无线通信系统间的干扰与对策

无线通信系统间的干扰与对策从已经应用3G网络的国家来看，3G网络与原有2G网络存在明显的干扰。更多的移动制式，如PHS、Wi-Fi、DMB-S等带来的干扰一直困扰着用户，限制了先进技术的快速推广，阻碍了移动业务的进一步发展。就目前我国通信运营商的网络现状和发展趋势来看，我国的情况比美国、日本等移动制式发展较快的国家更为复杂。不同系统之间的干扰未来，无线通信系统将是一个多网融合的系统，包括蜂窝网、无线接入网、广播网等。蜂窝网会同时存在2G、3G等不同的系统。无线接入网也会同时存在WLAN、WiMAX等不同系统。这种多网共存的状态使得在同一服务区内有多种不同的系统同时工作，不同系统之间势必会产生干扰。2G与3G系统之间干扰考虑到我国的实际情况，在建设3G网络的初期，3G与2G系统在一定时间内会长期共存，共用现有2G网络的基站，相互之间势必会产生干扰。系统之间的干扰主要包括杂散干扰、互调干扰及阻塞干扰。杂散干扰与DCS1800基站在1920MHz附近的带外发射有关。从干扰源接收的一些无用信号将导致接收机灵敏度降低，3G系统信噪比下降，服务质量恶化。互调干扰是由于系统的非线性导致不同频率的有用信号合成，产生新的无用信号，并落到相邻3G系统的上行频段，使接收机信噪比下降，表现为3G系统信噪比下降和服务质量恶化。阻塞干扰与3G基站接收机的过滤能力有关。由于两系统天线相距较近，3G系统的接收机收到的总信号功率达到饱和，导致无法工作。不同标准之间的干扰1920MHz~1980MHz和2110MHz~2170MHz分别被WCDMA和CDMA2000的上行和下行频段占用，表明WCDMA与CDMA2000两种体制的移动通信网络工作在相邻频段，可能产生系统间干扰。因此，在实际建网时，两系统运营商应该考虑到这些干扰因素，尽可能共站或使用较小的基站距离，降低系统间干扰，提高系统频谱利用率。在1920MHz频点附近，TD-SCDMA系统工作于上下行，WCDMA系统工作于上行。WCDMA下行频段和1920MHz频点有190MHz的频率间隔（3GPPTS25.141规范要求UTRA/FDD能够支持190MHz的收发间隔）。TD-SCDMA对WCDMA下行的干扰和WCDMA下行对TD-SCDMA的干扰主要是杂散辐射。由于有190MHz频率保护带，其干扰暂时可以不予考虑。在实际建网时，可以采用频率隔离和天线隔离等手段减小系统之间的干扰，也可以充分利用地理条件，尽量增加基站间的隔离度，以降低干扰。PHS与3G系统之间的干扰目前，中国电信和中国网通运营的PHS系统主要使用1900MHz〜1920MHz频段，与WCDMA规划的FDD上行频段1920MHz〜1980MHz相邻，因此PHS系统与WCDMA系统之间可能存在干扰。考虑到两个系统使用的频段情况，WCDMA下行信号频段应远离PHS系统的频段。PHS和WCDMA系统共存时，主要有四种干扰，包括WCDMA终端干扰PHS基站、WCDMA终端干扰PHS终端、PHS终端干扰WCDMA基站，以及PHS基站干扰WCDMA基站。当WCDMA基站和PHS基站共站址时，解决干扰的方法有两种，即空间隔离法和干扰源加滤波器法。其中，空间隔离有水平隔离、垂直隔离和倾斜隔离三种方法。SCDMA与3G之间干扰SCDMA系统俗称大灵通，脱胎于我国具有自主知识产权的3G技术TD-SCDMA。它融合了智能天线、同步码分多址以及全质量话音压缩编码等先进技术，在技术层面上全面超过了小灵通系统，具有辐射小、保密性好、通话质量高和不易掉线等优点。目前，SCDMA在我国市场，特别是“村村通”工程中稳步发展。随着3G系统的引入，国内无线通信领域将出现SCDMA与3G系统邻频共存的局面。由于发射机和接收机的非理想性，邻频共存的无线通信系统间会彼此产生干扰。WLAN与3G系统的干扰WLAN是利用无线通信技术在一定的局部范围内建立的网络，是计算机网络与无线通信技术相结合的产物，能够实现随时、随地、随意的宽带网络接入。随着应用进一步发展，WLAN正逐渐从传统意义上的局域网技术发展成公共无线局域网，成为Internet宽带接入手段。WLAN系统占用的频段为2400MHz〜2483.5MHz。3G系统可能会对WLAN系统产生阻塞干扰，而WLAN频段与GSM/DCS频段间隔较远，通过滤波器的幅频特性完全可以避免阻塞干扰。WCDMA的下行信号与WLAN系统产生的互调信号可能会落在WCDMA系统上行段，产生互调干扰。用户要结合实际要求来决定是否需要再增加隔离度。此外，WLAN系统与其他系统产生的互调信号也可能落在WCDMA系统上行段，产生互调干扰。WiMAX与3G系统干扰国际电信联盟ITU-R为3G的FDD和TDD系统划分了2.5GHz〜2.69GHz频段。美国联邦通讯委员会在2004年允许固定微波业务使用2.495GHz〜2.69GHz频段。相对于3G系统，WiMAX可以更好地提供宽带多媒体业务。虽然WiMAX的安全系统还不够完善，但802.16e标准中已经提出了一些解决可靠性问题的措施。未来，WiMAX很可能作为3G的补充形式，与3G系统同时存在。随着相邻频率信号干扰比的增大，WiMAX系统对WCDMA系统上行的干扰减小，WCDMA系统容量损失随之减小。在相同信号干扰比的情况下，随着WiMAX和WCDMA基站距离间隔的增大，WiMAX系统对WCDMA基站的干扰相应减小。在3G网络商用化的过程中，设备厂商应该考虑到不同网络间存在的干扰，设计出更合理的终端及网络产品。解决系统间干扰的方法未来，通信网络中多种系统共存的状况是不可避免的，减少因不同系统共存而导致的干扰成为亟待解决的问题。笔者认为，应从两个方面来解决这一问题，即频谱规划和具体抗干扰方案措施。网络运营必须获得许可运营频段。政府如何划分有限的可用频段，并根据实际市场状况分配资源将直接影响到各运营商及设备厂商的具体方案实施。这需要政府对运营商进行协调，合理地进行频谱规划。各运营商和设备商必须采用有效的抗干扰技术来保证系统的正常工作，如采用频率隔离、天线隔离及基站隔离等手段，也可采用共存滤波器提高收发机的滤波特性等。运营商在建设多个网络的时候应合理规划，尽量避免工作频率相邻的不同系统的基站共址工作，而增加基站间的空间隔离度能有效减少干扰。未来的网络将是一个更加复杂、多元化的网络，还会有UWB、Wi-Fi等移动网络和数字卫星电视等广播网络。这些网络之间也会存在一定干扰。市场及技术的成熟将加速三网融合的进程。目前，我国有关部门正在研究和制定宽带无线多媒体方面的标准。链接:干扰的类型无线通信系统间的干扰主要有杂散干扰、互调干扰和阻塞干扰。杂散干扰主要是由于接收机的灵敏度不高造成的。发射机输出信号通常为大功率信号，在产生大功率信号的过程中会在发射信号的频带之外产生较高的杂散。如果杂散落入某个系统接收频段内的幅度较高，则会导致接收系统的输入信噪比降低，通信质量恶化。互调干扰是两个或多个信号作用在通信设备的非线性器件上，产生同有用信号频率相近的频率，从而对通信系统构成干扰的现象。在移动通信系统中产生的互调干扰主要有发射机互调、接收机互调及外部效应引起的互调。阻塞干扰当