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WCDMA和GSM1800宏蜂窝共基站干扰分析

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作者：梁双春
本文根据GSM1800和WCDMA协议 ， 通过计算机仿真和确定性计算方法 ， 重点对WCDMA系统与GSM1800系统在基站共站情况下进行干扰分析 。
当前3G移动通信产业已逐步走向商用化阶段 ， 我国也为3G不同的技术体制（FDD与TDD）标准划分了2GHz四周的核心频段和补充频段 ， 具体规划如图1所示 。
国际电联ITU为WCDMA、cdma2000和TD-SCDMA三大标准划分了2GHz四周的核心频段 ， 同时2G体制的运营商为了满足不断增长的业务需求 ， 正在逐渐采用GSM1800频段 。这样将导致在同一片地理区域出现采用不同移动通信体制的多个运营商占用相邻频段的情况 。由于高频器件的非线性特性 ， 这些不同系统之间将存在相互干扰 ， 从而可能造成系统容量损失 。在GSM1800网络中 ， 干扰影响的大小通常用载波信号电平（C）与同频干扰电平（I）的比值 ， 即C/I值来表示 。在WCDMA中 ， 无线频率的复用因子为1 。即同一频率被分配在所有小区中 ， 所有空中接口连接发生在同一载频上 。这样同时进行通话的用户数量直接影响接收机噪声水平 。因此 ， WCDMA是一个干扰受限的系统 ， 干扰控制在WCDMA网络中显得尤为重要 。另外将来建设3G网络时 ， 移动运营商为了节省投资 ， 必定要最大程度地利用现有资源 ， 包括铁塔、机房、电源、传输等资源 。因此 ， WCDMA和GSM1800共基站干扰分析十分必要 。
图1; 中国3G频谱规划方案
1、干扰场景
对于WCDMA核心频段（上行：1920～1980MHz ， 下行：2110～2170MHz）和GSM1800系统之间的干扰情况 ， 移动台和基站之间的干扰较小 ， 可以忽略 。主要干扰场景是GSM1800基站干扰WCDMA基站 ， 因此是本文分析的重点 。
对于WCDMA补充频段（上行：1755～1785MHz ， 下行：1850～1880MHz）和GSM1800系统之间的干扰情况 ， 主要场景是GSM1800移动台干扰WCDMA基站 ， WCDMA移动台干扰GSM1800基站 。两个系统载波间隔最小为2.6MHz 。鉴于目前缺少WCDMA补充频段相关技术指标 ， 因此暂不分析干扰情况 。
2、主要技术指标
本文主要通过接收灵敏度恶化量、MCL、ACIR等分析干扰程度 。下面首先介绍各指标的具体要求 。
2.1WCDMA基站接收机灵敏度恶化量
我们先了解WCDMA系统答应外来干扰的定义 ， 根据目前的参考文献 ， 有3种不同参考值 。
首先 ， 根据Annex8toITU WP 8A Chairman"s Report 2004 ， WCDMA接收机答应外来干扰为：Pt=S-C/（I N）-10（dBm） ， 其中S表示接收机灵敏度 ， C/（I N）表示载干比 ， 根据3GPP 25.951v6.2.0和ITU M.2039 ， WCDMA宏蜂窝基站接收机灵敏度为：-121dBm ， 所以答应的外来干扰为：
-121-（-18）-10=-113（dBm） 。
其次 ， 根据ITUM.2039建议 ， WCDMA宏蜂窝基站答应外来干扰的限制为I/N=-6dB ， 则答应外来干扰为：-103-6=-109（dBm）
最后 ， 根据3GPP25.942（clause8.4.2.1）建议 ， 以及多数厂商认同的WCDMA宏蜂窝基站答应外来干扰标准为：-110dBm 。
通常 ， 由外来干扰导致基站接收灵敏度恶化的计算公式为：
10×log1O（（I N）/N）=10×logl0（（I/N） 1）
则对应不同的干扰噪声比要求 ， 导致的灵敏度下降也不同 。
I/N=-6dB ， 灵敏度恶化量为0.97dB；
I/N=-7dB ， 即外来干扰为-11OdBm ， 灵敏度恶化量为0.8dB；
I/N=-10dB ， 即外来干扰为-113dBm ， 灵敏度恶化量为0.4dB 。
2.2MCL
MCL（MinimumCouplingLoss）即最小耦合损耗 ， 参见3GPP25.942 。通常情况下各厂商根据设备情况 ， 建议宏蜂窝基站之间MCL=50dB 。
2.3ACIR
ACIR（AdjacentChannelInterference Ratio）是邻道干扰功率比定义为在一条干扰链路上 ， 干扰源发送的总功率与受害者接收到的总干扰功率的比率 ， 与频率间隔有关 。ACIR表现为发射端邻道泄漏比（ACLR）和接收端邻道选择灵敏度（ACS）的综合效果 。得到ACLR和ACS后 ， 使用下面公式计算：

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