TD-SCDMA和PHS系统干扰共存初探
带外干扰 | 95.1 | 122.1 | 95.1 | 122.1 | 95.1 | 122.1 |
邻道干扰1 | 82 | 109 | 67 | 94 | 67 | 94 |
邻道干扰2 | 85.1 | 112.1 | 95.1 | 122.1 | 95.1 | 122.1 |
从上面可以看出,1.6Mhz的保护带宽对PHS干扰TD-SCDMA的改进基本没有变化。从单个干扰分析看,有了这个保护带宽,它较严格ACP的性能没有发挥出来,反而是较差的带外杂散起了很大的重要。这样增加保护带宽已经没有任何意义了。
综合考虑,得到如下结论:
1)1.6Mhz带宽没有改进
2)3.2Mhz带宽可以有10dB隔离损耗改进(TD-SCDMA对PHS的干扰可以增加10dB隔离损耗,反之则没有),但是从两者结合起来看,1.6Mhz(包括更多)的保护带宽只能改进123.7-122.1=1.6dB。
3)大于3.2Mhz也没有改进。
因此,增加保护带宽,不是一个有效的办法。另外,现阶段TD-SCDMA系统的工作频段是在2010-2025Mhz,它和PHS的1900-1920Mhz就存在较大的频率间隔。因此现阶段不用考虑增加保护带宽这个办法。
4.3、增加滤波器
从上面的分析可以看到,完全通过天线隔离的空间耦合,来达到需要的隔离耦合是不现实的,采取保护带宽的方法也不是很明显。那么考虑在TD-SCDMA和PHS的收发信机顶端直接增加滤波器是一个办法。根据前面分析计算需要的隔离度,下面给出了满足这些隔离度的滤波器一些主要技术指标
表5 增加滤波器的技术指标
TD-SCDMA滤波器1 | TD-SCDMA滤波器2 | PHS滤波器1 | PHS滤波器2 | |
通带频段(Mhz) | 2010-2025 | 1880-1900 | 1900-1920 | 1900-1920 |
特别抑制频段(Mhz) | 1900-1920 | 1900-1920 | 2010-2025 | 1880-1900 |
抑制度(dB) | 113.7 | 123.7 | 122.1 | 112.1 |
特别要注意的是,由于PHS的带外杂散比较大,甚至比它的邻道泄漏功率还要大,这样它的滤波器在2010-2025Mhz的抑制度要比1880-1900Mhz还要严格。
4.4、天线的安装
假如两个系统的天线安装靠得很近,比如20米以内,可以将它们看作是共站安装的情况。在这个共站的情况下,天线安装隔离度可以用如下的经验公式来计算:
Ih=22+20log(Dh/Lmd)-(Gt(q)+Gr(q))(4)
Iv=28+40log(Dv/Lmd)(5)
式中,Ih是水平隔离度;
Iv是垂直隔离度(非视距);
Dh是水平隔离距离;
Dv是垂直隔离距离;
Gt(q)是发射天线相对接收天线在q方向上的天线增益;
Gt(q)是接收天线相对发射天线在q方向上的天线增益;
Lmd是波长;
根据上面的公式可以计算出,如下图所示天线安装的总隔离损耗。
图1 不同的天线安装的隔离损耗
从上面计算可以看出,两个天线的垂直方向隔离度比水平方向隔离度要大,因此尽量使两个天线垂直安装是一个比较好的方法。比如在水平方向上相差1米,而在垂直方向上有20米时,两个天线的隔离度是109.6dB。而在垂直方向上20米,水平方向上1米时,天线之间的隔离度是63.8dB。
4.5、结果讨论
从上面的分析中,可以看到在TD-SCDMA和PHS收发信机顶端增加滤波器是一个最直接的方法,滤波器的指标要求如表5所示。但是考虑到这个滤波器指标的严格要求,实现比较困难,成本也很大。尤其对已经安装使要的PHS基站上安装附加的滤波器比较困难,可以综合考虑其它办法。比如尽量使两个系统垂直放置,并且尽量加大两个系统的距离,利用信号的空间隔离衰减,来满足需要的隔离损耗的要求。但是由于PHS已经是一个已布置的基本上是全面覆盖的网络,要寻找满足这些条件的地方安装TD-SCDMA基站是十分困难的。
5、结论
通过上面的分析我们可以看到,TD-SCDMA和PHS两个系统之间是存在干扰的,干扰的主要原因是由于PHS的发射指标不够严格,尤其是带外杂散很大,对TD-SCDMA基站产生干扰。TD-SCDMA对PHS也会产生干扰,尤其在和PHS邻频工作,和智能天线波束指向哪个PHS基站时,将产生较大的干扰。另外,分析中可以看到增加保护带宽的措施不是很明显,这样在目前已布置大量PHS基站的情况下,寻找一个安装TD-SCDMA基站的地方是比较困难的,因此,对TD-SCDMA和PHS共存干扰研究还需要进一步研究。
作者:王建海
参考文献:
1、PHS与TD-SCDMA系统干扰保护研究,CCSA会议报告,2005
2、3GPPTR25.942:Radio frequency(RF) system scenarios
3、3GPPTS25.105:Base station(BS) radio transmission and reception(TDD)
4、ARIBSTD-28:personalhandy phone system
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