1、引言
隨著我國電信市場的日漸開放,3G牌照發(fā)放的日期也逐漸臨近,對GSM網(wǎng)絡(luò)運營商而言,WCDMA網(wǎng)絡(luò)建設(shè)是一個系統(tǒng)工程,工程涉及面廣、周期長、投資大,在建設(shè)初期為降低運營成本,盡快啟動市場,基站在滿足條件的情況下應(yīng)進行共站址建設(shè)!
這樣就必然增加了WCDMA系統(tǒng)與同址或鄰近的GSM系統(tǒng)互相產(chǎn)生干擾的機會,WCDMA系統(tǒng)與GSM系統(tǒng)的電磁環(huán)境兼容問題將會暴露出來。本文將分別對共站產(chǎn)生干擾的機制、隔離度計算進行剖析,并提出工程上消除干擾的解決方法。
2、主要干擾的數(shù)學(xué)模型
對被干擾系統(tǒng)來說有三種性能損失需要考慮:接收機靈敏度降低、IMP干擾(即互調(diào)干擾)和接收機過載。從干擾站接收的雜散輻射信號將導(dǎo)致接收機靈敏度降低,而從同址站接收到的所有載頻的合成造成了IMP干擾,接收機過載的原因是接收機收到的總信號功率太大。為了將這些性能損失降到最小而不修改現(xiàn)有發(fā)送和接收單元,在同站址的GSM系統(tǒng)和WCDMA系統(tǒng)之間需保持適當?shù)母綦x。
這三種性能損失對應(yīng)的主要干擾分別為雜散干擾、互調(diào)干擾和阻塞干擾。下面我們分別闡明這三種干擾的數(shù)學(xué)模型。兩個共址射頻站間相互干擾的原理如圖1所示:
圖1 兩個共址射頻站相互干擾的原理框圖
與兩個同址站間相互干擾計算相關(guān)的重要射頻器件,有干擾站的發(fā)射放大器、發(fā)射濾波器、發(fā)射天線和被干擾站的接收濾波器、接收機、接收天線等。這里定義A點到B點的射頻電平之差為天線隔離度。
2.1 雜散干擾
接收機靈敏度降低是由于接收機噪聲基底的增加而造成的。如果干擾基站在被干擾基站接收頻段內(nèi)的雜散輻射很強,并且干擾基站的發(fā)送濾波器沒有提供足夠的帶外衰減(濾波器的截止特性不好),將會導(dǎo)致接收機噪聲門限的增加。從干擾基站的天線連接處輸出的雜散輻射經(jīng)兩個基站間的一定隔離而得到衰減,因此被干擾基站的天線連接處接收到的雜散干擾按以下公式進行計算:
IB=CTX-E雜隔-10log(WA/WB) (1)
其中,IB為被干擾基站天線連接處接收到的干擾電平;CTX為干擾基站天線連接處輸出的雜散輻射電平;E雜隔為天線隔離度;WA為干擾電平的可測帶寬;WB為被干擾系統(tǒng)的信道帶寬。
2.2 互調(diào)干擾
互調(diào)干擾是由于系統(tǒng)的非線性導(dǎo)致多載頻的合成產(chǎn)生的互調(diào)產(chǎn)物落到相鄰WCDMA系統(tǒng)的上行頻段,使接收機信噪比下降,主要表現(xiàn)為WCDMA系統(tǒng)信噪比下降和服務(wù)質(zhì)量惡化。由兩個相同強度的載波產(chǎn)生的三階互調(diào)干擾可表示如下:
IMP3(dBm)=3PIN-2×TOI 。2)
PIN為被干擾基站接收機輸入端的干擾載波電平;TOI為接收機輸入端定義的三階截止點(dBm),與接收機本身的特性有關(guān)。因此為了盡量減小三階互調(diào)干擾,應(yīng)降低PIN,而根據(jù)式(3):
PIN=CA-EIMP3-LR_B (3)
其中CA為干擾基站天線連接處的最大載波發(fā)射功率(dBm);LR_B為被干擾基站的接收濾波器在干擾基站發(fā)射帶寬內(nèi)的衰減(dB);EIMP3為天線隔離度(dB)。
所以當允許的三階互調(diào)干擾一定時,天線隔離度由下式?jīng)Q定:
EIMP3=CA-LR_B-(IMP3+2×TOL)/3 。4)