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GSM和WCDMA共站址分析

原作者:[标签:作者] 添加时间:2007-06-29 原文发表:2007-06-29 人气:5

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目前国内移动运营商拥有覆盖良好的GSM网络，3G网络的建设应该以2G网络为基础，在城区应实现3G的连续覆盖，才能降低建网成本，提供业务的连续服务能力。如何解决GSM与WCDMA的共址组网，在3G商用时是一个不可回避的话题。如何解决GSM与WCDMA的共址，充分利用现有网络的资源，也是每个运营商必须考虑的问题。GSM与WCDMA共站址方案在覆盖策略、容量负荷分担、2G系统改造等方面存在诸多问题，在实际操作和实现过程中也相当复杂，对相关理论研究带来了新的挑战和机遇。

一、GSM/WCDMA干扰分析

　　WCDMA和GSM共站的干扰，主要需要考虑DCS1800基站发射对WCDMA基站接收的干扰。GSM900的频段和WCDMA的频段相差很远，正常工程中要求满足的水平隔离很容易满足GSM900和WCDMA共站的隔离度要求。同样，WCDMA基站发射虽对DCS1800基站接收会产生干扰，由于频段的间隔较大，隔离度要求并不高，正常工程的水平隔离也比较容易满足。

　　1．GSM900与WCDMA之间的干扰问题

　　底噪上升小于1dB时对WCDMA系统产生的影响可以忽略，此时对应系统容量减少7.5%，可以计算出使底噪下降1dB所需要的外来噪声为-108.87dBm/3.84MHz。

　　GSM本身存在GSM900与DCS1800之间的共站址要求。GSM协议规定，GSM900落入DCS1800的杂散必须小于-95dBm/200kHz（即：-95 13=-82.17dBm/3.84MHz）。WCDMA比DCS1800频率更高，GSM900在WCDMA频带内的杂散干扰只会比-95dBm/200kHz小，所以GSM900落入WCDMA核心频段的杂散也可以参考该指标。

　　GSM900对WCDMA的杂散干扰为26.87dB，GSM900的三阶互调产物不会落在WCDMA频段。

　　由于GSM协议主要考虑的是DCS1800和GSM900之间共站址的问题，因此对于DCS1800的杂散要求主要是规定了其落入GSM900接收频段的杂散指标必须小于-95dBm/200kHz。而对于在WCDMA的接收频段的杂散要求，仅仅是-29dBm/3.84MHz。因此建议两系统天线间所需要的隔离距离为：垂直距离大于0.45m，水平距离大于1.2m，其中水平隔离时天线将背离一定角度。

　　2．DCS1800与WCDMA之间的干扰问题

　　DCS1800下行链路频带比较接近WCDMA主要工作频段上行链路的频带，偶次互调产物不会产生任何危害，但奇次互调的产物则有可能在WCDMA上行链路频带中造成干扰，如图1所示。

　　通过在GSM中进行适当的频率规划可以避免IM产物，如果DCS1800信道占用从512到684(f1)以及从799到885(f2)的带宽，fIM3将干扰WCDMA上行频带(1920～1980MHz)。

　　一般情况下DCS1800对WCDMA的杂散干扰为79.87dB。厂商提供的DCS1800基站设备的杂散指标一般都优于GSM协议规定的指标，DCS1800基站设备落入WCDMA核心频段的杂散小于-95dBm/200kHz（-82.17dBm/3.84MHz），即－82.17－（－108.87）＝26.7dB。

　　对于WCDMA系统，f＝2000MHz，考虑到馈线损耗接头损耗对于18dBi的天线取15dB，这样可以计算出GSM系统和WCDMA系统天线主瓣正对时所需要的隔离距离为8.15m。

　　如果取10dB，则d＝2.58m。

　　但是，对于现实天线安装时不会使两系统天线主瓣正对，一般采用图2所示的安装方法。

　　一般情况下，定向天线在偏离主瓣90°时，天线的增益将下降至0°，对于图2所示的安装方式，应取和为0，隔离距离为d=0.26m。

　　但是，由于存在天线旁瓣的影响（天线旁瓣由于天线型号的不同而无法确切计算）；同时在天线1m范围内属于电波不稳定区域，应该采用工程性操作，建议水平隔离距离>1m。实际工程中，很多站点可能由于空间的关系，无法满足水平隔离度要求，建议采用垂直隔离大于0.5m的方案。

二、GSM/WCDMA链路预算分析

　　WCDMA和GSM共站址的前提条件是两系统首先在覆盖上要达到平衡，表1给出了GSM900、DCS1800、WCDMA在语音业务、数据业务的上行最大路径损耗。

　　对于密集城区和城区，根据链路预算结果，DCS1800话音和WCDMA的CS64kbit/s覆盖能力基本一致，需要的站点数大体相当。GSM900比WCDMA的覆盖能力按WCDMA话音业务计算高8dB，但目前密集城区和其它城区的GSM网络是容量受限，GSM站址密度很大，可以弥补WCDMA的覆盖能力，因此在密集城区和其它城区，WCDMA和GSM共站址不是覆盖受限，而是容量受限。对于WCDMA系统的容量受限问题，可以采用分层组网和多载频技术解决，因此在密集城区和其它城区，单从覆盖角度来看，GSM和WCDMA完全可以共站址。

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• 第三代移动通信WCDMA系统的上行干扰浅析