国产91免费_国产精品电影一区_日本s色大片在线观看_中文在线免费看视频

您現在的位置： 通信界 >> 數據通信 >> 技術正文  
 
TD-SCDMA與DCS1800系統電磁兼容研究
[ 通信界 / 李男，彭木根，王文博，黃標 / m.6611o.com / 2006/10/2 9:35:38 ]
 

李男，彭木根，王文博，黃標

　　從理論計算和計算機仿真兩方面對TD-SCDMA系統與DCS1800系統間可能存在的干擾類型和干擾大小進行研究，給出了兩系統共存時的干擾結論，并提出了減少干擾所需的規避措施。  

　　關鍵詞

　　TD-SCDMA DCS1800 ACIR MCL 電磁兼容

　　引言

　　TD-SCDMA系統采用時分雙工(TDD)工作，基于同步CDMA、智能天線(Smart Antenna)、多用戶檢測(MUD:Multi-User Detection)、Turbo編碼技術、ODMA等新技術。TD-SCDMA是我國首次擁有自主知識產權的移動通信標準，已正式成為ITU第三代移動通信標準IMT-2000建議的一個組成部分。根據信息產業部無線電管理局《關于第三代公眾移動通信系統頻率規劃問題的通知》(信部無[2002]479 號)將1880～1920 MHz和2010～2025 MHz作為其工作頻段。

　　DCS1800與GSM900的制式標準完全一樣，也被稱為GSM1800。雙工模式為時分雙工，以其較高的網絡容量成為GSM900在部分“熱點”地區的有效補充。國家無線電管理機構分配給DCS1800的頻帶為1710～1755 MHz（上行）和1805～1850MHz（下行）。由于TD-SCDMA和DCS1800下行工作頻段相鄰，隨著兩者網絡規模逐步展開，研究其間的互擾問題就變得十分有理論價值和現實意義。



　　干擾產生及類型

　　移動通信系統間的干擾主要有:同頻干擾、鄰頻干擾、帶外干擾、互調干擾和阻塞干擾等。產生這些干擾的原因有很多，例如，原有的專用無線電系統占用現有的頻率資源、不同運營商網絡配置不當、發射機設置問題、地理位置重疊、電磁兼容(EMC)以及有意干擾等。

　　工作于不同頻率的系統間的共存干擾，主要是由于發射機和接收機的非完美性造成的。發射機在發射有用信號時會產生帶外輻射，包括由于調制引起的鄰頻輻射和帶外雜散輻射，可以用ACLR(Adjacent Channel Leakage Ratio，相鄰頻道泄漏比)來標稱接收機的鄰頻輻射特性。接收機在接收有用信號的同時，落入信道內的干擾信號可能會引起接收機靈敏度的損失，落入接收帶寬內的干擾信號可能會引起帶內阻塞，可以分別用ACS(adjacent-channel selectivity,鄰信道選擇性)和阻塞性來標稱。發射機ACLR與接收機ACS共同的作用效果可以用ACIR(Adjacent Channel Interference Ratio 鄰信道干擾比)來標稱，它們的關系如公式(1)所示:



　　由于DCS1800的下行和TD-SCDMA在1880MHz處位于相鄰頻段，因此會存在DCS1800基站與TD-SCDMA的基站和終端之間的干擾，具體可分為:

　　* DCS1800下行對TD-SCDMA上行的干擾;

　　* DCS1800下行對TD-SCDMA下行的干擾;

　　* TD-SCDMA上行對DCS1800下行的干擾;

　　* TD-SCDMA下行對DCS1800下行的干擾。

　　分析方法

　　根據參考文獻[1]，干擾分析主要有兩種方法:確定性計算方法和Monte-Carlo靜態仿真方法，下面將分別應用以上兩種方法對DCS1800與TD-SCDMA間干擾進行分析闡述。

　　3.1 理論分析估算

　　TD-SCDMA無線設備的(用戶終端和基站)工作頻段為1880 MHz～1920 MHz，距離DCS1800最近的頻點的中心頻率為1880.8 MHz，當其工作于此頻率時受到DCS1800系統干擾最為嚴重，現就這種最典型的情況進行理論分析。

　　DCS1800距離TD-SCDMA最近的頻點中心頻率為1879.9 MHZ，與TD-SCDMA邊緣頻點的中心頻率頻差f-offset=0.9 MHz，在0.6～1.2 MHz范圍之內。根據參考文獻[2]與表1可求得相鄰信道的接收功率Padj，如公式(2):

　　Padj=-70 dBm+10lg(0.2/0.1)=-67 dBm (2)

　　DCS1800基站發射功率為40 dBm，則ACLR=40 dBm-(-67 dBm)=107 dB，因f-offset在TD-SCDMA的Δf之內，TD-SCDMA基站的ACS=45 dB，根據公式(1)，得到在以上假設條件下，DCS1800基站對TD-SCDMA基站固有的ACIR≈45 dB。



　　TD-SCDMA基站接收到的DCS1800基站的干擾信號如公式(3)所示:

　　I=PTx+GTx-Pathloss+GRx-ACIR-ΔL (3)

　　其中：I為接收端干擾信號功率，PTx為DCS1800基站的發送信號功率，GTx為發送天線增益，Pathloss為DCS1800基站與TD-SCDMA基站間路徑損耗，GRx為接收端天線增益，為鄰道干擾比，ΔL為額外引入的隔離度。

　　引入最小耦合損耗MCL(Minimum Coupling Loss)影響如公式(4)所示:

　　MCL=Pathloss=GTx=GRx (4)

　　將公式(4)代入公式(3)中得到公式(5)

　　ΔL=PTx-ACIR-MCL-I (5)

　　(Receiver Sensitivity)與接收機熱噪聲功率PThermaloise的關系如公式(6)所示:

　　RS=PThermaloise+C/Itarget (6)

　　最小接收功率為-110 dBm，對應最大干擾電平值Imax為-106 dBm，考慮0.5 dB的余量，則最大干擾電平為-106.5 dB�？傻妙~外隔離度ΔL與最大隔離度L分別為

　　ΔL=40-45-MCI-(-106.5)=101.5 dB-MCL (7)

　　L=PTx-ACIR+GTx+GRx-I=121.5 dB (8)

　　由于現實網絡中DCS1800系統采用多載波運營，理論評估時所選頻點的頻差最小，相應的基站間路徑損耗又為最小耦合損耗MCL，因此，算得的所需額外隔離度會比實際系統中偏大一些。所需額外隔離度ΔL與MCL取值的關系如表2所示。



　　基站之間的路徑損耗與所處的環境有關，對于視距來說，基站之間的隔離距離可用自由空間傳播模型來計算;就市區而言，基站之間很可能不在視距內，這時的隔離距離需要用其它傳播模塊來求，所需最大保護距離與傳播模型關系如表3所示。



　　以上方法只適于理論上估計和分析，所得出結論與實際系統有一定差距，但該方法簡單高效，并具一定指導意義。

　　3.2 Monte-Carlo仿真方法

　　采用3GPPTR25.942建議的Monte-Carlo靜態仿真方法，在DCS1800和TD-SCDMA兩個系統正常運行時進行有限次快照(snapshot)，根據所得的數據進行統計分析，得出兩個系統之間的干擾狀況。

　　仿真基于宏小區（Macro）六邊形蜂窩模型，小區半徑R=577米，采用三扇區wrap around拓撲結構，共61×3個小區，統計數據在中心19×3個小區收集。在每次快照下，用戶均服從統計均勻分布，這樣就可以利用有限次的快照來模擬實際網絡中用戶各種位置的可能性。

　　DCS1800系統的相關仿真參數見表4，（傳播模型及其它參數詳見參考文獻[3]）。在仿真平臺內，DCS1800可根據用戶設定，采用多種頻率復用方案，并可選用小區簇內頻點預留和動態分配技術，結合多種接納控制算法，使其頻譜利用率和系統容量顯著增加。



　　TD-SCDMA的相關仿真參數見表5。在仿真中TD-SCDMA系統采用自適應智能天線技術，天線主波束自動跟蹤通信用戶，通過波束賦形增大天線的有效增益，另外，由于采用智能天線技術引入了空間分集，利用多徑的能量改善性能，減少多址干擾，大大提升了系統的性能。同時仿真中還采用了基于C/I的理想開環和閉環功率控制，有效抑制系統中的“遠近效應”，增大容量。



　　DCS1800和TD-SCDMA系統上、下行容量均采用95%用戶滿意率準則，TD-SCDMA不超過16碼道限制，上下行容量如下所示:



　　由Monte-Carlo仿真所得數據更加接近實際網絡的真實運營情況，對頻率規劃、網絡規劃和網絡優化都極具指導意義，具體仿真結果見下章。

仿真結果

　　4.1 DCS1800下行干擾TD-SCDMA上行

　　從圖2，圖3，圖4可以得出以下結論:





　　1. 增大MCL相當于增大共址基站之間的保護距離，降低了干擾，TD-SCDMA上行容量損失也隨之減小。當MCL=50 dB、70 dB、80 dB時，要保證容量損失<5%，所需最小ACIR分別為88 dB、72 dB、66 dB，由于DCS1800基站對TD-SCDMA基站固有的ACIR為45 dB，所需額外保護分別為43 dB、27 dB、21 dB，較理論分析值稍小，原因在前面章節已經闡述。

　　2. 兩系統基站間距增大后，相應的干擾鏈路的路徑損耗增大，干擾降低，TD-SCDMA上行容量損失也隨之減小，當D=0m、288.5m、577m時，要保證容量損失<5%，所需最小ACIR分別為88 dB、75 dB、73 dB。

　　3.當兩基站共址，小區半徑增大后，為了覆蓋更大的范圍，DCS1800基站的平均發射功率會隨之增大，而TD-SCDMA小區邊緣用戶雖然經過功率控制，但其上行發射信號在接收端的有用功率還是有較大概率減小，這樣要滿足相同的容量損失，就需要更大的ACIR。當R=577m、1000m時，要保證容量損失<5%，所需最小ACIR分別為66 dB、69 dB。

　　4.2 DCS1800下行干擾TD-SCDMA下行

　　當DCS1800 BTS干擾TD-SCDMA MS時，由圖5，圖6，圖7可以得出以下結論：



　　1. 增大MCL，相當于對DCS1800基站到TD-SCDMA終端增加了保護距離，加大了干擾鏈路的路徑損耗，TD-SCDMA下行所受干擾和容量損失也隨之減小，當MCL=50 dB、70 dB時，要保證容量損失<5%，所需最小ACIR分別為15 dB、12.5 dB。

　　2. 當兩系統基站間距增大時，位于TD-SCDMA小區邊緣的用戶，從統計上多處于臨近的DCS1800基站中心附近，受到的外系統平均干擾增加，進行功率控制后，基站下行平均發射功率增大，勢必導致對其它用戶的下行造成較大程度干擾。TD-SCDMA下行受到的內外系統干擾都增大，容量也因此降低，所以TD-SCDMA下行容量損失會隨基站間距增大而增大，當D=0m、288.5m、577m時，要保證容量損失<5%，所需最小ACIR分別為15dB、32dB、34dB。




　　3. 當兩基站共址，小區半徑增大后，TD-SCDMA下行所受干擾增大，當R=577m、1000m時，要保證容量損失<5%，所需最小ACIR分別為12.5 dB、14 dB。

　　共存的可行性分析

　　由以上分析可知影響兩系統共存的最大因素為DCS1800下行對TD-SCDMA上行的干擾，這種干擾不能消除，只能盡量減小;而DCS1800 下行對TD-SCDMA下行的干擾較小，可以通過適當措施避免。下面介紹幾種常用降低干擾的保護措施。

　　1.使用頻率保護帶

　　使用頻率保護帶是一種比較通用、適用于全網的方法。不過由于DCS1800和TD-SCDMA具有不同的信號帶寬，有限的頻率保護帶只對DCS1800的ACLR改善較大，例如，當兩系統有0.5MHz頻率間隔時，DCS1800基站的ACLR=110dB，但對TD-SCDMA的ACS基本沒有改變，所以使用有限的保護頻帶對ACIR的改善并不明顯。雖然這種方法不能有效降低DCS1800對TD-SCDMA的干擾，但它卻降低了DCS1800系統滿足這一指標的實現要求。

　　2. 增加天線間的最小耦合損失

　　增加天線間的最小耦合損失（MCL）是經濟且有效的方法�？梢酝ㄟ^調整天線的下傾角，選用不同方向角或調整兩系統天線的水平垂直隔離距離等方法提高天線間的最小耦合損失，從而有效降低干擾。

　　3. 采用共存濾波器

　　采用共存濾波器是一種比較靈活有效的方法，既可以用于DCS1800發射端，也可以用在TD-SCDMA接收端來改善其ACS參數，但對于大規模網絡來說其造價也是極為可觀的。

　　4. 采用功放的線性化技術

　　采用功放的線性化技術可以降低射頻的非線性，從而減少由于發射機和接收機的非線性帶來的帶外輻射干擾和雜散干擾。

　　5. 合理的多運營商網絡規劃

　　運營商在布網時應合理規劃，盡量避免工作頻率較近不同系統的基站共址工作，增加一定的空間隔離度能有效減小相互間的干擾。

結論

　　通過理論分析和仿真結果我們可以看出，DCS1800系統與TD-SCDMA系統在1880MHz頻段處存在鄰頻干擾，其中DCS1800下行造成TD-SCDMA上行的容量損失最為嚴重，而其他情況的干擾造成的容量損失都相對較小，可以通過簡單的規避措施避免。建議采取以上規避措施，實現兩種系統有效共存。

 

作者：李男，彭木根，王文博，黃標　合作媒體：中國無線電管理　編輯：顧北

 

 
 
　熱點技術
普通技術 “5G”，真的來了！牛在哪里？
普通技術 5G，是偽命題嗎？
普通技術 云視頻會議關鍵技術淺析
普通技術 運營商語音能力開放集中管理方案分析
普通技術 5G網絡商用需要“無憂”心
普通技術 面向5G應運而生的邊緣計算
普通技術 簡析5G時代四大關鍵趨勢
普通技術 國家網信辦就《數據安全管理辦法》公開征求意見
普通技術 《車聯網（智能網聯汽車）直連通信使用5905-5925MHz頻段管理規定（
普通技術 中興通訊混合云解決方案，滿足5G多元業務需求
普通技術 大規模MIMO將帶來更多無線信道，但也使無線信道易受攻擊
普通技術 蜂窩車聯網的標準及關鍵技術及網絡架構的研究
普通技術 4G與5G融合組網及互操作技術研究
普通技術 5G中CU-DU架構、設備實現及應用探討
普通技術 無源光網絡承載5G前傳信號可行性的研究概述
普通技術 面向5G中傳和回傳網絡承載解決方案
普通技術 數據中心布線系統可靠性探討
普通技術 家庭互聯網終端價值研究
普通技術 鎏信科技CEO劉舟：從連接層構建IoT云生態，聚焦CMP是關鍵
普通技術 SCEF引入需求分析及部署應用
　　版權與免責聲明： ① 凡本網注明“合作媒體：通信界”的所有作品，版權均屬于通信界，未經本網授權不得轉載、摘編或利用其它方式使用。已經本網授權使用作品的，應在授權范圍內使用，并注明“來源：通信界”。違反上述聲明者，本網將追究其相關法律責任。 ② 凡本網注明“合作媒體：XXX（非通信界）”的作品，均轉載自其它媒體，轉載目的在于傳遞更多信息，并不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責。 ③ 如因作品內容、版權和其它問題需要同本網聯系的，請在一月內進行。
通信視界
華為余承東：Mate30總體銷量將會超過兩千萬部
趙隨意：媒體融合需積極求變
普通對話 苗圩：建設新一代信息基礎設施 加快制造業數字
普通對話 華為余承東：Mate30總體銷量將會超過兩千萬部
普通對話 趙隨意：媒體融合需積極求變
普通對話 韋樂平：5G給光纖、光模塊、WDM光器件帶來新機
普通對話 安筱鵬：工業互聯網——通向知識分工2.0之路
普通對話 庫克：蘋果不是壟斷者
普通對話 華為何剛：挑戰越大，成就越大
普通對話 華為董事長梁華：盡管遇到外部壓力，5G在商業
普通對話 網易董事局主席丁磊：中國正在引領全球消費趨
普通對話 李彥宏：無人乘用車時代即將到來 智能交通前景
普通對話 中國聯通研究院院長張云勇：雙輪驅動下，工業
普通對話 “段子手”楊元慶：人工智能金句頻出，他能否
普通對話 高通任命克里斯蒂安諾·阿蒙為公司總裁
普通對話 保利威視謝曉昉：深耕視頻技術 助力在線教育
普通對話 九州云副總裁李開：幫助客戶構建自己的云平臺
通信前瞻
楊元慶：中國制造高質量發展的未來是智能制造
對話亞信科技CTO歐陽曄博士：甘為橋梁，攜"電
普通對話 楊元慶：中國制造高質量發展的未來是智能制造
普通對話 對話亞信科技CTO歐陽曄博士：甘為橋梁，攜"電
普通對話 對話倪光南：“中國芯”突圍要發揮綜合優勢
普通對話 黃宇紅：5G給運營商帶來新價值
普通對話 雷軍：小米所有OLED屏幕手機均已支持息屏顯示
普通對話 馬云：我挑戰失敗心服口服，他們才是雙11背后
普通對話 2018年大數據產業發展試點示范項目名單出爐 2
普通對話 陳志剛：提速又降費，中國移動的兩面精彩
普通對話 專訪華為終端何剛：第三代nova已成為爭奪全球
普通對話 中國普天陶雄強：物聯網等新經濟是最大機遇
普通對話 人人車李�。航衲臧l力金融 拓展汽車后市場
普通對話 華為萬飚：三代出貴族，PC產品已走在正確道路
普通對話 共享退潮單車入冬 智享單車卻走向盈利
普通對話 Achronix發布新品單元塊 推動eFPGA升級
普通對話 金柚網COO邱燕：天吳系統2.0真正形成了社保管