引言

    截至2007年8月底，我国已经建成并运行的各种集群通信系统共计58个网络、55个交换机、1500个基站、165000个用户终端。在这165000个用户中，TETRA约占了一半，iDEN和GoTa约各占1/4。随着移动通信技术的发展，各种移动通信系统的基站越建越多，基站之间容易产生相互干扰，造成链路质量下降和系统容量降低。同样，在数字集群系统的快速发展时期，对基站干扰进行分析并设计预防措施显得尤为重要。

1 基站干扰分析

1.1 基站干扰的种类

基站干扰的类型，可以按照以下方法来划分。

(1) 按干扰情形划分

依据干扰情形，基站干扰可以分为基站对基站的干扰和基站对移动台或移动台对基站的干扰两类。

(2) 按干扰频点划分

依据干扰频点，基站干扰有同频干扰和非同频干扰。

目前，移动通信系统经常采用同频道再用技术。同频道再用将会导致同频道干扰，相隔距离越远，同频道干扰越小，但频率利用率也会降低。在实际情况下，随着系统规模不断扩大，频率复用度必然增加，从而同频道干扰的产生机率也会大大增加。

(3) 按移动通信的频段划分

依据移动通信的频段，基站干扰分为上行干扰和下行干扰。

上行干扰是指干扰信号在移动通信网络的上行频段。基站受外界射频信号的干扰，将导致基站的有效覆盖范围减小。

下行干扰是指干扰信号在移动通信网络的下行频段。手机接收信号时无法区分干扰信号和正常基站信号，从而使手机与基站的联络中断。

(4) 按干扰源的种类划分

依据干扰源的种类，基站干扰包括强信号干扰、固定频率的干扰、杂散干扰和互调干扰等。

强信号干扰是指合法的信号占用合法的频率，但由于功率过大造成邻近频段接收设备阻塞。

固定频率的干扰是指干扰源工作于移动通信的频段，上下行频段都有可能，其干扰频率几乎不变。

杂散干扰是由于干扰源滤波特性不能满足技术要求，其带外信号以噪声的形式出现在相邻频段内，抬高被干扰基站的噪声基底，致使接收机灵敏度降低，上行链路性能变差。

互调干扰是由外部一个或多个无线信号源经过机壳或馈线进入接收设备的非线性放大器而产生的。外部信号与外部信号或外部信号与发射机本身的信号相互混合，可以产生新频率的互调信号。

(5) 按干扰源设备分类

依据干扰源设备，常见的基站干扰有电视增补器、影碟机、宽带交换机干扰等。

(6) 按干扰的来源划分

依据干扰的来源，可以将干扰分为系统内部干扰和系统外部干扰。外部干扰是指来自数字集群系统之外的干扰。内部干扰是指来自于数字集群系统自身的干扰，例如干扰源是其他直放站、基站，或基站本身。

1.2 基站干扰产生的原因

移动通信系统中无线电波传播的特性，决定了其在通信过程中必然受到外界多种因素的影响，因此，外来电波的干扰是造成移动通信系统干扰的主要原因之一。此外，由于移动通信系统的复杂性，它还一定在程度上受到网络内部其他因素的影响，如同频干扰、邻频干扰、互调干扰，以及其他因网络参数设定不当而造成的干扰等。外来电波的干扰与外界环境有关，在这里不作详细描述。本文主要介绍移动系统内部原因造成的干扰。

(1) 频率复用不当、频点设定不正确导致两同频小区之间的距离不能满足标准值，造成同频、邻频干扰现象在短距离范围内存在。

(2) BTS（Base-station Transceiver Subsystem）的发射功率参数设置不合理造成基站干扰。参数设置过高，在基站附近的移动台会对本小区造成较大的邻频干扰，影响小区中其他移动台的接通和通信质量；过小，那么在小区边缘的终端将很难占上信道，更容易受到外界干扰影响。

(3) 基站天线的俯仰角及方位角设置不合理或存在偏差，导致基站的覆盖范围不合理，从而导致同频及邻频干扰。俯仰角过小，会造成对附近同频站的干扰；过大则会造成对相邻站的邻频干扰。方位角设置存在偏差，易导致基站的实际覆盖与所设计的不相符，从而导致一些意想不到的同频及邻频干扰。

(4) 直放站设置不合理，造成对周围信号的干扰。大量使用的直放站会对所接受的信号进行直接放大，然后再发射出去，且基站与直放站之间绝大多数又是射频连接方式，加之直放站的规划和选址上存在的一些问题，因而易造成对周围信号的干扰。

(5) 发射部分杂散辐射及接收部分杂散响应较大，会造成对本信道和其他信道的干扰。发射机倍频器的输出滤波器特性差、频率合成器中鉴相器的屏蔽不好，都会带来较多的杂散辐射，这些杂散辐射可能对正好以这些频率工作的信道产生干扰。接收机一般采用超外差接收方式，如果接收机的输入电路选择性较差或中频邻近选择性不好，将给系统带来一定的干扰。

1.3 基站干扰的危害

数字集群系统多用于强力部门（如公安、消防等），故障所带来的后果要比其他移动通信系统要严重得多。数字集群系统的基站干扰将带来以下几个方面的危害。

(1) 对通信质量的影响

干扰会导致误码率升高，使话音噪声增大，话音断断续续，不清晰、受杂音信号影响严重，掉线频繁，影响数字集群系统的正常运转。

(2) 对基站的影响

基站本身就是一个收发信系统，基站发射的有用信号受到干扰或其他发射信号的侵入通过末级功放等非线性处理而产生干扰。一般地，发射调试好后它的工作频率在输出电路最佳谐振点上，此时电路中的电流处于最小值，但因为互调电路工作在失谐状态，造成系统内元件发热，使得基站的故障率提高，同时也降低了有效功率。而功率是频谱能量的积分，无用的互调频谱和无用杂波频谱的存在，会使基站发射有效功率降低。

(3) 对空间电波秩序的影响

互调产物是由发射机发出的射频能量信号，该干扰信号与另一台基站再次互调，还会产生另一个互调产物。在基站的上空，可能存在有许许多多的无序频谱能量，使得接收机的背景噪声增大，从而使接收信号的质量变差。

(4) 对基站覆盖的影响

基站干扰会对800MHz数字集群系统的覆盖产生影响。数字集群系统的覆盖取决于克服的干扰电平，而干扰降低了TETRA基站的接收灵敏度，使覆盖范围缩小。

(5) 对系统容量的影响

TETRA基站受到干扰，将导致覆盖范围的缩小，而随着覆盖范围的减小，集群系统的容量也会相应减小，且导致误码率上升，通信质量下降。

2 预防措施

2.1 遵循基站选址原则

基站选址是网络优化工作的重要起点，也是避免日后基站干扰问题的最好办法。选址要考虑的因素主要是：基站站距、基站高度、天线是否受遮挡、物业是否好协调等。

要防止基站干扰的发生，基站选址应遵循以下原则。

(1) 基站不能选址在大型卫星地球站工作天线正前方。一方面，卫星天线前方要求有一定的保护带，禁止所有无线电设备工作；另一方面，卫星上行信号一般发射功率非常大，杂散辐射很大，会对数字集群系统基站设备带来干扰。

(2) 基站选址不能在有源电视天线或闭路电视放大器附近。通常，质量较差的远程放大器在频率高端加有补偿回路，使放大器在700MHz以上频段工作时临近自激状态。一旦电压的波动和温度的变化诱发自激，将对数字集群系统带来干扰。

(3) 基站不能选址在联通CDMA基站附近。国际上生产的800MHz对讲机一般工作频率为806MHz～850MHz，可任意设置，完全与联通CDMA设备的上行频率相重叠。

(4) 基站不能选址在无线环境复杂的厂区和科研单位附近。在无线环境复杂的厂区和科研单位附近，基站众多，极易产生干扰。

(5) 基站选址应满足覆盖及话务量分布的要求，将基站设置在真正有话务需求的地方。在城市密集区，应主要从容量角度选择基站位置，在郊县地区，应主要从覆盖角度选择基站位置。

(6) 基站附近应有较好的卫生环境，不宜选择在生产过程中散发有害气体、多烟雾、粉尘、有害物质的环境中。站址应有安全的环境，远离有易燃、易爆物的区域。

2.2 规范数字集群系统建设流程

运营商应该严格按照信息产业部颁布的《800MHz数字集群通信频率台（站）管理规定》加强对800MHz数字集群系统的管理。在建设TETRA基站前，应对电磁环境进行测试，避免受到外界环境干扰。选用符合信息产业部《数字集群移动通信系统体制》标准的直放站和基站。定期对直放站和基站进行检查维护，防止老化的直放站、基站对其他基站产生干扰。

2.3 加强直放站和基站的管理

在很多情况下，直放站和基站的干扰是由自身设备引起的。直放站和基站由于频率设置不合理或设备本身的问题，极易产生较强的互调干扰和杂散干扰。使用直放站时必须注意以下几个方面：①合理控制直放站的增益，保证前、反向链路的平衡，尽量减少对施主基站接收灵敏度的影响；②合理选择无线直放站安装位置，尽量保证施主天线位置只存在一个主信号，采用窄波束的施主天线指向正确的施主基站方向，以避免干扰；③合理选择施主天线和覆盖天线类型以及安装位置，注意施主天线和覆盖天线的隔离；④安装直放站后，应对参数的设置作相应调整。

2.4 规范电波屏蔽器设备管理

有关单位和部门确实需要安装电波屏蔽器的，必须符合无线电管理的相关规定，所用设备须有国家无线电管理机构核发的“无线电发射设备型号核准证”。

所使用的电波屏蔽器必须采用国家保密工作主管部门鉴定、推荐使用的产品。需购置安装使用电波屏蔽器的单位和部门，必须事先向保密工作部门提出书面申请，经审核批准后，方可安装使用。

2.5 其他措施

(1) 设立保护频带。在数字集群系统与其他无线系统共存时，设立保护频带是解决邻频干扰的有效措施之一。预留保护频带的决定通常是由无线电管理部门做出的，或是在不同的运营商之间的协商下达成协议。

(2) 增大空间隔离。天线隔离度即天线耦合损耗的测量参考点是在天线的馈线接口，而基站间的耦合损耗的测量参考点是在基站的天馈线接口。共站情况下的天线空间距离的估算是根据干扰分析所得出的基站间耦合损耗推算出来的。

(3) 外接滤波器。无论是在发射机端还是在接收机端插入外接带通滤波器，都会对传输链路产生一定影响。滤波与隔离是防治传导干扰的主要方法。

(4) 减弱同频道干扰。具体方法有：使用频率偏置技术、黑噪声（静止噪声）技术、时延均衡技术，采用抗同频干扰天线。

(5) 克服邻道干扰。具体方法有：降低基站的发射功率，移动台采用自动功率控制装置，在无线近区设置强信号吸收装置。

(6) 减小发射机互调干扰。具体方法有：增大基站与发射机之间的耦合损耗，在发射机的输出端接入高质量的带通滤波器，改善发射机非线性器件的性能，发射机与天线之间加入单向隔离器或高质量的谐振腔。

3 结束语

基站干扰给数字集群系统的正常运转带来了极大危害，影响了数字集群系统的覆盖范围、系统容量、通话质量等性能，干扰了无线电波的正常秩序，同时扰乱了其他移动通信系统的正常运转。

随着移动通信技术的发展和国家对数字集群通信的重视，各种移动通信系统的基站会越来越多，避免基站间的相互干扰显得尤为重要。要解决数字集群系统基站干扰问题，还需要进一步研究并完善预防措施。

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