在國(guó)內(nèi),信息產(chǎn)業(yè)部指定PHS系統(tǒng)使用的頻段為1900-1915MHz,該頻段同中國(guó)第三代公眾移動(dòng)通信系統(tǒng)頻分雙工FDD主要工作頻段上行鏈路相近。由于PHS系統(tǒng)雜散指標(biāo)要求較低,PHS系統(tǒng)發(fā)射的雜散信號(hào)將會(huì)對(duì)工作于該頻段附近的3G系統(tǒng)帶來(lái)不同程度地干擾,直接導(dǎo)致3G系統(tǒng)容量的下降或覆蓋區(qū)域的減小。但是,3GPP指標(biāo)在制定時(shí)充分考慮了對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)的干擾問(wèn)題,UE帶外雜散的性能要求也更高。因此,在1920MHz頻段附近,PHS系統(tǒng)對(duì)未來(lái)3G系統(tǒng)的干擾影響相對(duì)于3G系統(tǒng)對(duì)PHS系統(tǒng)的干擾影響更為嚴(yán)重,隔離度要求也更高。再者,中國(guó)擁有全球規(guī)模最大的PHS網(wǎng)絡(luò),且信息產(chǎn)業(yè)部3G第二階段網(wǎng)絡(luò)技術(shù)外場(chǎng)測(cè)試即將完成,PHS系統(tǒng)如何更好地與3G系統(tǒng)共存已成為電信、網(wǎng)通近期關(guān)注熱點(diǎn)之一。
信產(chǎn)部關(guān)于PHS系統(tǒng)的頻段使用、技術(shù)要求及雜散指標(biāo)
在信息產(chǎn)業(yè)部“關(guān)于PHS和DECT無(wú)線接入系統(tǒng)共用1.9GHz頻段頻率臺(tái)站管理”規(guī)定中,指出PHS系統(tǒng)由1900MHz起指配頻率,指配信道的數(shù)量由話務(wù)量和用戶容量決定,當(dāng)在某一區(qū)域用戶量較大時(shí),在避免與其他網(wǎng)絡(luò)(DECT或PHS系統(tǒng))產(chǎn)生相互有害干擾的前提下,可使用1900-1920MHz的全部頻段。
信息產(chǎn)業(yè)部對(duì)用于無(wú)線本地環(huán)路PHS系統(tǒng)臺(tái)站設(shè)置的技術(shù)要求主要為:基站的發(fā)射平均功率為500mW,峰值功率為4W;用戶終端的發(fā)射平均功率為10mW,峰值功率為80mW。雜散發(fā)射功率電平限值為:在1893.5-1919.6MHz以內(nèi),<250 nW/300kHz,以上頻帶以外,<2.5μW/MHz,F(xiàn)網(wǎng)(UT、中興、朗訊)PHS系統(tǒng)運(yùn)行的基站絕大部分都是500mW基站。
PHS系統(tǒng)帶外雜散發(fā)射對(duì)近頻WCDMA的干擾影響
1.PHS手機(jī)與WCDMA基站共存
。祝茫模停料到y(tǒng)是一個(gè)自干擾系統(tǒng),對(duì)于每一個(gè)用戶,本小區(qū)的其它用戶或相鄰小區(qū)的用戶都將對(duì)其產(chǎn)生干擾,因此一個(gè)用戶的Eb/I0將主要取決于干擾而不是噪聲,一個(gè)用戶的受到的總干擾I將由三部分組成:基站本身熱噪聲NBS、系統(tǒng)內(nèi)其它用戶的干擾Iint和系統(tǒng)外部的附加干擾Iext,即:
。桑簦铮簦幔 = NBS + Iint + Iext。
。祝茫模停粱窘邮諜C(jī)的熱噪聲為-103 dBm。為了保證系統(tǒng)正常運(yùn)行及穩(wěn)定,系統(tǒng)的容量一般在75%的負(fù)載以下,即允許噪聲升高6dB,相應(yīng)的總干擾干擾+熱噪聲為Itotal=-103 dBm + 6 = -97 dBm。當(dāng)WCDMA上行容量由于PHS系統(tǒng)的干擾而損失5%時(shí),即系統(tǒng)容量由75%降為70%時(shí),允許的外界干擾Iext為-104.7 dBm。
在1920MHz以上時(shí),PHS的帶外發(fā)射為250nW/300kHz即-36dBm/300kHz雜散為2.5μW/1MHz即-26dBm/1MHz。假設(shè)WCDMA基站的鄰道選擇性很大,即WCDMA基站接收不到鄰道的PHS系統(tǒng)信號(hào),則WCDMA基站接收到的干擾為:
。 = POOB + Gtx + Grx - L
式中:POOB代表發(fā)射機(jī)的帶外發(fā)射功率或雜散功率(dBm);Gtx代表發(fā)射天線增益(dBi);Grx代表接收天線增益(dBi); I代表被干擾接收機(jī)的干擾門(mén)限(dBm)
。校龋邮謾C(jī)發(fā)射平均功率為10mW10dBm,假定天線增益為0dB,PHS的雜散為-26dBm/1MHz,即-20dBm/3.84MHz。由于PHS手機(jī)的發(fā)射功率很小,不可能對(duì)WCDMA基站產(chǎn)生阻塞,因此阻塞的因素我們就不再繼續(xù)分析,而只考慮PHS手機(jī)的雜散發(fā)射對(duì)WCDMA基站的影響。假設(shè)WCDMA基站的接收天線增益為Grx =11dBi則PHS移動(dòng)臺(tái)與WCDMA基站之間的隔離損耗應(yīng)為:
。 = POOB + Gtx + Grx - I
= -20 + 11 + 0 - -104.7
= 95.7 dB
代入自由空間的路徑損耗的傳播公式L=20lg R+38.12,可得:R = 756 米
即PHS移動(dòng)臺(tái)與WCDMA基站之間的距離大于756米時(shí),其雜散不會(huì)干擾WCDMA基站。
2.PHS基站與WCDMA基站共存
假設(shè)PHS基站的發(fā)射天線增益為9(常用天線增益)+3(發(fā)射分集增益)=12dBi,WCDMA基站的接收天線增益為Grx =11dBi,PHS基站的發(fā)射平均功率為500mW27dBm,雜散發(fā)射絕對(duì)電平為2.5μW/MHz。
考慮阻塞條件時(shí),由于PHS信號(hào)帶寬相對(duì)與WCDMA信號(hào)而言很窄,我們可以將PHS信號(hào)看作為單頻分量,WCDMA基站在帶外可以容忍的單頻干擾為-15dBm。這樣需要42dB的隔離才能保證PHS基站不會(huì)阻塞WCDMA基站。
同上可以計(jì)算PHS基站在雜散發(fā)射時(shí)與WCDMA基站之間的隔離損耗L應(yīng)為105.7dB代入自由空間的路徑損耗的傳播公式,可得PHS基站與WCDMA基站之間的隔離距離至少應(yīng)大于2393米時(shí),其雜散發(fā)射才不會(huì)干擾WCDMA基站。
根據(jù)國(guó)家無(wú)線電監(jiān)測(cè)中心對(duì)朗訊PHS系統(tǒng)500mw基站的帶外雜散進(jìn)行的抽樣檢測(cè)結(jié)果,在1900.250MHz18ch、1906.850MHz40ch、1914.650MHz66ch、輸出功率為100mw時(shí),帶外雜散功率為0.010.05μW-43-50dBm,后期基站型號(hào)核準(zhǔn)檢驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)該項(xiàng)指標(biāo)改為只記錄比限值低6dB之內(nèi)或高于限值的雜散發(fā)射。
根據(jù)日本富士通提供的測(cè)試報(bào)告中發(fā)現(xiàn),PHS基站工作在1911.950MHz57CH且發(fā)射功率為35dBm3.2W,在1920MHz時(shí)測(cè)得的雜散發(fā)射是-27.9dBm/MHz,僅比協(xié)議指標(biāo)-26dBm/300KHz或20.8dBm/MHz。罚洌,如果工作頻段越靠近1920MHz,其在1920MHz處的雜散余量會(huì)更小。
因此,如果PHS基站的雜散發(fā)射相對(duì)于信息產(chǎn)業(yè)部規(guī)定沒(méi)有余量甚至超標(biāo)的話,在當(dāng)前大中城市城區(qū)PHS基站密布的現(xiàn)狀下,市區(qū)基站越多,雜散余量越少,對(duì)未來(lái)WCDMA系統(tǒng)的帶內(nèi)信號(hào)干擾更趨嚴(yán)重,服務(wù)質(zhì)量難于保證。根據(jù)國(guó)內(nèi)某城市對(duì)PHS-WCDMA系統(tǒng)無(wú)線干擾測(cè)試的報(bào)告表明,部分PHS基站帶外信號(hào)抑制小于信息產(chǎn)業(yè)部規(guī)定的50dBc僅為30dBc左右;PHS系統(tǒng)話務(wù)忙時(shí)相對(duì)于閑時(shí),對(duì)WCDMA系統(tǒng)接收機(jī)帶來(lái)約3dB的噪聲抬高。
降低PHS系統(tǒng)帶外雜散對(duì)WCDMA系統(tǒng)干擾影響的幾點(diǎn)建議
1.增加保護(hù)頻帶
建議在WCDMA系統(tǒng)開(kāi)通之初,由于PHS系統(tǒng)用戶規(guī)模還很龐大,轉(zhuǎn)網(wǎng)尚需時(shí)日,可向信息產(chǎn)業(yè)部申請(qǐng)使用1895-1900MHz,以便現(xiàn)網(wǎng)PHS系統(tǒng)的工作頻段由1900-1915MHz下移至1895-1910MHz,干擾嚴(yán)重區(qū)域甚至可將工作頻段下移至1905MHz。
。.采取天線隔離
在滿足PHS信號(hào)覆蓋質(zhì)量的前提下,在網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化過(guò)程中須持續(xù)降低基站高度,加大上、下傾定向板狀天線及低增益全向天線的使用力度或降低基站發(fā)射功率,通過(guò)組控方式在同一天面增加基站,市區(qū)站點(diǎn)建設(shè)逐步向“少站點(diǎn)扇區(qū)化多信道”方向發(fā)展。通過(guò)調(diào)整天線水平和垂直距離,以及天線傾角和方位角,增加天線間耦合損耗,減少系統(tǒng)間干擾。
3.增加濾波器
可以通過(guò)在無(wú)線收發(fā)系統(tǒng)上增加附加濾波器以達(dá)到隔離要求,減少系統(tǒng)間干擾。工程實(shí)施中通過(guò)基站天線的垂直隔離等方法獲得的隔離度同樣可以通過(guò)在收發(fā)系統(tǒng)上增加15dB或者20dB的濾波器以達(dá)到同樣的隔離效果。
4.開(kāi)展室內(nèi)分布系統(tǒng)建設(shè)
在市區(qū),減少PHS基站室外站點(diǎn)及改善室內(nèi)覆蓋最好的辦法就是進(jìn)行室內(nèi)分布系統(tǒng)建設(shè),室內(nèi)分布系統(tǒng)的建設(shè)一方面可吸收更多室內(nèi)話務(wù),降低室外基站的阻塞率及PHS系統(tǒng)底噪,同時(shí)也有利于今后3G業(yè)務(wù)、WLAN業(yè)務(wù)的開(kāi)展。
5.關(guān)注設(shè)備性能指標(biāo)
首先,針對(duì)現(xiàn)網(wǎng)運(yùn)行的各種PHS系統(tǒng)基站、手機(jī)、干放等有源器件的雜散指標(biāo)重新進(jìn)行抽樣檢測(cè)或通知設(shè)備廠商提供詳細(xì)的入網(wǎng)測(cè)試數(shù)據(jù),詳細(xì)記錄各種設(shè)備的帶外雜散指標(biāo);其次,確保設(shè)備性能其他指標(biāo)都能符合入網(wǎng)的各項(xiàng)要求;最后,為確保今后能有效地與3G、WLAN和諧共存,為考慮后期兼容性,在近期建設(shè)時(shí)就必須對(duì)原器件各項(xiàng)性能指標(biāo)提出更高的要求。
6.開(kāi)展干擾實(shí)地測(cè)試
聯(lián)合WCDMA系統(tǒng)、PHS系統(tǒng)提供廠商,在用戶規(guī)模為大、中、小容量不等的多個(gè)本地網(wǎng)進(jìn)行帶外雜散對(duì)WCDMA系統(tǒng)接收機(jī)的干擾影響測(cè)試,共同制定周密詳細(xì)的測(cè)試方案(室外、室內(nèi)),對(duì)聯(lián)合測(cè)試結(jié)果組織專(zhuān)人進(jìn)行充分評(píng)估及深入分析。
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