第十五章 移动通信系统之间电磁兼容分析.doc

移动通信系统之间电磁兼容培训资料
电磁兼容的定义
根据GB/T 4365-1995的定义电磁兼容为:“设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何事物构成不承受的电磁骚扰的能力”。毫无疑问,电磁兼容包括设备和系统两方面的内容。作为无线电管理工作者,在设备方面主要考虑设备是否满足相关的国家标准或行业标准,在系统方面主要考虑系统之间的干扰问题,使工作在同一电磁环境中的各种合法电台可以共存工作。本文主要讲述系统之间的电磁兼容的分析方法。
系统间电磁兼容分析的步骤
进行系统间的电磁兼容分析,主要有以下几个步骤:
(或一种系统,包括施扰方或被干扰方)的工作原理,系
统结构等;
,包括发射功率(包括邻道功率、各
种杂散功率及频谱发射的MASK等)、天线增益、馈线损耗、接收机灵敏度等; 。不同的覆盖区范围及服务等级将有不同的设计标准,
根据这些设计标准来确定接收机的工作电平;
;
。
技术指标等可有相关标准查到,然后根据这些参数进行覆盖区的预测,下节将主要移动通信系统的设计及覆盖区的预测。
三、移动通信系统设计概要
移动通信系统设计除了要解决覆盖范围要求外,还要满足用户容量的要求,一般来说设计移动通信网无线覆盖区的工作比较复杂,其原因主要是:
传播环境复杂,信号起伏大。移动通信主要用在城市市区及郊区,各种
人为建筑物造成的多径传播差别很大,以至理论预测覆盖区比较困难。
干扰现象严重。除人为噪声外,还有同频道干扰、邻频道干扰、互调干
扰、近端对远端比干扰及其它无线电辐射干扰等。
一个基站的覆盖区范围主要取决于下列因素:
·服务质量指标
·发射机输出功率
·接收机的可用灵敏度
·天线的方向性及增益
·天线高度
·使用频带及传播环境(地形及人为环境)
·分集接收的应用
在用户密度很高的市区,由于频率资源的限制而广泛采用频率复用来满足要求,其结果使每个基站区受到来自使用同频道的其它基站区的干扰。此外,当现场有很多收发信机同时工作,其中一部分用户用相同频道,而其它用户用相邻频道进行通信时,也能形成干扰。
另外,在进行覆盖区预测时,一条重要的原则是“实现上行线与下行线功率平衡”。上行线是指移动台发基站接收的链路,下行线是指基站发移动台接收的链路。由于基站的发射机输出功率大,移动台发射机输出功率小,所以必须采用其它措施来平衡它们之间的辐射功率差,才能完成双向通信。下面将重点介绍以下几个问题。
(一)服务质量指标
预测基站覆盖区时主要考虑两项服务质量指标,即:话音传输质量指标和覆盖区边缘(或区内)的无线可通率。
1、话音质量传输指标
衡量话音质量的传输指标有多种,主要有五级评分标准、音频带内信噪比、音频信号/噪声比和载干比等。
五级评分标准
ITU-R规定的话音质量主观评价通常分为5级,这个标准要求采用主观评定的办法来评定。
优(5级,话音清晰,几乎无噪声和失真)
良(4级,话音清楚,可感觉到有轻微噪声或失真)
中(3级,话音可懂,可感觉到令人烦恼的噪声或失真)
差(2级,话音可懂,有令人非常烦恼的噪声或严重失真)
劣(1级,话音几乎不可懂)
音频带内信噪比
以[(信号+噪声+失真)]/噪声表示,规定最低指标为29dB(标准测试音测试),它接近五级平分标准的4级话音。
音频信号/噪声比(S/N)
选择S/N=20dB作为最低标准,这个指标相当于五级评分标准中的3级话音质量。
载干比(C/I)
对于调频系统,抑制同频干扰的C/I值为8dB(静态),在此基础上考虑快衰落及人为噪声影响后,在正常情况下可以取C/I=18dB作为移动网设计指标,这时的话音自然度与清晰度都比较优良,几乎分辨不出是在与市话用户通话还是与移动用户通话。对于GSM系统,其C/I值为9dB。
2、覆盖区边缘(或区内)的无线可通率
由于在离基站一定距离上接收信号中值电平并非常数,而是随时间和位置变化,因此在覆盖区边缘(或区内)进行满意通话(指话音质量达到规定指标)的成功概率――位置概率和时间概率也应规定它们的取值标准。一般基站的覆盖半径都在50公里以内,接收信号中值电平随时间的变化远小于随位置的变化,也就是说由于时间的变化给通信概率带来的影响很小而可以不考虑时间概率。
各国对无线可通率有不同的规定,有的国家采用覆盖区内无线可通率,有的国家采用覆盖区边缘可通率,虽然都规定无线可通率90%,但两种规定差别较大,由此预测出的覆盖区范围也不同。
一般对市区蜂窝网基站,按车载台计算时取覆盖区边缘无线可通率为90%;对郊区蜂窝网基站,按车