3.2 移动通信环境下的干扰
干扰是限制移动通信系统性能的主要因素。干扰来源包括相邻小区中正在进行通话、使用相同频率的其他基站，或者无意中渗入系统频带范围的任何干扰系统。语音信道上的干扰会导致串话，使用户听到背景干扰。信令信道上的干扰则会导致数字信号发送上的错误，而造成呼叫遗漏或阻塞。因此，如何解决无线电干扰问题是移动通信网设计中的一个难题。在移动通信网内，无线电干扰一般分为同频干扰、邻道干扰、互调干扰、阻塞干扰和近端对远端的干扰等。
1．同频干扰
在移动通信系统中，为了提高频率利用率，在相隔一定距离以外，可以使用相同的频率，这称为频率复用。频率复用意味着在一个给定的覆盖区域内，存在许多使用同一组频率的小区。这些小区叫作同频小区。同频小区之间涉及与有用信号频率相同的无用信号干扰称为同频干扰，也称同道干扰或共道干扰。显然，复用距离越近，同频干扰就越大；复用距离越远，同频干扰就越小，但频率利用率就会降低。总体来说，只要在接收机输入端存在同频干扰，接收系统就无法滤除和抑制它，所以系统设计时要确保同频小区在物理上隔开一个最小的距离，以为电波传播提供充分的隔离。
为了避免同频干扰和保证接收质量，必须使接收机输入端的信号功率同同频干扰功率之比大于或等于射频（RF）防护比。RF防护比是达到规定接收质量时所需的射频信号功率对同频无用射频信号功率的比值，它不仅取决于通信距离，还和调制方式、电波传播特性、通信可靠性、无线小区半径、选用的工作方式等因素有关。从RF防护比出发，我们可以研究同频复用距离。当RF防护比达到规定的通信质量要求或载干比时，两个邻近同频小区之间的距离称为同频复用距离。
图3-2给出了频分双工情况下同频复用距离的示意图。假设基站A和基站B使用相同的频道，移动台M正在接收基站A发射的信号，由于基站天线高度远高于移动台天线高度，因此当移动台M处于小区的边缘时，最易于受到基站B发射的同频干扰。若输入到移动台接收机的有用信号与同频干扰比等于射频防护比，则A、B两基站之间的距离即为同频复用距离，记为D。
图3-2 同频复用距离示意图
由图可见
式中，DI为同频干扰源至被干扰接收机之间的距离；DS为有用信号的传播距离，即小区半径r0。
通常，定义同频复用系数为
由式（3-1）可得同频复用系数
2．邻道干扰
邻道干扰是指相邻的或邻近频道之间的干扰，即邻道（k±1频道）信号功率落入k频道的接收机通带内造成的干扰。解决邻道干扰的措施包括：
1）降低发射机落入相邻频道的干扰功率，即减小发射机带外辐射。
2）提高接收机的邻频道选择性。
3）在网络设计中，避免相邻频道在同一小区或相邻小区内使用。
邻道干扰可以通过精确的滤波和信道分配而减到最小。
3．互调干扰
互调干扰是由传输设备中的非线性电路产生的。它指两个或多个信号作用在通信设备的非线性器件上，产生同有用信号频率相近的组合频率，从而对通信系统构成干扰的现象。在移动通信系统中，产生互调干扰主要有发射机互调、接收机互调及外部效应引起的互调。在专用网和小容量网中，互调干扰可能成为设台组网较为关心的问题。产生互调干扰的基本条件是：
1）几个干扰信号的频率（ωA，ωB，ωC）与受干扰信号的频率（ωS）之间满足2ωA-ωB=ωS或ωA+ωB-ωC=ωS的条件。
2）干扰信号的幅度足够大。
3）干扰（信号）站和受干扰的接收机都同时工作。
互调干扰分为发射机互调干扰和接收机互调干扰两类。
（1）发射机互调干扰
一部发射机发射的信号进入了另一部发射机，并在其末级功放的非线性作用下与输出信号相互调制，产生不需要的组合干扰频率，对接收信号频率与这些组合频率相同的接收机造成的干扰，称为发射机互调干扰。减少发射机互调干扰的措施有：
1）加大发射机天线之间的距离。
2）采用单向隔离器件和采用高品质因子的谐振腔。
3）提高发射机的互调转换衰耗。
（2）接收机互调干扰
当多个强干扰信号进入接收机前端电路时，在器件的非线性作用下，干扰信号互相混频后产生可落入接收机中频频带内的互调产物而造成的干扰称为接收机互调干扰。减少接收机互调干扰的措施有：
1）提高接收机前端电路的线性度。
2）在接收机前端插入滤波器，提高其选择性。
3）选用无三阶互调的频道组工作。
（3）在设台组网中对抗互调干扰
在移动台组网中对抗互调干扰的措施有：
1）蜂窝移动通信网。可采用互调最小的等间隔频道配置方式，并依靠具有优良互调抑制指标的设备来抑制互调干扰。
2）专用的小容量移动通信网。主要采用不等间隔排列的无三阶互调的频道配置方法来避免发生互调干扰。表3-1列出无三阶互调的频道序号。由表3-1可见，当需要的频道数较多时，频道（信道）利用率很低，故不适用于蜂窝网。
表3-1 无三阶互调干扰的信道组
4．阻塞干扰
当外界存在一个离接收机工作频率较远，但能进入接收机并作用于其前端电路的强干扰信号时，由于接收机前端电路的非线性而造成对有用信号增益降低或噪声增高，使接收机灵敏度下降的现象称为阻塞干扰。这种干扰与干扰信号的幅度有关，幅度越大，干扰越严重。当干扰电压幅度非常大时，可导致接收机收不到有用信号而使通信中断。
5．近端对远端的干扰
当基站同时接收从两个距离不同的移动台发来的信号时，距基站近的移动台B（距离d2）到达基站的功率明显要大于距离基站远的移动台A（距离d1，d2＜＜d1）的到达功率，若二者频率相近，则距基站近的移动台B就会造成对接收距离远的移动台A的有用信号的干扰或抑制，甚至将移动台A的有用信号淹没。这种现象称为近端对远端干扰，又称为远近效应。
克服近端对远端干扰的措施主要有两个：一是使两个移动台所用频道拉开必要间隔；二是移动台端加自动（发射）功率控制（APC），使所有工作的移动台到达基站功率基本一致。由于频率资源紧张，几乎所有的移动通信系统的基站和移动终端都采用APC工作。