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文檔簡介
第一章與移動通信相關(guān)的射頻知識簡介 1 1.1.1長線和分布參數(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渡 91.2無線電頻段和波段命名 91.3移動通信系統(tǒng)使用頻段 91.4第一代移動通信系統(tǒng)及其主要特點 1.5第二代移動通信系統(tǒng)及其主要特點 1.6第三代移動通信系統(tǒng)及其主要特點 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接收機的熱噪聲功率電平 1.10接收機底噪及接收靈敏度 1.11電場強度、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)計中選用哪個信道的發(fā)射功率作為參考功率 1.14G網(wǎng)的傳輸時延,時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天線在移動通信中的應(yīng)用 2.1.4無線電波 2.1.5無線電波的頻率與波長 2.1.6偶極子 2.1.7頻率范圍 2.1.8天線如何控制無線輻射能量走向 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 33.1陸地移動通信中無線電波傳播的主要特點 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,基本特征及對工程設(shè)計參數(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)信機的(三階)互調(diào)干擾輻射 4.5收信機的互調(diào)干擾響應(yīng) 4.6收信機的雜散響應(yīng)和強干擾阻塞 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直放站對基站的噪聲增量 4.11IS-95CDMA對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)覆蓋無線直放站作信源站點數(shù)量達(dá)60%,WCDMA的建設(shè)中,此類站點太5.2、高層窗邊的室內(nèi)覆蓋信號場強難以做到主導(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)覆蓋時延分集增益。射頻是指該頻率的載波功率能通過天線發(fā)射出去(反之亦然以交變的電磁場形式在自由空間以光速傳播,碰到不同介質(zhì)時傳播速率發(fā)生變化,也會發(fā)生電磁波反射、折射、繞射、穿透等,引起各種損耗。在金屬線傳輸時具有趨膚效應(yīng)現(xiàn)象。該頻率在各種無源和有源電路中R、L、C各參數(shù)反映出是分布參數(shù)。因此說所謂射頻RF(RadioFrequency)是指頻率較高,可用于發(fā)射無線電頻率,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,在無線電頻譜上微波是指頻率為300MHz-300GHz的無線電波,其相應(yīng)的波長范圍是在1m~0.1mm;一般更具體的指1~30GHz頻段,即波長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);綜觀無線電頻譜,頻率從極低一直到非常高,波長從超長波一直到亞毫米波段再到光波、紫外,不同頻段的無線電波其特性也截然不同。我們必須了解這一點,并學(xué)會用不同的概念、技術(shù)和方法來處理問題。在移動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傳輸移動通信信號或能量。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(或說是低頻率傳輸線)只起連接的作用。在同一導(dǎo)線(例如長為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。但是,如果線上傳輸?shù)氖巧漕l這里存在兩個概念問題,一是線的“長度”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,此時的線段AB即應(yīng)視為“長線”。AABBA(a)短線情況b)長線情況對長度而是以其相對長度,即以它與波長比值的相對大小來區(qū)分的。我們把傳輸線的幾何長度(l)與其上傳輸電信號的波長(λ)之比l/λ,稱為傳輸線的相對長度或者叫電長度。在射頻和微波領(lǐng)域,波長λ通常以cm計。比如一根傳輸3G移動通信信號(如WCDMA)的同軸電纜,雖然只有30cm長,但它已大約是工作波長的兩倍,當(dāng)然屬于“長線”;相反,輸送工頻市電的電力線即使僅有2km長,但與其波長(6000km)相比就是非常短的了,因此微波傳輸線基本上都屬于“長線”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線理論。一般的說,只要線的幾何長度l與其傳輸電信號的波長λ可以比擬時(通電壓和電流在傳輸線上是以波的形式傳輸并將信號或能量從電源傳送至負(fù)載,這樣就可以理解線上各點的電壓或電流不相同的道理。同一時刻各點電壓或電流的幅度不相同,同一點上的電壓或電流的幅度又隨著時間而改變,這就是波的概念。用數(shù)學(xué)術(shù)語來說就是電壓和電流即是位置的函數(shù),又是時間的函數(shù),即u(z,t)和i(z,t)。為什么呢?這是因為傳輸線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)。電磁場理論告訴我們,當(dāng)電信號通過傳輸線時將產(chǎn)生如下分布參數(shù)效應(yīng):電流流過導(dǎo)線時發(fā)熱,表明導(dǎo)線本身具有分布電阻;由于導(dǎo)線中通過電流,周圍將有磁場,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,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,這些分布參數(shù)效應(yīng)完全可以忽略不計,所以低頻只考慮時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研究和表述。我們用R1,L1,C1,G1分別表示傳輸線單位長度的電阻,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)來等效(也可用T形或π形網(wǎng)絡(luò)來等效如圖1-2(a)所示。整個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。對于無耗線(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a和b點的電流也不相同。同時還可以看出,當(dāng)接通電源后,電源通過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?。就是說,電壓和電流是以波的形式在傳輸線上傳輸,并將能量或信號從電源傳送至負(fù)載。當(dāng)射頻傳輸線終端短路時信號為全反射。EQ\*jc3\*hps34\o\al(\s\up11(反射點的反射電壓),反射點的入射電壓)即電壓駐波比無窮大)無耗短路線的駐波特性當(dāng)射頻傳輸線終端開路時,信號為全反射。1-Γ無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,信號無反射,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,信號有局部反射,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.駐波最大點或最小點之間的距離為λg/2,電壓的最大點對應(yīng)于電流的最小點,反之,電壓的最小點對應(yīng)于電流的最大點。2.如終端開路,短路或為純電抗,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)及場分布4)同軸線向帶狀線演化微帶線的結(jié)構(gòu)及電磁場分布這是一種非對稱性雙導(dǎo)體平面?zhèn)鬏斚到y(tǒng),它具有一個中心導(dǎo)體帶條和一個接地板,可以看成是由平行雙線演變而來的,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)極長波超長波特長波甚長波分米波厘米波微波毫米波絲米波(含下限、不含上限)ITU以及各國家無線電主管部門為移動業(yè)務(wù)劃分和分配了多個頻段??紤]到無線電波傳播的特點,移動業(yè)務(wù)使用的頻段主要都在3GHz以下。確定移動通信工作頻段可從以下幾方面來考慮: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。根據(jù)ITU的規(guī)定,在5GHz以下,劃分給陸地移動業(yè)務(wù)的主要頻率表1.2ITU5GHz以下陸地移動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)在民用的移動通信中,用于蜂窩移動通信使用的頻段具體安排如下:移動臺發(fā)移動臺發(fā)基站發(fā),共6MHz數(shù)字CDMA系統(tǒng)頻率安排如下:移動臺發(fā)移動臺發(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(移動臺),基站發(fā))目前正趨于實用化的第三代移動通信,即IMT-2000。其使用的核心頻段為移動臺發(fā)基站發(fā)移動臺發(fā)為滿足第三代(3G)蜂窩移動通信技術(shù)和業(yè)務(wù)發(fā)展的需求,中國于2002年對3G系統(tǒng)使用的頻譜①第三代公眾蜂窩移動通信系統(tǒng)的主要工作頻段:②第三代公眾蜂窩移動通信系統(tǒng)的補充工作頻段:時分雙工(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和近代的陸地移動通信系統(tǒng),也稱為蜂窩移動通信系統(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無線信道的隨機變參特征使無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;第二代蜂窩移動通信系統(tǒng)以數(shù)字傳輸方式實現(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爭又相互促進(jìn)的機制;第三代蜂窩移動通信系統(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)是相對于“單工”而言的收發(fā)信機工作方式。在無線對講(集群)電話問世之初,由于技術(shù)及成本因素,發(fā)信機采用了“按下講話”的方式,即有一個通話按鈕,按下時表示發(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,從而使無線對講電話也能像固定電話那樣同時接收和發(fā)送,不需要在講話時按下按鈕,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象的傳輸方式,在陸地蜂為了便于計算,發(fā)信功率單位也可用“毫瓦”(mW)表示,同樣任何一個無線通信接收機能否正常工作,不僅取決于所能獲得的輸入信號的大小,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)。接收機內(nèi)部噪聲也稱為熱噪聲,它是由電子運動所產(chǎn)生的,其定義是指當(dāng)溫度為290°K(17°C)時,由接收機通帶(通常由接收機中頻帶寬所決定)所截獲的熱噪聲功率電平。No=KTB(W)接收機帶寬如用dBW表示,可寫為接收機底噪:熱噪聲+NF(接收機噪聲系數(shù))接收靈敏度:接收機底噪+C/I(載干比)由于半波偶極天線的特性阻抗是73.13Ω,而移動通信接收機的輸入阻抗通常為50Ω,因此,接收機的輸入開路電壓λ例如:對于900MHz頻段,λ=0.33m,當(dāng)采用半波偶極天線時,輸入電壓A與接收場強E之間的關(guān)若采用其他增益天線,只需加上該天線相對于半波偶極天線的增益GD即可。對于移動通信系統(tǒng),按慣例是以電動勢(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)的語音編碼采用規(guī)則脈沖激勵——長期線性預(yù)測(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)測聲域分析抽頭為8時,輸GSM系統(tǒng)是一個TDMA時分多址系統(tǒng),在G網(wǎng)作功率規(guī)劃時,是以相對恒定的BCCH信道功率作為參考功率進(jìn)行規(guī)劃的。對于話音信道的功率是可變化的。G網(wǎng)上行傳輸方向,在隨機接入信道(RACH)上傳送,用于移動用戶(通過基站)向網(wǎng)絡(luò)提出接由于移動臺距基站的距離是可變的,因而其傳播時延也是變動的,為了保證基站接收機能夠準(zhǔn)確地接收任一移動臺的申請,故在接入信道尾部設(shè)立較長的防護(hù)段,稱為擴展保護(hù)期,占68.25比特,約但是,保護(hù)期的增加實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)。一旦移動臺通過接入信道登記,基站便連續(xù)地測試傳播時延,并在慢速輔助控制信道上以2次/秒向移動臺發(fā)出時間提前量指令,其值為0~233μs,移動臺按此指令進(jìn)行自適應(yīng)幀調(diào)整,使得移動臺向基站發(fā)送的時間與基站接收的時隙相一致。從基站的角度看,下行方向延時3個時隙(BP)就可以得到上行方向的結(jié)構(gòu),也就是上行時隙與其對應(yīng)的下行時隙號有3個偏移,這是GSM規(guī)范中規(guī)定的。從移動臺的角度看,為了彌補傳輸時延變化的影響,用一個時間值來補償傳播時延,以調(diào)整收發(fā)時延始終保持在3BP,這個數(shù)值稱為時間提前量TA(TimingAdvance)。此時,從MS的角度看傳播時延量計算并通知MS,如下圖所示:TXTXTATX時間提前量的結(jié)構(gòu)圖隙正常運用時)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個時隙合并為4個時隙,甚至2個時隙或1個時隙,此時,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提高一個量級,從而推出了G除了運營軟件需相應(yīng)升級以外,GPRS需對原有網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行一些改動,增加新的設(shè)備如業(yè)務(wù)支持節(jié)點GPRS是移動通信技術(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,利用無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無線頻率資源的利用率。理論上講,如果將每個載頻8個全速率時隙都用來傳送數(shù)據(jù)的話,最高可以提供171kb/s的傳輸速率。但實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(ETSI)推出了一種增強數(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,但實際上它還要受移動速度的限制,隨著速度通信:微波接力、衛(wèi)星、移動通信……移動通信:集群、尋呼、無繩、蜂窩……);400MHzis~集中性更強集中性更強“扇形天線”中的反射板將能量聚焦到一個方向,進(jìn)一步提高了天線的增益。在這個例子中,扇形天線的增益比單一偶極子的增益為:dBi:用點源天線(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,減少對其他基站的干擾為實現(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,手機天線與主波束夾角θ’正處于天線波束零點,此時手機天線處照射功率為0;同樣當(dāng)手機處于S=S’’時,也收不到信號,這就是有好的無線網(wǎng)絡(luò),更不會有高質(zhì)量的無線移動通信服務(wù)。遠(yuǎn)場距離內(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,水平方向圖基本保持不變。機械下傾10°機械下傾由此可看出采用機械下傾天線在網(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)于機械下傾天線。-3-陸地移動通信中無線電波傳播有兩個最顯著的特點:第一、隨著移動體的行進(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,接收信號場強會產(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通信電波傳播的主第二、在城市環(huán)境中,衰落信號的平均場強與自由空間或光滑球面?zhèn)鞑ハ啾纫〉枚?,并且接收信號的質(zhì)量還要受到環(huán)境噪聲的嚴(yán)重影響。通常移動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)。各類場強預(yù)測模式都是人工模型,就是以某些特定的地形為基礎(chǔ),經(jīng)過大量測試及計算機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特征值:斷點、斜率和附加修正因子。dLP=A+Blg0+CA——當(dāng)d=d0時的路徑中值損耗,d0即為斷點-4-B——路徑(中值)損耗隨距離而變化的斜率(衰減因子)C——對地形地貌的修正因子在移動通信傳播環(huán)境中,到達(dá)移動臺天線的信號不是單一路徑,而是來自許多路徑的眾多反射波的合成。由于電波通過各個路徑的距離不同,因而各條路徑的反射波到達(dá)的時間不同,相位也不同。不同相位和幅度的多個信號在接收端疊加,有時同相增強,有時反相減弱。這樣,接收信號的幅度將急劇變化,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體行進(jìn)速度及工作頻率(波長)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。一般來說,模擬移動通信系統(tǒng)主要考慮接收信號幅度的變化;而數(shù)字移動通信系統(tǒng)還需考慮信號在第二代和第三代數(shù)字移動通信系統(tǒng)中,都采用了以下三個措施減少多徑快衰落加信號的冗余度,并進(jìn)行時間分集;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Rake接收指峰進(jìn)行多徑分集接收,更好地集中能量。在移動通信傳播環(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),就會造成信號場強中值的緩慢變化,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)隨時間的平緩變化,使得同一地點接收到的信號場強中值也隨時間緩慢地變化。但因為在陸地移動通信中隨著時間的慢變化遠(yuǎn)小于隨地形的慢變化,因而常常在工程設(shè)計中忽略了隨時間的慢變化,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)天線的高度和移動體的速度;而慢衰落的深度取決于信號頻率和阻擋物的材質(zhì)。大量統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明,陰影衰落服從對數(shù)—正態(tài)分布,正態(tài)分布有兩個特征值,即-5-均值(μ)和偏差(σ),按照對數(shù)—正態(tài)分布的特征可知,當(dāng)覆蓋區(qū)邊緣的接收場強中值恰巧等于均值(μ)時,系統(tǒng)接收場強沒有余量,只能保證覆蓋區(qū)邊緣50%在移動通信系統(tǒng)的無線工程設(shè)計中,必須提供接收場強的余量才能保證更多地點的可通率,這個余量與偏差(σ)有關(guān)。按對數(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)不同地形特征由實測得到,也可根據(jù)國際電聯(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介電常數(shù)和相對磁導(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▊鞑ニズ牡挠绊憽H鐖D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表示。雙線模型中首先要確定一個突發(fā)點,即發(fā)射天線到該點的距離恰好是從發(fā)射到接收的第一菲涅爾半徑橢球碰到地面的那一點的距離。d≥4db對于建筑物相對較少的微小區(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。本文著重介紹在測試的基礎(chǔ)上總結(jié)出來的三種傳播模型,可供移動通信室覆蓋預(yù)測參考用。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)隨機變量這一模型靈活性很強,預(yù)測路徑損耗與測量值的標(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,預(yù)測路徑損耗與測量值的標(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)測出的場強和實際測量值存在一定偏差,工程設(shè)計測值對傳播模型進(jìn)行修正。通常,在進(jìn)行項目設(shè)計時,我們會得到一個數(shù)據(jù),即所需覆蓋區(qū)邊緣的可通率和最與這個數(shù)據(jù)有關(guān)的技術(shù)指標(biāo)主要是:*接收機靈敏度SV(dBm*在實際噪聲環(huán)境中的惡化量d(dB*對覆蓋區(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—接收機靈敏度指標(biāo)值(dBm)d—在實際噪聲環(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電平,通常用功率電平(dBm)表示。當(dāng)一個接收機置于實際通信環(huán)境中時,由于噪聲及多徑衰落的影響,其誤碼性能將被惡化,此時,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-信號電平到SV+d,d值即實際環(huán)境中由于噪聲和多徑衰落造成的惡化量。接下來的問題是,當(dāng)覆蓋區(qū)邊緣信號電平達(dá)到接收機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。因為移動通信的電波傳播陰影慢衰落特性,服從對數(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,覆蓋區(qū)邊緣可通概率為50%當(dāng)系統(tǒng)余量為1σ時,覆蓋區(qū)邊緣可通概率為84%當(dāng)系統(tǒng)余量為2σ時,覆蓋區(qū)邊緣可通概率為97%當(dāng)系統(tǒng)余量為3σ時,覆蓋區(qū)邊緣可通概率為99.7%當(dāng)系統(tǒng)余量為1.28σ時,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,如果需要覆蓋區(qū)邊緣可通率為90%,其最低信號功率電平應(yīng)為:由于無線覆蓋區(qū)工程設(shè)計涉及諸多參數(shù),且上、下行也有較大區(qū)別,因此,在無線覆蓋區(qū)設(shè)計中需進(jìn)行全鏈路預(yù)算,其目的主要是:③對于3G系統(tǒng),還需驗證不同數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)(同等的QOS)鏈路的平衡問題。-12-實際的路徑損耗中值(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-干擾儲備-饋線等附加損耗-人體損耗-陰影(慢)衰落儲備≥按確定模式計算的實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)間從無線信號的干擾產(chǎn)生的機理來看,應(yīng)該將干擾分為如下幾類:(1)同信道干擾與有用信號載頻相同的無用信號對有用信號接收機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發(fā)射功率落入相鄰信道的接收機通帶內(nèi)造(3)帶外干擾由發(fā)射機的諧波或雜散輻射落到有用信號接收機通帶內(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)射機互調(diào)干擾和接收機互調(diào)干擾。當(dāng)多部發(fā)射機載頻信號落入另一部發(fā)射機時,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,從而對與這些組合頻率相同的接收機造成干擾,稱為發(fā)射機互調(diào)干擾;當(dāng)多個強信號同時進(jìn)入一部接收機時,在接收機非線性作用下產(chǎn)生組合頻率產(chǎn)物,落入接收機通帶內(nèi)所造成的干擾,稱-13-(5)阻塞干擾當(dāng)接收機收到一個強干擾信號時,會使其靈敏度降低,嚴(yán)重時會造成通信中斷,稱為阻塞干擾;(6)來自工、科、醫(yī)等非無線電設(shè)備的干擾一些非無線電設(shè)備在運行時產(chǎn)生的無線電波輻射,對無線電臺(站)會產(chǎn)生有害干擾,稱為非無線電設(shè)備輻射干擾。主要包括工業(yè)用的高頻爐,熱合機,高壓電線,發(fā)電機和電動機等;交通工具如摩托車,汽車,電車,輪船點火系統(tǒng)等;醫(yī)療用高頻設(shè)備,X光機以及在移動通信系統(tǒng)中,通信鏈路對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通信建設(shè)和運營部門迫在眉睫的重大課題。顧名思義,當(dāng)接收機接收到的無用信號的頻率與有用信號相同時,即稱為同頻干擾。在蜂窩移動通信網(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,通常將整個頻段分成若干頻率組k,對應(yīng)分配到各小區(qū);頻率分組愈多,整個系統(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,它與要求的信號質(zhì)量、-14-傳播環(huán)境、要求的信號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(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)的偽隨機碼噪聲(PN)序列通過相關(guān)處理實現(xiàn)選址的功能。它所采用的擴頻技術(shù)把原始信號的帶寬變換成帶寬寬得多(幾百或幾十倍)的類噪聲信號。因此在接收端僅有用信號為窄帶譜,而其余同頻的無用信號均為寬帶譜,也就是說各類信號呈現(xiàn)的特征是一個類噪聲的信號和諸多寬帶白噪聲。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。相鄰頻道干擾簡稱鄰道干擾,它主要取決于接收機中頻濾波器的選擇性和發(fā)信機在相鄰頻道通帶內(nèi)的邊帶噪聲。在3G系統(tǒng)內(nèi),由于有多個運營商共同運營,如果在一個小區(qū)內(nèi)有幾個運營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,會引起較嚴(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)信機鄰道輻射功率鄰道干擾比(ACIR)也是兩個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臺(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信道間隔這個數(shù)值可以用來計算小區(qū)內(nèi)基站接收機噪聲電平的增加。-15-兩個或多個信號經(jīng)過非線性傳輸電路后,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)信機末級功放是三階互調(diào)產(chǎn)物產(chǎn)生的主要來源,當(dāng)兩個系統(tǒng)的發(fā)信天線靠得很近時,也可能通過天線來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)物與有用信號頻率之關(guān)系,其次取決于干擾信號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)物與主信號等間隔分布ΔfΔfΔf同樣,當(dāng)收信機在接收有用信號的同時收到二個或二個以上具有特殊頻率關(guān)系的無用信號時,由于收信機前端電路的非線性,當(dāng)無用信號足夠大時,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的大小可以使無用信號在通帶內(nèi)或通帶外都可以產(chǎn)生干擾響應(yīng),而且無用信號無論是已調(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無用信號有用信號接收機除接收有用信號外,還能收到其他頻率的無用信號。這種對其他無用信號-16-這種現(xiàn)象稱為接收機靈敏度抑制或強干擾阻塞。強干擾無用信號可以來自發(fā)信機的雜散輻射,但大部分情況是來自其他系統(tǒng)的信號輻射,特別對于終端處于運動狀況的移動通信系統(tǒng)而言更甚。產(chǎn)生靈敏度抑制或阻塞的主要原因,是由于干擾信號足夠高,使接收機產(chǎn)生自動增益控制,或者由于接收機的高放和/或混頻級進(jìn)入飽和狀態(tài),使接收機對有用信號的增益進(jìn)入非線性,從而導(dǎo)致接收機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)表示的絕對功率電平值,它通常,發(fā)信機的雜散輻射,鄰道輻射和互調(diào)輻射功率電平可以用絕對值(dBm)來表示,也可以用相對值(dBc)來表示。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,計算時可以折成絕對電平發(fā)信機除了離散型(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;尤其是對于碼分多址系統(tǒng),因為其發(fā)射信號都以直擴偽隨機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。寬帶噪聲的一個特點是其頻譜延伸很寬,因此,表示寬帶噪聲電平高低需要表明-17-測試帶寬值,或者為了計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通信系統(tǒng)的主流技術(shù),碼分多址系統(tǒng)是一個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)。我國國家有關(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而對于TD—SCDMA系統(tǒng),由于采用了時分雙工技術(shù)和多用戶檢測技術(shù),所有用戶將分配在不同時隙內(nèi),所以不能簡單地采用噪聲提升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)正常工作時的系統(tǒng)容量。當(dāng)一個通信系統(tǒng)中引入有源器件,例如直放站時,需對該系統(tǒng)接收機增加的噪聲進(jìn)行計算分析,以不影響或很少影響原系統(tǒng)施主基站接收信號質(zhì)量為準(zhǔn)。-18-NpBTS=10lg[KTB]+NfBTS直放站輸出的噪聲功率接收機噪聲系數(shù)帶寬為B(Hz)時熱噪聲功率電平'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,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,當(dāng)直放站增益比基站到直放站的傳輸損耗LPR→B小8dB時,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900MHz頻段GSM系統(tǒng)鄰頻共用設(shè)臺要求的通知”中明確指出鑒于兩個系統(tǒng)之間只有5MHz保護(hù)帶,為了防止對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,因此需要對其進(jìn)行分析。兩個時分多址系統(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)計算發(fā)射主信號是否會造成接收機阻塞,以及發(fā)射雜散輻射電平是否會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)中兩運營商所用載波間隔為5MHz(即沒有保護(hù)帶)時,兩系統(tǒng)完全可以共存,而不需要任何隔離措施。d<R時,兩系統(tǒng)完全可以共存;但當(dāng)d=R時,下行鏈路可滿足要求,但上行鏈路已接近臨界,因此在實際組網(wǎng)時應(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,系統(tǒng)間可能存在干擾,此時只需適當(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互干擾對于TD-SCDMA系統(tǒng)來說,上行鏈路采用了多用戶檢測技術(shù),另外由于每時隙內(nèi)支持的用戶數(shù)不是很多,所以不能簡單地采用噪聲提升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,若基站間距不小于5米時,要求它們的帶外③當(dāng)兩TD—SCDMA系統(tǒng)共存時,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自TDD基站對FDD基站的干擾,雖然可以通過增大兩大系統(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,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,TD—SCDMA基站在1922.6MHz*當(dāng)TD—SCDMA與WCDMA共存時,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,需要外加16MHz的保護(hù)*當(dāng)TD—SCDMA與WCDMA共存時,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,PHS系統(tǒng)的發(fā)射信號對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無法增加例如:當(dāng)PHS與WCDMA共存時,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,由于兩系統(tǒng)間頻率間隔較大,因此:射達(dá)到-67dBm/100KHz時,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無法加大時,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)同時發(fā)射時,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)覆蓋無線直放站作信源站點數(shù)量達(dá)60%,WCDMA的建設(shè)中,此類站點太多將導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)上行噪聲被直放站抬高,請問怎么考慮?建議信源多載頻,有容量可以給直放站使用。直放站對于基站的上行噪聲的抬高是可以控制的,通過合理的直放站設(shè)計和調(diào)測可降低對基站底噪抬升,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)覆蓋信號場強難以做到主導(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)覆蓋信號強度難以主導(dǎo),可采用以下方式來保證室內(nèi)窗邊的室內(nèi)覆蓋(1)降低室外入侵信號強度降低室外入侵信號強度是指對室外天線進(jìn)行優(yōu)化。主要有以下幾種實現(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)信號強度增加天線口發(fā)射功率在3G室內(nèi)分布系統(tǒng)建設(shè)中,對抗室外同頻不同擾碼小區(qū)的信號入侵,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的要求。而且統(tǒng)天線口的發(fā)射功率不宜過大,否則因為距離天線口較近的用戶上線時,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)射功率的方式來抑制室外信號的入侵。-27-小功率,多天線的覆蓋方式由于3G頻段高,相對于2G,空間傳播損耗大,穿墻損耗也大,同時根據(jù)大量的模擬測試及試驗網(wǎng)驗證測試都表明,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,實際工程測試也表明,在穿墻覆蓋時,對天線口發(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,室內(nèi)信號強度分配更加均勻,同時由于天線口功率較小,室內(nèi)信號外泄控制也就更易控制。因此,通常情況下,建議采用“小功
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