WCDMA與其他移動(dòng)通信系統(tǒng)基站間干擾分析

2.2.3　WCDMA基站干擾PHS基站的隔離度要求

??? 因?yàn)閃CDMA基站的發(fā)??在本節(jié)分析中僅考慮雜散輻射的影響。

??? 根據(jù)WCDMA基站系統(tǒng)設(shè)備總技術(shù)規(guī)范，在1900MHz～1920MHz的頻率范圍內(nèi)，WCDMA基站的帶外雜散輻射為-57dBm/300kHz。

??? 已知PHS接收機(jī)能承受的干擾電平為124dBm。為滿(mǎn)足準(zhǔn)則a，所需的隔離度為67 dB。

2.2.4　計(jì)算結(jié)果分析

??? 基于前面計(jì)算，滿(mǎn)足所有準(zhǔn)則的隔離度要求是90dB，這取決于準(zhǔn)則d。應(yīng)注意的是這個(gè)數(shù)值是由UMTS標(biāo)準(zhǔn)中的接收機(jī)衰減規(guī)范導(dǎo)出的。實(shí)際的UMTS設(shè)備特性會(huì)比標(biāo)準(zhǔn)更嚴(yán)格，因此隔離度要求會(huì)獲得改進(jìn)。另外，PHS系統(tǒng)使用了動(dòng)態(tài)信道指配功能，當(dāng)PHS系統(tǒng)從鄰帶UMTS系統(tǒng)中探測(cè)到干擾時(shí)，PHS可分配遠(yuǎn)離UMTS的載波給PHS用戶(hù)，這樣隔離度要求也可因此降低。

2.2.5　隔離距離要求

??? 根據(jù)隔離度要求，使用傳播模型公式可得到隔離距離要求，WCDMA與PHS的干擾隔離距離要求見(jiàn)表2。

??? 由上述計(jì)算可看出，PHS基站與WCDMA基站共站基本無(wú)問(wèn)題，但共存難度很大。如果發(fā)射機(jī)或接收機(jī)不滿(mǎn)足隔離度要求時(shí)，就需要利用空間隔離距離來(lái)減少干擾影響。由計(jì)算結(jié)果可以看出，共站時(shí)幾米的垂直隔離距離比較容易實(shí)現(xiàn)；而不共站時(shí)要求的水平隔離距離較大，如果是在同一個(gè)地區(qū)，且面積較小，則較難實(shí)現(xiàn)共存。

2.3　WCDMA與WCDMA干擾隔離和共存

??? 對(duì)于WCDMA基站共站的情況WCDMA設(shè)備規(guī)范的要求是在接收頻段1920MHz～1980MHz上發(fā)射機(jī)的帶外雜散輻射不超過(guò)-96dBm/100kHz。WCDMA基站參考靈敏度保護(hù)的外來(lái)干擾電平門(mén)限被確定為-110dBm/3.84MHz（對(duì)應(yīng)的基站靈敏度損失是0.8dB，一般來(lái)說(shuō)，靈敏度損失在0.2dB～1dB間都是合理的，為便于計(jì)算下文中這個(gè)取值會(huì)有變化），在共站情況下應(yīng)保證的隔離度為30dB。

??? MCL=（43dBm（單載頻最大功率）+3dBm（多載頻富余度））-16dBm=30dB

??? 所以，符合WCDMA設(shè)備規(guī)范規(guī)定的共站要求的WCDMA基站在基站間隔離度MCL≥30dB的條件下能夠共站，其參考靈敏度損失不超過(guò)0.8dB。另外，在WCDMA設(shè)備規(guī)范中規(guī)定的基站發(fā)射互調(diào)要求是以30dB的最小隔離度的條件定義的，因此對(duì)于WCDMA系統(tǒng)基站共站的情景，一定要保證30dB的最小隔離度。

2.4　WCDMA與CDMA2000干擾隔離和共存

??? WCDMA與2GHz CDMA2000之間的干擾考慮到WCDMA和CDMA2000均為頻分雙工系統(tǒng)，發(fā)射頻段和接收頻段是不相鄰的，中間有上下行雙工頻率間隔，所以在WCDMA和CDMA2000基站間不會(huì)存在發(fā)射機(jī)對(duì)接收機(jī)的鄰頻干擾。唯一可能的干擾源是發(fā)射機(jī)的帶外雜散輻射，但是在規(guī)范中已經(jīng)對(duì)發(fā)射機(jī)的帶外雜散輻射做了特殊規(guī)定，所以WCDMA和CDMA2000基站能夠共站。

??? WCDMA與800MHz CDMA2000間干擾由于工作頻段間隔較大，因此這兩個(gè)系統(tǒng)不存在鄰頻干擾，唯一可能的干擾是雜散輻射和帶外阻塞特性。設(shè)備規(guī)范給出的基站在1920MHz～1980MHz頻段上的雜散輻射一般要求為-30dBm/1MHz，也即-24dBm/3.84MHz，而保護(hù)WCDMA基站靈敏度所需的外來(lái)干擾門(mén)限電平取值為-110dBm/3.84MHz，因此800MHz CDMA2000基站和WCDMA基站間的最小隔離度應(yīng)為86dB。

??? 這是根據(jù)現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)最小要求估算的最小隔離度，而設(shè)備的實(shí)際性能會(huì)比標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的最小要求要好。例如，北電的CDMA基站的發(fā)射機(jī)的帶外雜散抑制度可以達(dá)到74.7dBc，優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的60dBc。

??? 對(duì)于基站和終端之間的干擾情形，只要保證最小載頻間隔保持在3.85MHz，此時(shí)容量損失就會(huì)小于5％。

2.5　WCDMA和TD-SCDMA干擾隔離與共存

1）非鄰頻情形

??? 1850MHz～1880MHz和2110MHz～2170MHz 頻段上，TD-SCDMA基站的阻塞特性為-15dBm，由此可推算出，在WCDMA和TD-SCDMA共存或共站時(shí)，為保護(hù)TD-SCDMA基站所需的基站間最小隔離度為58dB。

??? 2010MHz～2025MHz和2300MHz～2400MHz頻段上，WCDMA基站的帶外阻塞特性是-15dBm，考慮到TD-SCDMA基站的有效發(fā)射功率是30dBm，那么在WCDMA和TD-SCDMA基站間應(yīng)至少保持的最小隔離度為45dB。

??? 在1880MHz～1920MHz頻段（第一鄰頻除外）上，規(guī)定的WCDMA基站的帶外阻塞特性是-40dBm，那么在基站間應(yīng)至少保持的最小隔離度為70dB。

??? 事實(shí)上，WCDMA基站在1880MHz～1920MHz上的帶外阻塞特性可以做到比標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定最小要求-40dBm高許多。比如，在1900MHz頻點(diǎn)，采用適當(dāng)?shù)纳漕l濾波器其帶外阻塞特性一般可以做到0dBm，這樣在1900MHz頻點(diǎn)，只需要30dB的基站間最小隔離度就可以滿(mǎn)足要求了。

2）鄰頻的情形

??? 在1920MHz頻段上，WCDMA基站的鄰道選擇性要求是-52dBm，現(xiàn)有的設(shè)備規(guī)范規(guī)定的設(shè)備性能指標(biāo)還不能滿(mǎn)足工作在鄰頻的兩系統(tǒng)共存的要求。所以，必須采取有效的抗干擾措施以便保護(hù)兩系統(tǒng)的性能損失不至于過(guò)大。

??? 在TD-SCDMA基站接收頻段的帶外鄰頻1880MHz上，TD-SCDMA基站的鄰道選擇性ACS為-55dBm，帶外阻塞特性為-15dBm，WCDMA基站的發(fā)射功率是43dBm，根據(jù)干擾分析結(jié)果，也得出同樣的結(jié)論，現(xiàn)有的設(shè)備規(guī)范規(guī)定的設(shè)備性能指標(biāo)不能夠滿(mǎn)足工作在鄰頻的兩系統(tǒng)共存的需求。所以，當(dāng)工作在鄰頻的TD-SCDMA基站和WCDMA基站共存或共站時(shí)，必需采取有效的抗干擾措施以便保護(hù)兩系統(tǒng)的性能損失不至于過(guò)大。

3、有效的干擾預(yù)防措施

3.1　保護(hù)頻帶

??? 在WCDMA與其他無(wú)線(xiàn)系統(tǒng)共存時(shí)保護(hù)頻帶是解決鄰頻干擾的有效措施之一。但保護(hù)頻帶大小的確定和保護(hù)頻帶的預(yù)留是一個(gè)十分復(fù)雜的過(guò)程，并受到許多因素的限制。

??? WCDMA的碼片速率為3.84Mchip/s，若其調(diào)制波形的滾降系數(shù)為0.22，則射頻帶寬為4.28MHz，正常情況下，當(dāng)不考慮預(yù)留保護(hù)帶時(shí)，WCDMA載頻間隔是5MHz。但若考慮保留一定的保護(hù)帶以減少與其他系統(tǒng)共存時(shí)的相互干擾，若在頻率分配時(shí)沒(méi)有預(yù)留額外保護(hù)頻帶，這時(shí)就不得不壓縮一些WCDMA載頻間隔。歐洲一些WCDMA網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商的做法是將本網(wǎng)內(nèi)的WCDMA載頻間隔壓縮為4.8MHz，從而保留0.2MHz或0.4MHz的頻帶作為鄰網(wǎng)的保護(hù)頻帶，以降低與鄰網(wǎng)之間的鄰頻干擾的概率。

??? 3GPP已經(jīng)用仿真方法對(duì)不同運(yùn)營(yíng)商WCDMA網(wǎng)絡(luò)之間的共存問(wèn)題進(jìn)行了研究，結(jié)果表明，不同運(yùn)營(yíng)商的WCDMA網(wǎng)絡(luò)工作在相鄰頻段時(shí)，在頻率間隔為5MHz的情況下，干擾引起的容量損失約為2％。小于5MHz的載頻間隔會(huì)在系統(tǒng)內(nèi)引起由于鄰頻干擾產(chǎn)生的容量損失。經(jīng)系統(tǒng)仿真估算當(dāng)載頻間隔為4.4MHz時(shí)，在同一系統(tǒng)內(nèi)所引起的容量損失大約為3％左右。

??? 這里不難看到預(yù)留保護(hù)頻帶可以減小與其它系統(tǒng)間的鄰頻干擾，從而減小由于其他系統(tǒng)的干擾所引起的容量損失，但同時(shí)卻會(huì)由于本系統(tǒng)內(nèi)的鄰頻干擾引起系統(tǒng)容量損失增大，所以在帶寬有限的情況下，并不是預(yù)留的保護(hù)頻帶越大越好。另外，預(yù)留保護(hù)頻帶的決定通常是由無(wú)線(xiàn)電管理部門(mén)做出的，或是在不同的運(yùn)營(yíng)商之間的協(xié)商下達(dá)成的協(xié)議。

3.2　空間隔離

??? 天線(xiàn)隔離度即天線(xiàn)耦合損耗，天線(xiàn)耦合損耗的測(cè)量參考點(diǎn)是在天線(xiàn)的饋線(xiàn)接口，而基站間的耦合損耗的測(cè)量參考點(diǎn)是在基站的天饋線(xiàn)接口。

??? 共站情況下的天線(xiàn)空間距離的估算是根據(jù)干擾分析所得出的基站間耦合損耗推算出所需天線(xiàn)隔離度：基站間耦合損耗=天線(xiàn)隔離度-饋線(xiàn)損耗（A）-饋線(xiàn)損耗（B）。在2GHz頻段，對(duì)應(yīng)30m天線(xiàn)掛高的饋線(xiàn)損耗（含接頭插入損耗）大約在3dB左右。

3.3　外接濾波器

??? 有多種射頻帶通濾波器可供無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計(jì)時(shí)選用。選取射頻濾波器時(shí)，需要從以下幾方面考慮：通帶帶寬、阻帶、帶外衰耗、群時(shí)延、插入損耗、隨溫度變化的性能穩(wěn)定性、體積和成本。

??? 若需要抑制發(fā)射機(jī)帶外輻射信號(hào)，應(yīng)在發(fā)射機(jī)端增加帶通濾波器，由于帶通濾波器插入損耗的原因，增加帶通濾波器之后，其有效發(fā)射功率自然會(huì)受到一定的影響。

??? 若需要抑制接收機(jī)帶外干擾信號(hào)，采用外接濾波器來(lái)改善基站的帶內(nèi)或帶外阻塞特性，這時(shí)自然要在接收機(jī)端加入外接帶通濾波器。由于帶通濾波器插入損耗的原因，增加帶通濾波器之后，接收機(jī)的靈敏度會(huì)有一定的損失。

??? 另外，如果發(fā)射機(jī)是多載頻發(fā)射機(jī)，在帶通濾波器的選擇上一定要考慮到多載波發(fā)射的問(wèn)題。

??? 總而言之，無(wú)論是在發(fā)射機(jī)端還是在接收機(jī)端插入外接帶通濾波器，都會(huì)對(duì)傳輸鏈路或多或少地產(chǎn)生一定的影響。

3.4　干擾預(yù)防措施的綜合使用

??? 在干擾預(yù)防措施的選擇和采用上，沒(méi)有一個(gè)通用的、適合于各種情況的最佳方案，通常的做法是首先考慮頻帶保護(hù)的措施，因?yàn)楸Ｗo(hù)頻帶的措施是適用于全網(wǎng)的。其次，考慮天線(xiàn)空間隔離措施，如若采用多頻帶天線(xiàn)，在天線(xiàn)的選擇上要充分考慮帶間隔離度的要求；如若采用單頻帶天線(xiàn)，則需根據(jù)所要求的天線(xiàn)隔離度的要求確定其相應(yīng)的最小空間距離，對(duì)于由于實(shí)際場(chǎng)景的限制而無(wú)法實(shí)現(xiàn)所定出的最小空間距離的無(wú)線(xiàn)站，則不得不另外增加外接帶通濾波器，并要評(píng)估使用外接帶通濾波器對(duì)網(wǎng)絡(luò)覆蓋和容量的影響。必要時(shí)，要對(duì)網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線(xiàn)設(shè)計(jì)做接帶通濾波器對(duì)網(wǎng)絡(luò)覆蓋和容量產(chǎn)生的不良影響。