地铁内多种制式移动通信系统共址干扰研究(2)

地铁干扰

通信/信号

李!栋 地铁内多种制式移动通信系统共址干扰研究

式之间,没有针对中国地铁内特殊的环境、特殊的业务需求及众多的移动制式对各系统共址干扰进行研究,工程实际中为了消除系统间干扰,往往采用提高系统间隔离度的方法,但出于经济的考虑和技术的限制,很高的隔离度并不容易得到。针对这一工程实际,从干扰产生的原因、干扰分析的方法、干扰预防的措施等多个角度对地铁内2G/3G移动通信系统的共址共存时,各种无线系统干扰问题进行了详细分析。并采用基于Matlab的MonteCarLo仿真方法得到了各系统共址时近似真实环境的干扰情况,同时根据仿真结果得到了指导工程设计、规划的简化公式,并对利用简化公式和仿真方法得到的不同系统的覆盖性能损失情况进行了对比,并得到了适用于工程实际的多系统共址环境下隔离度要求。

2!研究原理与干扰衡量方法2 1!干扰原理

工作于不同频率系统间的共存干扰,是由于发射机和接收机的非完美性造成的。发射机在指定的工作信道发射有用信号时会产生带外辐射,带外辐射包括由于调制引起的邻道泄漏和带外杂散辐射。接收机在相应的工作信道接收其有用信号的同时,落入信道内的干扰信号可能会引起接收机灵敏度的损失,落入工作信道外但在接收带宽内的干扰信号可能会引起带内阻塞,带外干扰信号则可能会引起接收机的带外阻塞,由于接收机的非线性特性,信道外的干扰信号过强会引起接收机在其工作信道的解调能力下降。如图1所示,A系统发射机和B系统接收机间的干扰严重程度取决于两个系统工作频段的间隔和收发信号机空间隔

离等因素。

射机的带外辐射,体现为发射机的ACLR(AdjacentChannelLeakagepowerRatio邻信道泄漏功率比)与杂散辐射特性;被干扰系统的接收机的选择性,体现为接收机的ACS(AdjacentChanneLSeLectivity邻道选择性)与阻塞特性。

通过干扰源在工作频点上的发射功率和ACIR值,就能推导出被干扰接收机所受到的干扰大小。干扰系统的发射信号对邻频共存被干扰系统接收机端的干扰,可通过ACIR指标来体现。

由此可见,提高邻频共存系统的系统性能,抑制邻道干扰,需要从改善射频发射机的发射性能和射频接收机的接收性能两个方面考虑,降低干扰系统的邻道泄漏和杂散功率以及提高接收机对邻道干扰的抑制能力。3!互干扰仿真分析

3 1!仿真方法介绍

对互干扰的研究分析主要通过确定性计算、系统仿真和外场测试等多种手段来结合完成。一般情况下理论上的确定性计算基本可以反映出实际情况;当然除了使用确定性计算方法之外,系统仿真和外场测试的数据则更加具有权威指导意义。

研究两系统之间的干扰,本文主要是采用Monte Carlo静态仿真方法和仿真流程,对基站和移动台的发射功率、基站的负载等情况进行仿真,得出近似真实环境下的干扰情况。

3 2!仿真内容及思路

本文仿真的主要内容是分析地铁内多系统共址时得到因多系统共址对系统的覆盖及容量的影响;仿真的思路是在单独的被干扰系统仿真平台上逐步附加地铁内其他合路系统的影响,考虑最坏情况下(干扰系统间相互独立,互不干扰,且干扰系统对被干扰系统的干扰为白噪声,其实干扰系统也相互干扰,并且性能损失)被干扰系统覆盖和容量的性能损失,同时根据多种制式移动通信系统性能损失许可的范围确定系统所需要的隔离度。3 3!简化经验公式

对于共址被干扰系统来说,影响系统性能的因素主要有:被干扰系统的接收门限S、系统底噪PN0、干

图1!A系统发射机对B系统接收机产生干扰原理示意

!

扰系统的杂散发射功率ACLR、被干扰系统的邻道抑制比ACIR及系统间的隔离度MCL。

由于本文研究的主要内容为附加了干扰系统之后被干扰系统由于干扰系统的存在而造成的性能的改变,根据仿真数据猜想被干扰系统覆盖性能损失百分比公式如下

令

x=ACIR+MCL

(1)

!RAILWAY!STANDARD!DES!2009(8)

2 2!干扰的衡量方法

不同系统之间的互干扰,与干扰和被干扰两个系统之间的特点以及射频指标紧紧相关。工作于不同频率的系统产生共存干扰是由两个共存系统的两方面因素共同作用导致的,这两个因素产生的原因是两个系统内发射机和接收机特性的不完善,即:干扰系统的发