深圳国人通信有限公司 罗文琦 高鹏/文
一、移动通信系统多网融合覆盖现状
跨入21世纪,我国移动通信产业呈现出勃勃生机,移动通信网络规模和用户规模得到高速发展,越来越多的移动通信网络共存需要通过技术手段实现融合,从而避免网络的重复性建设。2006年,作为3G主流标准之一的TD-SCDMA在部分城市进行规模性试验,拉开了国内3G网络建设的序幕。参考国外3G建网经验,室内是3G业务发生的主要场所,所以必须通过建设合理的室内分布系统来满足流畅的TD-SCDMA高速率数据业务,保证高的QoS,提升3G网络的质量。
目前各运营商均独立建设兼容自己运营网络的覆盖分布系统,少数大型建筑物会采用多个运营商的移动通信系统融合到一套覆盖分布系统的建设模式。TD-SCDMA网络建设必将通过和其他移动通信系统进行兼容的覆盖方式,达到低成本和快速建网的目标。以下通过对TD-SCDMA与其它移动通信系统的融合思路与各系统间的干扰分析,给网络建设工程提供参考,一些观点仍需在进一步实际网络建设中得到验证和完善。
二、TD-SCDMA多系统融合覆盖思路
多系统兼容覆盖方案设计时,需要充分考虑各系统的频率特性,保证较好的隔离度和插入损耗等指标。同时也要考虑各系统的覆盖特性,使各信号源功率能够最大限度发挥其覆盖效果。
频率考虑:尽量选择频率较为接近的系统进行合路,避免频段交错的现象,降低多网融合时合路器的设计难度,使分布系统发挥最好的性能。
功率考虑:在满足频率要求的同时,尽量使单信号源覆盖面积相近的系统的先合路,达到最优的覆盖效果,有利于与功率差别较大的系统设计规划。
合路考虑:覆盖能力强的信源一级合路,其支线上二级合路覆盖能力弱的信号。
1.TD-SCDMA与单一运营商的网络融合
与单一运营商的网络合路可以采用两频或三频合路器直接合路,具体融合方案如下。
方案一:2G、TD-SCDMA主干线合路,工程实施容易,但中继放大时需要采用分路-放大-合路方式进行合路,合路分路器数量多,容易实施。
方案二:2G、TD-SCDMA主干线单独传输。容易对各系统信号接入功率进行独立控制,但主干线工程实施时较复杂。如图1所示。
图1 2G、TD-SCDMA融合方案
单从成本考虑,对于系统主干线较长,馈线价格超过合路/分路器价格的系统采用方案一较节约成本,否则采用方案二更节约成本。实际设计需要参考现场的物业环境要求。
2.TD-SCDMA与多运营商的网络融合
通常采用POI(多系统合路平台)合路,分为接入POI内部合路组网和POI后端输出信号接入组网两种方式。
综合对比两种接入组网方式,前端合路可以通过POI抑制TD-SCDMA与其它移动通信系统之间的干扰,系统稳定性好、维护方便,如果POI不支持TD-SCDMA接入能力时,必须更换部分内部模块满足TD-SCDMA的接入;后端合路需要额外采用特殊的合路器,实现难度较大、成本较高,但现场实施和后期维护较容易,这种接入方式处理功率和覆盖能力差别较大的网络融合设计时系统组网较为灵活。
三、TD-SCDMA与多系统融合干扰分析
多系统兼容合路时的干扰主要分为杂散干扰、互调干扰和阻塞干扰。杂散干扰是系统本身不完善性造成在必要带宽之外的某个或某些频率的无用发射,对该频谱的其他用户造成干扰。互调干扰是系统内部有用信号在单个系统或多个系统间相互作用而产生不需要的干扰分量。一般干扰会造成系统接收灵敏度降低,减小系统覆盖范围,相应影响系统通信质量,严重时将阻塞系统接收,造成系统瘫痪,形成阻塞。
1.杂散干扰分析
杂散干扰对系统最直接的一个影响就是降低了系统的接收灵敏度,在分析杂散干扰时我们主要考虑其它(b)系统的带外杂散落到本(a)系统带宽内的功率与本系统的底部噪声功率的比值关系。
2.互调干扰分析
信号产生的三阶互调信号的频率成分落在某系统的上行频段内会造成干扰。为了便于理论分析,只考虑下行信号产生的三阶互调产物落在上行频段内的情况,每个系统都是单载波。表1为f1-f6具体说明。
表1
表2是通过计算所得出的会对系统产生影响的三阶互调频率成分。
表2
假定,WCDMA系统基站输出功率为43dBm,TD-SCDMA系统输出功率为33dBm,多频合路器的三阶互调抑制度为140dBc。WCDMA与TD-SCDMA两系统之间产生的三阶互调落入TD-SCDMA(低)系统的三阶互调产物信号强度为:43-140-10*log(5MHz/1.6MHz)=-102dBm
以上两种信号合路时会对TD-SCDMA(低)系统造成一定程度的影响,在合路过程中,可以采用降低系统下行功率、频率规划以及提高合路器件的线性等方式将系统之间的干扰降低到可以接受的程度。
3.阻塞干扰分析
对于整个系统的阻塞干扰信号的抑制,只能通过多频合路器的通道隔离度来实现,通常隔离度能满足杂散干扰的要求,就能满足阻塞干扰的要求,这里不再过多分析。
4.多系统兼容干扰消除方法
通常我们可以通过以下几个方面改善或消除TD-SCDMA与多系统共网时的干扰问题。
提高有源设备射频性能
-减小有源设备的带外杂散信号发射功率
-增大有源设备的三阶互调抑制
-提高基站设备的ACLR(邻道泄露功率比)、ACS(邻信道选择性)性能。
增加多频合路器不同端口之间的隔离度
-增加合路器不同端口之间的隔离度,通过合路器的隔离度将干扰信号衰减,达到各系统互不影响的目的。
增加频段间隔
四、小结
TD-SCDMA与其他多种网络的融合,只要把握住TD-SCDMA的频率特性、覆盖要求,研究TD-SCDMA与其他系统兼容的相关要求,选择最优的设计方案,提供符合规范要求的设备,就能够解决融合覆盖中可能出现的负面影响,大大提高3G网络质量,提升用户满意率。TD-SCDMA多系统融合覆盖的经验会随着网络建设步骤不断得到完善,只有不断总结和实践才能把网路建设得越来越好。(张翀编辑)
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