截至2007年8月底，我(wǒ)國已經建成并運行的各種集群通信系統共計58個網絡、55個交換機、1500個基站、165000個用戶終端。在這165000個用戶中(zhōng)，TETRA約占了一(yī)半，iDEN和GoTa約各占1/4。随着移動通信技術的發展，各種移動通信系統的基站越建越多，基站之間容易産生(shēng)相互幹擾，造成鏈路質量下(xià)降和系統容量降低。同樣，在數字集群系統的快速發展時期，對基站幹擾進行分(fēn)析并設計預防措施顯得尤爲重要。

1 基站幹擾分(fēn)析

1.1 基站幹擾的種類

基站幹擾的類型，可以按照以下(xià)方法來劃分(fēn)。

(1) 按幹擾情形劃分(fēn)

依據幹擾情形，基站幹擾可以分(fēn)爲基站對基站的幹擾和基站對移動台或移動台對基站的幹擾兩類。

(2) 按幹擾頻(pín)點劃分(fēn)

依據幹擾頻(pín)點，基站幹擾有同頻(pín)幹擾和非同頻(pín)幹擾。

目前，移動通信系統經常采用同頻(pín)道再用技術。同頻(pín)道再用将會導緻同頻(pín)道幹擾，相隔距離(lí)越遠，同頻(pín)道幹擾越小(xiǎo)，但頻(pín)率利用率也會降低。在實際情況下(xià)，随着系統規模不斷擴大(dà)，頻(pín)率複用度必然增加，從而同頻(pín)道幹擾的産生(shēng)機率也會大(dà)大(dà)增加。

(3) 按移動通信的頻(pín)段劃分(fēn)

依據移動通信的頻(pín)段，基站幹擾分(fēn)爲上行幹擾和下(xià)行幹擾。

上行幹擾是指幹擾信号在移動通信網絡的上行頻(pín)段。基站受外(wài)界射頻(pín)信号的幹擾，将導緻基站的有效覆蓋範圍減小(xiǎo)。

下(xià)行幹擾是指幹擾信号在移動通信網絡的下(xià)行頻(pín)段。手機接收信号時無法區分(fēn)幹擾信号和正常基站信号，從而使手機與基站的聯絡中(zhōng)斷。

(4) 按幹擾源的種類劃分(fēn)

依據幹擾源的種類，基站幹擾包括強信号幹擾、固定頻(pín)率的幹擾、雜(zá)散幹擾和互調幹擾等。

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

固定頻(pín)率的幹擾是指幹擾源工(gōng)作于移動通信的頻(pín)段，上下(xià)行頻(pín)段都有可能，其幹擾頻(pín)率幾乎不變。

雜(zá)散幹擾是由于幹擾源濾波特性不能滿足技術要求，其帶外(wài)信号以噪聲的形式出現在相鄰頻(pín)段内，擡高被幹擾基站的噪聲基底，緻使接收機靈敏度降低，上行鏈路性能變差。

互調幹擾是由外(wài)部一(yī)個或多個無線信号源經過機殼或饋線進入接收設備的非線性放(fàng)大(dà)器而産生(shēng)的。外(wài)部信号與外(wài)部信号或外(wài)部信号與發射機本身的信号相互混合，可以産生(shēng)新頻(pín)率的互調信号。

(5) 按幹擾源設備分(fēn)類

依據幹擾源設備，常見的基站幹擾有電(diàn)視增補器、影碟機、寬帶交換機幹擾等。

(6) 按幹擾的來源劃分(fēn)

依據幹擾的來源，可以将幹擾分(fēn)爲系統内部幹擾和系統外(wài)部幹擾。外(wài)部幹擾是指來自數字集群系統之外(wài)的幹擾。内部幹擾是指來自于數字集群系統自身的幹擾，例如幹擾源是其他直放(fàng)站、基站，或基站本身。

1.2 基站幹擾産生(shēng)的原因

移動通信系統中(zhōng)無線電(diàn)波傳播的特性，決定了其在通信過程中(zhōng)必然受到外(wài)界多種因素的影響，因此，外(wài)來電(diàn)波的幹擾是造成移動通信系統幹擾的主要原因之一(yī)。此外(wài)，由于移動通信系統的複雜(zá)性，它還一(yī)定在程度上受到網絡内部其他因素的影響，如同頻(pín)幹擾、鄰頻(pín)幹擾、互調幹擾，以及其他因網絡參數設定不當而造成的幹擾等。外(wài)來電(diàn)波的幹擾與外(wài)界環境有關，在這裏不作詳細描述。本文主要介紹移動系統内部原因造成的幹擾。

(1) 頻(pín)率複用不當、頻(pín)點設定不正确導緻兩同頻(pín)小(xiǎo)區之間的距離(lí)不能滿足标準值，造成同頻(pín)、鄰頻(pín)幹擾現象在短距離(lí)範圍内存在。

(2) BTS（Base-station Transceiver Subsystem）的發射功率參數設置不合理造成基站幹擾。參數設置過高，在基站附近的移動台會對本小(xiǎo)區造成較大(dà)的鄰頻(pín)幹擾，影響小(xiǎo)區中(zhōng)其他移動台的接通和通信質量；過小(xiǎo)，那麽在小(xiǎo)區邊緣的終端将很難占上信道，更容易受到外(wài)界幹擾影響。

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

(4) 直放(fàng)站設置不合理，造成對周圍信号的幹擾。大(dà)量使用的直放(fàng)站會對所接受的信号進行直接放(fàng)大(dà)，然後再發射出去(qù)，且基站與直放(fàng)站之間絕大(dà)多數又(yòu)是射頻(pín)連接方式，加之直放(fàng)站的規劃和選址上存在的一(yī)些問題，因而易造成對周圍信号的幹擾。

(5) 發射部分(fēn)雜(zá)散輻射及接收部分(fēn)雜(zá)散響應較大(dà)，會造成對本信道和其他信道的幹擾。發射機倍頻(pín)器的輸出濾波器特性差、頻(pín)率合成器中(zhōng)鑒相器的屏蔽不好，都會帶來較多的雜(zá)散輻射，這些雜(zá)散輻射可能對正好以這些頻(pín)率工(gōng)作的信道産生(shēng)幹擾。接收機一(yī)般采用超外(wài)差接收方式，如果接收機的輸入電(diàn)路選擇性較差或中(zhōng)頻(pín)鄰近選擇性不好，将給系統帶來一(yī)定的幹擾。

1.3 基站幹擾的危害

數字集群系統多用于強力部門（如公安、消防等），故障所帶來的後果要比其他移動通信系統要嚴重得多。數字集群系統的基站幹擾将帶來以下(xià)幾個方面的危害。

(1) 對通信質量的影響

幹擾會導緻誤碼率升高，使話(huà)音噪聲增大(dà)，話(huà)音斷斷續續，不清晰、受雜(zá)音信号影響嚴重，掉線頻(pín)繁，影響數字集群系統的正常運轉。

(2) 對基站的影響

基站本身就是一(yī)個收發信系統，基站發射的有用信号受到幹擾或其他發射信号的侵入通過末級功放(fàng)等非線性處理而産生(shēng)幹擾。一(yī)般地，發射調試好後它的工(gōng)作頻(pín)率在輸出電(diàn)路最佳諧振點上，此時電(diàn)路中(zhōng)的電(diàn)流處于最小(xiǎo)值，但因爲互調電(diàn)路工(gōng)作在失諧狀态，造成系統内元件發熱，使得基站的故障率提高，同時也降低了有效功率。而功率是頻(pín)譜能量的積分(fēn)，無用的互調頻(pín)譜和無用雜(zá)波頻(pín)譜的存在，會使基站發射有效功率降低。

(3) 對空間電(diàn)波秩序的影響

互調産物(wù)是由發射機發出的射頻(pín)能量信号，該幹擾信号與另一(yī)台基站再次互調，還會産生(shēng)另一(yī)個互調産物(wù)。在基站的上空，可能存在有許許多多的無序頻(pín)譜能量，使得接收機的背景噪聲增大(dà)，從而使接收信号的質量變差。

(4) 對基站覆蓋的影響

基站幹擾會對800MHz數字集群系統的覆蓋産生(shēng)影響。數字集群系統的覆蓋取決于克服的幹擾電(diàn)平，而幹擾降低了TETRA基站的接收靈敏度，使覆蓋範圍縮小(xiǎo)。

(5) 對系統容量的影響

TETRA基站受到幹擾，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相應減小(xiǎo)，且導緻誤碼率上升，通信質量下(xià)降。

2 預防措施

2.1 遵循基站選址原則

基站選址是網絡優化工(gōng)作的重要起點，也是避免日後基站幹擾問題的最好辦法。選址要考慮的因素主要是：基站站距、基站高度、天線是否受遮擋、物(wù)業是否好協調等。

要防止基站幹擾的發生(shēng)，基站選址應遵循以下(xià)原則。

(1) 基站不能選址在大(dà)型衛星地球站工(gōng)作天線正前方。一(yī)方面，衛星天線前方要求有一(yī)定的保護帶，禁止所有無線電(diàn)設備工(gōng)作；另一(yī)方面，衛星上行信号一(yī)般發射功率非常大(dà)，雜(zá)散輻射很大(dà)，會對數字集群系統基站設備帶來幹擾。

(2) 基站選址不能在有源電(diàn)視天線或閉路電(diàn)視放(fàng)大(dà)器附近。通常，質量較差的遠程放(fàng)大(dà)器在頻(pín)率高端加有補償回路，使放(fàng)大(dà)器在700MHz以上頻(pín)段工(gōng)作時臨近自激狀态。一(yī)旦電(diàn)壓的波動和溫度的變化誘發自激，将對數字集群系統帶來幹擾。

(3) 基站不能選址在聯通CDMA基站附近。國際上生(shēng)産的800MHz對講機一(yī)般工(gōng)作頻(pín)率爲806MHz～850MHz，可任意設置，完全與聯通CDMA設備的上行頻(pín)率相重疊。

(4) 基站不能選址在無線環境複雜(zá)的廠區和科研單位附近。在無線環境複雜(zá)的廠區和科研單位附近，基站衆多，極易産生(shēng)幹擾。

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

(6) 基站附近應有較好的衛生(shēng)環境，不宜選擇在生(shēng)産過程中(zhōng)散發有害氣體(tǐ)、多煙霧、粉塵、有害物(wù)質的環境中(zhōng)。站址應有安全的環境，遠離(lí)有易燃、易爆物(wù)的區域。

2.2 規範數字集群系統建設流程

運營商(shāng)應該嚴格按照信息産業部頒布的《800MHz數字集群通信頻(pín)率台（站）管理規定》加強對800MHz數字集群系統的管理。在建設TETRA基站前，應對電(diàn)磁環境進行測試，避免受到外(wài)界環境幹擾。選用符合信息産業部《數字集群移動通信系統體(tǐ)制》标準的直放(fàng)站和基站。定期對直放(fàng)站和基站進行檢查維護，防止老化的直放(fàng)站、基站對其他基站産生(shēng)幹擾。

2.3 加強直放(fàng)站和基站的管理

在很多情況下(xià)，直放(fàng)站和基站的幹擾是由自身設備引起的。直放(fàng)站和基站由于頻(pín)率設置不合理或設備本身的問題，極易産生(shēng)較強的互調幹擾和雜(zá)散幹擾。使用直放(fàng)站時必須注意以下(xià)幾個方面：①合理控制直放(fàng)站的增益，保證前、反向鏈路的平衡，盡量減少對施主基站接收靈敏度的影響；②合理選擇無線直放(fàng)站安裝位置，盡量保證施主天線位置隻存在一(yī)個主信号，采用窄波束的施主天線指向正确的施主基站方向，以避免幹擾；③合理選擇施主天線和覆蓋天線類型以及安裝位置，注意施主天線和覆蓋天線的隔離(lí)；④安裝直放(fàng)站後，應對參數的設置作相應調整。

2.4 規範電(diàn)波屏蔽器設備管理

有關單位和部門确實需要安裝電(diàn)波屏蔽器的，必須符合無線電(diàn)管理的相關規定，所用設備須有國家無線電(diàn)管理機構核發的“無線電(diàn)發射設備型号核準證”。

所使用的電(diàn)波屏蔽器必須采用國家保密工(gōng)作主管部門鑒定、推薦使用的産品。需購置安裝使用電(diàn)波屏蔽器的單位和部門，必須事先向保密工(gōng)作部門提出書(shū)面申請，經審核批準後，方可安裝使用。

2.5 其他措施

(1) 設立保護頻(pín)帶。在數字集群系統與其他無線系統共存時，設立保護頻(pín)帶是解決鄰頻(pín)幹擾的有效措施之一(yī)。預留保護頻(pín)帶的決定通常是由無線電(diàn)管理部門做出的，或是在不同的運營商(shāng)之間的協商(shāng)下(xià)達成協議。

(2) 增大(dà)空間隔離(lí)。天線隔離(lí)度即天線耦合損耗的測量參考點是在天線的饋線接口，而基站間的耦合損耗的測量參考點是在基站的天饋線接口。共站情況下(xià)的天線空間距離(lí)的估算是根據幹擾分(fēn)析所得出的基站間耦合損耗推算出來的。

(3) 外(wài)接濾波器。無論是在發射機端還是在接收機端插入外(wài)接帶通濾波器，都會對傳輸鏈路産生(shēng)一(yī)定影響。濾波與隔離(lí)是防治傳導幹擾的主要方法。

(4) 減弱同頻(pín)道幹擾。具體(tǐ)方法有：使用頻(pín)率偏置技術、黑噪聲（靜止噪聲）技術、時延均衡技術，采用抗同頻(pín)幹擾天線。

(5) 克服鄰道幹擾。具體(tǐ)方法有：降低基站的發射功率，移動台采用自動功率控制裝置，在無線近區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：增大(dà)基站與發射機之間的耦合損耗，在發射機的輸出端接入高質量的帶通濾波器，改善發射機非線性器件的性能，發射機與天線之間加入單向隔離(lí)器或高質量的諧振腔。

3 結束語

基站幹擾給數字集群系統的正常運轉帶來了極大(dà)危害，影響了數字集群系統的覆蓋範圍、系統容量、通話(huà)質量等性能，幹擾了無線電(diàn)波的正常秩序，同時擾亂了其他移動通信系統的正常運轉。

随着移動通信技術的發展和國家對數字集群通信的重視，各種移動通信系統的基站會越來越多，避免基站間的相互幹擾顯得尤爲重要。要解決數字集群系統基站幹擾問題，還需要進一(yī)步研究并完善預防措施。

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