GSM网络邻频干扰的计算

维普资讯 http://www.cqvip.com ＧＳＭ网络邻频干扰的计算　ｌ圜　’　关键　；；　Ｍ网女夸　¨邻频干扰　ｊ　１　引言　近年来，随着社会经济的不断发展和资费政策的调　整，ＧｓＭ移动通信网飞速发展，网络容量和用户数量均　无线信号，每个基站自身也在几十个信道内同时收发信　号。各种频率的无线电波在时间和空间上相互交叠。为了　保证蜂窝网能够有效地运转，所有用户能够互不干扰地通　迅速增加。无线频率资源有限，随着网络容量的增加，需　要使用越来越紧密的频率复用方式，从而对无线频率规划　信，必须进行干扰的评估与协调，这是无线通信组网设计　的最重要的任务之一，也是网络初建、改建、扩容、优化　提出了更高要求。蜂窝网是干扰受限系统，一个蜂窝网系　统有很多的基站，每个基站的服务区内有很多用户在收发　各个阶段用户最为关心的问题之～。　蜂窝网内干扰主要包括同频干扰、邻频干扰和互调　维普资讯 http://www.cqvip.com ３（／　余量、即Ｃ／Ａ　一６　。无线频率规划须满足上　述要求。但是在网络规划时如何准确计算Ｃ／，，却是一　个尚未圆满解决的问题。尤其是邻频干扰的Ｃ／　的计算　方法。　本文主要着眼于研究准确实用的邻频干扰Ｃ／　计　算方法，依据其理论也可以解决同频干扰Ｃ／　的计算。　这样就为频率规划扫平了障碍。　２邻频干扰的机理　邻道干扰是一种来自相邻或相近频道的干扰，是由　于发射机的带外辐射和接收机选择性共同作用引起的。　由于收发设备滤波性能的非理想性，工作在相邻信　道的发射机会泄漏信号到被干扰接收机的工作频段内，同　时被干扰接收机也会接收到工作频段以外其他发射机的干　扰信号。　被干扰系统的接收滤波器虽然对工作带宽以外的　信号有比较大的衰减，但仍对邻频上工作的强信号残留　一些干扰，干扰功率的大小取决于被干扰系统接收机对　带外信号的抑制能力和邻频上的干扰系统的发射信号功　率。　在多信道同时工作的移动通信系统中，基站发信机　的边带辐射对工作于邻道的移动台接收机的干扰并不严　重，即使当移动台靠近基站时，移动台接收到的有用信　号也远远大于邻道干扰。移动台与移动台之间、基站收　发信机之间的邻道干扰由于收发双工频差很大，也不会　产生显著影响。只有当移动台靠近基站时，移动台的寄　生辐射才会对正在接收微弱信号的邻道基站接收机产生　干扰。　邻道干扰主要有以下两种情况：　（１）本小区或其他邻接小区基站对移动台产生的干　扰；　３．１接收机滤波器阻带衰减的计算　阻带衰减是指对远离接收机通带的干扰的抑制。这　种带外干扰往往比较强，接收机滤波器阻带衰减可以提供　足够的隔离度。　设被干扰接收机波道间隔为△厂，波道中心频率为　／　，接收滤波器阻带以每倍频程　ｄＢ（Ｋ　ｄＢ／Ｏｃｔ）￥，ｑＬ￣　减，若干扰波道频率为　，，则阻带衰减　为　ｌｏｇ一鲁＝　。鲁㈩　圈　（１）式中　＝△厂／２，　＝　一（　＋△厂／２）。　团　圆　３．２单邻频干扰源计算　圆　考虑到接收机的选择性对邻道干扰频率的抑制作　用，在计算邻道干扰时需要引入接收机中频滤波器的滤波　特性Ｋ（厂）ｄＢ／ｏｃｔ推导载干比公式。　Ｌ％地点和Ｔ％时间被超过的邻道干扰载干比　Ｃ／，　，（　，Ｔ）可以用下列方程表示　ｎ　１　５０．５０）　“，　Ⅲ，　ｒ１－　。　（２）　其中　，（５０，５０）为有用信号的中值场强，　（５０，５０）为来自于第／个（ｊ一１，２，－－．ｎ）干扰台的干扰中值　场强，　为有用信号随地点变化的标准偏差，　为　干扰信号随地点变化的标准偏差，　为有用信号随时间　变化的标准偏差，　为干扰信ｇ－ＮＮ　ｒＮ变化的标准偏　差。而ｋ（Ｌ）￣１３ｋ（Ｔ）可由下式求出：　（　）＝√　一　（０．０２ｘ一１）　（３）　５１　２００８。０７广东通信技术　维普资讯 http://www.cqvip.com

移动通信　式中已　一　（　）为误差函数的逆函数，或者ｋ（ｘ）可查　／Ｊ、区及相邻／Ｊ、区半径为２１　的区域；其次，司分３段对干扰　表。　３．３总载干比的计算　通常假定各邻道干扰源发出的干扰信号是随机变化　的，并彼此相互独立，而且服从对数正态分布，因此多个　干扰信号的合成可以采用功率相加的方法。　对于上述对干扰源进行查找分段中的每～段ｉ来说，　其载干比为：　Ｃｆ　Ｉ　（∽　１０１ｇ　∑　（，Ｊ，ｎ　一１　０Ｉ．　譬　（，Ｊ，　（￡，ｒ）（４）　其中，　（　，　）和　（　，Ｔ）分别代表有用信号　及第，个干扰的功率（Ｗ），进一步可以将多个干扰源形　圈　成的总载干比表示为：　团　圆　Ｃ／Ｉ　（　，７１）：一１０１ｇ￣－－　＇１０－０．　１＇ｒ）Ｊ（５）　固　，：Ｉ　Ｃ／Ｉ　（￡，７１）＝一１０１ｇＺ　ｌ０　（　・　’　（６）　其中，Ｃ／，　（　，Ｔ）是相应的第　个干扰的载干　比。　３．４邻频干扰源的选择　在接收机所处小区及其相邻小区内的邻频干扰源对　接收机产生的影响较大，其他小区内的干扰源因为距离接　收机很远，干扰信号经过路径损耗及接收机滤波器的阻带　衰减，已可以忽略不计。同时，与接收机使用频率相隔　３Ａｆ（Ａｆ为相邻信道间隔，ＧｓＭ系统中为２００　ｋＨｚ）　以上的邻道频率，由于接收滤波器的选择性，可将其抑制　在噪声电平以下，可忽略不计。因而邻频干扰源的选取只　考虑小区内及相邻小区范围内与接收机频率间隔为３Ａｆ　以内的基站或移动台。　在确定工作频率　之后，分两步确定干扰源选择。　首先，搜索干扰源的地理范围：输入小区半径　，搜索本　５２　源进行查找，如（７）式所示：　ｆ０＜ｌＩ厂，～、　／　Ｉ２００ｋＨｚ，ｉ＝１　２００ｋＨｚ＜ｆｌ／　一　／　Ｉ４００ｋＨｚ，ｉ＝２（７）　　ｆ４００ｋＨｚ＜ｆ　Ｌ厂，一　≤６００ｋＨｚ，ｉ＝３　对每一频段分别列出上面所述区域内的干扰频率信　息，计算总载干比：　３　Ｖ　Ｃ／Ｉ　，７１）＝∑∑Ｃ／Ｉ　（￡，　）　（８）　４简化载干比表达式　按照上小节中的公式来计算邻频载干比，需要分别　算出有用信号和干扰信号的场强，而场强模型一般是比较　复杂的函数，不便于直接计算。可以将干扰计算加以简　Ｅｊ（５　＋【　，０，（　５　０）－Ｅ￣．ｉＧ，－Ｇｌａ，／　，　Ｊ－拄（Ｌ　　Ｌ一　）　９　　其中Ｅ，，（５ｏ，５０）为有用信号的中值场强、　，，（５ｏ，５０）为来自于第　个（ｊ＿１，２，…ｎ）干扰台的干扰中值　场强，　为服务基台发射功率，Ｐ，ｏ　为第　个干扰基台发　射功率，Ｇ。，（　，）为服务基站天线在移动台方向上的增　益，Ｇ　，，　，，）为第，个干扰基台天线在移动台方向上的　增益，，Ｊ　为有用信号路径（即从服务台到移动台）上的基　本传输损耗，Ｌ６，　为第，个干扰信号路径（即从干扰台到　移动台）上的基本传输损耗。　／为有用信号传播方向与　基站天线主轴的夹角，　，￡Ｊ　为第　个干扰信号传播方向与　干扰基站天线主轴的夹角。　上式中的第一个差值称为发射功率去耦，第二个差　值称为角度去耦，第三个差值称为距离和高度去耦。如果　有用信号和干扰信号在具有相同地理特征（地理类型、地　形粗糙度和建筑物密度相同）的路径上传播，此时根据下　维普资讯 http://www.cqvip.com ＝６９．５５＋２６—６　１ｇ　厂一’　‘８２’ｇ　，、，（１０）　（，？　）＋（４４．９—６．５５ｌｇｈ＾）ｌｇｄ　式中　为收发天线之间的距离，单位为ｋｍ：，为中心　频率，￣３９ＭＨｚ；　（，７　）为移动天线高度±曾益校正因　子，是覆盖区范围的函数。　有　Ｌ　一Ｌ、ｊｆ　＝一１３　８２（１ｇｈ｜　一ｌｇｈ｜ｍ　１　＋（４４．９—６．５５　１ｇ　ｈ　）ｌｇ　ｄ　／（４４．９—６．５５　ｌｇ　ｈＭ，　）１ｇ（，　，　式中，　和　，　分别为服务基台和第，个干扰基台的天　线高度　单位为ｍ；ｄ　，和ｄ　分别为服务基台和第ｊ个干　扰基台到移动台的距离，单位为ｋｍ。　另外，在上述假定下，有　，　，　０＂Ｉｋ『『，　．　０＂７￣ｔ　－０ｕ　，　０－７故（７）式中　足（，Ｊ）√　，＋　＝　（，Ｊ　，　（１２）　ｋｌＴ、　、【ｉ十。　＝，／ＳＫ（Ｔ）－０！　１３、　对于市区和林区：　－０，二４．９２＋Ｏ．０２（１ｇ　。　（１４）　对于郊区、乡村和开阔区：　，　，＝＜』　ｆ６２５＋（　＂）ｌ｛・Ａｈ／６９（Ａ　１ｌ／７、／　）＞３００（”、０｝　・Ｏ０６３（Ａｈ　）　【（１ｌ５０　）Ｊ　式中　为波长，单位为，　．，为工作频率，单位为　ＭＨｚ；Ａｈ为地面粗糙度，单位为　。　当．厂＜３００ＭＨｚ时　ｌ／　３＋４（ｄ　５３　０）／５０ｊ１　　５ｄ　５００　？ｋｎｉ　　ＧＳＭ网络邻频干扰的计算　ｉ　当ｆ　３００　时　／ｌ　（　一５２　０）／５０ｊ１　ｄ　５０ｋｍ　７　　２＋３　＞５０足　７　７　５结束语　在蜂窝移动通信系统中，采用频率复用以提高频率　利用率．系统受到相邻频道的邻频干扰。可以通过计算邻　频干扰大小．进行适当的频率分配来解决。本文提出了一　种精确实用的邻频干扰计算方式，在场强计算中利用了　Ｏｋｕｍｕ　ｒａ—Ｈａｔａ传播模型，使场强与地形环境联系，同时　考虑随机信道的特点、时间和地点概率、随机信号的非相　干性、天线高度、发射功率、天线增益、方向性、路径距　离以及蜂窝频率复用模式等多种因素对载干比的影响，使　得载干比的计算更符合实际网络的需要　更有效的评估邻　频干扰的影响。在频率规划中提高干扰计算的准确度和可　圈　信度。　团　参考文献　圆　１　张业荣，竺南直，程勇．蜂窝移动通信网络规划与优化【Ｍ】．北　圆　２　广　Ｉ杰赛通信规划设计院ＴＤ—ＳＣＤＭＡ规划设计手州Ｍ】北　３　华为技术有限公司．ＧＳＭ无线网络规划与优化【Ｍ】北京：人民　４　蒋同泽现代移动通信系统【Ｍ】北京：电子工业出版　５　Ｏｋｕｍｕｒａ　Ｓ．Ｏｈｍｏｒｉ　Ｙ　Ｅ，Ｋａｎｏ　Ｔ　Ｆｉｅｌｄ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ　ａｎｄ　ｉｔｓ　ｖａｒｉａｂｉｌｉｔｙ　ｉｎ　ＶＨＦ　ａｎｄ　ＵＨＦ　ｌａｎｄ—ｍｏｂｉｌｅ　ｒａｄｉｏ　ｓｅｒｖｉｃｅ［Ｊ】　Ｒｅｖｉｅｗ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ　ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ．　１９６８，１６（９－１０）：８２５—８４３　６　祁玉生　邵世祥．现代移动通信系　Ｍ】北京：人民邮电出版　社．１９９９．１０　７　朱海凌蜂窝系统中的同频干扰分析【Ｊ】ｌ深圳职业技术学院　＠－ｔＫ［Ｊ］．２００５，４