TD与W基站共容问题.doc

TD-SCDMATD-SCDMA 与与 WCDMAWCDMA 基站共容问题基站共容问题TD-SCDMA 与与 WCDMA 基站共容问题基站共容问题(组图组图)作者: 王有银, 出处:中国联通网站 , 责任编辑: 杨春晖, 2007-09-04 11:08本文分析了 WCDMA 和 TD-SCDMA 联合组网的互干扰，根据基站的收发特性和无线 性能指标，给出了共站址时的最少隔离度和隔离距离，从理论上分析了 WCDMA 和 TD- SCDMA 联合组网的可行性干扰是由于干扰源的存在，使得在被干扰系统的接收机产生了信噪比的恶化，影响了 系统的性能干扰从产生的机理上讲分为干扰源产生加性噪声干扰和互调干扰图 1 为两 个共址基站的互干扰原理图图 1 共址基站互干扰原理基站间的干扰主要分为 3 类：杂散干扰、阻塞干扰和互调干扰杂散干扰是由于干扰源滤波特性不能满足技术要求，使干扰源的带外信号以噪声的形 式出现在相邻频段内，抬高被干扰基站的噪声基底，接收机灵敏度降低，上行链路性能变 差阻塞干扰是接收微弱的有用信号时，受到接收频率两旁、高频回路带内一强干扰信号， 超出了接收机的线性范围，导致接收机因饱和而无法工作。

互调干扰是指频率为 f1 和 f2 的两个信号经过非线性器件或传播媒介后出现的频率为 F1 的和或差的信号，如果它们落在被干扰系统的频带内，就会导致干扰，使信噪比下降 研究表明，三阶互调干扰是最强的互调干扰，其频率为 f1+2f2，f1-2f2，2f1+f2，2f1-f21、天线干扰隔离措施、天线干扰隔离措施为保证良好的系统性能，必须使两个共址基站的天线有好的隔离度，使 3 种干扰得到 避免或最小化天线隔离度是指基站间的路径损耗(包括天线增益和馈线损耗的综合作用)， 它体现了发射机到接收机间的信号衰减程度可以采取的隔离措施如下TD-SCDMATD-SCDMA 与与 WCDMAWCDMA 基站共容问题基站共容问题(1)发射天线和接收天线保证足够的空间隔离，二者在垂直或水平距离上保持足够远;(2)利用地形地物阻挡或使用挡板;(3)调整基站天线的方位角或下倾角;(4)干扰基站发送端增加带通滤波器;(5)降低干扰基站的发射功率;(6)在被干扰基站的接收端增加带通滤波器;(7)修改频率规划，使干扰系统下行和被干扰系统上行的频率之间保留足够的保护带实际应用中，可根据具体情况采用一种或多种组合方案上述方案中，(1)～(3)项比较 容易实现，(4)～(6)项可在调测阶段有选择的使用，(7)项涉及到国家的频率政策，不太容 易实现。

通常最常用的方法是通过空间隔离方式降低基站间的干扰2、、WCDMA 与与 TD-SCDMA 基站天线干扰分析基站天线干扰分析TD-SCDMA 与 WCDMA 系统的工作频段存在接近点我国 3G 频谱分配情况为 TD- SCDMA 的频率为 1880～1920MHz、2010～2025MHz，WCDMA 的工作频率为上行 1920～1980MHz，下行 2110～2170MHz，可见 TD-SCDMA 的 1880～1920MHz 与 WCDMA 的上行频率相隔最近，系统间将会存在一定程度的干扰TD-SCDMA 与 WCDMA 系统间的干扰是相互的，包括基站和基站，移动台和移动台， 移动台和基站之间的干扰在网络建设中，主要考虑基站与基站间的干扰，而不必考虑移 动台与移动台之间的干扰2.1 TD-SCDMA 基站对基站对 WCDMA 基站的杂散干扰基站的杂散干扰根据 3GPP 协议，WCDMA Node B 和 TD-SCDMA 基站性能如表 1 所示表 1 WCDMA Node B 基站和 TD-SCDMA 基站性能TD-SCDMA 基站带外杂散辐射根据不同的情况有不同的要求，共站与临近建站时 ACLR 性能要求分别如表 2、3 所示。

分析时采用性能要求较低的情况，即临近测量频点的 最大干扰功率电平取-36dBmTD-SCDMATD-SCDMA 与与 WCDMAWCDMA 基站共容问题基站共容问题表 2 共站时基站的 ACLR 性能要求表 3 临近建站时基站的 ACLR 性能要求WCDMA 基站的灵敏度为-120.2dBm(对 12.2kbit/s 的话音业务)，在满足灵敏度的条件 下，要求的 S/N 为-18dB，这样等效的系统的噪声最大为：-120.2dBm-(-18dB)=-102.2dBm如果从外部接收到的加性噪声导致系统的等效噪声增大 0.8dB 时，WCDMA 基站的灵 敏度降低 0.8dB，可认为对系统是可以接受的，计算出此时外界的干扰约为：10log(10-101.4/10-10-102.2/10)=-109.14dBm当 TD-SCDMA 和 WCDMA 共存，为了避免 TD-SCDMA 的杂散干扰，这样 TD- SCDMA 和 WCDMA 的最小隔离度为：-36dBm-109.09dBm=73.14dB2.2 TD-SCDMA 基站对基站对 WCDMA 基站的阻塞干扰基站的阻塞干扰WCDMA 基站的带外阻塞指标为-40dBm，所以要消除 TD-SCDMA 基站对 WCDMA 基站的阻塞干扰需要的最小隔离度为：39dBm-(-40dBm)=79dB2.3 WCDMA 与与 TD-SCDMA 基站的互调干扰基站的互调干扰TD-SCDMA 的最低频点为 f1=1880.8MHz，最高频点为 f2=1919.2MHz，三阶互调范 围在(2f1-f2)～(2f2-f1)即 1842.4～1957.6MHz，可见三阶交调频率落在 WCDMA 上行工作 频段内，对基站的上行接收性能有影响。

根据 3GPP 协议 WCDMA 基站的接收机接收到 的信号小于-48dBm 时，WCDMA 的基站不会产生交调，所以要消除 PHS 基站的交调对 WCDMA 基站的干扰需要的最小隔离度为：39dBm-(-48dBm)=87dB根据以上结果，WCDMA 基站为防止 TD-SCDMA 基站的干扰，最小的隔离度应为 87dBTD-SCDMATD-SCDMA 与与 WCDMAWCDMA 基站共容问题基站共容问题3、基站天线空间隔离、基站天线空间隔离天线隔离方式一般有 3 种方式：水平隔离，垂直隔离，组合梯形隔离，可以通过以下 3 个公式计算隔离度水平隔离度计算公式为：其中，Gant 为两基站天线的有效天线增益，dh 为两系统天线间的水平间隔距离，λ 为 波长对 WCDMA 全向天线，其增益为 11 dBi，TD-SCDMA 天线在此基础上增加 7dB 的 赋形增益，共 18dBi，两基站共站时还存在-6dB 的耦合增益，因此 Gont=11+11+7- 6=23dBi隔离度 Ih 为 87dB，波长 λ 为 3×108/1922.5×106=0.1560m，则水平隔离距离 为 3918.54m。

表 4 为不同水平隔离距离时的隔离度表 4 水平隔离度垂直隔离度计算公式为：其中 dv 为垂直隔离距离同样，代入上面所取的数值，可计算为达到 87dB 的隔离度 要求，需要的垂直隔离距离为 4.66m分析水平隔离和垂直隔离度的计算公式可见，采用 垂直隔离时，获得的隔离度与垂直距离的对数呈 40 倍关系，也就是说，当垂直距离增大 10 倍时，隔离度将增大 40dB，而对于水平隔离的情况，隔离度只能增大 20dB同时，水 平隔离时还需考虑发送和接收天线的增益，这在很大程度上也提高了水平隔离时的距离要 求表 5 为不同垂直隔离距离时的隔离度表 5 垂直隔离度梯形组合隔离度计算公式为：TD-SCDMATD-SCDMA 与与 WCDMAWCDMA 基站共容问题基站共容问题采取不同的垂直隔离和水平隔离距离组合，可得到组合隔离度如表 6 所示表 6 梯形组合隔离度4、结论、结论由以上分析可见，WCDMA 和 TD-SCDMA 基站之间要达到 87 dB 的隔离度，采用水 平隔离时需 7147m 的距离，实际中只能通过增加外接带通滤波器解决，但是要评估使用 外接带通滤波器对网络覆盖和容量的影响采用垂直隔离时需 4.66m 的天线高度差，这说 明两者共站建设是完全可能的，只要通过天线高度差就可以解决互干扰问题。

对于共址建设的情况，需处理好垂直隔离距离和水平隔离距离的组合，若由于实际场 景的限制而无法实现所定出的最小空间距离的无线站，则需要另外增加外接带通滤波器 必要时，要对网络的无线设计做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产生的不良影响。