基站天線與移動通信中的干擾抑制

覆蓋、容量、吞吐率是移動通信運營商最為關(guān)注的三大指標。隨著移動通信的不斷發(fā)展普及，網(wǎng)絡(luò)覆蓋的廣度與深度都已經(jīng)達到相當高的水平�？墒窃趯嶋H運營中，運營商經(jīng)常會接到客戶類似這樣的投訴“為什么我的手機有信號，卻無法撥出電話？”“為什么我的手機顯示已連接，下載速度卻是0？”是什么降低了網(wǎng)絡(luò)性能，直接影響用戶體驗？其背后的元兇就是----干擾。

對于無線通信系統(tǒng)而言，一切非有用信號皆可視為干擾信號。干擾信號的存在將直接降低系統(tǒng)的信噪比（或載干比），導(dǎo)致系統(tǒng)的容量下降，降低系統(tǒng)吞吐率。然而，隨著越來越多的移動通信網(wǎng)絡(luò)被部署，無線局域網(wǎng)及個人熱點等設(shè)備的大規(guī)模使用，無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境愈發(fā)復(fù)雜，無線干擾情況也日益嚴重。因此，抑制干擾信號，降低其對網(wǎng)絡(luò)性能的影響，是每一個移動網(wǎng)絡(luò)運營商都必須面對的課題。

摩比天線致力于為全球移動運營商和設(shè)備商提供全方位的基站天線解決方案，并針對移動通信網(wǎng)絡(luò)的不同場景，推出了系列化基站產(chǎn)品以解決系統(tǒng)中的干擾問題：

1. 越區(qū)干擾與高上旁瓣抑制天線：

基站天線主波束以上的波瓣被稱為上旁瓣，上旁瓣電平與主波束電平之間的差值，稱為上旁瓣抑制。通常，網(wǎng)絡(luò)覆蓋由基站天線的主波束完成，主波束以上的上旁瓣則會指向臨近扇區(qū)，當基站天線的上旁瓣抑制不夠時，則會對臨近小區(qū)造成越區(qū)干擾，嚴重時甚至?xí)�造成相鄰站點的接收機阻塞，導(dǎo)致站點癱瘓。

上旁瓣造成越區(qū)干擾示意圖

針對此問題，摩比天線推出了高上旁瓣抑制基站天線系列產(chǎn)品，頻段覆蓋CDMA800，GSM900，DCS1800，PCS1900，WCDMA2100，LTE2600等全部主流移動通信頻段，可提供最高達20dB的上旁瓣抑制，相比普通基站天線，將上旁瓣帶來的干擾信號降低70%以上。該系列產(chǎn)品被大量部署于日本、泰國、印度等運營商的全國網(wǎng)絡(luò)中，收到良好成效。

2. 共站址干擾與高前后比天線

隨著移動通信網(wǎng)絡(luò)制式及頻段的不斷增加，不同移動通信系統(tǒng)的共站址成為大勢所趨。在同一通信鐵塔甚至同一天線抱桿上安裝數(shù)面天線的情況已經(jīng)十分普遍。由于塔上空間小，天線之間距離較近，而基站發(fā)射功率較大，因此不同天線之間信號的互相干擾現(xiàn)象也十分嚴重。針對此問題，摩比天線推出了高前后比天線系列產(chǎn)品，頻段覆蓋CDMA800，GSM900，DCS1800，PCS1900，WCDMA2100，LTE2600等全部主流移動通信頻段，可提供最高達35dB的前后比，有效減少塔上系統(tǒng)間干擾，大幅度提高網(wǎng)絡(luò)性能，特別是對WCDMA等同頻組網(wǎng)系統(tǒng)尤為有效。此外，摩比高前后比天線產(chǎn)品還被諸多網(wǎng)絡(luò)運營商選擇進行邊境沿線覆蓋，以解決國境線周圍群眾投訴的天線后瓣覆蓋越境所造成的國際漫游天價話費問題。

3. 高站址覆蓋與大下傾角電調(diào)天線

隨著經(jīng)濟不斷快速發(fā)展，現(xiàn)代城市的建筑平均高度逐年上升，導(dǎo)致城市站點的站址高度也逐漸攀升。與此同時，隨著城市化進程的逐漸加快，城市人口密度也日益增加，城市站點數(shù)量隨之不斷增加，站點間距相應(yīng)逐漸縮短。由下圖可知，天線的架設(shè)高度H，小區(qū)覆蓋范圍L，與天線的下傾角φ，及天線垂直波束寬度2α，具有如下的確定關(guān)系：L=H/tan(φ- α)。

天線架設(shè)高度、下傾角與覆蓋距離關(guān)系示意圖

因此，隨著站點高度H的增加以及站點間距L的縮小，天線需要被設(shè)置更大的下傾角才能進行正確的網(wǎng)絡(luò)覆蓋，否則將會造成越區(qū)干擾。實際工程使用中，某些站點的天線被設(shè)置為20度甚至更大的下傾角度。然而，普通電調(diào)基站天線的下傾角調(diào)節(jié)范圍通常為10度左右，更大的下傾角需要由電子下傾角結(jié)合機械下傾角的方式實現(xiàn)。如20度下傾角可以由10度電子下傾+10度機械下傾實現(xiàn)。但是較大的機械下傾角將會導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域嚴重變形，主要體現(xiàn)在水平波束寬度展寬，產(chǎn)生很大的切換區(qū)域，對相鄰扇區(qū)造成干擾，降低網(wǎng)絡(luò)容量，對網(wǎng)絡(luò)性能帶來極大的影響，如下圖所示。

機械下傾（左）與電子下傾（右）覆蓋區(qū)域形狀對比

針對此問題，摩比天線推出了大下傾角電調(diào)天線產(chǎn)品，下傾角調(diào)節(jié)范圍可達5-25度，產(chǎn)品支持GSM，WCDMA，CDMA，CDMA2000，TD-SCDMA，TD-LTE等全部主流移動通信制式，并且可提供多系統(tǒng)共天饋，如GSM+TD等不同制式組合的多端口獨立大下傾角電調(diào)天線產(chǎn)品，是移動網(wǎng)絡(luò)運營商在高站址近距離覆蓋場景下進行網(wǎng)絡(luò)部署的首選解決方案。