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1、引言
由信产部组织中国移动、中国电信和网通三大运营商实施的“TD-SCDMA规模网络威廉希尔官方网站 应用试验”，正在厦门、保定和青岛三个城市中进行。相信这个规模网络威廉希尔官方网站 应用试验结束后，***会对3G牌照的发放有一个明确的政策颁布。据分析，两大固网运营商中国电信和网通（或其中之一）将可能获得TD-SCDMA的牌照，这样一个独立的TD-SCDMA网络将会在全国布置。而中国电信和网通目前正在运营着一个PHS的网络，它们的PHS用户已经超过9000万，几乎覆盖了全国所有乡镇以上的人口密集地区。这样它可能将和TD-SCDMA系统在一个相当长的时期内共存，尤其PHS系统目前还占据着TD-SCDMA的1900到1920Mhz的20Mhz频段,这样它们相互之间的干扰共存问题研究就显得十分必要和迫切。 对于工作在同一地区的TD-SCDMA和PHS两个系统，它们之间的干扰可分成四种形式：TD-SCDMA基站干扰PHS中心站，TD-SCDMA终端干扰PHS中心站，TD-SCDMA基站干扰PHS用户站，TD-SCDMA终端干扰PHS用户站。根据文献[1]中的仿真分析，这两个系统的现有射频指标能够满足，基站对终端，终端对基站以及终端对终端的共存要求，而两个系统基站之间的干扰还需要进一步研究分析。本报告使用确定性分析方法研究TD-SCDMA基站和PHS基站干扰共存问题。 
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2、确定性分析方法
系统A对系统B产生干扰，可以用下面的干扰评估方程进行研究[2]： Pe(Fi)-MCL(Fi)≤ Imax(Fi) （1） 其中，Fi是研究的频率； Pe(Fi)是产生干扰的发射机在频率Fi上的发射功率或杂散辐射； MCL(Fi)是在频率Fi上发射机和接收机之间的最小耦合损耗； Imax(Fi)是在频率Fi上可接受的最大干扰电平； 根据上面的评估方程，按照干扰在不同频率范围，可以将它分成下面几种情况进行研究： 系统A发射机发射的有用信号（一般来说，功率是比较大）,在系统B接收频段外(除了邻道外)造成的干扰，称为阻塞干扰。主要研究接收机在接收频段外抵抗强干扰信号的能力，可接受最大干扰电平(Imax)门限一般取接收机带外阻塞特性。 系统A发射机的带外杂散辐射，在系统B接收通带内造成的干扰，称为带外干扰。它主要考察接收机接收灵敏度能够承受最大干扰信号程度，这样它可接受最大干扰电平(Imax)门限一般取接收机的灵敏度承受度。 邻道干扰从两个方面考虑：系统A发射机发射的有用信号，在系统B接收第一邻道造成的干扰，称为邻道干扰（从广义上讲，可以称为邻道阻塞干扰）。另外，系统A发射机的邻道泄漏功率落入系统B接收机通带内造成的干扰，也称为邻道干扰。这样在接收机第一邻频上产生的干扰，其可接受最大干扰电平(Imax)门限分别取接收机的邻道选择性以及灵敏度承受度。 如前面所说，如果在接收机通带内产生干扰，则抬高了系统接收噪声电平，将会对接收机灵敏度造成影响，一般认为，灵敏度损失介于0.2dB和1dB都是合理的。本研究中采用的准则是基站接收机灵敏度损失为0.8 dB，相对应的TD-SCDMA和PHS基站可接受最大外来干扰电平为-115 dBm/1.28 MHz和-123dBm/300khz。 |
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3、干扰分析的主要结果
3.1、分析计算中使用的系统参数 文献[3，4]给出TD-SCDMA和PHS的阻塞特性、杂散辐射、邻道选择性和邻道泄漏功率等系统参数（如表1所示）。根据这些参数，利用方程（1）可以分别计算在不同干扰情况下，需要的最小耦合损耗MCL。基站间的最小耦合损耗包含发射天线增益，接收天线增益以及天线之间的隔离损耗三项，可表示为: MCL=IL(dB)-Gain_Tx(dB)-Gain_Rx(2) 其中，Gain_Tx为发射天线增益； Gain_Rx为接收天线增益； IL为两天线之间的隔离损耗。 表1 确定性分析法中使用的TD-SCDMA和PHS射频参数 考虑使用的确定性分析方法是研究在极端（最坏）情况小共存干扰的问题。在下面的分析计算中进行如下的假设：对8天线阵的智能天线，在业务信道上（TS0时隙控制信道是全向发射），天线发射时多天线合成功率因子为9dB,智能天线的波束赋型因子是7dB；而智能天线接收时，仅考虑一个波束赋型因子7dB。另外，再假设不管共存干扰分析是在带内还是带外，全部认为天线的增益是相同的。 假设TD-SCDMA天线增益为11dBi,PHS的天线是9dBi。这样在分析计算中取TD-SCDMA发射端Gain_Tx=11+7+9=27dB；TD-SCDMA接收端Gain_Rx=11+7=18dB；PHS发射端Gain_Tx=9dB；PHS接收端Gain_Rx=9dB。 3.2、TD-SCDMA基站干扰PHS基站 TD-SCDMA基站在2010-2025Mhz或1880-1900Mhz上发射功率，使得PHS基站接收机中产生阻塞干扰。PHS基站在TD-SCDMA的发射频段上的阻塞特性为-15dBm，而TD-SCDMA基站的发射功率为21dBm(基站最大发射30dBm,每个用户占有两个码道),这样可以推算出，当TD-SCDMA和PHS共存时，为了保护PHS基站，需要的基站间的最小耦合损耗是MCL=21dm-(-15dBm)=36dB。 工作在2010-2025Mhz或1880-1900Mhz的TD-SCDMA基站将对PHS基站产生带外干扰，参照3GPP规范中，TD-SCDMA在1900-1920Mhz和非同步TDD基站共存时，发射功率带外杂散辐射的要求是-39dBm/1.28Mhz=-45.3dBm/300khz，并考虑到PHS基站接收灵敏度为-123dBm/300khz。这样可以推算出，当TD-SCDMA和PHS共存时，为了保护PHS的基站，需要的基站间的最小耦合损耗MCL=-45.3dBm-(-123dBm)=77.7dB。 假如两个基站工作频段进一步靠近，以致工作在1900的邻频上，这时将产生邻道干扰。在PHS基站接收频段的邻频1900Mhz上，PHS基站的邻道选择性ACS=-47dBm。而TD-SCDMA基站的发射功率为21dBm,这样可以推算出，当TD-SCDMA和PHS共存时，为了保护PHS基站，需要的基站间的最小耦合损耗是MCL=21dBm-(-47dBm)=68dB 同样参照3GPP规范中，TD-SCDMA在1900的邻频上，和非同步TDD基站共存时邻道泄漏功率为-29dBm/1.28Mhz=-35.3dBm/300kMhz。考虑到PHS基站接收灵敏度可承受度为-123dBm/300khz。这样可以推算出，当TD-SCDMA和PHS共存时，为了保护PHS的基站需要的基站间的最小耦合损耗MCL=--35.3dBm-(-123dBm)=87.7dB。 3.3、PHS基站干扰TD-SCDMA基站 根据表1中的系统参数,使用同样的分析方法，计算PHS基站对TD-SCDMA基站的干扰，需要的最小耦合损耗。将上面计算的最小耦合损耗和按照公式（2）计算的两系统之间需要的隔离损耗汇总在表2中。 表2 计算需要的隔离损耗 从表2可以看到，TD-SCDMA和PHS共存时，PHS对TD-SCDMA的干扰比TD-SCDMA对PHS的干扰要大（特别在带外干扰时），这是由于PHS基站的带外杂散辐射比较大的缘故。 |
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4、工程实施中解决办法的讨论
从上面的分析计算中看到，当TD-SCDMA和PHS两个系统共存时，为了使这两个系统基站之间不产生干扰，需要的隔离损耗如表2所示。下面讨论分析在实际工程实施中，通过一些方法来达到这些隔离损耗要求的情况。 4.1、利用空间隔离 使用信号传播的自由空间模型（视距传播条件），计算信号在空间的衰减。 Lf=20log（R）+38.12(3) 式中，Lf是自由空间损耗（dB）； R是两个基站之间的距离（m）； 表3 需要的空间距离 通过上面的计算发现，假如仅使用空间隔离来达到需要的隔离损耗，那么在极端情况下需要最大的距离是19km，这个在网络布置中是不现实的。 4.2、增加保护带宽 TD-SCDMA的发射特性在定义规范时,已经考虑了和非同步TD系统的共存问题,它的邻道泄露功率限制，在第一个邻道和第二个邻道都是-29dBm/1.28Mhz。假如两个系统有1.6MHz的保护带宽，这时它的第二邻道泄露功率落在PHS的接收机通带内，同前面在邻道干扰情况下需要的最小耦合损耗一样，计算得87.7dB的最小耦合损耗，而这时的TD-SCDMA发射有用信号对PHS接收机产生阻塞干扰(不是邻道干扰)，需要的最小耦合损耗和前面计算阻塞干扰时也一样（见表4.1）。 同样分析保护带宽为3.2Mhz时，这时它的邻道泄露功率产生的邻道干扰，可以认为是杂散辐射产生的带外干扰，这样需要的最小耦合损耗也是77.7dB。假如再增加保护带宽，它们就没有改进了。表4.1给出了不同保护带宽情况下的最小耦合损耗。 表4.1 不同保护带宽时的最小耦合损耗（TD-SCDMA对PHS干扰） |
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