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TD-SCDMA和PHS系统干扰共存初探
王建海
2010-03-23 00:00:00 来源:[泰尔网]

摘要:本文利用确定性分析方法,研究TD-SCDMA和PHS两系统之间干扰共存问题。通过分析计算出各种干扰情况下两系统之间需要的隔离损耗,并就工程实施中经常使用的几种解决干扰问题的方法,进行详细地分析讨论。这些将对TD-SCDMA无线网络工程实施提供了有价值的参考。

1、引言

  由信产部组织中国移动、中国电信和网通三大运营商实施的“TD-SCDMA规模网络技术应用试验”,正在厦门、保定和青岛三个城市中进行。相信这个规模网络技术应用试验结束后,政府会对3G牌照的发放有一个明确的政策颁布。据分析,两大固网运营商中国电信和网通(或其中之一)将可能获得TD-SCDMA的牌照,这样一个独立的TD-SCDMA网络将会在全国布置。而中国电信和网通目前正在运营着一个PHS的网络,它们的PHS用户已经超过9000万,几乎覆盖了全国所有乡镇以上的人口密集地区。这样它可能将和TD-SCDMA系统在一个相当长的时期内共存,尤其PHS系统目前还占据着TD-SCDMA的1900到1920Mhz的20Mhz频段, 这样它们相互之间的干扰共存问题研究 就显得十分必要和迫切。

  对于工作在同一地区的TD-SCDMA和PHS两个系统,它们之间的干扰可分成四种形式:TD-SCDMA基站干扰PHS中心站,TD-SCDMA终端干扰PHS中心站,TD-SCDMA基站干扰PHS用户站,TD-SCDMA终端干扰PHS用户站。根据文献[1]中的仿真分析,这两个系统的现有射频指标能够满足,基站对终端,终端对基站以及终端对终端的共存要求,而两个系统基站之间的干扰还需要进一步研究分析。本报告使用确定性分析方法研究TD-SCDMA基站和PHS基站干扰共存问题。

2、确定性分析方法

  系统A对系统B产生干扰,可以用下面的干扰评估方程进行研究[2]:

  Pe(Fi) - MCL(Fi) ≤ Imax(Fi)                           (1)

  其中,Fi是研究的频率;

  Pe(Fi) 是产生干扰的发射机在频率Fi上的发射功率或杂散辐射;

  MCL(Fi) 是在频率Fi上发射机和接收机之间的最小耦合损耗;

  Imax(Fi) 是在频率Fi上可接受的最大干扰电平;

  根据上面的评估方程,按照干扰在不同频率范围,可以将它分成下面几种情况进行研究:

  系统A发射机发射的有用信号(一般来说,功率是比较大),在系统B接收频段外(除了邻道外)造成的干扰,称为阻塞干扰。主要研究接收机在接收频段外抵抗强干扰信号的能力,可接受最大干扰电平(Imax )门限一般取接收机带外阻塞特性。

  系统A发射机的带外杂散辐射,在系统B接收通带内造成的干扰,称为带外干扰。它主要考察接收机接收灵敏度能够承受最大干扰信号程度,这样它可接受最大干扰电平(Imax)门限一般取接收机的灵敏度承受度。

  邻道干扰从两个方面考虑:系统A发射机发射的有用信号,在系统B接收第一邻道造成的干扰,称为邻道干扰(从广义上讲,可以称为邻道阻塞干扰)。另外,系统A发射机的邻道泄漏功率落入系统B接收机通带内造成的干扰,也称为邻道干扰。这样在接收机第一邻频上产生的干扰,其可接受最大干扰电平(Imax)门限分别取接收机的邻道选择性以及灵敏度承受度。

  如前面所说,如果在接收机通带内产生干扰,则抬高了系统接收噪声电平,将会对接收机灵敏度造成影响,一般认为,灵敏度损失介于0.2 dB 和1 dB都是合理的。本研究中采用的准则是基站接收机灵敏度损失为0.8 dB,相对应的TD-SCDMA和PHS基站可接受最大外来干扰电平为-115 dBm/1.28 MHz和-123dBm/300khz。

3、干扰分析的主要结果

  3.1、分析计算中使用的系统参数

  文献[3,4]给出TD-SCDMA和PHS的阻塞特性、杂散辐射、邻道选择性和邻道泄漏功率等系统参数(如表1所示)。根据这些参数,利用方程(1)可以分别计算在不同干扰情况下,需要的最小耦合损耗MCL。基站间的最小耦合损耗包含发射天线增益,接收天线增益以及天线之间的隔离损耗三项,可表示为:

  MCL=IL(dB)-Gain_Tx(dB)-Gain_Rx                 (2)

  其中,Gain_Tx为发射天线增益;

  Gain_Rx为接收天线增益;

  IL为两天线之间的隔离损耗。

  表1  确定性分析法中使用的TD-SCDMA和 PHS射频参数

系统 TD-SCDMA PHS
阻塞特性 -40dBm -15dBm
杂散辐射 -39dBm/1.28Mhz 794nW/100khz
ACS -55dBm -47dBm
ACP -29dBm/1.2.8Mhz 800nW/1Mhz
接收灵敏度可承受度 -115dBm/1.28Mhz -123dBm/300khz

  考虑使用的确定性分析方法是研究在极端(最坏)情况小共存干扰的问题。在下面的分析计算中进行如下的假设:对8天线阵的智能天线,在业务信道上(TS0时隙控制信道是全向发射),天线发射时多天线合成功率因子为9dB, 智能天线的波束赋型因子是7dB;而智能天线接收时,仅考虑一个波束赋型因子7dB。另外,再假设不管共存干扰分析是在带内还是带外,全部认为天线的增益是相同的。

  假设TD-SCDMA天线增益为11dBi, PHS的天线是9dBi。这样在分析计算中取TD-SCDMA发射端Gain_Tx=11+7+9=27dB;TD-SCDMA接收端Gain_Rx=11+7=18dB;PHS发射端Gain_Tx=9dB;PHS接收端Gain_Rx=9dB。

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