52干扰与扩容

1、5-2干扰与扩容干扰是限制移动通信系统性能的主要因素在移动通信网中，无线电干扰一般分为：同频干扰、邻道干扰、互调干扰阻塞干扰近端对远端的干扰一、同频干扰对同频干扰和同频复用距离的研究是小区制移动通信网频率分配的依据。频率复用：在移动通信系统中，为了提高频率利用率，在相隔一定距离以外，可以使用相同的频率，这就称为频率复用。由于蜂窝式移动通信采用同频复用来规划小区，所以存在着使用同一组频率的小区，这些小区叫同频小区，同频小区之间的干扰叫司频干扰（或频内干扰）。这种同频干扰成为蜂窝系统中特有的干扰。复用距离越近，同频干扰就越大；复用距离越远，同频干扰就越小，但频率利用率就会降低。频率复用：N个相邻的

2、小区组成一个区群（簇），将可供使用的频道划分成N组，区群内的每个小区使用不同的频率组，相邻区群重复使用相同的频率组分配模式。1、同频复用距离当信号/同频干扰比满足通信质量要求或达到规定的载噪比（C/N）指标时，两个D=D+D=D+r同频小区之间的距离称之为同频复用距离。ISI02、同频复用系数/同频干扰因子DD同频复用距离和小区半径之比，Q=1+4。对于六边形蜂窝系统而言，00定义同频复用比例（同频复用因子）Q,其表达式为：Q=D/R=p3N。Q越小，频率利用率越高，系统容量越大。3、射频防护比射频防护比：接收机输出端有用信号达到规定质量的情况下，在接收输入端测得有用射频信号与同频无用射频信号

3、之比的最小值，也称为同频干扰保护比。其衡量指标是C/I，图5-1同频复用示意图同频干扰影响着系统性能指标，可以通过系统设计减小其影响。因此我们必须分析同频干扰与系统性能的关系。若仅考虑一个相邻同频小区，则式（5-1）kPkpDRR）4.=匸（呼）4=（/R-1）4BC/1=40lgD一r=40lg（Q-1）dBIroCDDc/n=40lgJi=1040IRR可见，为了减小同频干扰，同频小区必须在物理上隔开一个最小距离，为传播提供充分的隔离。若每小区半径R相同，基站的发射功率也相同，则同频干扰与蜂窝间距离与小区半径的比值（D/R）有关，而不是与蜂窝间绝对距离有关。例1若只考虑一个相邻的同频小区，

4、且载干比要求为25dB，贝恫频复用距离为?解：DD“254=J-1040=4.2DrS0D）丄D丿Sr=5.2r00基台图5-2同频复用距离分析图由图可见：D=kX（2丁a）。其中k表示条形分布所需的频率组数，2丁a表示相邻小区间的距离，其中a表示重叠区的宽度，ro表示半径。如：双频复用，AC同频,D=4r0-2a、条状服务区的同频干扰若考虑多个同频小区的影响(m),对条状小区，D=kX(2r0-a)，典型的，m=2C/1=C/(mxI)=40lg-1-10lg(m)(dB)一个同频小区Ir丿0例2在a=0，m=2时，求同频干扰因子分别为&6、4时，系统所对应的C/I以及需要的频率组。解：因为

5、日=0,所以D/rO=2KC/1=40lg一1|-10lg(m)fl=40lg(2K一1)-10lg(m)(dB)同频复用比(號)864C/I(dB)30.82516所需频率组(K)432同频小区之间应隔的小区321、面状服务区的同频干扰若考虑多个同频小区的影响(m),对面状小区，=3Nr0同频干扰因子：Q=2二环r0图5-3载干比分析示意图计算：C/1计算（以MS接收为例）:1）设所有BS发射功率相同，同频复用距离为D小区半径为厂0,干扰台离解：C/1=1XG/3N-1）4i4dBnN6.76，即N=7MS的距离分别为Dk=P2）全向小区的干扰：IT(D、kId丿0y(C=i,2rm)xd丿

6、0-n=rD-n=Kk=1D)Kr0丿R=D=、丽rA.系统平均：令Dk=D,并注意到同频复用比：0，则C/1=1/mx(2)-n=丄x(、3N)nm=6,n=4rm01X(琢)46式（5-2）例3：蜂窝小区N=7的模式，设n=4,求其载干比。C/1=1（3N=73.5=187dB17dB6B.最坏情况下全向天线系统C/I的计算：此时Dk=D-ro解：D11；C/1=1/mX=X(R-1)n=X(3N-1)4rm60例4：若某蜂窝系统要求载干比C/I在任何情况下都必须大于14dB,求其允许的最小区群大小？6minC.定向小区系统的C/I当使用3天线时，m=2；当使用6天线时，m=1，公式同上。

7、二、邻道干扰：是指相邻信道或邻近信道的信号相互干扰。产生邻道干扰的原因：1）由于接收滤波器的非理想性（或者说，相邻信道间存在寄生辐射），一个强信号串扰相邻或相邻（或相近）信道上的弱信号而造成的干扰。2）发信机在相邻频道内的边频分量引起的。例如FM信号的频谱是很宽的，当其中某些边频分量落入邻道接收机的通带内，就会造成邻频干扰克服邻道干扰的办法是：严格规定收发信机的技术指标，精确的设计滤波器；降低发射机落入相邻频道的干扰功率。如为了抵制邻频干扰，每个基站都使用咼Q值的空腔滤波器。采用不同的信道分配方案；在网络设计中，避免相邻频道在同一小区或相邻小区内使用。如加大信道间隔使其减小。移动台具有自适应功

8、率控制的能力。三、互调干扰：两个或多个信号作用在通信设备的“非线性器件”上，产生同有用信号频率相近的组合频率，从而对通信系统造成干扰的现象。克服互调干扰的办法是：尽可能提咼系统的线性度，另外选用无互调干扰的频率集（这是FDMA系统的频率规划须解决的问题）互调干扰的来源常常是外界相互竞争的蜂窝系统，或者其他非蜂窝系统的干扰，因此对于它的控制比较困难。在蜂窝移动通信系统中，使用间隔较大的等间隔频道配置，并依靠设备优良的互调抑制指标来控制互调干扰；对于专用网和小容量网，主要采用不等间隔排列的无三阶互调的频率配置方法来避免发生互调干扰。三阶互调干扰中考虑产生的新频率主要是2-和2-w，若用频道序号12

9、21来表示则为：f二f+BC，式中，f是起始频率，B是频率间隔，C是频道序号。i0i0i三阶互调干扰产生的新频率可表示为f=2f-f即新ijC=2C-CoC-C=C-C，因此，经常用频道序号差值来判断有无三新ij新iij阶互调干扰。如果频道组中的所有频道差值中出现相同数据，说明有三阶互调干扰。反之，则没有三阶互调干扰，通常将其称为无三阶互调干扰频道组。至于五阶互调干扰甚至更高阶互调干扰，由于高次谐波的能量很小，所以在一般工程设计中，只考虑三阶互调干扰的避免。从上面三阶互调来看，要避免三阶互调，应该选择不等频距的信道，使他们产生的互调产物不知落入同组中的任一工作信道。例5：试验证信道序号为1、2

10、、12、20、24、26的信道组无三阶互调产物。26例6，某信道组中序号为1，2，5，10，12的频道组是否为无三阶互调干扰频道组？答：是无互调组。Exe（作业）：1、试验证信道序号为1、5、14、20、34、36的信道组无三阶互调产物。2、已知条状服务区要求载波/干扰比大于25dB，问至少需要多少个频率组？3、若某蜂窝系统为FDD方式，工作频段为25MHz,波道间隔为25kHz,若使载干比C/I（假设仅考虑第一层最坏情况下的同频干扰，路径传输损耗因子为4）大于14dB，按等频距分配法，该如何分配波道？解：由例4可知：C/1=1xG；3N-1）4i4dB=N6.76，即N=76min又由于系统可用信道数L=25MHz/25kHz=1000，因此每小区信道数为k=1000/7142.8,所以可分配信道号为1,8,15，。1+141*7给第一个小区，而把2,9,16，。2+141*7给第二个小区，如此规律，一直分配下去。四、阻塞式干扰：当外界存在一个离接收机工作频率较远，但能进入接收机并作用于其前端电路的强干扰信号时，由于接收机前端电路的非线性而造成对有用信号增益降低或噪声增高，使接收机灵敏度下降的现象。（推饱和）五、近端对远端的干扰：当基站同时接收从两个距离不同的移动台发来的信号时，距基站近的移动台B到达基站的功率明显要大于距离基站远的移动台A的到达功率，