移动通信网络射频干扰分析

移动通信网络射频干扰分析

近年来，移动通信技术得到了迅猛的发展，发展前景十分广阔。但随着移动用户的迅速增长，新技术不断得到应用，频率资源对蜂窝移动通信发展的制约越来越大，射频资源日趋紧张，各种潜在干扰不断产生。干扰成为限制和影响移动通信系统容量和质量的重要因素，移动通信网络的射频干扰问题是普遍存在且必须解决的。因此，必须对不同的干扰进行分析，找到行之有效的方法降低干扰。

1．国内移动通信制式频率分配

解决射频干扰问题，首先要了解现有移动通信制式的频率分配。下面我们对国内现有移动通信制式的工作频段划分进行介绍

1.1GSM工作频段

我国陆地公用蜂窝数字移动通信网GSM通信系统采用900MHz与1800MHz频段。相邻两频道间隔为200kHz，每个频道采用TDMA方式接入，分为8个时隙，即8个信道（全速率）。每信道占用带宽200kHz/8=25kHz。如果采用半速率话音编码，每个频道可容纳16个半速率信道。

其中GSM900的工作频段为：

上行：890～915 MHz（移动台发、基站收）

下行：935～960 MHz（基站发、移动台收）

上下行信道双工收发间隔为45MHz，下行频道配置采用等间隔频道配置方法，频道序号为1～124，共124个频点。其中1～95为中国移动使用，96～124为中国联通使用。

DCS1800的工作频段为：

1710～1785 MHz（移动台发、基站收）

1805～1880 MHz（基站发、移动台收）

下行频道配置采用等间隔频道配置方法，频道序号为512－885，共374个频点。目前512－561为中国移动使用，677～726为中国联通使用。

下行880MHz～890MHz，上行925MHz～935MHz为GSM增补频段，频道号为0，975～1023，目前国内GSM运营商并未使用，某些地区为专网使用。

1.2IS95-CDMA工作频段

中国联通开通的CDMA网络使用的工作频段为：

上行：825MHz～849MHz

下行：870MHz～894MHz

共分为799个频点，每一频点带宽为30K，频点号为1～799。由于CDMA信号本身带宽为1.23MHz，因此一个CDMA信道需占用41个频点号。

上行824MHz～825MHz，下行869MHz～870MHz为CDMA增补频道，频点号990－1023，现中国联通并未使用。

1.3 1900MHz小灵通工作频段

在1900频段，中国电信在部分地区使用CDMA US PCS制式用于小灵通，其上行频段为1850MHz～1910MHz，下行频段为1930MHz～1990MHz，频点号为1～1199，每频点带宽50K，每一信道约占25个频点号。使用1900频段的PHS 小灵通，上下行公用1895MHz～1918MHz，频点号1～77，每一频点带宽300K，而小灵通信号本身带宽为200K，这是由于PHS公用上下行频率，每频点带宽需高于信号带宽。

（Personal Handy-phone System, PHS）

1.4第三代移动通信UMTS工作频段

第三代移动通信UMTS制式使用上行1920MHz～1980MHz，频点号为9601～9899，每频点带宽200K，每个5M带宽UMTS信道占用25个频点号。UMTS下行频段为2110MHz～2170MHz，频点号10551～10849。由于3G射频标准尚未最终确定，其频段与频点号有可能变动。

2．移动通信网络射频干扰的种类

根据移动通信信号的特点，可将其所受的干扰按照下面几种方法进行划分：

2.1根据频段划分：上行干扰和下行干扰

2.2.1上行干扰

定义为干扰信号在移动网络上行频段，外界射频干扰源对基站产生的干扰。上行干扰会造成基站覆盖范围的降低。手机在无上行干扰的条件下，基站能够接收较远处手机信号，当上行干扰出现时，手机信号需强于干扰信号，才能与基站进行联络，因此，手机必须离基站更近。

2.1.2 下行干扰

是指干扰源所发干扰信号在移动网络下行频段，手机接收到干扰信号，无法区分正常基站信号，使手机与基站联络中断，造成掉话或无法登记。

2.2 根据频点划分：同频干扰、非同频干扰

2.2.1 同频干扰

同频干扰是指所有落到接收机通带内的与有用信号频率相同的无用信号的干扰，亦称同信道干扰。这些无用信号和有用信号一样，在接收机中经放大，变频而落到中频通带内，因此只要在接收机输入端存在同频干扰，接收系统就无法滤除和抑制它。存在同频干扰的频率范围是20r B f ±

，0f 为有用信号载波频率，r B 为接收机中频带宽。

图1 同频干扰图示

图1表示全向天线覆盖的两个同频率小区的同频干扰情况。A 小区的移动台会受到B 基站发射机的干扰。两同频工作的基站之间的距离D 称为同频复用距离，同频复用距离与小区半径之比R D q /=称为同频复用比。同频复用比与小区复用系数N 的关系为：

2

23131⎪⎭⎫ ⎝⎛==R D q N 或 N R D 3= （2－1） 若A 、B 基站具有相同的设备参数，发射功率都为T P (dBw),则移动台接收机输入端信号和干扰功率电平分别为

S T L P C -= (dBw) （2－2）

I T L P I -= (dBw) （2－3）

式中，S L 和I L 分别为经过距离R D -和R 的传呼损耗，传输损耗之比为 ⎪⎭

⎫ ⎝⎛-⋅⨯=-R R D n L L S I lg 10 (dB) （2－4） 式中，n 为路径损耗指数，在自由空间中传播时，n=2，在陆地移动通信的无线路径传播时，n=4。

用dB 表示的载波/干扰比为

S I I T S T L L L P L P I C -=---=)()(/ (dB) （2－5） 取n=4，将式（2-4）代入式（2-5），得到 ⎪⎭

⎫ ⎝⎛-=⎪⎭⎫ ⎝⎛-=1lg 40lg 40/R D R R D I C (dB) （2－6） 2.2.2 非同频干扰

非同频干扰主要包括邻频干扰、互调干扰、阻塞干扰、杂散干扰

邻频干扰：

邻频干扰指来自所使用信号频率相邻频率的信号干扰。邻频干扰是由于接收滤波器不理想，使得相邻频率的信号泄漏到了传输带宽内而引起的。邻频干扰可以通过精确的滤波和信道分配而尽量减小。

远近效应：如果相邻信道的基站在离用户接收机很近的范围内发射，而接收机使用预设信道的基站信号，这个问题就会变得很严重，这称作远近效应。