3G網絡規(guī)劃中TD-SCDMA與WCDMA的互干擾

　　摘要　3G網絡在中國市場商用的決定性時刻已離我們越來越近，但是，主流的3大協(xié)議標準由于其技術標準與營運氛圍各不相同，勢必會帶來頻率間相互干擾的問題，甚至與現行的CDMA、GSM和PCS網絡都會有互干擾問題的出現。文章從數學角度分析了TD-SCDMA與WCDMA在網絡規(guī)劃時的互干擾問題和解決構思。

　　1、3G網絡中的互干擾類型

　　在網絡規(guī)劃過程中，對于異系統(tǒng)間互干擾的總體理解就是干擾源對被干擾接收機產生的干擾效應。干擾效應從理論上來講大致可以分為以下3類：

　　(1)加性噪聲干擾：干擾源產生在被干擾頻段的噪聲。包括干擾源的雜散、噪底、鄰道、發(fā)射互調等噪聲。

　　(2)交調干擾：當多個強信號同時進入接收機時，在接收機前端非線性電路作用下產生交調頻率，交調頻率落入接收機中頻頻帶內造成的干擾，稱為接收機交調干擾。

　　(3)阻塞干擾和ACS鄰道干擾：接收微弱的有用信號時，受到帶外的強信號引起的接收機飽和失真造成的干擾，稱為阻塞干擾;在第一鄰頻存在強信號所造成的干擾，稱為ACS鄰道干擾。

　　目前，TD-SCDMA與WCDMA系統(tǒng)之間既不存在交調干擾也無ACS鄰道干擾，我們只需要考慮加性噪聲干擾和阻塞干擾。

　　圖1　接收機原理

　　2、干擾確定性計算

　　這里網絡規(guī)劃所涉及到的網絡互干擾分析均暫時不考慮TD-SCDMA的智能天線以及其時分雙工工作特點，同時，下面理論分析中的垂直隔離距離的準確定義是指上方天線底部到下方天線頂部的距離。

　　2.1　TD-SCDMA下行對WCDMA上行的干擾

　　2.1.1　加性噪聲干擾

　　TD-SCDMA系統(tǒng)協(xié)議標準對帶外雜散輻射的指標規(guī)定如下：帶外雜散輻射<-80 Bm/3.84 MHz(1920～1980MHz)。

　　而WCDMA系統(tǒng)協(xié)議標準中的基站噪底是-103 dBm/3.84 MHz。

　　這里，我們以靈敏度惡化1 dB為準則，計算所需要的空間隔離度，具體如表1所示。

　　表1　加性噪聲干擾

　　2.1.2　阻塞干擾

　　在3GPP所規(guī)定的協(xié)議標準中，阻塞指標如表2所示。

　　表2　阻塞指標

　　其實，3GPP所制定的協(xié)議標準中并沒有特意地對TD-SCDMA系統(tǒng)規(guī)定其抗阻塞指標。WCDMA基站發(fā)射功率是41 dBm，因此需要的空間隔離度：41-(-15)=56 dB，考慮到TD-SCDMA是寬帶信號，阻塞影響大于載波信號，因此留4 dB余量取隔離度60 dB。

　　實際上，目前行業(yè)內通用的WCDMA宏基站射頻前端濾波器對TD-SCDMA頻段的抑制達到了50 dB以上，因此所需要的空間隔離度會遠小于60 dB。

　　根據空間隔離公式計算可得到需要的隔離距離是：

　　(1)只有垂直隔離時：1.1 m;

　　(2)只有水平隔離時：15 m(此時，這兩個UMTS系統(tǒng)的不同雙工方式的天線主瓣需相差60度以上)。

　　2.2　WCDMA下行對TD-SCDMA上行的干擾

　　2.2.1　雜散干擾

　　TD-SCDMA與WCDMA共站址的基本要求是：WCDMA基站在890～915 MHz帶外雜散指標為-98 dBm/100 KHz="-87" dBm/1.28 MHz。

　　根據TD-SCDMA基站協(xié)議指標計算，以靈敏度惡化1 dB為準則，為了避免加性噪聲干擾所需要的隔離度應如表3所示。

　　表3　避免加性噪聲干擾所需的隔離度

　　如表3所示，可以看到所需要的隔離度低于TD-SCDMA下行對WCDMA上行干擾時的隔離要求。

　　2.2.2　阻塞干擾

　　按照協(xié)議要求，TD-SCDMA基站對帶外阻塞的要求：

　　表4　TD-SCDMA基站對帶外阻塞要求

　　WCDMA基站發(fā)射功率是43 dBm，因此需要的空間隔離度為：43-(-15)=58 dB，考慮到WCDMA是寬帶信號，阻塞影響大于載波信號，因此留4 dB余量取隔離度62 dB。

　　所以，整個系統(tǒng)所需要的隔離距離為：

　　(1)只有垂直隔離時：1.1 m;

　　(2)只有水平隔離時：15 m(此時，這兩個UMTS系統(tǒng)的不同雙工方式的天線主瓣需相差60度以上)。

　　實際上，由于TD-SCDMA宏基站前端射頻濾波器對WCDMA發(fā)射頻段有較高的抑制作用，頻率間隔85 MHz，　因此到達TD-SCDMA接收機的WCDMA阻塞干擾信號比較小。

　　2.2.3　小結

　　只要我們保證了TD-SCDMA與WCDMA基站間62 dB的空間隔離度，即可避免WCDMA下行對TD-SCDMA上行的基站干擾，且所需要的隔離距離為：

　　(1)只有垂直隔離時：1.1 m;

　　(2)只有水平隔離時：15 m(此時，這兩個UMTS系統(tǒng)的不同雙工方式的天線主瓣需相差60度以上)。

　　3、總結

　　通過分析可以看出，TD-SCDMA與WCDMA系統(tǒng)間主要存在的是阻塞干擾。根據協(xié)議標準，為避免干擾所需要的空間隔離度為61 dB，所需要的隔離距離通過計算為：

　　(1)只有垂直隔離時：1.1 m;

　　(2)只有水平隔離時：15 m(此時，這兩個UMTS系統(tǒng)的不同雙工方式的天線主瓣需相差60度以上)。

　　最后，再綜合考慮TD-SCDMA的智能天線和時分雙工的工作特點，確定所需要的空間隔離應該低于61 dB。

　　所以，TD-SCDMA與WCDMA共站時，根據上述理論分析，我們建議采用垂直隔離;而在不共站的情況下，站間隔離距離應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。