引言

    截至2007年8月底，我國已經建成并運行(xíng)的各種集群通(tōng)信系統共計(jì)58個(gè)網絡、55個(gè)交換機、1500個(gè)基站(zhàn)、165000個(gè)用戶終端。在這165000個(gè)用戶中，TETRA約占了一半，iDEN和(hé)GoTa約各占1/4。随着移動通(tōng)信技(jì)術(shù)的發展，各種移動通(tōng)信系統的基站(zhàn)越建越多(duō)，基站(zhàn)之間(jiān)容易産生(shēng)相互幹擾，造成鏈路質量下降和(hé)系統容量降低(dī)。同樣，在數(shù)字集群系統的快速發展時(shí)期，對基站(zhàn)幹擾進行(xíng)分析并設計(jì)預防措施顯得(de)尤為(wèi)重要。

1 基站(zhàn)幹擾分析

1.1 基站(zhàn)幹擾的種類

基站(zhàn)幹擾的類型，可(kě)以按照以下方法來(lái)劃分。

(1) 按幹擾情形劃分

依據幹擾情形，基站(zhàn)幹擾可(kě)以分為(wèi)基站(zhàn)對基站(zhàn)的幹擾和(hé)基站(zhàn)對移動台或移動台對基站(zhàn)的幹擾兩類。

(2) 按幹擾頻點劃分

依據幹擾頻點，基站(zhàn)幹擾有(yǒu)同頻幹擾和(hé)非同頻幹擾。

目前，移動通(tōng)信系統經常采用同頻道(dào)再用技(jì)術(shù)。同頻道(dào)再用将會(huì)導緻同頻道(dào)幹擾，相隔距離越遠，同頻道(dào)幹擾越小(xiǎo)，但(dàn)頻率利用率也會(huì)降低(dī)。在實際情況下，随着系統規模不斷擴大(dà)，頻率複用度必然增加，從而同頻道(dào)幹擾的産生(shēng)機率也會(huì)大(dà)大(dà)增加。

(3) 按移動通(tōng)信的頻段劃分

依據移動通(tōng)信的頻段，基站(zhàn)幹擾分為(wèi)上(shàng)行(xíng)幹擾和(hé)下行(xíng)幹擾。

上(shàng)行(xíng)幹擾是指幹擾信号在移動通(tōng)信網絡的上(shàng)行(xíng)頻段。基站(zhàn)受外界射頻信号的幹擾，将導緻基站(zhàn)的有(yǒu)效覆蓋範圍減小(xiǎo)。

下行(xíng)幹擾是指幹擾信号在移動通(tōng)信網絡的下行(xíng)頻段。手機接收信号時(shí)無法區(qū)分幹擾信号和(hé)正常基站(zhàn)信号，從而使手機與基站(zhàn)的聯絡中斷。

(4) 按幹擾源的種類劃分

依據幹擾源的種類，基站(zhàn)幹擾包括強信号幹擾、固定頻率的幹擾、雜散幹擾和(hé)互調幹擾等。

強信号幹擾是指合法的信号占用合法的頻率，但(dàn)由于功率過大(dà)造成鄰近頻段接收設備阻塞。

固定頻率的幹擾是指幹擾源工作(zuò)于移動通(tōng)信的頻段，上(shàng)下行(xíng)頻段都有(yǒu)可(kě)能，其幹擾頻率幾乎不變。

雜散幹擾是由于幹擾源濾波特性不能滿足技(jì)術(shù)要求，其帶外信号以噪聲的形式出現在相鄰頻段內(nèi)，擡高(gāo)被幹擾基站(zhàn)的噪聲基底，緻使接收機靈敏度降低(dī)，上(shàng)行(xíng)鏈路性能變差。

互調幹擾是由外部一個(gè)或多(duō)個(gè)無線信号源經過機殼或饋線進入接收設備的非線性放大(dà)器(qì)而産生(shēng)的。外部信号與外部信号或外部信号與發射機本身的信号相互混合，可(kě)以産生(shēng)新頻率的互調信号。

(5) 按幹擾源設備分類

依據幹擾源設備，常見的基站(zhàn)幹擾有(yǒu)電(diàn)視(shì)增補器(qì)、影(yǐng)碟機、寬帶交換機幹擾等。

(6) 按幹擾的來(lái)源劃分

依據幹擾的來(lái)源，可(kě)以将幹擾分為(wèi)系統內(nèi)部幹擾和(hé)系統外部幹擾。外部幹擾是指來(lái)自數(shù)字集群系統之外的幹擾。內(nèi)部幹擾是指來(lái)自于數(shù)字集群系統自身的幹擾，例如幹擾源是其他直放站(zhàn)、基站(zhàn)，或基站(zhàn)本身。

1.2 基站(zhàn)幹擾産生(shēng)的原因

移動通(tōng)信系統中無線電(diàn)波傳播的特性，決定了其在通(tōng)信過程中必然受到外界多(duō)種因素的影(yǐng)響，因此，外來(lái)電(diàn)波的幹擾是造成移動通(tōng)信系統幹擾的主要原因之一。此外，由于移動通(tōng)信系統的複雜性，它還(hái)一定在程度上(shàng)受到網絡內(nèi)部其他因素的影(yǐng)響，如同頻幹擾、鄰頻幹擾、互調幹擾，以及其他因網絡參數(shù)設定不當而造成的幹擾等。外來(lái)電(diàn)波的幹擾與外界環境有(yǒu)關，在這裏不作(zuò)詳細描述。本文主要介紹移動系統內(nèi)部原因造成的幹擾。

(1) 頻率複用不當、頻點設定不正确導緻兩同頻小(xiǎo)區(qū)之間(jiān)的距離不能滿足标準值，造成同頻、鄰頻幹擾現象在短(duǎn)距離範圍內(nèi)存在。

(2) BTS（Base-station Transceiver Subsystem）的發射功率參數(shù)設置不合理(lǐ)造成基站(zhàn)幹擾。參數(shù)設置過高(gāo)，在基站(zhàn)附近的移動台會(huì)對本小(xiǎo)區(qū)造成較大(dà)的鄰頻幹擾，影(yǐng)響小(xiǎo)區(qū)中其他移動台的接通(tōng)和(hé)通(tōng)信質量；過小(xiǎo)，那(nà)麽在小(xiǎo)區(qū)邊緣的終端将很(hěn)難占上(shàng)信道(dào)，更容易受到外界幹擾影(yǐng)響。

(3) 基站(zhàn)天線的俯仰角及方位角設置不合理(lǐ)或存在偏差，導緻基站(zhàn)的覆蓋範圍不合理(lǐ)，從而導緻同頻及鄰頻幹擾。俯仰角過小(xiǎo)，會(huì)造成對附近同頻站(zhàn)的幹擾；過大(dà)則會(huì)造成對相鄰站(zhàn)的鄰頻幹擾。方位角設置存在偏差，易導緻基站(zhàn)的實際覆蓋與所設計(jì)的不相符，從而導緻一些(xiē)意想不到的同頻及鄰頻幹擾。

(4) 直放站(zhàn)設置不合理(lǐ)，造成對周圍信号的幹擾。大(dà)量使用的直放站(zhàn)會(huì)對所接受的信号進行(xíng)直接放大(dà)，然後再發射出去，且基站(zhàn)與直放站(zhàn)之間(jiān)絕大(dà)多(duō)數(shù)又是射頻連接方式，加之直放站(zhàn)的規劃和(hé)選址上(shàng)存在的一些(xiē)問題，因而易造成對周圍信号的幹擾。

(5) 發射部分雜散輻射及接收部分雜散響應較大(dà)，會(huì)造成對本信道(dào)和(hé)其他信道(dào)的幹擾。發射機倍頻器(qì)的輸出濾波器(qì)特性差、頻率合成器(qì)中鑒相器(qì)的屏蔽不好，都會(huì)帶來(lái)較多(duō)的雜散輻射，這些(xiē)雜散輻射可(kě)能對正好以這些(xiē)頻率工作(zuò)的信道(dào)産生(shēng)幹擾。接收機一般采用超外差接收方式，如果接收機的輸入電(diàn)路選擇性較差或中頻鄰近選擇性不好，将給系統帶來(lái)一定的幹擾。

1.3 基站(zhàn)幹擾的危害

數(shù)字集群系統多(duō)用于強力部門(mén)（如公安、消防等），故障所帶來(lái)的後果要比其他移動通(tōng)信系統要嚴重得(de)多(duō)。數(shù)字集群系統的基站(zhàn)幹擾将帶來(lái)以下幾個(gè)方面的危害。

(1) 對通(tōng)信質量的影(yǐng)響

幹擾會(huì)導緻誤碼率升高(gāo)，使話(huà)音(yīn)噪聲增大(dà)，話(huà)音(yīn)斷斷續續，不清晰、受雜音(yīn)信号影(yǐng)響嚴重，掉線頻繁，影(yǐng)響數(shù)字集群系統的正常運轉。

(2) 對基站(zhàn)的影(yǐng)響

基站(zhàn)本身就是一個(gè)收發信系統，基站(zhàn)發射的有(yǒu)用信号受到幹擾或其他發射信号的侵入通(tōng)過末級功放等非線性處理(lǐ)而産生(shēng)幹擾。一般地，發射調試好後它的工作(zuò)頻率在輸出電(diàn)路最佳諧振點上(shàng)，此時(shí)電(diàn)路中的電(diàn)流處于最小(xiǎo)值，但(dàn)因為(wèi)互調電(diàn)路工作(zuò)在失諧狀态，造成系統內(nèi)元件發熱，使得(de)基站(zhàn)的故障率提高(gāo)，同時(shí)也降低(dī)了有(yǒu)效功率。而功率是頻譜能量的積分，無用的互調頻譜和(hé)無用雜波頻譜的存在，會(huì)使基站(zhàn)發射有(yǒu)效功率降低(dī)。

(3) 對空(kōng)間(jiān)電(diàn)波秩序的影(yǐng)響

互調産物是由發射機發出的射頻能量信号，該幹擾信号與另一台基站(zhàn)再次互調，還(hái)會(huì)産生(shēng)另一個(gè)互調産物。在基站(zhàn)的上(shàng)空(kōng)，可(kě)能存在有(yǒu)許許多(duō)多(duō)的無序頻譜能量，使得(de)接收機的背景噪聲增大(dà)，從而使接收信号的質量變差。

(4) 對基站(zhàn)覆蓋的影(yǐng)響

基站(zhàn)幹擾會(huì)對800MHz數(shù)字集群系統的覆蓋産生(shēng)影(yǐng)響。數(shù)字集群系統的覆蓋取決于克服的幹擾電(diàn)平，而幹擾降低(dī)了TETRA基站(zhàn)的接收靈敏度，使覆蓋範圍縮小(xiǎo)。

(5) 對系統容量的影(yǐng)響

TETRA基站(zhàn)受到幹擾，将導緻覆蓋範圍的縮小(xiǎo)，而随着覆蓋範圍的減小(xiǎo)，集群系統的容量也會(huì)相應減小(xiǎo)，且導緻誤碼率上(shàng)升，通(tōng)信質量下降。

2 預防措施

2.1 遵循基站(zhàn)選址原則

基站(zhàn)選址是網絡優化工作(zuò)的重要起點，也是避免日後基站(zhàn)幹擾問題的最好辦法。選址要考慮的因素主要是：基站(zhàn)站(zhàn)距、基站(zhàn)高(gāo)度、天線是否受遮擋、物業是否好協調等。

要防止基站(zhàn)幹擾的發生(shēng)，基站(zhàn)選址應遵循以下原則。

(1) 基站(zhàn)不能選址在大(dà)型衛星地球站(zhàn)工作(zuò)天線正前方。一方面，衛星天線前方要求有(yǒu)一定的保護帶，禁止所有(yǒu)無線電(diàn)設備工作(zuò)；另一方面，衛星上(shàng)行(xíng)信号一般發射功率非常大(dà)，雜散輻射很(hěn)大(dà)，會(huì)對數(shù)字集群系統基站(zhàn)設備帶來(lái)幹擾。

(2) 基站(zhàn)選址不能在有(yǒu)源電(diàn)視(shì)天線或閉路電(diàn)視(shì)放大(dà)器(qì)附近。通(tōng)常，質量較差的遠程放大(dà)器(qì)在頻率高(gāo)端加有(yǒu)補償回路，使放大(dà)器(qì)在700MHz以上(shàng)頻段工作(zuò)時(shí)臨近自激狀态。一旦電(diàn)壓的波動和(hé)溫度的變化誘發自激，将對數(shù)字集群系統帶來(lái)幹擾。

(3) 基站(zhàn)不能選址在聯通(tōng)CDMA基站(zhàn)附近。國際上(shàng)生(shēng)産的800MHz對講機一般工作(zuò)頻率為(wèi)806MHz～850MHz，可(kě)任意設置，完全與聯通(tōng)CDMA設備的上(shàng)行(xíng)頻率相重疊。

(4) 基站(zhàn)不能選址在無線環境複雜的廠區(qū)和(hé)科研單位附近。在無線環境複雜的廠區(qū)和(hé)科研單位附近，基站(zhàn)衆多(duō)，極易産生(shēng)幹擾。

(5) 基站(zhàn)選址應滿足覆蓋及話(huà)務量分布的要求，将基站(zhàn)設置在真正有(yǒu)話(huà)務需求的地方。在城市密集區(qū)，應主要從容量角度選擇基站(zhàn)位置，在郊縣地區(qū)，應主要從覆蓋角度選擇基站(zhàn)位置。

(6) 基站(zhàn)附近應有(yǒu)較好的衛生(shēng)環境，不宜選擇在生(shēng)産過程中散發有(yǒu)害氣體(tǐ)、多(duō)煙霧、粉塵、有(yǒu)害物質的環境中。站(zhàn)址應有(yǒu)安全的環境，遠離有(yǒu)易燃、易爆物的區(qū)域。

2.2 規範數(shù)字集群系統建設流程

運營商應該嚴格按照信息産業部頒布的《800MHz數(shù)字集群通(tōng)信頻率台（站(zhàn)）管理(lǐ)規定》加強對800MHz數(shù)字集群系統的管理(lǐ)。在建設TETRA基站(zhàn)前，應對電(diàn)磁環境進行(xíng)測試，避免受到外界環境幹擾。選用符合信息産業部《數(shù)字集群移動通(tōng)信系統體(tǐ)制(zhì)》标準的直放站(zhàn)和(hé)基站(zhàn)。定期對直放站(zhàn)和(hé)基站(zhàn)進行(xíng)檢查維護，防止老化的直放站(zhàn)、基站(zhàn)對其他基站(zhàn)産生(shēng)幹擾。

2.3 加強直放站(zhàn)和(hé)基站(zhàn)的管理(lǐ)

在很(hěn)多(duō)情況下，直放站(zhàn)和(hé)基站(zhàn)的幹擾是由自身設備引起的。直放站(zhàn)和(hé)基站(zhàn)由于頻率設置不合理(lǐ)或設備本身的問題，極易産生(shēng)較強的互調幹擾和(hé)雜散幹擾。使用直放站(zhàn)時(shí)必須注意以下幾個(gè)方面：①合理(lǐ)控制(zhì)直放站(zhàn)的增益，保證前、反向鏈路的平衡，盡量減少(shǎo)對施主基站(zhàn)接收靈敏度的影(yǐng)響；②合理(lǐ)選擇無線直放站(zhàn)安裝位置，盡量保證施主天線位置隻存在一個(gè)主信号，采用窄波束的施主天線指向正确的施主基站(zhàn)方向，以避免幹擾；③合理(lǐ)選擇施主天線和(hé)覆蓋天線類型以及安裝位置，注意施主天線和(hé)覆蓋天線的隔離；④安裝直放站(zhàn)後，應對參數(shù)的設置作(zuò)相應調整。

2.4 規範電(diàn)波屏蔽器(qì)設備管理(lǐ)

有(yǒu)關單位和(hé)部門(mén)确實需要安裝電(diàn)波屏蔽器(qì)的，必須符合無線電(diàn)管理(lǐ)的相關規定，所用設備須有(yǒu)國家(jiā)無線電(diàn)管理(lǐ)機構核發的“無線電(diàn)發射設備型号核準證”。

所使用的電(diàn)波屏蔽器(qì)必須采用國家(jiā)保密工作(zuò)主管部門(mén)鑒定、推薦使用的産品。需購置安裝使用電(diàn)波屏蔽器(qì)的單位和(hé)部門(mén)，必須事先向保密工作(zuò)部門(mén)提出書(shū)面申請(qǐng)，經審核批準後，方可(kě)安裝使用。

2.5 其他措施

(1) 設立保護頻帶。在數(shù)字集群系統與其他無線系統共存時(shí)，設立保護頻帶是解決鄰頻幹擾的有(yǒu)效措施之一。預留保護頻帶的決定通(tōng)常是由無線電(diàn)管理(lǐ)部門(mén)做(zuò)出的，或是在不同的運營商之間(jiān)的協商下達成協議。

(2) 增大(dà)空(kōng)間(jiān)隔離。天線隔離度即天線耦合損耗的測量參考點是在天線的饋線接口，而基站(zhàn)間(jiān)的耦合損耗的測量參考點是在基站(zhàn)的天饋線接口。共站(zhàn)情況下的天線空(kōng)間(jiān)距離的估算(suàn)是根據幹擾分析所得(de)出的基站(zhàn)間(jiān)耦合損耗推算(suàn)出來(lái)的。

(3) 外接濾波器(qì)。無論是在發射機端還(hái)是在接收機端插入外接帶通(tōng)濾波器(qì)，都會(huì)對傳輸鏈路産生(shēng)一定影(yǐng)響。濾波與隔離是防治傳導幹擾的主要方法。

(4) 減弱同頻道(dào)幹擾。具體(tǐ)方法有(yǒu)：使用頻率偏置技(jì)術(shù)、黑(hēi)噪聲（靜止噪聲）技(jì)術(shù)、時(shí)延均衡技(jì)術(shù)，采用抗同頻幹擾天線。

(5) 克服鄰道(dào)幹擾。具體(tǐ)方法有(yǒu)：降低(dī)基站(zhàn)的發射功率，移動台采用自動功率控制(zhì)裝置，在無線近區(qū)設置強信号吸收裝置。

(6) 減小(xiǎo)發射機互調幹擾。具體(tǐ)方法有(yǒu)：增大(dà)基站(zhàn)與發射機之間(jiān)的耦合損耗，在發射機的輸出端接入高(gāo)質量的帶通(tōng)濾波器(qì)，改善發射機非線性器(qì)件的性能，發射機與天線之間(jiān)加入單向隔離器(qì)或高(gāo)質量的諧振腔。

3 結束語

基站(zhàn)幹擾給數(shù)字集群系統的正常運轉帶來(lái)了極大(dà)危害，影(yǐng)響了數(shù)字集群系統的覆蓋範圍、系統容量、通(tōng)話(huà)質量等性能，幹擾了無線電(diàn)波的正常秩序，同時(shí)擾亂了其他移動通(tōng)信系統的正常運轉。

随着移動通(tōng)信技(jì)術(shù)的發展和(hé)國家(jiā)對數(shù)字集群通(tōng)信的重視(shì)，各種移動通(tōng)信系統的基站(zhàn)會(huì)越來(lái)越多(duō)，避免基站(zhàn)間(jiān)的相互幹擾顯得(de)尤為(wèi)重要。要解決數(shù)字集群系統基站(zhàn)幹擾問題，還(hái)需要進一步研究并完善預防措施。

參考文獻

[1] 鄭祖輝. TETRA在我國的現狀與發展[J]. 移動通(tōng)信, 2007，(1): 13-17.

[2] 鄭祖輝. TETRA在中國的發展現狀及趨勢分析[J]. 中國無線電(diàn). 2007, (8): 40-42.

[3] 沈平林, 徐筱麟, 田華, 陸鋒. CDMA與GSM系統間(jiān)的幹擾分析[J]. 解放軍理(lǐ)工大(dà)學學報(自然科學版), 2001, 2(6): 19-22.

[4] 張煥武, 郭建設. 有(yǒu)線網絡交換機幹擾CDMA基站(zhàn)特例[J]. 中國無線電(diàn), 2005, (10): 59-60.

[5] 蔡阜平. CDMA基站(zhàn)選址工作(zuò)中的幹擾防護[J]. 電(diàn)信科學, 2005, (12): 54-57.

[6] 劉傳潤. 蜂窩小(xiǎo)區(qū)中基站(zhàn)的互調幹擾與抑制(zhì)方法[J]. 聊城師(shī)範學報(自然科學版), 2003, 16(2): 77-79.

[7] 方琛媛, 鄭毅. WCDMA與其他移動通(tōng)信系統基站(zhàn)間(jiān)幹擾分析[J]. 電(diàn)信快報, 2007, (5)