TD-SCDMA和PHS系统干扰共存初探
TD-SCDMA和PHS共存时,为了保护PHS基站,需要的基站间的最小耦合损耗是MCL=21dm-(-15dBm)=36dB。
工作在2010-2025Mhz或1880-1900Mhz的TD-SCDMA基站将对PHS基站产生带外干扰,参照3GPP规范中,TD-SCDMA在1900-1920Mhz和非同步TDD基站共存时,发射功率带外杂散辐射的要求是-39dBm/1.28Mhz=-45.3dBm/300khz,并考虑到PHS基站接收灵敏度为-123dBm/300khz。这样可以推算出,当TD-SCDMA和PHS共存时,为了保护PHS的基站,需要的基站间的最小耦合损耗MCL=-45.3dBm-(-123dBm)=77.7dB。
假如两个基站工作频段进一步靠近,以致工作在1900的邻频上,这时将产生邻道干扰。在PHS基站接收频段的邻频1900Mhz上,PHS基站的邻道选择性ACS=-47dBm。而TD-SCDMA基站的发射功率为21dBm,这样可以推算出,当TD-SCDMA和PHS共存时,为了保护PHS基站,需要的基站间的最小耦合损耗是MCL=21dBm-(-47dBm)=68dB
同样参照3GPP规范中,TD-SCDMA在1900的邻频上,和非同步TDD基站共存时邻道泄漏功率为-29dBm/1.28Mhz=-35.3dBm/300kMhz。考虑到PHS基站接收灵敏度可承受度为-123dBm/300khz。这样可以推算出,当TD-SCDMA和PHS共存时,为了保护PHS的基站需要的基站间的最小耦合损耗MCL=--35.3dBm-(-123dBm)=87.7dB。
3.3、PHS基站干扰TD-SCDMA基站
根据表1中的系统参数,使用同样的分析方法,计算PHS基站对TD-SCDMA基站的干扰,需要的最小耦合损耗。将上面计算的最小耦合损耗和按照公式(2)计算的两系统之间需要的隔离损耗汇总在表2中。
表2 计算需要的隔离损耗
从表2可以看到,TD-SCDMA和PHS共存时,PHS对TD-SCDMA的干扰比TD-SCDMA对PHS的干扰要大(特别在带外干扰时),这是由于PHS基站的带外杂散辐射比较大的缘故。
4、工程实施中解决办法的讨论
从上面的分析计算中看到,当TD-SCDMA和PHS两个系统共存时,为了使这两个系统基站之间不产生干扰,需要的隔离损耗如表2所示。下面讨论分析在实际工程实施中,通过一些方法来达到这些隔离损耗要求的情况。
4.1、利用空间隔离
使用信号传播的自由空间模型(视距传播条件),计算信号在空间的衰减。
Lf=20log(R)+38.12(3)
式中,Lf是自由空间损耗(dB);
R是两个基站之间的距离(m);
表3 需要的空间距离
通过上面的计算发现,假如仅使用空间隔离来达到需要的隔离损耗,那么在极端情况下需要最大的距离是19km,这个在网络布置中是不现实的。
4.2、增加保护带宽
TD-SCDMA的发射特性在定义规范时,已经考虑了和非同步TD系统的共存问题,它的邻道泄露功率限制,在第一个邻道和第二个邻道都是-29dBm/1.28Mhz。假如两个系统有1.6MHz的保护带宽,这时它的第二邻道泄露功率落在PHS的接收机通带内,同前面在邻道干扰情况下需要的最小耦合损耗一样,计算得87.7dB的最小耦合损耗,而这时的TD-SCDMA发射有用信号对PHS接收机产生阻塞干扰(不是邻道干扰),需要的最小耦合损耗和前面计算阻塞干扰时也一样(见表4.1)。
同样分析保护带宽为3.2Mhz时,这时它的邻道泄露功率产生的邻道干扰,可以认为是杂散辐射产生的带外干扰,这样需要的最小耦合损耗也是77.7dB。假如再增加保护带宽,它们就没有改进了。表4.1给出了不同保护带宽情况下的最小耦合损耗。
表4.1 不同保护带宽时的最小耦合损耗(TD-SCDMA对PHS干扰)
干扰种类 | 0MHz保护带宽 | 1.6Mhz保护带宽 | 3.2Mhz保护带宽 | |||
MCL (dB) | 隔离损耗IL(dB) | MCL (dB) | 隔离损耗IL(dB) | MCL (dB) | 隔离损耗IL(dB) | |
阻塞干扰 | 36 | 72 | 36 | 72 | 36 | 72 |
带外干扰 | 77.7 | 113.7 | 77.7 | 113.7 | 77.7 | 113.7 |
邻道干扰1 | 68 | 104 | 36 | 72 | 36 | 72 |
邻道干扰2 | 87.7 | 123.7 | 87.7 | 123.7 | 77.7 | 113.7 |
从上面可以看出,1.6Mhz的保护带宽对TD-SCDMA干扰PHS的改进不大,而3.2Mhz的保护带宽可以改进10dB的性能(需要的隔离损耗减少10dB)。再大于3.2Mhz又没有明显的改进了(带外干扰是主要因素了)。
PHS系统的邻道泄露功率在规范中有较严格的要求,而它的带外杂散就相对来说较大。假如两个系统有1.6MHz的保护带宽,这时带外杂散(非邻频杂散辐射)也是794nW/100khz,那么最小耦合损耗同样是95.1dB。而这时PHS发射有用信号对TD-SCDMA接收机产生阻塞干扰,需要的最小耦合损耗和前面计算的阻塞干扰中同样是67dB(见表4.2)。可以看到假如再增加保护带宽,它们同样没有任何改进了(带外干扰是主要因素)。
表4.2 不同保护带宽时的最小耦合损耗(PHS对TD-SCDMA干扰)
干扰种类 | 0MHz保护带宽 | 1.6Mhz保护带宽 | 3.2Mhz保护带宽 | |||
MCL (dB) | 隔离损耗IL(dB) | MCL (dB) | 隔离损耗IL(dB) | MCL (dB) | 隔离损耗IL(dB) | |
阻塞干扰 | 67 | 94 | 67 | 94 | 67 | 94 |
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