无线通信系统间的干扰与对策

我国2G/3G移动通信系统频谱分配

从已经应用3G网络的国家来看,3G网络与原有2G网络之间存在明显的干扰。 PHS、Wi-Fi、DMB-S等更多移动标准带来的干扰一直困扰着用户,限制了先进技术的快速推广,阻碍了移动业务的进一步发展。 从我国通信运营商目前的网络现状和发展趋势来看,我国的情况比移动标准快速发展的美国、日本等国家更为复杂。

不同系统之间的干扰

未来的无线通信系统将是多网络融合系统,包括蜂窝网络、无线接入网、广播网络等。蜂窝网络中将有2G、3G等不同系统共存。 无线接入网络中也将存在WLAN、WiMAX等不同的系统。 这种多网络共存的状态导致同一服务区内多个不同的系统同时工作,不同系统之间必然会产生干扰。

2G和3G系统之间的干扰考虑到我国的实际情况,在3G网络建设初期,3G和2G系统将在一定时间内共存。 它们共享现有2G网络的基站,不可避免地会相互干扰。

系统间的干扰主要包括杂散干扰、互调干扰和阻塞干扰。 杂散干扰与 1920MHz 附近 DCS1800 基站的带外发射有关。 从干扰源接收到的一些无用信号会导致接收机灵敏度下降、3G系统信噪比下降、服务质量恶化。 互调干扰是由于系统的非线性,导致不同频率的有用信号合成,产生新的无用信号,落入相邻3G系统的上行频段,引起信噪比接收机的信噪比下降,表现为3G系统的信噪比下降。 以及服务质量的恶化。 阻塞干扰与3G基站接收机的滤波能力有关。 由于两个系统的天线距离较近,导致3G系统的接收机接收到的总信号功率达到饱和,导致其无法工作。

不同制式之间的干扰:1920MHz~1980MHz和2110MHz~2170MHz分别被WCDMA和CDMA2000的上下行频段占用,表明WCDMA和CDMA2000两个系统的移动通信网络工作在相邻频段,可能会造成互扰。 -系统干扰。 因此,两系统运营商在实际建设网络时,应考虑这些干扰因素,尽量共置或采用较小的基站距离,以减少系统间干扰,提高系统频谱利用率。

在1920MHz频点附近,TD-SCDMA系统工作在上下行,WCDMA系统工作在上行。 WCDMA下行频段与1920MHz频点频率间隔为190MHz(3GPP TS25.141规范要求UTRA/FDD支持190MHz收发间隔)。 TD-SCDMA对WCDMA下行的干扰以及WCDMA下行对TD-SCDMA的干扰主要是杂散辐射。 由于有190MHz频率保护带,其干扰暂时可以忽略。

在实际建设网络时,可以通过频率隔离和天线隔离来减少系统之间的干扰。 还可以充分利用地理条件,尽可能增加基站之间的隔离度,减少干扰。

小灵通与3G系统的干扰 目前,中国电信、中国网通运营的小灵通系统主要使用1900MHz~1920MHz频段,与WCDMA规划的1920MHz~1980MHz FDD上行频段相邻。 因此,PHS系统和WCDMA系统之间可能存在干扰。 。 考虑到两个系统使用的频段,WCDMA下行信号频段应远离PHS系统频段。 PHS和WCDMA系统共存时,干扰主要有四种类型,包括WCDMA终端对PHS基站的干扰、WCDMA终端对PHS终端的干扰、PHS终端对WCDMA基站的干扰、PHS基站对WCDMA基站的干扰。

当WCDMA基站和PHS基站共站时,解决干扰的方法有两种,即空间隔离法和干扰源加滤波器法。 其中,空间隔离的方法有水平隔离、垂直隔离和倾斜隔离三种。

SCDMA与3G的干扰 SCDMA系统俗称大智慧通信,脱胎于我国具有自主知识产权的3G技术TD-SCDMA。 它集成了智能天线、同步码分多址、全质量语音压缩编码等先进技术。 它在技术层面超越了PHS系统,具有辐射低、保密性好、通话质量高、不易掉话等优点。 目前,SCDMA在中国市场正在稳步发展,特别是“村村通”工程。 随着3G系统的推出,国内无线通信领域将出现SCDMA和3G系统邻频共存的局面。 由于发射机和接收机的非理想性质,在相邻频率中共存的无线通信系统会相互干扰。

WLAN 与3G 系统之间的干扰 WLAN 是利用无线通信技术在一定局部区域内建立的网络。 它是计算机网络与无线通信技术相结合的产物。 可以实现随时随地、随意的宽带网络接入。 随着应用的进一步发展,WLAN正逐渐从传统的局域网技术发展为公共无线局域网,成为互联网宽带接入的手段。

WLAN系统占用的频段为2400MHz~2483.5MHz。 3G系统可能会对WLAN系统造成阻塞干扰,且WLAN频段距离GSM/DCS频段较远。 通过滤波器的幅频特性可以完全避免阻塞干扰。

WCDMA的下行信号和WLAN系统产生的互调信号可能会落在WCDMA系统的上行段上,造成互调干扰。 用户应根据实际需求决定是否增加隔离。 另外,WLAN系统与其他系统产生的互调信号也可能落在WCDMA系统的上行段,造成互调干扰。

WiMAX与3G系统之间的干扰 国际电信联盟ITU-R已将2.5GHz~2.69GHz频段分配给3G FDD和TDD系统。 美国联邦通信委员会于2004年允许固定微波业务使用2.495GHz~2.69GHz频段。与3G系统相比,WiMAX可以更好地提供宽带多媒体业务。 尽管WiMAX的安全体系尚不完善,但802.16e标准中已经提出了一些解决可靠性问题的措施。 未来,WiMAX很可能作为3G的补充形式,与3G系统同时存在。

随着邻频信干比的增大,WiMAX系统对WCDMA系统上行链路的干扰减小,WCDMA系统的容量损失相应减小。 在相同信干比下,随着WiMAX与WCDMA基站之间距离的增加,WiMAX系统对WCDMA基站的干扰相应减小。 在3G网络商用过程中,设备制造商应考虑不同网络之间的干扰,设计更合理的终端和网络产品。

解决系统间干扰的方法

未来,通信网络中多系统共存是不可避免的,减少不同系统共存带来的干扰已成为迫切需要解决的问题。

笔者认为,这个问题应该从两个方面来解决,即频谱规划和具体的抗干扰方案措施。 网络运营必须获得许可的运营频段。 政府如何根据市场实际情况划分有限的可用频段并分配资源,将直接影响各运营商和设备制造商具体计划的实施。 这就需要政府协调运营商,合理进行频谱规划。 各运营商和设备制造商必须采用有效的抗干扰技术来保证系统的正常运行,如频率隔离、天线隔离、基站隔离等。 共存滤波器还可用于改善收发器的滤波特性。 运营商在建设多个网络时应合理规划,尽量避免工作频率相邻的不同系统的基站共置。 增加基站之间的空间隔离度可以有效减少干扰。

未来的网络将是更加复杂和多样化的网络,还将有UWB、Wi-Fi等移动网络和数字卫星电视等广播网络。 这些网络之间也会存在一些干扰。 市场和技术的成熟将加速三网融合进程。 目前,我国相关部门正在研究制定宽带无线多媒体标准。

链接:干扰类型

无线通信系统之间的干扰主要包括杂散干扰、互调干扰和阻塞干扰。

杂散干扰主要是由于接收机灵敏度低造成的。 发射机的输出信号通常是高功率信号。 在产生高功率信号的过程中,会在发射信号的频带之外产生高杂散信号。 如果某个系统的接收频段的杂散干扰幅度较高,则会导致接收系统的输入信噪比降低,通信质量恶化。

互调干扰是两个或多个信号作用于通信设备的非线性元件,产生与有用信号频率相近的频率,从而对通信系统造成干扰的现象。 移动通信系统中产生的互调干扰主要包括发射机互调、接收机互调和外界影响引起的互调。

阻塞干扰 当较大的干扰信号进入接收机前端的低噪声放大器时,由于低噪声放大器的放大倍数是根据放大弱信号所需的总增益来设置的,因此强干扰信号的电平会受到干扰。干扰信号超出放大器的动态范围后,可能会将放大器推入非线性区,导致放大器对有用微弱信号的放大倍数降低甚至完全被抑制,从而严重影响接收机放大微弱信号的能力,影响信号的接收能力。系统的正常运行。 在设计多个系统时,只要到达接收机输入端的强干扰信号的功率不超过系统指标要求的阻塞水平,系统就可以正常工作。