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我國2G/3G移動通信系統(tǒng)頻譜劃分
從已經(jīng)應用3G網(wǎng)絡的國家來看，3G網(wǎng)絡與原有2G網(wǎng)絡存在明顯的干擾。更多的移動制式，如PHS、Wi-Fi、DMB-S等帶來的干擾一直困擾著用戶，限制了先進技術的快速推廣，阻礙了移動業(yè)務的進一步發(fā)展。就目前我國通信運營商的網(wǎng)絡現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢來看，我國的情況比美國、日本等移動制式發(fā)展較快的國家更為復雜。
不同系統(tǒng)之間的干擾
未來，無線通信系統(tǒng)將是一個多網(wǎng)融合的系統(tǒng)，包括蜂窩網(wǎng)、無線接入網(wǎng)、廣播網(wǎng)等。蜂窩網(wǎng)會同時存在2G、3G等不同的系統(tǒng)。無線接入網(wǎng)也會同時存在WLAN、WiMAX等不同系統(tǒng)。這種多網(wǎng)共存的狀態(tài)使得在同一服務區(qū)內(nèi)有多種不同的系統(tǒng)同時工作，不同系統(tǒng)之間勢必會產(chǎn)生干擾。
2G與3G系統(tǒng)之間干擾考慮到我國的實際情況，在建設3G網(wǎng)絡的初期，3G與2G系統(tǒng)在一定時間內(nèi)會長期共存，共用現(xiàn)有2G網(wǎng)絡的基站，相互之間勢必會產(chǎn)生干擾。
系統(tǒng)之間的干擾主要包括雜散干擾、互調(diào)干擾及阻塞干擾。雜散干擾與DCS1800基站在1920MHz附近的帶外發(fā)射有關。從干擾源接收的一些無用信號將導致接收機靈敏度降低，3G系統(tǒng)信噪比下降，服務質(zhì)量惡化。互調(diào)干擾是由于系統(tǒng)的非線性導致不同頻率的有用信號合成，產(chǎn)生新的無用信號，并落到相鄰3G系統(tǒng)的上行頻段，使接收機信噪比下降，表現(xiàn)為3G系統(tǒng)信噪比下降和服務質(zhì)量惡化。阻塞干擾與3G基站接收機的過濾能力有關。由于兩系統(tǒng)天線相距較近，3G系統(tǒng)的接收機收到的總信號功率達到飽和，導致無法工作。
不同標準之間的干擾1920MHz~1980MHz和2110MHz~2170MHz分別被WCDMA和CDMA2000的上行和下行頻段占用，表明WCDMA與CDMA2000兩種體制的移動通信網(wǎng)絡工作在相鄰頻段，可能產(chǎn)生系統(tǒng)間干擾。因此，在實際建網(wǎng)時，兩系統(tǒng)運營商應該考慮到這些干擾因素，盡可能共站或使用較小的基站距離，降低系統(tǒng)間干擾，提高系統(tǒng)頻譜利用率。
在1920MHz頻點附近，TD-SCDMA系統(tǒng)工作于上下行，WCDMA系統(tǒng)工作于上行。WCDMA下行頻段和1920MHz頻點有190MHz的頻率間隔(3GPPTS25.141規(guī)范要求UTRA/FDD能夠支持190MHz的收發(fā)間隔)。TD-SCDMA對WCDMA下行的干擾和WCDMA下行對TD-SCDMA的干擾主要是雜散輻射。由于有190MHz頻率保護帶，其干擾暫時可以不予考慮。
在實際建網(wǎng)時，可以采用頻率隔離和天線隔離等手段減小系統(tǒng)之間的干擾，也可以充分利用地理條件，盡量增加基站間的隔離度，以降低干擾。
PHS與3G系統(tǒng)之間的干擾目前，中國電信和中國網(wǎng)通運營的PHS系統(tǒng)主要使用1900MHz~1920MHz頻段，與WCDMA規(guī)劃的FDD上行頻段1920MHz~1980MHz相鄰，因此PHS系統(tǒng)與WCDMA系統(tǒng)之間可能存在干擾�？紤]到兩個系統(tǒng)使用的頻段情況，WCDMA下行信號頻段應遠離PHS系統(tǒng)的頻段。PHS和WCDMA系統(tǒng)共存時，主要有四種干擾，包括WCDMA終端干擾PHS基站、WCDMA終端干擾PHS終端、PHS終端干擾WCDMA基站，以及PHS基站干擾WCDMA基站。
當WCDMA基站和PHS基站共站址時，解決干擾的方法有兩種，即空間隔離法和干擾源加濾波器法。其中，空間隔離有水平隔離、垂直隔離和傾斜隔離三種方法。
SCDMA與3G之間干擾SCDMA系統(tǒng)俗稱大靈通，脫胎于我國具有自主知識產(chǎn)權的3G技術TD-SCDMA。它融合了智能天線、同步碼分多址以及全質(zhì)量話音壓縮編碼等先進技術，在技術層面上全面超過了小靈通系統(tǒng)，具有輻射小、保密性好、通話質(zhì)量高和不易掉線等優(yōu)點。目前，SCDMA在我國市場，特別是“村村通”工程中穩(wěn)步發(fā)展。隨著3G系統(tǒng)的引入，國內(nèi)無線通信領域?qū)⒊霈F(xiàn)SCDMA與3G系統(tǒng)鄰頻共存的局面。由于發(fā)射機和接收機的非理想性，鄰頻共存的無線通信系統(tǒng)間會彼此產(chǎn)生干擾。
WLAN與3G系統(tǒng)的干擾WLAN是利用無線通信技術在一定的局部范圍內(nèi)建立的網(wǎng)絡，是計算機網(wǎng)絡與無線通信技術相結(jié)合的產(chǎn)物，能夠?qū)崿F(xiàn)隨時、隨地、隨意的寬帶網(wǎng)絡接入。隨著應用進一步發(fā)展，WLAN正逐漸從傳統(tǒng)意義上的局域網(wǎng)技術發(fā)展成公共無線局域網(wǎng)，成為Internet寬帶接入手段。
WLAN系統(tǒng)占用的頻段為2400MHz~2483.5MHz。3G系統(tǒng)可能會對WLAN系統(tǒng)產(chǎn)生阻塞干擾，而WLAN頻段與GSM/DCS頻段間隔較遠，通過濾波器的幅頻特性完全可以避免阻塞干擾。
WCDMA的下行信號與WLAN系統(tǒng)產(chǎn)生的互調(diào)信號可能會落在WCDMA系統(tǒng)上行段，產(chǎn)生互調(diào)干擾。用戶要結(jié)合實際要求來決定是否需要再增加隔離度。此外，WLAN系統(tǒng)與其他系統(tǒng)產(chǎn)生的互調(diào)信號也可能落在WCDMA系統(tǒng)上行段，產(chǎn)生互調(diào)干擾。
WiMAX與3G系統(tǒng)干擾國際電信聯(lián)盟ITU-R為3G的FDD和TDD系統(tǒng)劃分了2.5GHz~2.69GHz頻段。美國聯(lián)邦通訊委員會在2004年允許固定微波業(yè)務使用2.495GHz~2.69GHz頻段。相對于3G系統(tǒng)，WiMAX可以更好地提供寬帶多媒體業(yè)務。雖然WiMAX的安全系統(tǒng)還不夠完善，但802.16e標準中已經(jīng)提出了一些解決可靠性問題的措施。未來，WiMAX很可能作為3G的補充形式，與3G系統(tǒng)同時存在。
隨著相鄰頻率信號干擾比的增大，WiMAX系統(tǒng)對WCDMA系統(tǒng)上行的干擾減小，WCDMA系統(tǒng)容量損失隨之減小。在相同信號干擾比的情況下，隨著WiMAX和WCDMA基站距離間隔的增大，WiMAX系統(tǒng)對WCDMA基站的干擾相應減小。在3G網(wǎng)絡商用化的過程中，設備廠商應該考慮到不同網(wǎng)絡間存在的干擾，設計出更合理的終端及網(wǎng)絡產(chǎn)品。
解決系統(tǒng)間干擾的方法
未來，通信網(wǎng)絡中多種系統(tǒng)共存的狀況是不可避免的，減少因不同系統(tǒng)共存而導致的干擾成為亟待解決的問題。
筆者認為，應從兩個方面來解決這一問題，即頻譜規(guī)劃和具體抗干擾方案措施。網(wǎng)絡運營必須獲得許可運營頻段。政府如何劃分有限的可用頻段，并根據(jù)實際市場狀況分配資源將直接影響到各運營商及設備廠商的具體方案實施。這需要政府對運營商進行協(xié)調(diào)，合理地進行頻譜規(guī)劃。各運營商和設備商必須采用有效的抗干擾技術來保證系統(tǒng)的正常工作，如采用頻率隔離、天線隔離及基站隔離等手段，也可采用共存濾波器提高收發(fā)機的濾波特性等。運營商在建設多個網(wǎng)絡的時候應合理規(guī)劃，盡量避免工作頻率相鄰的不同系統(tǒng)的基站共址工作，而增加基站間的空間隔離度能有效減少干擾。
未來的網(wǎng)絡將是一個更加復雜、多元化的網(wǎng)絡，還會有UWB、Wi-Fi等移動網(wǎng)絡和數(shù)字衛(wèi)星電視等廣播網(wǎng)絡。這些網(wǎng)絡之間也會存在一定干擾。市場及技術的成熟將加速三網(wǎng)融合的進程。目前，我國有關部門正在研究和制定寬帶無線多媒體方面的標準。
延伸：干擾的類型
無線通信系統(tǒng)間的干擾主要有雜散干擾、互調(diào)干擾和阻塞干擾。
雜散干擾主要是由于接收機的靈敏度不高造成的。發(fā)射機輸出信號通常為大功率信號，在產(chǎn)生大功率信號的過程中會在發(fā)射信號的頻帶之外產(chǎn)生較高的雜散。如果雜散落入某個系統(tǒng)接收頻段內(nèi)的幅度較高，則會導致接收系統(tǒng)的輸入信噪比降低，通信質(zhì)量惡化。
互調(diào)干擾是兩個或多個信號作用在通信設備的非線性器件上，產(chǎn)生同有用信號頻率相近的頻率，從而對通信系統(tǒng)構(gòu)成干擾的現(xiàn)象。在移動通信系統(tǒng)中產(chǎn)生的互調(diào)干擾主要有發(fā)射機互調(diào)、接收機互調(diào)及外部效應引起的互調(diào)。
阻塞干擾當一個較大干擾信號進入接收機前端的低噪放大器時，由于低噪放大器的放大倍數(shù)是根據(jù)放大微弱信號所需要的整機增益來設定的，強干擾信號電平在超出放大器的輸入動態(tài)范圍后，可能將放大器推入到非線性區(qū)，導致放大器對有用的微弱信號的放大倍數(shù)降低，甚至完全抑制，從而嚴重影響接收機對微弱信號的放大能力，影響系統(tǒng)的正常工作。在多系統(tǒng)設計時，只要保證到達接收機輸入端的強干擾信號功率不超過系統(tǒng)指標要求的阻塞電平，系統(tǒng)就可以正常工作。
