射頻基礎(chǔ)知識(shí)知識(shí)講解

第一章與移動(dòng)通信相關(guān)的射頻知識(shí)簡(jiǎn)介 1 1.1.1長(zhǎng)線和分布參數(shù)的概念 1.1.2射頻傳輸線終端短路 31.1.3射頻傳輸線終端開路 41.1.4射頻傳輸線終端完全匹配 41.1.5射頻傳輸線終端不完全匹配 5 51.1.7射頻各種饋線 61.1.8從低頻的集中參數(shù)的諧振回路向射頻圓柱形諧振腔過(guò)渡 91.2無(wú)線電頻段和波段命名 91.3移動(dòng)通信系統(tǒng)使用頻段 91.4第一代移動(dòng)通信系統(tǒng)及其主要特點(diǎn) 1.5第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)及其主要特點(diǎn) 1.6第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)及其主要特點(diǎn) 1.7何謂“雙工”方式？何謂“多址”方式 1.8發(fā)信功率及其單位換算 1.9接收機(jī)的熱噪聲功率電平 1.10接收機(jī)底噪及接收靈敏度 1.11電場(chǎng)強(qiáng)度、電壓及功率電平的換算 1.12G網(wǎng)的全速率和半速率信道 1.13G網(wǎng)設(shè)計(jì)中選用哪個(gè)信道的發(fā)射功率作為參考功率 1.14G網(wǎng)的傳輸時(shí)延，時(shí)間提前量和最大小區(qū)半徑的限制 第二章天線 2.1天線概述 2.1.2天線的起源和發(fā)展 2.1.3天線在移動(dòng)通信中的應(yīng)用 2.1.4無(wú)線電波 2.1.5無(wú)線電波的頻率與波長(zhǎng) 2.1.6偶極子 2.1.7頻率范圍 2.1.8天線如何控制無(wú)線輻射能量走向 2.2天線的基本特性 2.2.1增益 2.2.2波瓣寬度 2.2.4前后比 2.2.10天線參數(shù)在無(wú)線組網(wǎng)中的作用 2.2.11通信方程式 2.3．網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中天線 2.3.1網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中天線的作用 2.3.2天線分集技術(shù) 2.3.3遙控電調(diào)電下傾天線 33.1陸地移動(dòng)通信中無(wú)線電波傳播的主要特點(diǎn) 33.2快衰落遵循什么分布規(guī)律，基本特征和克服方法 43.3慢衰落遵循什么分布規(guī)律，基本特征及對(duì)工程設(shè)計(jì)參數(shù)的影響 43.4什么是自由空間的傳播模式 53.52G系統(tǒng)的宏小區(qū)傳播模式 53.63G系統(tǒng)的宏小區(qū)傳播模式 63.7微小區(qū)傳播模式 63.8室內(nèi)傳播模式 93.9接收靈敏度、最低功率電平和無(wú)線覆蓋區(qū)位置百分比的關(guān)系 3.10全鏈路平衡和最大允許路徑損耗 4.1電磁兼容（EMC）與電磁干擾（EMI） 4.2同頻干擾和同頻干擾保護(hù)比 4.3鄰道干擾和鄰道選擇性 4.4發(fā)信機(jī)的（三階）互調(diào)干擾輻射 4.5收信機(jī)的互調(diào)干擾響應(yīng) 4.6收信機(jī)的雜散響應(yīng)和強(qiáng)干擾阻塞 4.8寬帶噪聲電平及歸一化噪聲功率電平 4.9關(guān)于噪聲增量和系統(tǒng)容量 4.10直放站對(duì)基站的噪聲增量 4.11IS-95CDMA對(duì)GSM基站的干擾 4.133G系統(tǒng)電磁干擾 4.14PHS系統(tǒng)與3G系統(tǒng)之間的互干擾 4.15GSM系統(tǒng)與3G系統(tǒng)之間的互干擾 第五章室內(nèi)覆蓋交流問題應(yīng)答 5．1、目前GSM室內(nèi)覆蓋無(wú)線直放站作信源站點(diǎn)數(shù)量達(dá)60%，WCDMA的建設(shè)中，此類站點(diǎn)太5.2、高層窗邊的室內(nèi)覆蓋信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)難以做到主導(dǎo)，而室內(nèi)窗邊將是數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求的高發(fā)區(qū)5.3、有廠家建議室內(nèi)覆蓋不用干放，全用無(wú)源覆蓋分布，我們?nèi)绾慰紤]？5.4、室內(nèi)覆蓋中，HSDPA引入后，有何新要求？5.7、室內(nèi)覆蓋時(shí)延分集增益。射頻是指該頻率的載波功率能通過(guò)天線發(fā)射出去（反之亦然以交變的電磁場(chǎng)形式在自由空間以光速傳播，碰到不同介質(zhì)時(shí)傳播速率發(fā)生變化，也會(huì)發(fā)生電磁波反射、折射、繞射、穿透等，引起各種損耗。在金屬線傳輸時(shí)具有趨膚效應(yīng)現(xiàn)象。該頻率在各種無(wú)源和有源電路中R、L、C各參數(shù)反映出是分布參數(shù)。因此說(shuō)所謂射頻RF（RadioFrequency）是指頻率較高，可用于發(fā)射無(wú)線電頻率，一般常指幾十到幾百兆赫的頻段，即VHF-UHF頻段。而更高的頻率，則稱為微波。廣義地說(shuō)，在無(wú)線電頻譜上微波是指頻率為300MHz-300GHz的無(wú)線電波，其相應(yīng)的波長(zhǎng)范圍是在1m～0.1mm;一般更具體的指1～30GHz頻段，即波長(zhǎng)在厘米范圍的厘米波。頻率更高的則稱之為毫米波、亞毫米波段。因而，移動(dòng)通信中的CDMA、GSM等系統(tǒng)所采用的800MHz、900MHz頻段屬于射頻RF范疇，也）；綜觀無(wú)線電頻譜，頻率從極低一直到非常高，波長(zhǎng)從超長(zhǎng)波一直到亞毫米波段再到光波、紫外，不同頻段的無(wú)線電波其特性也截然不同。我們必須了解這一點(diǎn)，并學(xué)會(huì)用不同的概念、技術(shù)和方法來(lái)處理問題。在移動(dòng)通信所工作的射頻和微波頻段，如果只沿用低頻的概念和技術(shù)來(lái)研究和處理問題，必然是行不通。眾所周知，室內(nèi)分布系統(tǒng)大多采用同軸電纜來(lái)傳輸移動(dòng)通信信號(hào)或能量。那么，人們?yōu)槭裁床焕^續(xù)采用工頻50Hz的雙絞電源線或以前VHF頻段電視機(jī)常用的扁平雙線饋線？同軸電纜又具有那這里，首先介紹一下射頻和微波傳輸線的概念。用來(lái)傳輸電磁能量的線路統(tǒng)稱為傳輸系統(tǒng)，由傳輸系統(tǒng)引導(dǎo)向一定方向傳輸?shù)碾姶挪ǚQ為導(dǎo)行波。在低頻電路中，導(dǎo)線（或說(shuō)是低頻率傳輸線）只起連接的作用。在同一導(dǎo)線（例如長(zhǎng)為60cm）的兩端，都認(rèn)為它們是同電位的，電流也相等，也就是屬于同一點(diǎn)。但是，如果線上傳輸?shù)氖巧漕l這里存在兩個(gè)概念問題，一是線的“長(zhǎng)度”如何準(zhǔn)確描述，二是集中參數(shù)和分布參數(shù)的概念。圖1-1所示為線上的電流或電壓隨空間位置的分布情況，圖1-1（a）表示的是半波長(zhǎng)的波形圖，AB流或電壓的幅度和相位均有很大變化，如圖1-1(b)所示，此時(shí)的線段AB即應(yīng)視為“長(zhǎng)線”。AABBA(a)短線情況b）長(zhǎng)線情況對(duì)長(zhǎng)度而是以其相對(duì)長(zhǎng)度，即以它與波長(zhǎng)比值的相對(duì)大小來(lái)區(qū)分的。我們把傳輸線的幾何長(zhǎng)度（l）與其上傳輸電信號(hào)的波長(zhǎng)(λ)之比l/λ,稱為傳輸線的相對(duì)長(zhǎng)度或者叫電長(zhǎng)度。在射頻和微波領(lǐng)域，波長(zhǎng)λ通常以cm計(jì)。比如一根傳輸3G移動(dòng)通信信號(hào)（如WCDMA）的同軸電纜，雖然只有30cm長(zhǎng)，但它已大約是工作波長(zhǎng)的兩倍，當(dāng)然屬于“長(zhǎng)線”；相反，輸送工頻市電的電力線即使僅有2km長(zhǎng)，但與其波長(zhǎng)（6000km）相比就是非常短的了，因此微波傳輸線基本上都屬于“長(zhǎng)線”的范疇，因此描述傳輸線特性和電壓或電流沿線傳輸規(guī)律的傳輸線理論又稱為長(zhǎng)線理論。一般的說(shuō)，只要線的幾何長(zhǎng)度l與其傳輸電信號(hào)的波長(zhǎng)λ可以比擬時(shí)（通電壓和電流在傳輸線上是以波的形式傳輸并將信號(hào)或能量從電源傳送至負(fù)載，這樣就可以理解線上各點(diǎn)的電壓或電流不相同的道理。同一時(shí)刻各點(diǎn)電壓或電流的幅度不相同，同一點(diǎn)上的電壓或電流的幅度又隨著時(shí)間而改變，這就是波的概念。用數(shù)學(xué)術(shù)語(yǔ)來(lái)說(shuō)就是電壓和電流即是位置的函數(shù)，又是時(shí)間的函數(shù)，即u(z,t)和i(z，t)。為什么呢？這是因?yàn)閭鬏斁€上處處存在分布電阻、分布電感，線間處處存在分布電容和漏電導(dǎo)。電磁場(chǎng)理論告訴我們，當(dāng)電信號(hào)通過(guò)傳輸線時(shí)將產(chǎn)生如下分布參數(shù)效應(yīng)：電流流過(guò)導(dǎo)線時(shí)發(fā)熱，表明導(dǎo)線本身具有分布電阻；由于導(dǎo)線中通過(guò)電流，周圍將有磁場(chǎng)，因而導(dǎo)線存在分布電感效應(yīng)；由于導(dǎo)線間有電壓，導(dǎo)線間便有電場(chǎng)，于是導(dǎo)線間存在分布電容效應(yīng)；由于導(dǎo)線間絕緣不完善而存在漏電流，表明導(dǎo)線間處處有分布電導(dǎo)。頻率低時(shí)，這些分布參數(shù)效應(yīng)完全可以忽略不計(jì)，所以低頻只考慮時(shí)間因子而忽略空間效應(yīng)，因而把低頻電路當(dāng)作集中參數(shù)電路來(lái)處理是允許的。但是，頻率升高后，分布參數(shù)引起的效應(yīng)不能再忽視了；傳輸線不能僅當(dāng)作連接線，它將形成分布參數(shù)電路，參與并影響電壓和電流的傳輸。因而傳輸線在電路中所引起的效應(yīng)必須用傳輸線理論來(lái)研究和表述。我們用R1,L1,C1,G1分別表示傳輸線單位長(zhǎng)度的電阻，電感，電容和電導(dǎo)，它們的數(shù)值與傳輸線類型、截面尺寸、導(dǎo)體材料、填充介質(zhì)等有關(guān)。假設(shè)均勻傳輸線上取任一無(wú)限小線元dz(dz<<λ),則線元上都分布有一定大小的電阻R1dz和電感L1dz;此線元間都分布有一定大小的電容C1dz和電導(dǎo)G1dz。在此無(wú)限小線元上，我們可以把它看成一集中參數(shù)電路，其集中電阻、電感、電容和電導(dǎo)，分別為R1dz，L1dz，C1dz和G1dz，可用Г形網(wǎng)絡(luò)來(lái)等效（也可用T形或π形網(wǎng)絡(luò)來(lái)等效如圖1-2（a）所示。整個(gè)傳輸線則可看成是有許多線元的四端網(wǎng)絡(luò)鏈聯(lián)而成的分布參數(shù)電路，如圖1-2（b）所示。對(duì)于無(wú)耗線（R1=0,G1=0其等效Z1Z1Z1Z1（a）等效電路b）分布參數(shù)電路c）無(wú)耗線等效電路有了上述等效電路，就容易解釋傳輸線上的電壓、電流不相同的現(xiàn)象。參看圖1-2（b由于aa＇和bb＇之間有串聯(lián)電阻存在，兩處的阻抗不相等，因而兩處的電壓也不想等；由于線間并聯(lián)回路的存在，通過(guò)a和b點(diǎn)的電流也不相同。同時(shí)還可以看出，當(dāng)接通電源后，電源通過(guò)分布電感逐次向分布電容充電，并形成向負(fù)載傳輸?shù)碾妷翰ê碗娏鞑ā＞褪钦f(shuō)，電壓和電流是以波的形式在傳輸線上傳輸，并將能量或信號(hào)從電源傳送至負(fù)載。當(dāng)射頻傳輸線終端短路時(shí)信號(hào)為全反射。EQ\*jc3\*hps34\o\al(\s\up11(反射點(diǎn)的反射電壓),反射點(diǎn)的入射電壓)即電壓駐波比無(wú)窮大）無(wú)耗短路線的駐波特性當(dāng)射頻傳輸線終端開路時(shí)，信號(hào)為全反射。1-Γ無(wú)耗開路線的駐波特性當(dāng)射頻傳輸線終端阻抗ZL完全等于傳輸線特性阻抗Z0時(shí)，信號(hào)無(wú)反射，電壓反射系數(shù)Γ=0，1-ΓZLZLZ0當(dāng)射頻傳輸線阻抗ZL不完全等于傳輸線特性阻抗Z0時(shí)，信號(hào)有局部反射，電壓反射系數(shù)0<Γ<1。電壓駐波比在工程上常用回波損耗RL表示，對(duì)應(yīng)關(guān)系如下表：相應(yīng)公式在各種反射系數(shù)下，電壓駐波的分布如圖（1-3）所示。駐波有若干重要特性，歸結(jié)如下：1.駐波最大點(diǎn)或最小點(diǎn)之間的距離為λg/2，電壓的最大點(diǎn)對(duì)應(yīng)于電流的最小點(diǎn)，反之，電壓的最小點(diǎn)對(duì)應(yīng)于電流的最大點(diǎn)。2.如終端開路，短路或?yàn)榧冸娍?，則沿線電壓和電流間相角差為90o，如終端為一阻抗，則沿線的電在電壓最大處的輸入電阻為最大電阻，電壓最小點(diǎn)的電阻為最小電阻。XXXε為介質(zhì)的介電常數(shù)r3）帶狀線，又稱三板線、板線或介質(zhì)夾層線帶狀線的結(jié)構(gòu)及場(chǎng)分布4）同軸線向帶狀線演化微帶線的結(jié)構(gòu)及電磁場(chǎng)分布這是一種非對(duì)稱性雙導(dǎo)體平面?zhèn)鬏斚到y(tǒng)，它具有一個(gè)中心導(dǎo)體帶條和一個(gè)接地板，可以看成是由平行雙線演變而來(lái)的，在雙導(dǎo)體中間放一導(dǎo)體平面構(gòu)成鏡像，再去掉一根圓柱導(dǎo)體就變成微帶線，如下圖：123456789極低頻（ELF）超低頻（SLF）特低頻（ULF）甚低頻（VLF）低頻（LF）甚高頻（VHF）特高頻（UHF）極高頻（EHF）至高頻（含上限、不含下限）極長(zhǎng)波超長(zhǎng)波特長(zhǎng)波甚長(zhǎng)波分米波厘米波微波毫米波絲米波（含下限、不含上限）ITU以及各國(guó)家無(wú)線電主管部門為移動(dòng)業(yè)務(wù)劃分和分配了多個(gè)頻段。考慮到無(wú)線電波傳播的特點(diǎn)，移動(dòng)業(yè)務(wù)使用的頻段主要都在3GHz以下。確定移動(dòng)通信工作頻段可從以下幾方面來(lái)考慮：①電波傳播特性；②環(huán)境噪聲及干擾的影響；③服務(wù)區(qū)范圍、地形和障礙物影響以及建筑物的滲透性能；④設(shè)備小型化；⑤與已經(jīng)開發(fā)的頻段的干擾協(xié)調(diào)和兼容性；⑥用戶需求及應(yīng)用的特點(diǎn)。根據(jù)ITU的規(guī)定，在5GHz以下，劃分給陸地移動(dòng)業(yè)務(wù)的主要頻率表1.2ITU5GHz以下陸地移動(dòng)通信的主要頻率范圍（MHz）（與廣播共用）（與廣播共用）（與廣播共用）（與廣播共用）（與廣播共用）在民用的移動(dòng)通信中，用于蜂窩移動(dòng)通信使用的頻段具體安排如下：移動(dòng)臺(tái)發(fā)移動(dòng)臺(tái)發(fā)基站發(fā)，共6MHz數(shù)字CDMA系統(tǒng)頻率安排如下：移動(dòng)臺(tái)發(fā)移動(dòng)臺(tái)發(fā)EQ\*jc3\*hps31\o\al(\s\up16(1),1)EQ\*jc3\*hps31\o\al(\s\up16(7),8)EQ\*jc3\*hps31\o\al(\s\up16(1),0)EQ\*jc3\*hps31\o\al(\s\up16(0),5)EQ\*jc3\*hps31\o\al(\s\up16(1),1)EQ\*jc3\*hps31\o\al(\s\up16(7),8)EQ\*jc3\*hps31\o\al(\s\up16(8),8)EQ\*jc3\*hps31\o\al(\s\up16(5),0)EQ\*jc3\*hps31\o\al(\s\up16(MH),MH)EQ\*jc3\*hps31\o\al(\s\up16(z),z)EQ\*jc3\*hps31\o\al(\s\up16(移動(dòng)臺(tái)),基站發(fā))目前正趨于實(shí)用化的第三代移動(dòng)通信，即IMT-2000。其使用的核心頻段為移動(dòng)臺(tái)發(fā)基站發(fā)移動(dòng)臺(tái)發(fā)為滿足第三代（3G）蜂窩移動(dòng)通信技術(shù)和業(yè)務(wù)發(fā)展的需求，中國(guó)于2002年對(duì)3G系統(tǒng)使用的頻譜①第三代公眾蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)的主要工作頻段：②第三代公眾蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)的補(bǔ)充工作頻段：時(shí)分雙工(TDD)方式：2300~2400MHz，與行）作為GSM-R（EGSM）系統(tǒng)使用的頻段；為滿足射頻電子標(biāo)簽業(yè)務(wù)發(fā)展的需要，將840~845MHz和近代的陸地移動(dòng)通信系統(tǒng)，也稱為蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)；自80年代起，已歷經(jīng)三代。第一代的主要特③頻率復(fù)用的蜂窩小區(qū)組網(wǎng)方式和越區(qū)切換；④無(wú)線信道的隨機(jī)變參特征使無(wú)線電波受多徑快衰落和陰影慢衰落的影響⑤環(huán)境噪聲和多類電磁干擾的影響；⑥無(wú)法與固定網(wǎng)迅速向數(shù)字化推進(jìn)相適應(yīng)，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)很難開展；第二代蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)以數(shù)字傳輸方式實(shí)現(xiàn)話音和低速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，以GSM為主,IS-95CDMA為輔。主要商用時(shí)間從90年代中期開始到現(xiàn)在。①低速率話音編碼技術(shù)和數(shù)字調(diào)制；②每載波多路、時(shí)分多址或碼分多址接入；④與固定網(wǎng)向數(shù)字化推進(jìn)相適應(yīng)，具有中低速數(shù)據(jù)承載業(yè)務(wù)能力；⑤先進(jìn)的開放的技術(shù)規(guī)范（如A接口和U接口有利于形成既競(jìng)爭(zhēng)又相互促進(jìn)的機(jī)制；第三代蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)以更高速的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和更好的頻譜利用率為目標(biāo)，采用寬帶CDMA為主流技術(shù)，目前已形成三種空中接口標(biāo)準(zhǔn)，即WCDMA、TD-SCDMA和CDMA2000。今后十年內(nèi)將逐步替代第二代系統(tǒng)而成為主流。①新型的調(diào)制技術(shù)，包括多載波調(diào)制和可變速率調(diào)制技術(shù)；⑥多用戶檢測(cè)技術(shù)以消除和降低多址干擾；⑦可與固定網(wǎng)中的電路交換和分組交換網(wǎng)很好地相適“雙工”（Duplexer）是相對(duì)于“單工”而言的收發(fā)信機(jī)工作方式。在無(wú)線對(duì)講（集群）電話問世之初，由于技術(shù)及成本因素，發(fā)信機(jī)采用了“按下講話”的方式，即有一個(gè)通話按鈕，按下時(shí)表示發(fā)信，進(jìn)步和制造成本的下降，使雙工濾波器能夠在各類工作頻段都能隨意使用，從而使無(wú)線對(duì)講電話也能像固定電話那樣同時(shí)接收和發(fā)送，不需要在講話時(shí)按下按鈕,這種通話方式就是“雙工”方式?！岸嘀贰保∕ultiAccess）是指在多信道共用系統(tǒng)中，終端用戶選擇通信對(duì)象的傳輸方式，在陸地蜂為了便于計(jì)算，發(fā)信功率單位也可用“毫瓦”（mW）表示，同樣任何一個(gè)無(wú)線通信接收機(jī)能否正常工作，不僅取決于所能獲得的輸入信號(hào)的大小，而且也與其內(nèi)部噪聲以及外部噪聲和干擾的大小有關(guān)。接收機(jī)內(nèi)部噪聲也稱為熱噪聲，它是由電子運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的，其定義是指當(dāng)溫度為290°K（17°C）時(shí)，由接收機(jī)通帶（通常由接收機(jī)中頻帶寬所決定）所截獲的熱噪聲功率電平。No=KTB（W）接收機(jī)帶寬如用dBW表示，可寫為接收機(jī)底噪：熱噪聲+NF（接收機(jī)噪聲系數(shù)）接收靈敏度:接收機(jī)底噪+C/I(載干比)由于半波偶極天線的特性阻抗是73.13Ω,而移動(dòng)通信接收機(jī)的輸入阻抗通常為50Ω,因此，接收機(jī)的輸入開路電壓λ例如：對(duì)于900MHz頻段，λ=0.33m，當(dāng)采用半波偶極天線時(shí)，輸入電壓A與接收?qǐng)鰪?qiáng)E之間的關(guān)若采用其他增益天線，只需加上該天線相對(duì)于半波偶極天線的增益GD即可。對(duì)于移動(dòng)通信系統(tǒng)，按慣例是以電動(dòng)勢(shì)（開路電壓）作為靈敏度指標(biāo)值。因此，其電壓與功率的換A2Pi=RGSM系統(tǒng)的語(yǔ)音編碼采用規(guī)則脈沖激勵(lì)——長(zhǎng)期線性預(yù)測(cè)（RPE—LTP）編譯碼方式，根據(jù)速率不同可以分為全速率和半速率兩種信道。當(dāng)編碼器每20ms取樣一次，線性預(yù)測(cè)聲域分析抽頭為8時(shí)，輸GSM系統(tǒng)是一個(gè)TDMA時(shí)分多址系統(tǒng)，在G網(wǎng)作功率規(guī)劃時(shí)，是以相對(duì)恒定的BCCH信道功率作為參考功率進(jìn)行規(guī)劃的。對(duì)于話音信道的功率是可變化的。G網(wǎng)上行傳輸方向，在隨機(jī)接入信道（RACH）上傳送，用于移動(dòng)用戶（通過(guò)基站）向網(wǎng)絡(luò)提出接由于移動(dòng)臺(tái)距基站的距離是可變的，因而其傳播時(shí)延也是變動(dòng)的，為了保證基站接收機(jī)能夠準(zhǔn)確地接收任一移動(dòng)臺(tái)的申請(qǐng)，故在接入信道尾部設(shè)立較長(zhǎng)的防護(hù)段，稱為擴(kuò)展保護(hù)期，占68.25比特，約但是，保護(hù)期的增加實(shí)際上是增加了傳輸開銷，也即降低了信息傳輸速率，因此，G用了自適應(yīng)的幀調(diào)整技術(shù)。一旦移動(dòng)臺(tái)通過(guò)接入信道登記，基站便連續(xù)地測(cè)試傳播時(shí)延，并在慢速輔助控制信道上以2次/秒向移動(dòng)臺(tái)發(fā)出時(shí)間提前量指令，其值為0～233μs，移動(dòng)臺(tái)按此指令進(jìn)行自適應(yīng)幀調(diào)整，使得移動(dòng)臺(tái)向基站發(fā)送的時(shí)間與基站接收的時(shí)隙相一致。從基站的角度看，下行方向延時(shí)3個(gè)時(shí)隙（BP）就可以得到上行方向的結(jié)構(gòu)，也就是上行時(shí)隙與其對(duì)應(yīng)的下行時(shí)隙號(hào)有3個(gè)偏移，這是GSM規(guī)范中規(guī)定的。從移動(dòng)臺(tái)的角度看，為了彌補(bǔ)傳輸時(shí)延變化的影響，用一個(gè)時(shí)間值來(lái)補(bǔ)償傳播時(shí)延，以調(diào)整收發(fā)時(shí)延始終保持在3BP，這個(gè)數(shù)值稱為時(shí)間提前量TA（TimingAdvance）。此時(shí)，從MS的角度看傳播時(shí)延量計(jì)算并通知MS，如下圖所示：TXTXTATX時(shí)間提前量的結(jié)構(gòu)圖隙正常運(yùn)用時(shí)）的小區(qū)覆蓋最大半徑只能是35Km。當(dāng)然，GSM也允許特殊的稀路由狀態(tài)下，將8個(gè)時(shí)隙合并為4個(gè)時(shí)隙，甚至2個(gè)時(shí)隙或1個(gè)時(shí)隙，此時(shí)，允許的小區(qū)覆蓋半徑最大可達(dá)290Km。眾所周知，GSM是以數(shù)字話音業(yè)務(wù)為主的低速率移動(dòng)通信系統(tǒng)，且只能完成電路數(shù)據(jù)交換，遠(yuǎn)不能滿足移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的要求。作為一種改進(jìn)，以現(xiàn)有GSM網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，疊加一個(gè)支持高速分組數(shù)據(jù)傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)，將數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的速率從9.6kb/s提高一個(gè)量級(jí)，從而推出了G除了運(yùn)營(yíng)軟件需相應(yīng)升級(jí)以外，GPRS需對(duì)原有網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行一些改動(dòng)，增加新的設(shè)備如業(yè)務(wù)支持節(jié)點(diǎn)GPRS是移動(dòng)通信技術(shù)和數(shù)據(jù)通信技術(shù)的完美結(jié)晶，它可以在保證話音業(yè)務(wù)的同時(shí)，利用無(wú)線信道的空閑資源完成分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，大大地提高了GSM無(wú)線頻率資源的利用率。理論上講，如果將每個(gè)載頻8個(gè)全速率時(shí)隙都用來(lái)傳送數(shù)據(jù)的話，最高可以提供171kb/s的傳輸速率。但實(shí)際上由于受容量和調(diào)制方式的限制，其速率一般也只能到幾十kb/s。GPRS定義了四種不同的編碼方案，即稱為CS-1到雖然GPRS采用了多時(shí)隙操作模式，但也只能將傳輸速率提高到幾十kb/s，受限制的主要因素在于GMSK的調(diào)制方式。為了進(jìn)一步提高GSM系統(tǒng)的容量，歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)（ETSI）推出了一種增強(qiáng)數(shù)EDGE系統(tǒng)引入了多電平調(diào)制方式——8PSK調(diào)制，使用戶數(shù)據(jù)信道每時(shí)隙的比特率從22.8kb/s提盡管EDGE理論上可以達(dá)到的最高碼率約每幀560kb/s,但實(shí)際上它還要受移動(dòng)速度的限制,隨著速度通信：微波接力、衛(wèi)星、移動(dòng)通信……移動(dòng)通信：集群、尋呼、無(wú)繩、蜂窩……）；400MHzis~集中性更強(qiáng)集中性更強(qiáng)“扇形天線”中的反射板將能量聚焦到一個(gè)方向，進(jìn)一步提高了天線的增益。在這個(gè)例子中，扇形天線的增益比單一偶極子的增益為：dBi：用點(diǎn)源天線(i)作為標(biāo)準(zhǔn)天線上旁瓣抑制上旁瓣抑制(dB)上旁瓣上旁瓣上旁瓣上旁瓣上旁瓣上旁瓣機(jī)械下傾角立體下傾圖目的是盡可能減少后向輻射功率，減少對(duì)其他基站的干擾為實(shí)現(xiàn)良好的性能，阻抗需達(dá)到匹配狀態(tài)駐波比（VSWR）:VoltageSta那么，駐波比差，到底有哪些壞處？在工程上可況下測(cè)的；有了反射功率，就增大了能量損減小的輻減小輻射功 不要盲目一味追求低的駐波比！A、雙極化天線：減少天線數(shù)量Rx1/Tx1/Rx2/Tx2Rx1/Tx1Rx2/Tx2雙極化天線普通天線B、雙極化天線常規(guī)連接方法天天A天A器功器雙功器S當(dāng)S=S’時(shí)，手機(jī)天線與主波束夾角θ’正處于天線波束零點(diǎn)，此時(shí)手機(jī)天線處照射功率為0；同樣當(dāng)手機(jī)處于S=S’’時(shí)，也收不到信號(hào)，這就是有好的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，更不會(huì)有高質(zhì)量的無(wú)線移動(dòng)通信服務(wù)。遠(yuǎn)場(chǎng)距離內(nèi)有阻擋物/反射物影響一/二副天線——分集效果-1--2-變形，必然產(chǎn)生越區(qū)覆蓋；而電下傾時(shí)，水平方向圖基本保持不變。機(jī)械下傾10°機(jī)械下傾由此可看出采用機(jī)械下傾天線在網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中所存在的問題，也可看出采用電下傾天線在性能上遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于機(jī)械下傾天線。-3-陸地移動(dòng)通信中無(wú)線電波傳播有兩個(gè)最顯著的特點(diǎn)：第一、隨著移動(dòng)體的行進(jìn)，由于建筑物、樹林、起伏的地形及其他人為的、自然的障礙物的連續(xù)變化，接收信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)會(huì)產(chǎn)生兩種衰落，即多徑快衰落和陰影慢衰落。前者是快速的微觀變化，故稱之為快衰落；后者是緩慢的宏觀變化，是由阻擋物引起的陰影效應(yīng)所造成的慢衰落。這兩種衰落疊加在一起就是陸地移動(dòng)通信電波傳播的主第二、在城市環(huán)境中，衰落信號(hào)的平均場(chǎng)強(qiáng)與自由空間或光滑球面?zhèn)鞑ハ啾纫〉枚?，并且接收信?hào)的質(zhì)量還要受到環(huán)境噪聲的嚴(yán)重影響。通常移動(dòng)通信電波傳播的路徑（中值）損耗與距離和頻率有關(guān)，與收發(fā)天線的高度有關(guān)，也與地形地貌有關(guān)。各類場(chǎng)強(qiáng)預(yù)測(cè)模式都是人工模型，就是以某些特定的地形為基礎(chǔ)，經(jīng)過(guò)大量測(cè)試及計(jì)算機(jī)模擬分析以后提出的參考標(biāo)準(zhǔn)，隨后再加以修正。當(dāng)工作頻率確定以后，在特定的天線高度下，人工傳播模型都有三個(gè)特征值：斷點(diǎn)、斜率和附加修正因子。dLP=A+Blg0+CA——當(dāng)d=d0時(shí)的路徑中值損耗，d0即為斷點(diǎn)-4-B——路徑（中值）損耗隨距離而變化的斜率（衰減因子）C——對(duì)地形地貌的修正因子在移動(dòng)通信傳播環(huán)境中，到達(dá)移動(dòng)臺(tái)天線的信號(hào)不是單一路徑，而是來(lái)自許多路徑的眾多反射波的合成。由于電波通過(guò)各個(gè)路徑的距離不同，因而各條路徑的反射波到達(dá)的時(shí)間不同，相位也不同。不同相位和幅度的多個(gè)信號(hào)在接收端疊加，有時(shí)同相增強(qiáng)，有時(shí)反相減弱。這樣，接收信號(hào)的幅度將急劇變化，即產(chǎn)生了衰落。這種衰落是由多徑傳播所引起的，稱為多徑快衰落。它的變化速率與移動(dòng)體行進(jìn)速度及工作頻率（波長(zhǎng)）有關(guān)，其變化范圍可達(dá)數(shù)十分貝。衰落的平均速率為2v/λ（v為車速大量統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，絕大多數(shù)的多徑衰落遵循瑞利（Raxleigh）分布。一般來(lái)說(shuō)，模擬移動(dòng)通信系統(tǒng)主要考慮接收信號(hào)幅度的變化；而數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)還需考慮信號(hào)在第二代和第三代數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)中，都采用了以下三個(gè)措施減少多徑快衰落加信號(hào)的冗余度，并進(jìn)行時(shí)間分集；②利用快速功控和（接收和/或發(fā)信）分集緩解功率損失；③使用多個(gè)Rake接收指峰進(jìn)行多徑分集接收，更好地集中能量。在移動(dòng)通信傳播環(huán)境中，電波在傳播路徑上遇到起伏的山丘、建筑物、樹林等障礙物阻擋，形成電波的陰影區(qū)，就會(huì)造成信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)中值的緩慢變化，引起衰落。通常把這種現(xiàn)象稱為陰影效應(yīng)，由此引起的衰落又稱為陰影慢衰落。另外，由于氣象條件的變化，電波折射系數(shù)隨時(shí)間的平緩變化，使得同一地點(diǎn)接收到的信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)中值也隨時(shí)間緩慢地變化。但因?yàn)樵陉懙匾苿?dòng)通信中隨著時(shí)間的慢變化遠(yuǎn)小于隨地形的慢變化，因而常常在工程設(shè)計(jì)中忽略了隨時(shí)間的慢變化，而僅考慮隨地形的慢變化。慢衰落的速率與頻率無(wú)關(guān)，主要取決于阻擋物的尺寸和結(jié)構(gòu)以及收發(fā)天線的高度和移動(dòng)體的速度；而慢衰落的深度取決于信號(hào)頻率和阻擋物的材質(zhì)。大量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，陰影衰落服從對(duì)數(shù)—正態(tài)分布，正態(tài)分布有兩個(gè)特征值，即-5-均值(μ)和偏差(σ),按照對(duì)數(shù)—正態(tài)分布的特征可知，當(dāng)覆蓋區(qū)邊緣的接收?qǐng)鰪?qiáng)中值恰巧等于均值(μ)時(shí)，系統(tǒng)接收?qǐng)鰪?qiáng)沒有余量，只能保證覆蓋區(qū)邊緣50%在移動(dòng)通信系統(tǒng)的無(wú)線工程設(shè)計(jì)中，必須提供接收?qǐng)鰪?qiáng)的余量才能保證更多地點(diǎn)的可通率，這個(gè)余量與偏差(σ)有關(guān)。按對(duì)數(shù)—正態(tài)分布規(guī)律0σ覆蓋區(qū)邊緣可通率（%）而σ值根據(jù)不同地形特征由實(shí)測(cè)得到，也可根據(jù)國(guó)際電聯(lián)的相關(guān)推薦數(shù)據(jù)進(jìn)行比所謂自由空間是指相對(duì)介電常數(shù)和相對(duì)磁導(dǎo)率均恒為1的均勻介質(zhì)所存在的空間，這相當(dāng)于一個(gè)真空的空間，在360°的球體具有各向同性，電導(dǎo)率為零等特性。自由空間傳播與真空傳播一樣，只有擴(kuò)散損耗的色散等等現(xiàn)象，其傳播速度等于光速，因此，自由空間是一種科學(xué)的抽象，但它可以作為實(shí)際傳播模式的參考。特別在室內(nèi)視線可見的范圍內(nèi)，其傳播模式非常接近于自自由空間的路徑中值損耗d：收發(fā)天線間距（km）為第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)中城市宏小區(qū)傳播模型。-6-前述奧村模式工作頻率的上限只有1500MHz。因此，歐洲科學(xué)和技術(shù)研究協(xié)會(huì)式中，CM為大城市中心校正因子。在中小城市和郊區(qū)，CM=0，在市中心，CM=3dB隨著3G的問世，微小區(qū)覆蓋更顯重要，我們介紹兩種傳播模型該模型廣泛用于建筑物高度近似一致的市、郊小區(qū)，該模型考慮了自由空間損耗、從建筑物頂?shù)浇置娴膿p耗以及街道走向?qū)﹄姴▊鞑ニズ牡挠绊?。如圖所示為該模型的傳播示意圖①①低基站天線情況如果電波在街道形成的峽谷中存在一個(gè)自由的視距可見（LOS）路徑的話，它與自由空間的傳播特性是有差別的。②高基站天線傳播LLLL式中，bf為自由空間損耗，即LL=L=hR+LhRL>hmLori為街道方向因子，即電波方向與街道方向之夾角。-10～-10～+2.50°≤φ-7-Lori-8-35°≤φ<55°55°≤φ<90°Lmsd為多重屏繞射損耗L其中bsh和基站天線相對(duì)于建筑物高度有關(guān)ΔhΔhbab/hRhR：3×樓層數(shù)+屋頂參數(shù)hb＞hRhbhb≤hRhRhb＞hRhb≤hR樹木密度適中的中等城市和郊區(qū)中心大城市中心——雙線模型雙線模型的基本假設(shè)是：從發(fā)射天線到接收天線有兩條路徑，即視距可見直-9-達(dá)波和地面反射波。其路徑損耗為收發(fā)之間距離d的函數(shù)，并且可以用3條不同斜率的線段來(lái)表示。雙線模型中首先要確定一個(gè)突發(fā)點(diǎn)，即發(fā)射天線到該點(diǎn)的距離恰好是從發(fā)射到接收的第一菲涅爾半徑橢球碰到地面的那一點(diǎn)的距離。d≥4db對(duì)于建筑物相對(duì)較少的微小區(qū)，采用雙線模型是比較合適的。電波傳播模型相應(yīng)多種多樣。本文著重介紹在測(cè)試的基礎(chǔ)上總結(jié)出來(lái)的三種傳播模型，可供移動(dòng)通信室覆蓋預(yù)測(cè)參考用。1）室內(nèi)小尺度路徑損耗室內(nèi)小尺度路徑損耗是指短距離、短時(shí)間內(nèi)快速衰落（衰落深度達(dá)20~40dB)表示近地參考距離（d0=3~10λ),自由空間衰減值Xδ表示標(biāo)準(zhǔn)偏差6（3~14）的正態(tài)隨機(jī)變量這一模型靈活性很強(qiáng)，預(yù)測(cè)路徑損耗與測(cè)量值的標(biāo)準(zhǔn)偏差為4dB衰減因子模型表達(dá)式-10-n在室內(nèi)可以認(rèn)為是自由空間受限的傳播路徑，這一模型靈活性很強(qiáng)，預(yù)測(cè)路徑損耗與測(cè)量值的標(biāo)準(zhǔn)偏差為4dB，其傳播模型表達(dá)式為：由于室內(nèi)傳播非常復(fù)雜，預(yù)測(cè)出的場(chǎng)強(qiáng)和實(shí)際測(cè)量值存在一定偏差，工程設(shè)計(jì)測(cè)值對(duì)傳播模型進(jìn)行修正。通常，在進(jìn)行項(xiàng)目設(shè)計(jì)時(shí)，我們會(huì)得到一個(gè)數(shù)據(jù)，即所需覆蓋區(qū)邊緣的可通率和最與這個(gè)數(shù)據(jù)有關(guān)的技術(shù)指標(biāo)主要是：*接收機(jī)靈敏度SV（dBm*在實(shí)際噪聲環(huán)境中的惡化量d（dB*對(duì)覆蓋區(qū)及其邊緣的可通信概率（%）這些參數(shù)之間的關(guān)系可用下式表示：V—接收機(jī)靈敏度指標(biāo)值（dBm）d—在實(shí)際噪聲環(huán)境中的惡化量d（dB）σ—陰影慢衰落的偏差值（dB）x—與覆蓋區(qū)邊緣的可通率有關(guān)的系數(shù)射頻輸入端所需的最低信號(hào)電平，通常用功率電平（dBm）表示。當(dāng)一個(gè)接收機(jī)置于實(shí)際通信環(huán)境中時(shí)，由于噪聲及多徑衰落的影響，其誤碼性能將被惡化，此時(shí)，為了保證誤碼性能達(dá)到系統(tǒng)的要求，就必須加大射頻輸入端的-11-信號(hào)電平到SV+d，d值即實(shí)際環(huán)境中由于噪聲和多徑衰落造成的惡化量。接下來(lái)的問題是，當(dāng)覆蓋區(qū)邊緣信號(hào)電平達(dá)到接收機(jī)需要的最低輸入保護(hù)電平答案是能保證，但不能完全保證。因?yàn)橐苿?dòng)通信的電波傳播陰影慢衰落特性，服從對(duì)數(shù)—正態(tài)分布。因此必須具有一定的衰落余量才能保證需要的通信效果，在工程上歸結(jié)為覆蓋區(qū)邊緣或整個(gè)覆蓋區(qū)的可通信概率。通信概率與系統(tǒng)余量的關(guān)系見下圖：當(dāng)系統(tǒng)余量為0時(shí)，覆蓋區(qū)邊緣可通概率為50%當(dāng)系統(tǒng)余量為1σ時(shí)，覆蓋區(qū)邊緣可通概率為84%當(dāng)系統(tǒng)余量為2σ時(shí)，覆蓋區(qū)邊緣可通概率為97%當(dāng)系統(tǒng)余量為3σ時(shí)，覆蓋區(qū)邊緣可通概率為99.7%當(dāng)系統(tǒng)余量為1.28σ時(shí)，覆蓋區(qū)邊緣可通概率為90%接收靈敏度、最低功率電平與覆蓋區(qū)位置百分比關(guān)系6dB時(shí)，如果需要覆蓋區(qū)邊緣可通率為90%，其最低信號(hào)功率電平應(yīng)為：由于無(wú)線覆蓋區(qū)工程設(shè)計(jì)涉及諸多參數(shù)，且上、下行也有較大區(qū)別，因此，在無(wú)線覆蓋區(qū)設(shè)計(jì)中需進(jìn)行全鏈路預(yù)算，其目的主要是：③對(duì)于3G系統(tǒng)，還需驗(yàn)證不同數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)（同等的QOS）鏈路的平衡問題。-12-實(shí)際的路徑損耗中值（按確定的損耗模式）相比較。允許最大路徑損耗=發(fā)射功率+發(fā)信天線增益+收信天線增益+軟切換增益-接收靈敏度－干擾儲(chǔ)備－饋線等附加損耗-人體損耗－陰影（慢）衰落儲(chǔ)備≥按確定模式計(jì)算的實(shí)際路徑損耗中值所謂電磁兼容性，是指電子設(shè)備或系統(tǒng)工作在指定的環(huán)境中，不致由于無(wú)意的電磁輻射而遭受或引起不能容忍的性能下降或發(fā)生故障的抑制能力。電磁兼容的反面即電磁干擾，欲解決電磁兼容性問題，必須從分析系統(tǒng)和系統(tǒng)間從無(wú)線信號(hào)的干擾產(chǎn)生的機(jī)理來(lái)看，應(yīng)該將干擾分為如下幾類：（1）同信道干擾與有用信號(hào)載頻相同的無(wú)用信號(hào)對(duì)有用信號(hào)接收機(jī)造成的干擾均稱為同信道干擾，也可稱為同頻干擾；（2）鄰道干擾由相鄰信道的信號(hào)發(fā)射功率落入相鄰信道的接收機(jī)通帶內(nèi)造（3）帶外干擾由發(fā)射機(jī)的諧波或雜散輻射落到有用信號(hào)接收機(jī)通帶內(nèi)所造成的干擾稱為帶外干擾，也可稱為帶外雜散干擾；（4）互調(diào)干擾包括發(fā)射機(jī)互調(diào)干擾和接收機(jī)互調(diào)干擾。當(dāng)多部發(fā)射機(jī)載頻信號(hào)落入另一部發(fā)射機(jī)時(shí)，由于在非線性作用下相互調(diào)制，產(chǎn)生不需要的組合頻率產(chǎn)物，從而對(duì)與這些組合頻率相同的接收機(jī)造成干擾，稱為發(fā)射機(jī)互調(diào)干擾；當(dāng)多個(gè)強(qiáng)信號(hào)同時(shí)進(jìn)入一部接收機(jī)時(shí)，在接收機(jī)非線性作用下產(chǎn)生組合頻率產(chǎn)物，落入接收機(jī)通帶內(nèi)所造成的干擾，稱-13-（5）阻塞干擾當(dāng)接收機(jī)收到一個(gè)強(qiáng)干擾信號(hào)時(shí)，會(huì)使其靈敏度降低，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成通信中斷，稱為阻塞干擾；（6）來(lái)自工、科、醫(yī)等非無(wú)線電設(shè)備的干擾一些非無(wú)線電設(shè)備在運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的無(wú)線電波輻射，對(duì)無(wú)線電臺(tái)（站）會(huì)產(chǎn)生有害干擾，稱為非無(wú)線電設(shè)備輻射干擾。主要包括工業(yè)用的高頻爐，熱合機(jī)，高壓電線，發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)等；交通工具如摩托車，汽車，電車，輪船點(diǎn)火系統(tǒng)等；醫(yī)療用高頻設(shè)備，X光機(jī)以及在移動(dòng)通信系統(tǒng)中，通信鏈路對(duì)于上述六類干擾和噪聲的影響都需要協(xié)調(diào)。分析它們之間的電磁干擾將是移動(dòng)通信建設(shè)和運(yùn)營(yíng)部門迫在眉睫的重大課題。顧名思義，當(dāng)接收機(jī)接收到的無(wú)用信號(hào)的頻率與有用信號(hào)相同時(shí)，即稱為同頻干擾。在蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)中，相同的頻率在隔開一段距離以后被重復(fù)使用，這一原理是蜂窩系統(tǒng)的精髓所在，也是解決系統(tǒng)容量和提高頻譜利用率的根本途徑。但由此帶來(lái)的問題是系統(tǒng)內(nèi)的同頻干擾。為了使系統(tǒng)能正常工作，由于頻率復(fù)用引起的同頻干擾必須是足夠小以至于可以被忽略或者至少不影響正常的通信。在G網(wǎng)中，通常將整個(gè)頻段分成若干頻率組k，對(duì)應(yīng)分配到各小區(qū)；頻率分組愈多，整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)同頻小區(qū)的間隔就愈大，同頻干擾就愈小，但每區(qū)頻道數(shù)將減少，使話務(wù)量也隨之降低。合理的方式是在滿足同頻干擾保護(hù)比的前提下將k值降至最低，在全向天線狀態(tài)下，K與同頻復(fù)用距離D的關(guān)系是：式中：D為同頻小區(qū)中心間距r為小區(qū)半徑k即頻率復(fù)用系數(shù)Drr同頻復(fù)用保護(hù)距離主要取決于同頻干擾保護(hù)比（C/I）值，它與要求的信號(hào)質(zhì)量、-14-傳播環(huán)境、要求的信號(hào)通信概率等因素有關(guān)。如果假定區(qū)內(nèi)電波傳播衰減與距離呈4CI= 3ICCC因此，當(dāng)不帶跳頻時(shí)（I=12dBk=3已趨極限。在C網(wǎng)和即將投入商用的3G系統(tǒng)中，由于采用了直接擴(kuò)頻碼分多址技術(shù)，其基礎(chǔ)是使用一組正交（或準(zhǔn)正交）的偽隨機(jī)碼噪聲（PN）序列通過(guò)相關(guān)處理實(shí)現(xiàn)選址的功能。它所采用的擴(kuò)頻技術(shù)把原始信號(hào)的帶寬變換成帶寬寬得多（幾百或幾十倍）的類噪聲信號(hào)。因此在接收端僅有用信號(hào)為窄帶譜，而其余同頻的無(wú)用信號(hào)均為寬帶譜，也就是說(shuō)各類信號(hào)呈現(xiàn)的特征是一個(gè)類噪聲的信號(hào)和諸多寬帶白噪聲。因此，碼分系統(tǒng)的相鄰小區(qū)的載頻可以是相同的，即k=1.33，而對(duì)碼分系統(tǒng)的同頻干擾的分析將歸結(jié)白噪聲的提高。相鄰頻道干擾簡(jiǎn)稱鄰道干擾，它主要取決于接收機(jī)中頻濾波器的選擇性和發(fā)信機(jī)在相鄰頻道通帶內(nèi)的邊帶噪聲。在3G系統(tǒng)內(nèi)，由于有多個(gè)運(yùn)營(yíng)商共同運(yùn)營(yíng)，如果在一個(gè)小區(qū)內(nèi)有幾個(gè)運(yùn)營(yíng)商且它們的工作頻道恰巧相鄰的話，則當(dāng)基站站址選擇不當(dāng)時(shí)，會(huì)引起較嚴(yán)重的鄰道干擾。鄰道干擾比（ACIR）取決于相鄰信道選擇性（ACS）以及發(fā)信機(jī)鄰道輻射功率鄰道干擾比（ACIR）也是兩個(gè)相鄰載波之間的耦合度。在數(shù)值上可表示為：在WCDMA上行系統(tǒng)中，性能要求見下表允許的最大相鄰信道泄漏功率比允許的最大相鄰信道泄漏功率比移動(dòng)臺(tái)（ACS）基站（ACLR）相鄰狀況第一相鄰付載波第一相鄰付載波鄰道干擾比ACIR信道間隔這個(gè)數(shù)值可以用來(lái)計(jì)算小區(qū)內(nèi)基站接收機(jī)噪聲電平的增加。-15-兩個(gè)或多個(gè)信號(hào)經(jīng)過(guò)非線性傳輸電路后，將產(chǎn)生等間隔的互調(diào)產(chǎn)物，其中尤以奇階特別是三階互調(diào)最為嚴(yán)重，因此，三階互調(diào)就成為討論互調(diào)輻射的主要代表。發(fā)信機(jī)末級(jí)功放是三階互調(diào)產(chǎn)物產(chǎn)生的主要來(lái)源，當(dāng)兩個(gè)系統(tǒng)的發(fā)信天線靠得很近時(shí)，也可能通過(guò)天線來(lái)耦合而引起三階互調(diào)輻射。三階互調(diào)干擾的危害首先取決于其產(chǎn)物與有用信號(hào)頻率之關(guān)系，其次取決于干擾信號(hào)的幅度以及非線性器件本身的線性度。如圖：三階產(chǎn)物的頻率三階產(chǎn)物與主信號(hào)等間隔分布ΔfΔfΔf同樣，當(dāng)收信機(jī)在接收有用信號(hào)的同時(shí)收到二個(gè)或二個(gè)以上具有特殊頻率關(guān)系的無(wú)用信號(hào)時(shí)，由于收信機(jī)前端電路的非線性，當(dāng)無(wú)用信號(hào)足夠大時(shí)，也將產(chǎn)生互調(diào)干如圖，特殊頻率關(guān)系是指兩者間隔相等(Δf）。當(dāng)然Δf的大小可以使無(wú)用信號(hào)在通帶內(nèi)或通帶外都可以產(chǎn)生干擾響應(yīng)，而且無(wú)用信號(hào)無(wú)論是已調(diào)或未調(diào)的都可構(gòu)成三階互調(diào)干擾響應(yīng)。收信機(jī)的三階互調(diào)干擾相應(yīng)將折算為同頻干擾處理，其產(chǎn)物也應(yīng)滿足系統(tǒng)組網(wǎng)所ΔfΔf20無(wú)用信號(hào)有用信號(hào)接收機(jī)除接收有用信號(hào)外，還能收到其他頻率的無(wú)用信號(hào)。這種對(duì)其他無(wú)用信號(hào)-16-這種現(xiàn)象稱為接收機(jī)靈敏度抑制或強(qiáng)干擾阻塞。強(qiáng)干擾無(wú)用信號(hào)可以來(lái)自發(fā)信機(jī)的雜散輻射，但大部分情況是來(lái)自其他系統(tǒng)的信號(hào)輻射，特別對(duì)于終端處于運(yùn)動(dòng)狀況的移動(dòng)通信系統(tǒng)而言更甚。產(chǎn)生靈敏度抑制或阻塞的主要原因，是由于干擾信號(hào)足夠高，使接收機(jī)產(chǎn)生自動(dòng)增益控制，或者由于接收機(jī)的高放和/或混頻級(jí)進(jìn)入飽和狀態(tài)，使接收機(jī)對(duì)有用信號(hào)的增益進(jìn)入非線性，從而導(dǎo)致接收機(jī)靈敏度降低甚至阻塞。我們已經(jīng)闡明了dBm或dBW都是用分貝數(shù)表示的絕對(duì)功率電平值，它通常，發(fā)信機(jī)的雜散輻射，鄰道輻射和互調(diào)輻射功率電平可以用絕對(duì)值（dBm）來(lái)表示，也可以用相對(duì)值（dBc）來(lái)表示。又如：GSM與PHS系統(tǒng)的發(fā)射功率與下行雜散輻射功率如下表所示下行發(fā)射功率下行雜散輻射下行發(fā)射功率下行雜散輻射>1GHz–30dBm率電平表示為-90dBc，計(jì)算時(shí)可以折成絕對(duì)電平發(fā)信機(jī)除了離散型（以脈沖形式出現(xiàn)）雜散、鄰道和互調(diào)輻射外，還有寬帶噪聲輻射；尤其是對(duì)于碼分多址系統(tǒng)，因?yàn)槠浒l(fā)射信號(hào)都以直擴(kuò)偽隨機(jī)碼噪聲序列形式出現(xiàn)，因此研究其寬帶噪聲電平的影響尤其重要。寬帶噪聲的一個(gè)特點(diǎn)是其頻譜延伸很寬，因此，表示寬帶噪聲電平高低需要表明-17-測(cè)試帶寬值，或者為了計(jì)算方便都將它歸一為單位赫茲的噪聲功率電平。例如：XX系統(tǒng)的鄰道輻射噪聲功率為-42dBc/30KHz，該系統(tǒng)發(fā)射功率為+24dBm，則表明該系統(tǒng)的鄰道輻射噪聲功率為-18dBm/30KHz或者為（-如前所述，碼分多址是第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的主流技術(shù)，碼分多址系統(tǒng)是一個(gè)自干擾容量受限系統(tǒng)。上/下行容量與噪聲的增加密切相關(guān)。我國(guó)國(guó)家有關(guān)主管部門在進(jìn)即干擾余量η=10×lg（1-α%）-1信道數(shù)α%：信道負(fù)荷=極限容量信道數(shù)%6α6ηη而對(duì)于TD—SCDMA系統(tǒng)，由于采用了時(shí)分雙工技術(shù)和多用戶檢測(cè)技術(shù)，所有用戶將分配在不同時(shí)隙內(nèi)，所以不能簡(jiǎn)單地采用噪聲提升6dB的準(zhǔn)則進(jìn)行容量估算。通常假定：當(dāng)用戶滿意率為95%時(shí)得到的系統(tǒng)容量假設(shè)為系統(tǒng)的極限容量，此極限容量的75%則設(shè)置為系統(tǒng)正常工作時(shí)的系統(tǒng)容量。當(dāng)一個(gè)通信系統(tǒng)中引入有源器件，例如直放站時(shí),需對(duì)該系統(tǒng)接收機(jī)增加的噪聲進(jìn)行計(jì)算分析，以不影響或很少影響原系統(tǒng)施主基站接收信號(hào)質(zhì)量為準(zhǔn)。-18-NpBTS＝10lg[KTB]+NfBTS直放站輸出的噪聲功率接收機(jī)噪聲系數(shù)帶寬為B(Hz)時(shí)熱噪聲功率電平'直放站的增益直放站的噪聲系數(shù)直放站的增益直放站的噪聲系數(shù)-121dBm+NfREP+GREP在'NpREP=NpREP－LPR→B（直放站至施主基站的傳播損耗）也就是說(shuō)，引入直放站后，基站接收端的總噪聲功率電平NPT應(yīng)為基站底躁聲NpBTS和直放站引入的NpREP的疊加其中，NpBTS=－121dBm+NfBTSN-N+G-LN-N+G-L在工程實(shí)際中，通常NfREP和NfBTS是限定值，因此噪聲增量或總噪聲應(yīng)為（GREP--19-也就是說(shuō)，當(dāng)直放站增益比基站到直放站的傳輸損耗LPR→B小8dB時(shí)，就可以把基站下圖以GREP－LPR→B為橫坐標(biāo)，畫出了該變量與基站噪聲增量ΔNBTS的關(guān)系曲線EQ\*jc3\*hps36\o\al(\s\up0(=),e)EQ\*jc3\*hps36\o\al(\s\up0(=),e)NFN量量增聲6420站雜散輻射限值及其對(duì)900MHz頻段GSM系統(tǒng)鄰頻共用設(shè)臺(tái)要求的通知”中明確指出鑒于兩個(gè)系統(tǒng)之間只有5MHz保護(hù)帶，為了防止對(duì)G網(wǎng)的接收產(chǎn)生有害干擾，必須限值CDMA800的雜散輻射電平。詳細(xì)的指表要求見下表-20-IS-95CDMA系統(tǒng)基站和直放站帶外各頻段雜散輻射限值頻率范圍測(cè)試帶寬極限值檢波方式有效值有效值波器的話，可以使水平間距相對(duì)減小，如下表所示：兩系統(tǒng)天線之間水平距離（兩系統(tǒng)天線之間水平距離（m）>50不需加裝濾波器Hz頻段的雜散輻射TDD方式上行接收特別易受干擾，因此需要對(duì)其進(jìn)行分析。兩個(gè)時(shí)分多址系統(tǒng)都是以脈沖突發(fā)形式發(fā)射功率，屬離散型干擾，這種系統(tǒng)間干擾分析步驟應(yīng)該是：①首先進(jìn)行頻率關(guān)系計(jì)算，或畫出其頻率直方圖，查出是否存在同頻、鄰道及-21-②其次是了解各自的技術(shù)指標(biāo)，包括發(fā)射功率、接收靈敏度、同頻干擾比和雜③如果不存在直接的頻率相互干擾，則也應(yīng)計(jì)算發(fā)射主信號(hào)是否會(huì)造成接收機(jī)阻塞，以及發(fā)射雜散輻射電平是否會(huì)造成同頻干擾的問題。~~為此，我們根據(jù)設(shè)備指標(biāo)列出相關(guān)參數(shù)，見下表：>1GHz-30dBm>1GHz-47dBm-22-①雙WCDMA系統(tǒng)中兩運(yùn)營(yíng)商所用載波間隔為5MHz（即沒有保護(hù)帶）時(shí)，兩系統(tǒng)完全可以共存，而不需要任何隔離措施。d＜R時(shí)，兩系統(tǒng)完全可以共存；但當(dāng)d＝R時(shí)，下行鏈路可滿足要求，但上行鏈路已接近臨界，因此在實(shí)際組網(wǎng)時(shí)應(yīng)適當(dāng)調(diào)整好基站偏置，以減小d值，使系統(tǒng)容量損失減小。統(tǒng)的干擾大，并且受兩系統(tǒng)基站偏置距離d影響明顯。為了使系統(tǒng)容量損失控制在5％的范圍內(nèi)，對(duì)于不同的d值及R值所要求的ACIR見下表。通常為了保證兩系統(tǒng)共存，工程上需要限制ACLR和ACS或者合理選用站址，盡可能使d＜R/2，而不建議兩系統(tǒng)之間留有保護(hù)帶。損失＜5%WCDMA上行鏈路容量損失＜5%損失＜5%WCDMA下行鏈路容量損失＜5%-23-損失＜5%WCDMA上行鏈路容量損失＜5%損失＜5%WCDMA下行鏈路容量損失＜5%全可以共存；當(dāng)d=R時(shí)，系統(tǒng)間可能存在干擾，此時(shí)只需適當(dāng)調(diào)整兩系統(tǒng)基站偏置間距d，而不建議限制設(shè)備指標(biāo)或留保護(hù)帶。2）TD-SCDMATD-SCDMA互干擾對(duì)于TD-SCDMA系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，上行鏈路采用了多用戶檢測(cè)技術(shù)，另外由于每時(shí)隙內(nèi)支持的用戶數(shù)不是很多，所以不能簡(jiǎn)單地采用噪聲提升6dB的準(zhǔn)則進(jìn)行容量的估算智能天線技術(shù)是TD－SCDMA的核心技術(shù)和生命，沒有智能天線的TD－SCDMA系對(duì)于TD—SCDMA的互干擾，為盡量減少容量損失，應(yīng)建議：①采用智能天線，并使系統(tǒng)完全同步；②當(dāng)兩TD—SCDMA系統(tǒng)共站時(shí)，若基站間距不小于5米時(shí)，要求它們的帶外③當(dāng)兩TD—SCDMA系統(tǒng)共存時(shí)，若基站天線可垂直放置，且間距不小于2米④當(dāng)兩TD—SCDMA系統(tǒng)之間不建議留保護(hù)帶。TDD和FDD系統(tǒng)共存最主要的干擾來(lái)自TDD基站對(duì)FDD基站的干擾，雖然可以通過(guò)增大兩大系統(tǒng)基站間的MCL（最低耦合損耗）和ACIR，合理設(shè)置站距和控制小區(qū)半徑等措施來(lái)減少干擾，但并不能消除干擾，為此，建議采取以下措施：——限定設(shè)備的技術(shù)指標(biāo)或外加濾波器當(dāng)TDD系統(tǒng)與FDD系統(tǒng)共存或共站時(shí)，應(yīng)相應(yīng)限定TDD基站的發(fā)射指標(biāo)和*當(dāng)TD—SCDMA與WCDMA共站時(shí)，TD—SCDMA基站在1922.6MHz*當(dāng)TD—SCDMA與WCDMA共存時(shí)，TD—SCDMA基站在1922.6MHz-24-——外加頻率保護(hù)帶*當(dāng)TD—SCDMA與WCDMA共站時(shí)，需要外加16MHz的保護(hù)*當(dāng)TD—SCDMA與WCDMA共存時(shí)，需要外加8MHz的保護(hù)帶；綜上所述，如果TDD與FDD系統(tǒng)在核心頻段上所作的頻率分配如下圖所示，則相互間完全可以達(dá)到共站或共存的目的，使相互干擾控制在允許范圍以內(nèi)。2GHz頻率分配建議PHS系統(tǒng)與TD—SCDMA系統(tǒng)同頻工作時(shí)，PHS系統(tǒng)的發(fā)射信號(hào)對(duì)TD—SCDMA系統(tǒng)全部是干擾，兩系統(tǒng)不能同頻工作。]兩基站之間的隔離度MCL應(yīng)為：MCL=[PHS系統(tǒng)雜散發(fā)射電平]+10lg[帶寬轉(zhuǎn)換因子]G-p－[（3G系統(tǒng)靈敏度）+6dB（3G系統(tǒng)允許噪聲提高量）]MCL可以利用天線拉開間距，插入附加濾波器等方法解決；當(dāng)然，當(dāng)MCL無(wú)法增加例如：當(dāng)PHS與WCDMA共存時(shí)，若PHS系統(tǒng)的最大發(fā)射功率電平為+27dBm，其G-25-②若兩系統(tǒng)需共存，則應(yīng)在自由空間的情況下，兩站之間間隔距離至少應(yīng)大于45通常不建議PHS系統(tǒng)與TD—SCDMA系統(tǒng)的共存，若在特殊情況下需要共存，則應(yīng)GSM系統(tǒng)與3G系統(tǒng)共站或共存時(shí)，由于兩系統(tǒng)間頻率間隔較大，因此：射達(dá)到-67dBm/100KHz時(shí)，一般的附加濾波器很易使兩者共站或共存。站之間的隔離度MCL應(yīng)為：MCL=[GSM系統(tǒng)雜散發(fā)射電平]+10lg[帶寬轉(zhuǎn)換因子]G-p－[（3G系統(tǒng)靈敏度）+6dB（3G系統(tǒng)允許噪聲提高量）]MCL可以利用天線拉開間距，插入附加濾波器等方法解決；當(dāng)MCL無(wú)法加大時(shí)，也可限制GSM系統(tǒng)的雜散發(fā)射電平達(dá)到目的。G①若兩系統(tǒng)需共站，則應(yīng)附加約72dB濾波器。當(dāng)G網(wǎng)多載波(N)同時(shí)發(fā)射時(shí),應(yīng)增②若兩系統(tǒng)共存，則在自由空間情況下，兩站之間間隔距離至少應(yīng)大于224米。③為了降低對(duì)附加濾波器的要求，如果GSM1800雜散發(fā)射電平能提高至-45-26-5．1、目前GSM室內(nèi)覆蓋無(wú)線直放站作信源站點(diǎn)數(shù)量達(dá)60%，WCDMA的建設(shè)中，此類站點(diǎn)太多將導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)上行噪聲被直放站抬高，請(qǐng)問怎么考慮？建議信源多載頻，有容量可以給直放站使用。直放站對(duì)于基站的上行噪聲的抬高是可以控制的，通過(guò)合理的直放站設(shè)計(jì)和調(diào)測(cè)可降低對(duì)基站底噪抬升，基站側(cè)更改相應(yīng)參數(shù)（如：上行接入門限適當(dāng)降低）滿足直放站的接入。輸入端的衰減器，則上行噪聲就不是問題。GSM系統(tǒng)可采用GRRU設(shè)備，此時(shí)GRRU沒有引入上行噪聲的問題。5.2、高層窗邊的室內(nèi)覆蓋信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)難以做到主導(dǎo)，而室內(nèi)窗邊將是數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求的高發(fā)區(qū)答：高層窗邊的室內(nèi)覆蓋信號(hào)強(qiáng)度難以主導(dǎo)，可采用以下方式來(lái)保證室內(nèi)窗邊的室內(nèi)覆蓋(1)降低室外入侵信號(hào)強(qiáng)度降低室外入侵信號(hào)強(qiáng)度是指對(duì)室外天線進(jìn)行優(yōu)化。主要有以下幾種實(shí)現(xiàn)方式:一是適當(dāng)降低室外天線高度,增大室外天線的下傾角,及改變室外天線的方向角;二是室外天線選用賦性天線,電調(diào)天線;三是在滿足室外覆蓋要求下,適當(dāng)降低基站輸出功率。(2)提高室內(nèi)信號(hào)強(qiáng)度增加天線口發(fā)射功率在3G室內(nèi)分布系統(tǒng)建設(shè)中，對(duì)抗室外同頻不同擾碼小區(qū)的信號(hào)入侵，使室內(nèi)小區(qū)成為主導(dǎo)小區(qū)，最直接的方法是提高室內(nèi)天線口的發(fā)射功率，但由于3G頻段高，傳播和穿墻覆蓋能力相對(duì)較差，單純提高天線口發(fā)射功率很難滿足抑制室外入侵信號(hào)的要求。而且統(tǒng)天線口的發(fā)射功率不宜過(guò)大，否則因?yàn)榫嚯x天線口較近的用戶上線時(shí),容易導(dǎo)致基站上行閉塞，而且天線口功率越大，室內(nèi)外泄信號(hào)就更難控制。因此，只建議在一些特殊情況下采用增加天線口發(fā)射功率的方式來(lái)抑制室外信號(hào)的入侵。-27-小功率，多天線的覆蓋方式由于3G頻段高，相對(duì)于2G，空間傳播損耗大，穿墻損耗也大，同時(shí)根據(jù)大量的模擬測(cè)試及試驗(yàn)網(wǎng)驗(yàn)證測(cè)試都表明，在3G室內(nèi)分布系統(tǒng)建設(shè)中，室內(nèi)覆蓋天線不宜穿透兩堵以上要小。而且，實(shí)際工程測(cè)試也表明，在穿墻覆蓋時(shí)，對(duì)天線口發(fā)射功率為0dBm的兩副天的一副天線的覆蓋效果要好，而且兩副小功率的天線覆蓋時(shí),室內(nèi)信號(hào)強(qiáng)度分配更加均勻，同時(shí)由于天線口功率較小，室內(nèi)信號(hào)外泄控制也就更易控制。因此，通常情況下，建議采用“小功