３Ｇ网络规划中的干扰规避

刘　辉

[摘要]2008年的中国，经历了电信业的五合三重组方案（铁通并入移动、联通被拆分）形成了新的移动、电信和网通三大运营商，而且之前一直被广为猜测的3G的三个技术标准也花落各家。移动的TDCDMA网络和联通的WCDMA网络进入快速建设及商用阶段。结合3G系统的特点，说明在第三代无线系统规划过程中运营商关注的不同移动系统之间的干扰规避问题。

[关键词]网络规划 网络优化 干扰

中图分类号：TN92文献标识码：A文章编号：1671－7597（2009）0510036－01

一、引言

随着通信技术的不断发展，3G（第三代移动通信技术）已成为全球瞩目的焦点，3G无线网络的规划工作，即合理、经济的建设一个3G网络，成为运营商和设备提供商都关注的焦点。网络规划的重点需要权衡四大要素间的平衡：覆盖、容量、质量、成本，如频率规划、容量与干扰、远近效应、导频污染等，因此在进行3G网络规划时必须考虑这些问题，并很好地解决才能有利于建网后的网络优化。本文主要分析如何解决3G与其他移动系统之间的相互干扰。

二、干扰

中国移动和中国联通都在中国市场对3G网络进行了试商用，但是由于3G主流的三大协议标准的技术标准与营运氛围各不相同，势必会带来频率间相互干扰的问题，甚至与现行的CDMA、GSM和PCS网络都会有互干扰问题的出现。因此，在前期的网络规划中，必须考虑解决3G与现存的移动系统之间的相互干扰。

3G网络中的互干扰类型：在网络规划过程中，对于异系统间互干扰的总体理解就是干扰源对被干扰接收机产生的干扰效应。干扰效应从理论上来讲大致可以分为以下几类：（1）加性噪声干扰：干扰源在被干扰接收机工作频段产生的噪声，包括干扰源的杂散、噪底、发射互调产物等，使被干扰接收机的信噪比恶化；（2）交调干扰：当多个强信号同时进入接收机时，在接收机前端非线性电路作用下产生交调频率，交调频率落入接收机有用频带内造成的干扰，称为接收机交调干扰。交调干扰主要由三阶交调引起；（3）阻塞干扰：接收微弱的有用信号时，带外的强信号同时进入接收机引起饱和失真所造成的干扰，称为阻塞干扰；（4）ACS邻道干扰：在接收机第一邻频存在的强干扰信号，由于滤波器残余、倒易混频和通道非线性等原因，引起的接收机性能恶化，称为邻道干扰。

针对干扰效应，本文以中国联通的WCDMA系统为例，探讨如何解决3G与其他移动系统的共存与隔离。中国联通在建设WCDMA之时，无线环境中存在着大量的其他移动通信系统，包括GSM900/1800、CDMA850、CDMA1900、TD-SCDMA、PHS等等。WCDMA系统的引入，将对其他系统产生干扰，同时其他系统也将对WCDMA产生干扰，如何最大程度地避免相互干扰带来的对网络性能的影响是本文介绍主要问题。

在实际的工程中，通常采用与其他系统天线进行水平或者垂直隔离的方法来避免相互之间的干扰。下面将对不同系统对WCDMA的互干扰隔离要求进行介绍。

1．CDMA1.9G与WCDMA共存干扰。由于工作频段紧邻，CDMA1.9G基站对WCDMA基站上行干扰最为严重，以邻道干扰为主，需要95dB的隔离度规避干扰。外场测试结果与理论分析的结果基本一致。

通常，在拥有2.5M以上频率带后需要进行设备改造，对CDMA基站加装滤波器，提升带外的干扰抑制指标，这样只需要再保证50dB左右的空间隔离度，垂直隔离要求0.6m，水平隔离理想情况下4m，即可实现。

2．GSM900/1800与WCDMA共存干扰。目前中国联通拥有覆盖良好的GSM网络，3G网络的建设应该以2G网络为基础，充分利用现有机房、天面、传输、电源、铁塔等资源。3G本身在工程方面与2G的差异性并不是非常明显，在3G工程建设中最重要的考虑点应该是如何利用现有的2G资源，使得资源利用最大化，同时利用现有的资源快速构建一张高质量的3G网络，抢占市场先机。但在这种系统中，边带、杂散、互调等噪声都会引起多系统间的相互干扰，能否将干扰控制在一个可以接受的程度内呢？

根据3GPP协议要求，WCDMA系统对GSM系统隔离度达到30dB以上时，WCDMA系统不会对GSM系统产生干扰；而根据3GPP规定的GSM系统的杂散辐射限值，可计算得到GSM系统对WCDMA系统的隔离度要求则为≥90dB。这个结果是完全按照协议规定的指标计算出来的，测试结果表明：在杂散指标上实际设备均有较大的余量M（典型值为30dB）。因此，工程中GSM系统对WCDMA系统的隔离度要求为（90-M）dB。

3．TD-SCDMA与WCDMA共存干扰。TD-SCDMA工作频段2010-2025MHz。理论上以WCDMA基站对TD-SCDMA基站的阻塞干扰为主，TD-SCDMA和WCDMA基站前端射频滤波器相互的抑制达到50dB以上，故系统间规避阻塞干扰的空间隔离度要求较低，保证40dB即可。TD-SCDMA与WCDMA共站时，建议采用垂直隔离；而在不共站的情况下，站间隔离距离应考虑采用水平隔离要求，但必须注意天线主瓣要尽量不正对。

4．PHS与WCDMA共存干扰。按PHS通信系统RCR STD-28 V4.0规范指标，规避PHS单站对WCDMA的加性噪声干扰需要的隔离度约为79dB，考虑到实际网络中，每个WCDMA扇区会面临多个PHS基站的杂散干扰，需要视勘察情况留3～9dB余量，即需要保证理论82～88dB隔离度规避加性噪声干扰。

通过外场实际测试，PHS与WCDMA系统共存最主要的干扰是PHS基站对WCDMA基站上行的加性噪声干扰。对于现网上的一些基站设备来说，规避干扰需要的隔离度为70～79dB。部分500米以外的PHS基站在天线正对情况下也将对WCDMA接收造成干扰。在WCDMA建站时，较难依靠工程隔离手段来规避所有PHS干扰，必然存在相当比例的PHS干扰站点，两网间的干扰消除是非常困难，需要采取多种措施。按照下面的流程，目前已经实现了WCDMA设备与国内PHS网络的干扰共存。

选择站址时，确保WCDMA扇区内所有PHS站点的隔离度大于60dB，以保证WCDMA基站不被阻塞。（WCDMA主瓣方向50米内不得有天线正对的PHS站点，共天面共站址的PHS站点要保证必要的倾斜隔离，采用双折线损耗模型）。WCDMA天线架设后，使用PHS场强仪测试所有对WCDMA形成干扰的PHS站点。调整WCDMA天馈，使干扰WCDMA的PHS站点比例最少。要求PHS运营商对PHS干扰源加装滤波器或更换对上瓣抑制良好的新型天线，消除PHS网络对WCDMA的杂散干扰。

三、综述

“干扰规避必将成为未来移动通信网络优化的核心”。网络规划是网络优化的开始，良好的网络规划是网络优化良好的基础，网络优化和网络规划互为补充。3G网络是一个完全动态的网络，网络优化周期变得更长，因此在网络规划阶段关注网优问题，也有助于未来降低网优难度。

参考文献：

[1]王柏丁、刘佩松，《3G网络规划中TD-SCDMA与WCDMA的互干扰》，《电信工程技术与标准化》，2006.7.

[2]刘艳、陆健贤，《3G网络规划与优化3G网络规划内容和流程》，《电信技术》2005.1.