馮芒

移動網(wǎng)絡(luò)的大規(guī)模部署需要大量站址，因此，無線網(wǎng)絡(luò)基站站址成為移動運營商寶貴的戰(zhàn)略資源。然而，目前城市中無線基站站址的獲取難度日益加大。自工信部聯(lián)合國資委發(fā)布了《關(guān)于推進電信基礎(chǔ)設(shè)施共建共享的緊急通知》之后，多家運營商共用天面、站址資源的情況已非常普遍。文章以FDD-LTE和CDMA2000系統(tǒng)共站為例，分析兩系統(tǒng)間的隔離度，為多系統(tǒng)不同制式基站共址建設(shè)的系統(tǒng)間隔離度分析計算提供參考。

隨著移動通信業(yè)務(wù)的蓬勃發(fā)展，國內(nèi)形成了多運營商、多代通信制式并存的通信網(wǎng)絡(luò)格局，不同運營商不可避免地通過實施不同制式基站共站址建設(shè)的戰(zhàn)略，使站點資源得到充分利用。為了避免不同系統(tǒng)問互相影響，需要對各系統(tǒng)問的干擾情況以及隔離度進行分析，避免相互干擾。在目前的LTE系統(tǒng)建設(shè)中，筆者分析了FDD—LTE與CDMA2000網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)隔離度，確定了空間隔離距離，為更好地進行網(wǎng)絡(luò)建設(shè)打下基礎(chǔ)。

系統(tǒng)間干抗及隔離度分析

系統(tǒng)間干擾的種類。共站址的系統(tǒng)間干擾是指干擾站發(fā)射電平對被干擾站的接收機接收電平的干擾（見圖1）。系統(tǒng)間干擾的存在是進行系統(tǒng)間隔離度分析的前提條件。共站址的系統(tǒng)間干擾主要有三種，即雜散干擾、互調(diào)干擾和阻塞干擾。

接收機靈敏度降低是由于接收機噪聲基底的增加而造成的。如果干擾基站在被干擾基站接收頻段內(nèi)的雜散輻射很強，并且干擾基站的發(fā)送濾波器沒有提供足夠的帶外衰減（濾波器的截止特性不好），將會導(dǎo)致接收機噪聲門限的增加，這就是雜散干擾。從干擾基站輸出的雜散輻射經(jīng)兩個基站間的一定隔離而得到衰減，因此被干擾基站接收到的雜散干擾按以下公式進行計算：IB=CTX—E一10log（WA/WB）（公式1）。其中，IB為被干擾基站天線連接處接收到的干擾電平，單位為dBm；CTX為干擾基站輸出的雜散輻射電平.單位為dBm：E為基站間的隔離度，單位為dB；WA為干擾電平的可測帶寬：WB為被干擾系統(tǒng)的信道帶寬。

互調(diào)干擾是由于系統(tǒng)的非線性導(dǎo)致干擾基站多載頻合成產(chǎn)生的互調(diào)產(chǎn)物落到被干擾基站的上行頻段，致使接收機信噪比的下降，主要表現(xiàn)為被干擾系統(tǒng)信噪比下降和服務(wù)質(zhì)量惡化。根據(jù)互調(diào)產(chǎn)物的功率電平分析，對系統(tǒng)影響較大的主要是三階互調(diào)產(chǎn)物。由兩個相同強度的載波產(chǎn)生的三階互調(diào)干擾可表示為IMP3=3×PIN一2×TOI（公式2）。其中，IMP3為三階互調(diào)干擾；PIN為被干擾基站接收機輸入端的干擾載波電平；TOI為接收機輸入端定義的三階截止點，與接收機本身的特性有關(guān)。三個變量的單位都為dBm。PIN可進一步表示為PIN=CA—E—LR_B（公式3）。其中CA為干擾基站的最大載波發(fā)射功率，單位為dBm；LR B為被干擾基站的接收濾波器在干擾基站發(fā)射帶寬內(nèi)的衰減，單位為dB；E為基站間的隔離度，單位為dB。因此，可得出IMP3：3×（CA—E—LR_B）一2×TOI（公式4）。

阻塞干擾是當(dāng)干擾信號功率過強，超出了接收機的線性范圍時，導(dǎo)致接收機飽和而無法工作所引起的干擾。其原因是放大器有一個線性動態(tài)范圍，在此范圍內(nèi)，放大器的輸出功率隨輸入功率線性增加，這兩個功率之比就是功率增益G。隨著輸入功率的繼續(xù)增大，放大器進入非線性區(qū).其輸出功率不再隨輸入功率的增大而線性增大，也就是說，其輸出功率低于所預(yù)計的值。

一般情況下，輸出功率增益下降到比線性增益低1dB時，把所對應(yīng)的輸入功率定義為輸入功率的ldB壓縮點。為了防止接收機過載，從干擾基站接收的總載波功率電平需要低于它的ldB壓縮點。被干擾基站從干擾基站接收到的總載波功率可以表示為CP_B=CP A—LR_B—E（公式5）。其中，CP_B為被干擾基站接收到的載頻總功率，單位為dBm；CP_A為干擾基站的載頻總功率，單位為dBm；LR B為被干擾基站的接收濾波器在干擾基站發(fā)射帶寬內(nèi)的衰減（dB）；E為基站間的隔離度，單位為dB。

系統(tǒng)間隔離度分析和計算。系統(tǒng)間的隔離度是指在系統(tǒng)共存的條件下，克服干擾所需要的最小隔離要求。根據(jù)上述的干擾分析，系統(tǒng)間隔離度是指在被干擾基站允許接收的最大干擾情況下的E值。即由3個干擾計算公式分別解出E，取最大值：CTX—E一10log（WA/WB）=IBmax（公式6）、3×（CA—E LR B）一2×TOI=IMP3max（～_}式7）、CP_A～LR_B—E=CP Bmax（公式8）。其中，IBmax為被干擾基站允許接收的最大雜散干擾；IMP3max為被干擾基站允許接收的最大三階互調(diào)干擾：CP_Bmax為被干擾--基站允許接收的最大總載波功率。

為了能在系統(tǒng)共存時保證系統(tǒng)性能，各種干擾必須避免或最小化，即達到+可接受的干擾水平。因此三種干擾應(yīng)遵守一定的干擾規(guī)避要求，以確定可以接受的干擾水平。

首先，要規(guī)避雜散干擾，被干擾基站從干擾基站接收到的雜散輻射信號強度應(yīng)當(dāng)要比它的接收機底噪低7dB。假設(shè)被干擾基站的接收噪聲底限為NB（dBm），干擾基站的雜散輻射在被干擾基站的接收機處引入的噪聲功率為Nl（dBm），則由被干擾基站自身的噪聲和雜散干擾引入的噪聲功率累計噪聲功率為Ptotal：PB十PI=10NlY/1。+10NIII。（公式9）。由被干擾基站引入的靈敏度損失為lOlog（Ptotal/PB）。

設(shè)I/Nth=NI—NB為雜散輻射信號強度低于接收機底噪的程度，則圖2給出了I/Nth取值與靈敏度損失的關(guān)系示意圖。從圖中可以看出：I/Nth=一6dB時，引起的靈敏度損失為ldB；I/Nth=一7dB時，引起的靈敏度損失為0.8dB；I/Nth=一10dB時，引起的靈敏度損失為0.4dB；I/Nth=-16dB時，引起的靈敏度損失為0.1dB。

本文取靈敏度損失量為0.8dB，即I/Nth為-7dB的情況。這樣的靈敏度損失不會對基站帶來明顯的影響。

其次，規(guī)避互調(diào)干擾，必須要求在被干擾基站生成的三階互調(diào)干擾電平比它的接收機底噪低7dB。本條準(zhǔn)則的原因與第一條準(zhǔn)則相同。

最后，被干擾基站從干擾基站接收到的總載波功率應(yīng)當(dāng)比接收機的1dB壓縮點低5dB時，才能規(guī)避阻塞干擾，這主要是因為工程上為了避免放大器工作在非線性區(qū)，通常把工作點從1dB壓縮點回退5dB。

根據(jù)三種干擾的不同規(guī)避要求，依據(jù)各個系統(tǒng)自己的標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)或基站設(shè)備的參數(shù)，可以得到各系統(tǒng)間所允許的雜散干擾、互調(diào)干擾和阻塞干擾水平。再根據(jù)系統(tǒng)間隔離度定義和干擾計算公式，可以計算得到系統(tǒng)間隔離度。

系統(tǒng)共站隔離

隔離措施。在系統(tǒng)實際共站建設(shè)中，系統(tǒng)間的隔離度通常用最小耦合損耗MCL來表示。一般情況下，為了滿足MCL，采用三種隔離措施。第一種為工程措施，即保證發(fā)射和接收天線之間有足夠的空間隔離，二者必須在距離上保持足夠遠(yuǎn)；同時，可以合理利用地形地物阻擋或使用隔離板；另外，還可以調(diào)整干擾基站天線的傾角或水平方向角。第二種是通過調(diào)整設(shè)備來達到隔離效果。首先，可以減低干擾基站的發(fā)射功率，但這樣會減少信號覆蓋面；再者，可以在干擾基站發(fā)射口增加外部帶通濾波器，但這種方法會增加額外的插損和故障點，同時增加了成本：最后，可以在被干擾基站的接收端增加帶通濾波器，但這么做會增加接收機的噪聲系數(shù)，降低靈敏度。第三種隔離措施是通過修改頻率規(guī)劃，使干擾系統(tǒng)的下行頻率和被干擾系統(tǒng)的上行頻率之間保留足夠的保護帶。

空間隔離度。主要采用工程措施中的空間隔離措施來保證共站系統(tǒng)問的隔離度?？臻g隔離分為水平和隔離和垂直隔離兩種，在水平隔離狀態(tài)下，計算隔離度的公式為Ih（dB）=22+2010g（dh/九）一Gtx—Grx（公式l。），在垂直隔離狀態(tài)下，其公式為Iv（dB）=28+4010g（dv/九）（公式11）。其