C-BAND中的共置,降低风险的策略

描述

更多频谱,更多干扰

当无线革命在大约30年前开始时,只有少数几个频段,大多限制在900 MHz以下,通常每个国家有1或2个频段。如今,在指数级增长的推动下,仅在 FR1 中就有 76 个 LTE 和 5G 频段。这将频率推高以找到可用的频谱。最近在美国完成的C波段拍卖(3700-3980MHz)突出了这一点。现在,随着行业从购买频谱转向建设网络,他们会发现从射频角度来看,C波段与以前的部署有很大不同。特别是,C波段中的某些无线电架构在与传统无线电共址时,可能会因干扰而导致站点管理噩梦。

我们都见过越来越拥挤的宏观塔,并惊叹于塔必须支撑的重量和风荷载。C波段的初始部署很可能会重用这些站点,这意味着C波段无线电将与LTE和GSM设备位于同一位置。考虑到在塔的顶部,一个无线电可能以100W或更高的功率传输,而另一个无线电仅一米(或更短)的距离接收不到100 nW或低约100亿倍的信号。以前的情况就是这样,但混音的新转折是,由于C波段的频率较高,混叠或信号干扰的可能性增加。

混叠、阻塞和奈奎斯特区

还记得信号处理课上的奈奎斯特区吗?为了总结采样标准,奈奎斯特区将光谱细分为区域,以Fs/2的间隔均匀间隔。每个奈奎斯特区都包含所需信号频谱的副本或其称为别名的镜像。低于和高于采样速率的信号在模数转换器(ADC)输出端以等量相互折叠,作为混叠。

无线电使用滤波器抑制来自其他无线电的干扰。无线电单元中核心RF架构的选择使得这个问题要么有点难以解决,要么很难解决。在这种情况下,硬意味着昂贵。如果无线电架构使用特定的采样率,则对混叠的灵敏度会增加,从而导致滤波器更重、更昂贵。遗憾的是,灵敏度问题可能要到设计周期的后半段,即核心架构决策后才能确定。

零中频无线电通过仅转换目标频段来减少共置问题,而直接RF架构转换所有带宽并使用滤波器捕获目标频段。常见的直接RF模拟到数字采样速率介于3GHz和4GHz之间。对于C波段,这意味着在所需频带附近有一个奈奎斯特边界,这意味着低于和高于采样速率的信号在ADC输出端相互叠加。所有可能在所需信号之上混叠的频率都需要经过足够的滤波,以不影响接收器的灵敏度。这些频率下的信号越强,滤波器就越大、越昂贵、越重。最糟糕也是最昂贵的情况是干扰信号源是位于同一位置的发射器。事实证明,当使用基于这些ADC的器件时,C波段频率和一些最常用的FDD频段会相互干扰。

无线电

底线

您需要知道您的无线电架构如何在设计周期开始时解决共址问题。值得了解的是选择的无线电架构及其包含的采样率。回顾一下:

滤波器可能占C波段无线电重量的30%至40%。与ADI公司的ZiF无线电配对的滤波器相比,混叠问题可能会增加50%的权重。

已安装的无线电可能会面临风险,因为混叠问题是相互的。也就是说,一旦在同一塔上部署了C波段无线电,部署在2GHz左右的无线电可能会停止工作。

而且,过去的表现并不能保证未来的结果。新的频谱不断被分配。具有这种混叠灵敏度的无线电今天工作,将来可能不起作用。

审核编辑:郭婷

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