHz—2025 MHz和2300MHz-2400 MHz频段上，WCDMA基站的带外阻塞特性是-15dBm，考虑到TD—SCDMA基站的有效发射功率是30 dBm，那么在WCDMA和TD—SCDMA基站间应至少保持的最小耦合损耗为MCL={30 dBm }—{15 dBm }=45dB。
在1880MHz—1920MHz频段[第一邻频除外]上，规定的WCDMA基站的带外阻塞特性是-40 dBm，考虑到TD—SCDMA基站的有效发射功率是30dBm，那么在基站间应至少保持的最小耦合损耗为MCL={30dBm }—{-40dBm }=70dB。但事实上，WCDMA基站在1880MHz—1920MHz的带外阻塞特性可以做到比标准规定最小要求-40dBm高许多，比如，在1900MHz频点，只需要30dB的基站间最小耦合损耗就可以满足要求了。
处于邻频的共存及共站
在WCDMA基站接收频段的带外第一邻频1920 MHz上，WCDMA基站的邻道选择性要求是-52 dBm，有关干扰分析报告都得出同样的结论，现有的设备规范规定的设备性能指标不能够满足工作在邻频的两系统共存的需求。
同样在TD—SCDMA基站接收频段的带外邻频1880MHz上，TD—SCDMA基站的邻道选择性ACS=-55dBm，带外阻塞特性为-15 dBm，WCDMA基站的发射功率将是43 dBm，根据相关干扰分析报告的分析结果，也得出同样的结论，现有的设备规范规定的设备性能指标不能够满足工作在邻频的两系统共存的需求。
所以当工作在邻频的TD—SCDMA基站和WCDMA基站共存或共站时，必需采取有效的抗干扰打措施以便保护两系统的性能损失不至于过大。

WCDMA与GSM（后R99版本）

GSM基站在WCDMA基站接收频段1920 MHz—1980 MHz上的带外杂散辐射电平限制在
-96 dBm/100 KHz，GSM900基站的带外阻塞是+8 dBm，GSM1800基站的带外阻塞是0 dBm。
WCDMA基站在GSM900和GSM1800基站接收频段885MHz—915 MHz和1710 MHz—775 MHz上的带外杂散辐射电平限制在-98dBm/100 KHz。WCDMA基站在GSM900和GSM1800基站发射频段930—960 MHz和1805 MHz—1850 MHz上的带外阻塞特性限制在+16dBm。

当GSM900基站或GSM1800基站与WCDMA基站共存或共站时，从对WCDMA基站保护的角度考虑，基站间有30dB的最小耦合损耗就可以满足要求了。

当WCDMA基站与GSM900基站共站时，为了保护GSM900基站所需的最小耦合损耗为
MCL=43dBm—0dBm=43dB。

WCDMA与PHS

当WCDMA与PHS共存或共站时，
（1）
WCDMA对PHS的干扰被认为不会太大；
（2）
PHS系统有可能会对WCDMA系统产生一些不可避免的干扰。

主要原因是PHS基站和终端的带外杂散辐射电平过高。PHS标准STD—28第三版本规定的带外杂散电平为2.5μW/MHz，也即-26 dBm/MHz，STD—28第四版规定的带外杂散电平降电平降为251nW/ MHz，也即-36 dBm/MHz=-30 dBm/ 3.84MHz。尚若仍取-110 dBm/ 3.84MHz作为WCDMA基站灵敏度的外来干扰保护电平，则所需的最小耦合损耗可粗略估算为：MCL={-30dBm/ 3.84MHz}—{-110 dBm/ 3.84MHz }=80dB。

干扰预防措施

在干扰预防措施的选择和采用上，没有一个通用的、适合于各种情况的方案。通常的做法是首先考虑保护措施，因为保护频带的措施是适用于全网的。其二是考虑天线空间隔离措施，如若采用多频带天线，在天线的选择上，要充分考虑带间隔离度的要求。如若采用单频带天线，则需根据所要求的天线隔离度的要求确定其相应的最小空间距离，对于由于实际场景的限制而无法实现所定出的最小空间距离的无线站，则不得不另外增加外接带通滤波器。并要评估使用外接带通滤波器对网络覆盖和容量的影响。必要时，要对网络的无线设计作适当的调整或对网络进行优化，以弥补由于使用外接带通滤波器对网络覆盖和容量的影响。

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