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不同移动通信系统之间的干扰分析

发布时间:2020-02-14 06:21:48 阅读: 来源:床护栏厂家

在移动通信从2G向3G过渡的今天,新技术不断得到应用,新的移动网络运营商日益发展,频谱资源日趋紧张,各种潜在的干扰源正以惊人的速度不断产生。在我国,中国移动(GSM900 /GSM1800)、中国联通(CDMA/GSM)、中国电信或中国网通(PHS)三家移动运营商以不同的移动通信体制占用900M及1.8~1.9G频谱,由于不同运营商网络配置不当、盲目扩大网络覆盖范围,导致不同系统间产生干扰,同时由于各系统采用不同的复用方法来提高频谱效率,以增加系统容量,同时带来了同/邻频干扰。另外,系统还存在由于电波传播的多径效应以及其它无线射频设备造成的干扰等。无线干扰信号会给基站覆盖区域内的移动通信带来许多问题,如掉话、通话质量差、信道拥塞等。

不同系统之间的干扰分析

干扰模型

下图给出了两个射频站间互干扰原理图,主要用于共址基站间的干扰分析。与干扰强度相关的重要射频器件包括干扰站的发放大器、发滤波器和被干扰站的收滤波器、接收机。

分析不同系统的干扰,需根据两者频率的关系及发射、接收特性来具体研究其干扰情况,干扰主要表现在杂散干扰、阻塞干扰和互调干扰3个方面。从干扰基站接收到的杂散干扰信号将导致被干扰站的接收机灵敏度降低;阻塞干扰是因接收机所接收到的总信号功率太大而造成接收机过载;而基站接收到的所有载频信号的合成会造成互调干扰;为了减少这些干扰将性能损失降低到最小而不修改现有的发送和接收单元,在共址(或邻近)的干扰站和被干扰站间需要保持适当的隔离。

杂散干扰:是指被干扰站从干扰基站接收到的寄生辐射信号,而导致接收机底噪抬高使接收机灵敏度降低。从图中可以看出,从干扰源基站的功放输出的信号首先被发送滤波器滤波,然后因两个基站间有一定的隔离而得到相应的衰减,最后由被干扰基站的接收机所接收。

互调干扰:无线通信系统的天线系统能够接收到各个载波的信号,除了本载波的信号,其它都是干扰信号。当接收到的干扰载波功率很强时,由于接收机增益传递函数有一定的非线性,就会在接收机中产生互调干扰,并在输出端体现。有时互调干扰会比较强,如果它们落在被干扰系统的接收带宽内,就会导致干扰并降低接收机的性能。三阶互调干扰是最强的互调干扰,对于接收机的性能有着不利的影响。

阻塞干扰:当接收机接收到较强功率信号时,可能导致接收机过载,其放大增益被抑制,造成阻塞干扰。

在3种不同的干扰中,杂散干扰是最主要的,影响也最大,是需要重点考虑的方面。

C网和G网的干扰及减小干扰的措施

根据频段划分,800MHzCDMA系统的下行频段与900MHzGSM系统的上行频段比较接近,容易出现CDMA系统对GSM系统的干扰。而1.8GGSM系统的下行频段与1.9GCDMA系统的上行频段比较接近,容易出现GSM系统对CDMA系统的干扰。下面以中国联通CDMA2000lx对中国移动GSM900MHz的杂散干扰为例来进行分析。

900MHz的下行频段为935~960MHz,与CDMA的上行频段825~835MHz相差较远,加上CDMA采用扩频技术,抗干扰能力强,因此900MHzGSM对800MHzCDMA的干扰影响很小;中国联通CDMA20001x系统发射频段为870~880MHz,与中国移动GSM900MHz系统的接收频段890~909MHz最小只相差10MHz,如果设置不当,会产生较严重的干扰。800MHzCDMA与900MHzGSM间的互干扰主要体现在CDMA系统对GSM的干扰上。

为了减小C网对G网的干扰,可以采用以下措施中的一种或多种。

(1)采用合适的空间隔离,利用铁塔或天面的不同平台或不同位置进行垂直隔离或水平隔离。

(2)引入直放站要尽量使用选频、窄频直放站,同时注意如功率、天线位置及方向的控制,并尽可能利用天线架设位置的障碍物,可以另外采用增加隔离板的方法。

(3)增加室内分布系统时要严格控制对室外周边网络的影响,如功率、天线位置及方向不当造成信号泄漏到室外。

(4)提高发送滤波器的性能,如针对每一个频点采用窄带介质滤波器来进行滤波,从而大大降低落在GSM900MHz频段的杂散,这样可以减少天线间的隔离要求。

(5)采用线性功放,使功放本身落在GSM900MHz接收频段的杂散得到相当程度的降低。

其它系统间干扰

其它系统间干扰分析类同,这里总结近几年来为深圳三家移动运营商排查干扰的经验,就以下几种常见的系统间干扰做简单的介绍:

(1)深圳中国电信的市话通(1.9GCDMA系统)与GSM1.8G系统之间的干扰:1.8GGSM系统的下行频段与1.9GCDMA系统的上行频段比较接近,容易出现GSM系统对CDMA系统的干扰。

(2)邻近地区PHS和深圳中国电信的市话通(1.9GCDMA)系统之间的干扰,因两系统的工作频段相同,为1900~1920MHz。又因各地中国电信独立运营,如超范围覆盖将可能互相形成强干扰。

(3)中国联通CDMA基站易受到有线电视放大器和增频器的干扰。

(4)中国电信的GPS同步基站系统受到电视放大器的干扰。

(5)当两个或两个以上运营商的基站共站时,由于设备老化易出现信号互调导致不同系统间的干扰。

(6)大功率发射台如800M集群系统、微波、数传、电视、中波等由于频段比较接近,发射功率过大,可能作为GSM、CDMA基站的带外杂散干扰,引起射频器件的饱和效应,很容易对附近的蜂窝基站造成干扰,可能会降低基站的灵敏度,缩小覆盖半径。

干扰的排查

当接到运营商的干扰投诉后,通常可以采用以下步骤来查找干扰:

(1)首先要求运营商提供受干扰基站的分布以及各扇区RSSI值的强弱,可以确定干扰源的大致范围,以利于快速定位。

(2)利用扫频设备和定向天线,对干扰最严重的基站进行频谱扫描,确定是否确实存在外部干扰并通过频谱图初步判断干扰源的类别。

(3)在该站的天面上利用定向天线(如方向性较好的八木天线)找出干扰最强的方向,并记下该方向。

(4)选择另一干扰较强的站点,重复步骤(3),同样确定对该站干扰最强的方向。

(5)利用两个或多个站的干扰最强方向取交叉点,估计出干扰源的大概位置。

(6)通过路测,根据测得的干扰强度值进一步缩小干扰源的范围。

(7)找到最强的干扰位置后,在可能存在干扰的区域逐点利用定向天线和扫频设备进行测试,到相应建筑物中查找干扰源。

(8)找到可疑干扰源后,有条件的话,可通过断开可疑干扰源电源来确定干扰是否由该设备引起。对于共站干扰如能在各运营商的运维工程师配合下更易查明干扰源。

总结

要想解决不同移动通信系统之间的干扰问题,不仅需要无线电管理部门加强无线电管理,加大排查干扰的力度,更主要的是不同的运营商之间要互相沟通及协调。

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