劉 輝
[摘要]2008年的中國(guó),經(jīng)歷了電信業(yè)的五合三重組方案(鐵通并入移動(dòng)、聯(lián)通被拆分)形成了新的移動(dòng)、電信和網(wǎng)通三大運(yùn)營(yíng)商,而且之前一直被廣為猜測(cè)的3G的三個(gè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)也花落各家。移動(dòng)的TDCDMA網(wǎng)絡(luò)和聯(lián)通的WCDMA網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入快速建設(shè)及商用階段。結(jié)合3G系統(tǒng)的特點(diǎn),說(shuō)明在第三代無(wú)線系統(tǒng)規(guī)劃過(guò)程中運(yùn)營(yíng)商關(guān)注的不同移動(dòng)系統(tǒng)之間的干擾規(guī)避問(wèn)題。
[關(guān)鍵詞]網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化 干擾
中圖分類號(hào):TN92文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1671-7597(2009)0510036-01
一、引言
隨著通信技術(shù)的不斷發(fā)展,3G(第三代移動(dòng)通信技術(shù))已成為全球矚目的焦點(diǎn),3G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃工作,即合理、經(jīng)濟(jì)的建設(shè)一個(gè)3G網(wǎng)絡(luò),成為運(yùn)營(yíng)商和設(shè)備提供商都關(guān)注的焦點(diǎn)。網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的重點(diǎn)需要權(quán)衡四大要素間的平衡:覆蓋、容量、質(zhì)量、成本,如頻率規(guī)劃、容量與干擾、遠(yuǎn)近效應(yīng)、導(dǎo)頻污染等,因此在進(jìn)行3G網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時(shí)必須考慮這些問(wèn)題,并很好地解決才能有利于建網(wǎng)后的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化。本文主要分析如何解決3G與其他移動(dòng)系統(tǒng)之間的相互干擾。
二、干擾
中國(guó)移動(dòng)和中國(guó)聯(lián)通都在中國(guó)市場(chǎng)對(duì)3G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了試商用,但是由于3G主流的三大協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與營(yíng)運(yùn)氛圍各不相同,勢(shì)必會(huì)帶來(lái)頻率間相互干擾的問(wèn)題,甚至與現(xiàn)行的CDMA、GSM和PCS網(wǎng)絡(luò)都會(huì)有互干擾問(wèn)題的出現(xiàn)。因此,在前期的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中,必須考慮解決3G與現(xiàn)存的移動(dòng)系統(tǒng)之間的相互干擾。
3G網(wǎng)絡(luò)中的互干擾類型:在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃過(guò)程中,對(duì)于異系統(tǒng)間互干擾的總體理解就是干擾源對(duì)被干擾接收機(jī)產(chǎn)生的干擾效應(yīng)。干擾效應(yīng)從理論上來(lái)講大致可以分為以下幾類:(1)加性噪聲干擾:干擾源在被干擾接收機(jī)工作頻段產(chǎn)生的噪聲,包括干擾源的雜散、噪底、發(fā)射互調(diào)產(chǎn)物等,使被干擾接收機(jī)的信噪比惡化;(2)交調(diào)干擾:當(dāng)多個(gè)強(qiáng)信號(hào)同時(shí)進(jìn)入接收機(jī)時(shí),在接收機(jī)前端非線性電路作用下產(chǎn)生交調(diào)頻率,交調(diào)頻率落入接收機(jī)有用頻帶內(nèi)造成的干擾,稱為接收機(jī)交調(diào)干擾。交調(diào)干擾主要由三階交調(diào)引起;(3)阻塞干擾:接收微弱的有用信號(hào)時(shí),帶外的強(qiáng)信號(hào)同時(shí)進(jìn)入接收機(jī)引起飽和失真所造成的干擾,稱為阻塞干擾;(4)ACS鄰道干擾:在接收機(jī)第一鄰頻存在的強(qiáng)干擾信號(hào),由于濾波器殘余、倒易混頻和通道非線性等原因,引起的接收機(jī)性能惡化,稱為鄰道干擾。
針對(duì)干擾效應(yīng),本文以中國(guó)聯(lián)通的WCDMA系統(tǒng)為例,探討如何解決3G與其他移動(dòng)系統(tǒng)的共存與隔離。中國(guó)聯(lián)通在建設(shè)WCDMA之時(shí),無(wú)線環(huán)境中存在著大量的其他移動(dòng)通信系統(tǒng),包括GSM900/1800、CDMA850、CDMA1900、TD-SCDMA、PHS等等。WCDMA系統(tǒng)的引入,將對(duì)其他系統(tǒng)產(chǎn)生干擾,同時(shí)其他系統(tǒng)也將對(duì)WCDMA產(chǎn)生干擾,如何最大程度地避免相互干擾帶來(lái)的對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能的影響是本文介紹主要問(wèn)題。
在實(shí)際的工程中,通常采用與其他系統(tǒng)天線進(jìn)行水平或者垂直隔離的方法來(lái)避免相互之間的干擾。下面將對(duì)不同系統(tǒng)對(duì)WCDMA的互干擾隔離要求進(jìn)行介紹。
1.CDMA1.9G與WCDMA共存干擾。由于工作頻段緊鄰,CDMA1.9G基站對(duì)WCDMA基站上行干擾最為嚴(yán)重,以鄰道干擾為主,需要95dB的隔離度規(guī)避干擾。外場(chǎng)測(cè)試結(jié)果與理論分析的結(jié)果基本一致。
通常,在擁有2.5M以上頻率帶后需要進(jìn)行設(shè)備改造,對(duì)CDMA基站加裝濾波器,提升帶外的干擾抑制指標(biāo),這樣只需要再保證50dB左右的空間隔離度,垂直隔離要求0.6m,水平隔離理想情況下4m,即可實(shí)現(xiàn)。
2.GSM900/1800與WCDMA共存干擾。目前中國(guó)聯(lián)通擁有覆蓋良好的GSM網(wǎng)絡(luò),3G網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)應(yīng)該以2G網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ),充分利用現(xiàn)有機(jī)房、天面、傳輸、電源、鐵塔等資源。3G本身在工程方面與2G的差異性并不是非常明顯,在3G工程建設(shè)中最重要的考慮點(diǎn)應(yīng)該是如何利用現(xiàn)有的2G資源,使得資源利用最大化,同時(shí)利用現(xiàn)有的資源快速構(gòu)建一張高質(zhì)量的3G網(wǎng)絡(luò),搶占市場(chǎng)先機(jī)。但在這種系統(tǒng)中,邊帶、雜散、互調(diào)等噪聲都會(huì)引起多系統(tǒng)間的相互干擾,能否將干擾控制在一個(gè)可以接受的程度內(nèi)呢?
根據(jù)3GPP協(xié)議要求,WCDMA系統(tǒng)對(duì)GSM系統(tǒng)隔離度達(dá)到30dB以上時(shí),WCDMA系統(tǒng)不會(huì)對(duì)GSM系統(tǒng)產(chǎn)生干擾;而根據(jù)3GPP規(guī)定的GSM系統(tǒng)的雜散輻射限值,可計(jì)算得到GSM系統(tǒng)對(duì)WCDMA系統(tǒng)的隔離度要求則為≥90dB。這個(gè)結(jié)果是完全按照協(xié)議規(guī)定的指標(biāo)計(jì)算出來(lái)的,測(cè)試結(jié)果表明:在雜散指標(biāo)上實(shí)際設(shè)備均有較大的余量M(典型值為30dB)。因此,工程中GSM系統(tǒng)對(duì)WCDMA系統(tǒng)的隔離度要求為(90-M)dB。
3.TD-SCDMA與WCDMA共存干擾。TD-SCDMA工作頻段2010-2025MHz。理論上以WCDMA基站對(duì)TD-SCDMA基站的阻塞干擾為主,TD-SCDMA和WCDMA基站前端射頻濾波器相互的抑制達(dá)到50dB以上,故系統(tǒng)間規(guī)避阻塞干擾的空間隔離度要求較低,保證40dB即可。TD-SCDMA與WCDMA共站時(shí),建議采用垂直隔離;而在不共站的情況下,站間隔離距離應(yīng)考慮采用水平隔離要求,但必須注意天線主瓣要盡量不正對(duì)。
4.PHS與WCDMA共存干擾。按PHS通信系統(tǒng)RCR STD-28 V4.0規(guī)范指標(biāo),規(guī)避PHS單站對(duì)WCDMA的加性噪聲干擾需要的隔離度約為79dB,考慮到實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中,每個(gè)WCDMA扇區(qū)會(huì)面臨多個(gè)PHS基站的雜散干擾,需要視勘察情況留3~9dB余量,即需要保證理論82~88dB隔離度規(guī)避加性噪聲干擾。
通過(guò)外場(chǎng)實(shí)際測(cè)試,PHS與WCDMA系統(tǒng)共存最主要的干擾是PHS基站對(duì)WCDMA基站上行的加性噪聲干擾。對(duì)于現(xiàn)網(wǎng)上的一些基站設(shè)備來(lái)說(shuō),規(guī)避干擾需要的隔離度為70~79dB。部分500米以外的PHS基站在天線正對(duì)情況下也將對(duì)WCDMA接收造成干擾。在WCDMA建站時(shí),較難依靠工程隔離手段來(lái)規(guī)避所有PHS干擾,必然存在相當(dāng)比例的PHS干擾站點(diǎn),兩網(wǎng)間的干擾消除是非常困難,需要采取多種措施。按照下面的流程,目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了WCDMA設(shè)備與國(guó)內(nèi)PHS網(wǎng)絡(luò)的干擾共存。
選擇站址時(shí),確保WCDMA扇區(qū)內(nèi)所有PHS站點(diǎn)的隔離度大于60dB,以保證WCDMA基站不被阻塞。(WCDMA主瓣方向50米內(nèi)不得有天線正對(duì)的PHS站點(diǎn),共天面共站址的PHS站點(diǎn)要保證必要的傾斜隔離,采用雙折線損耗模型)。WCDMA天線架設(shè)后,使用PHS場(chǎng)強(qiáng)儀測(cè)試所有對(duì)WCDMA形成干擾的PHS站點(diǎn)。調(diào)整WCDMA天饋,使干擾WCDMA的PHS站點(diǎn)比例最少。要求PHS運(yùn)營(yíng)商對(duì)PHS干擾源加裝濾波器或更換對(duì)上瓣抑制良好的新型天線,消除PHS網(wǎng)絡(luò)對(duì)WCDMA的雜散干擾。
三、綜述
“干擾規(guī)避必將成為未來(lái)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的核心”。網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃是網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的開始,良好的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃是網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化良好的基礎(chǔ),網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化和網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃互為補(bǔ)充。3G網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)完全動(dòng)態(tài)的網(wǎng)絡(luò),網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化周期變得更長(zhǎng),因此在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃階段關(guān)注網(wǎng)優(yōu)問(wèn)題,也有助于未來(lái)降低網(wǎng)優(yōu)難度。
參考文獻(xiàn):
[1]王柏丁、劉佩松,《3G網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中TD-SCDMA與WCDMA的互干擾》,《電信工程技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化》,2006.7.
[2]劉艷、陸健賢,《3G網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化3G網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃內(nèi)容和流程》,《電信技術(shù)》2005.1.