多系統(tǒng)合路干擾分析

1、多系統(tǒng)合路的干擾分析1、主題簡(jiǎn)單解讀多系統(tǒng)：運(yùn)營(yíng)商多，制式多。中國(guó)移動(dòng)GSM900,DCS1800,TD；國(guó)聯(lián)通GSM9O0DCS1800,WCDM中國(guó)電信 CDMA800,CDMA200§外還有 WLAN?等。合路：由于多運(yùn)營(yíng)商、多制式、多頻段，出于施工協(xié)調(diào)、美觀、成本等方 面的考慮，合路應(yīng)運(yùn)而生。? 一次布放，施工簡(jiǎn)單;美觀；綜合造價(jià)低廉，共用天饋分布，減少重復(fù)建設(shè);系統(tǒng)可擴(kuò)展性強(qiáng)，升級(jí)改造周期短。一般合路，有合路器方式，還有 POI方式，也就是P oi nt Of In terface多系統(tǒng)合路平臺(tái)，以及兩種方式的混合使用。對(duì)于合路系統(tǒng)較少的中小規(guī)模場(chǎng)景（如：酒店賓館、寫字樓、

2、住宅樓等），可以采用多系統(tǒng)頻段合路器來(lái)共用室內(nèi) 覆蓋系統(tǒng)；對(duì)于合路系統(tǒng)較多的復(fù)雜場(chǎng)景（如：地鐵、機(jī)場(chǎng)、大型場(chǎng)館等），建 議采用POI構(gòu)建的室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)。干擾：合路有好處有必要，但是合路后，就難免產(chǎn)生一些干擾信號(hào)，或者不同頻率間也會(huì)相互干擾。2、擾的分類系統(tǒng)間的干擾主要分為以下的三類:1）雜散干擾雜散干擾就是一個(gè)系統(tǒng)的發(fā)射頻段外的雜散發(fā)射落入到了另一個(gè)系統(tǒng)的接收頻段內(nèi)而可能造成的干擾，（圖）雜散干擾對(duì)系統(tǒng)最直接的一個(gè)影響就是降低 了系統(tǒng)的接收靈敏度。2）接收機(jī)阻塞阻塞干擾，就是各系統(tǒng)信號(hào)及其頻率組合成分，落在各系統(tǒng)中某基站接收 機(jī)所接收的信道帶寬之外，卻仍然能進(jìn)入該基站接收機(jī)，當(dāng)此干擾大于相關(guān)標(biāo)

3、準(zhǔn) 中所規(guī)定的干擾電平時(shí)，就會(huì)引起接收機(jī)接收靈敏度的下降，惡化接收機(jī)的性能。3）系統(tǒng)間互調(diào)干擾互調(diào)干擾是指兩個(gè)或以上不同的頻率作用于非線性電路或器件時(shí)，頻率之間相互作用所產(chǎn)生的新頻率落入接收機(jī)的頻段內(nèi)所產(chǎn)生的干擾。通信系統(tǒng)中的無(wú) 源器件的線性度一般優(yōu)于有源器件，但也可能產(chǎn)生互調(diào)干擾?；フ{(diào)干擾的常見(jiàn)形式及影響最大的是三階互調(diào)干擾，可能產(chǎn)生干擾的頻率 組合有 2f1-f2、2f1-f3、2f2-f1、2f2-f3、2f3-f1、2f3-f2、f1+f2-f3、f1-f2+f3、f2+f3-f1。這些頻率組合可歸納為 2f-f2（ 一型互調(diào)）及f1+f2-f3（二型互調(diào)）兩種 類型?；フ{(diào)干擾集中在各

4、系統(tǒng)的下行輸出，在進(jìn)行合路時(shí)的互調(diào)產(chǎn)物上，主要表 現(xiàn)為三階互調(diào)干擾。如果互調(diào)產(chǎn)物落在其中某一個(gè)系統(tǒng)的上行接收頻段內(nèi)，從而 對(duì)該系統(tǒng)基站的接收靈敏度造成一定的影響。3、我國(guó)移動(dòng)通信系統(tǒng)頻譜劃分根據(jù)信息產(chǎn)業(yè)部相關(guān)頻率規(guī)劃的規(guī)定，目前我國(guó)移動(dòng)通信系統(tǒng)頻譜劃分具體如下所示：表一 各系統(tǒng)間的工作頻段系統(tǒng)制式上行頻率（MHz）下行頻率（MHz）備注移動(dòng)(MHz )聯(lián)通（MHz ）GSM900890915935960890-909935-954909-915954-960移動(dòng)聯(lián)通GSM1800171017551805185017101725180518201745175518401850CDMA800825

5、835870880電信PHS19001920退網(wǎng)TD-SCDMA20102025 （B 頻段）18801900 （A頻段-已逐漸使用）1900-1920 （A頻段-PHS退網(wǎng)后用）移動(dòng)CDMA1920193521102125電信WCDMA1940195521302145聯(lián)通WLAN2400 ISM頻段F面詳細(xì)分析一下這三種干擾4、雜散干擾（以GSM對(duì)DCS的影響為例）（圖）各種基站的雜散指標(biāo):1、GSM/DC蜂窩發(fā)信機(jī)雜散指標(biāo):頻率范圍最大值測(cè)試帶寬9 KHz 1GHz-36dBm200 KHz890 MHz 915MHz-103dBm10 KHz1GHzGHz-30dBm3 MHz2、CDM

6、AI窩發(fā)信機(jī)雜散指標(biāo):頻率范圍最大值測(cè)試帶寬30MHz- 1GHz-36dBm100 KHz1GHzGHz-36dBm1MHz806MHL 821MHz-67dBm100 KHz885MHL 915MHz-67dBm100 KHz930MHL 960MHz-47dBm100 KHzGHz-47dBm100 KHzGHz-47dBm100 KHz發(fā)射工作頻帶兩邊各加上 1MHz過(guò)渡帶內(nèi)的噪聲電平-22dBm100 KHz3、PHS蜂窩發(fā)信機(jī)雜散指標(biāo):頻率范圍最大值測(cè)試帶寬GHz （帶內(nèi)）-36dBm300 KHz其他頻帶（帶外）-26dBm300 KHz4、WCDM蜂窩發(fā)信機(jī)雜散指標(biāo)頻率范圍最大

7、值測(cè)試帶寬9KHZ150KHZ-36dBm1KHz150KHZ30MHz-36dBm10KHz30MHz1GHz-36dBm100 KHz1GHzFc1-60 MHz or 2100 MHz 兩者中的最大值-30dBm1MHzFc1-60 MHz or 2100 MHz 兩者中的最大值Fc1-50 MHz or 2100 MHz 兩者中的最大值-25dBm1M HzFc1-50 MHz or 2100 MHz 兩者中的最大值Fc2+50 MHz or 2180 MHz 兩者中的最大值-15dBm1M HzFc2+50 MHz or 2180 MHz 兩者中的最大值Fc2+60 MHz or 2

8、180 MHz 兩者中的最大值-25dBm1M HzFc2+60 MHz or 2180 MHz 兩者中的最大值-30dBm1M Hz5、特殊頻段的抑制保護(hù)頻段最大電平測(cè)量帶寬備注1920 1980MHz-96dBm100KHzBS接收頻段921 960MHz-57dBm100KHz與GSM900共存時(shí)876 915MHz-98dBm100KHzGSM900 BTS與UTRA Node B 共址時(shí)1805 -47dBm100KHz與DCS1800共存時(shí)1880MHz17101785MHz-98dBm100KHzDCS1800 BTS與UTRA Node B 共址時(shí)-41dBm300KHz與PH

9、S共存時(shí)2100 2105MHz-30+ X( f-2100MHz) dBm1MHz與鄰頻帶業(yè)務(wù)共存時(shí)21752180MHz-30+ X( 2180MHz- f) dBm1MHz與鄰頻帶業(yè)務(wù)共存時(shí)1880 1920MHz20102025MHz-52 dBm1MHz與 TD- SCDMA BS共存時(shí)1880 1920MHz20102025MHz-86 dBm1MHz與 TD- SCDMA BS共存時(shí)23002400MHz-52 dBm1MHz與 TD- SCDMA BS共存時(shí)23002400MHz-86 dBm1MHz與 TD- SCDMA BS共存時(shí)6 WLAN AP雜散指標(biāo):頻帶最大值測(cè)里寬

10、帶30 1000 MHz< -36 dBm100KHz< -33 dBm100KHzw -40 dBm1MHzw -40 dBm1MHz其他1w -30 dBm1MHz將干擾系統(tǒng)產(chǎn)生的雜散干擾帶寬轉(zhuǎn)換到被干擾系統(tǒng)后整理得:轉(zhuǎn)換公式：i0LogBWfeeg、干擾頻段CDMA頻段內(nèi)（）GSM頻段內(nèi)DCS頻段內(nèi)PHS頻段內(nèi)WCDM頻段內(nèi)WLAN頻段內(nèi)被干擾系統(tǒng)、(200KHz)(200KHz)(300KHZ)()(22MHZCDMA一w -28dBmw -28 dBmw -20dBmw -25dBmw -25dBmGSMw -64dBm一w -90dBmw -28dBmw -95dBmw

11、 33dBmDCSw -44dBmw -42dBm一w -28dBmw -95dBmw -37dBmPHSw -42dBmw -40dBmw -40dBm一w -41dBmw -35dBmWCDMAw -30dBmw -29dBmw -29dBmw -15dBm一w -24dBmWLANw -23dBmw -21dBmw -21dBmw -8dBmw -17dBm一表二：各系統(tǒng)雜散輻射指標(biāo)（單位：dBm）備注：Bwfceg為干擾擾的測(cè)的試帶寬，帶寬轉(zhuǎn)換因子, 原雜散指標(biāo)應(yīng)加上轉(zhuǎn)換因子。擾電平對(duì)底噪影響表經(jīng)過(guò)計(jì)算，可得到干擾電平的增加對(duì)系統(tǒng)噪聲的影響， 進(jìn)而惡化了系統(tǒng)的接受靈敏度。表三：干擾電平

12、增量對(duì)系統(tǒng)噪聲影響表單位（dB）干擾電平相對(duì)原噪聲電平的增量-20-16-12-10-9-7-6-3-0受到干擾后的系統(tǒng)噪聲增量3系統(tǒng)接收靈敏度惡化的程度3在被干擾信號(hào)上迭加一個(gè)比它低 7dB的干擾信號(hào)，系統(tǒng)噪聲增量允許值為,接收機(jī)靈敏度惡化了，下面為各系統(tǒng)的干擾容限表表四：各系統(tǒng)干擾容限表（單位：dBm被干擾系統(tǒng)CDMAGSMDCSPHSWCDMAWLAN系統(tǒng)熱噪聲（Fn）-113dBm-121dBm-121dBm-119dBm-108dBm-101dBm干擾保護(hù)7dB7dB7dB7dB7dB7dB基站接收噪聲系數(shù) N5dB5dB5dB5dB5dB5dB允許干擾電平（SI）-115dBm-1

13、23dBm-123dBm-121dBm-110dBm-103dBm6、隔離度計(jì)算通過(guò)干擾分析，我們可以計(jì)算出將干擾對(duì)系統(tǒng)的影響降低到適當(dāng)?shù)某潭人枰母綦x度，即不明顯降低受干擾接收機(jī)的靈敏度時(shí)的干擾水平。在實(shí)際應(yīng)用中 我們選擇最大的一個(gè)作為隔離度要求即可滿足實(shí)際的工程需要。發(fā)射機(jī)雜散對(duì)接收機(jī)的干擾計(jì)算雜散所需要的隔離度為:MCt Pspu (Pn + N-7 )> Psp u-SI其中：MCI為隔離度要求Pspu為干擾源發(fā)射的雜散信號(hào)功率，單位為 dBmPn為被干擾系統(tǒng)接收帶內(nèi)熱噪聲，單位為 dBmN為接收機(jī)的噪聲系數(shù)，可設(shè)為5dB,因?yàn)榛窘邮諜C(jī)噪聲系數(shù)一般不會(huì)超過(guò) 5dB 7dB為干

14、擾保護(hù)比Pn+ Nf 7= SI為被干擾系統(tǒng)的允許干擾電平 表五： 發(fā)射雜散隔離度（單位：dB）、干擾系統(tǒng) 被干擾系統(tǒng)、CDMAGSMDCSPHSWCDMAWLANC800一8787959090G90082一87952890G18007982一952886PHS798181一8086WCDMA80808095一85WLAN8082829586一以上的計(jì)算都是按照規(guī)范的要求進(jìn)行事實(shí)上，實(shí)際設(shè)備的性能均高于規(guī)范要求，在雜散輻射指標(biāo)上實(shí)際設(shè)備均有較大的余量（定義該余量為 M M的典型值為30dB）。因此在考慮合路/共址的工程時(shí)應(yīng)依據(jù)設(shè)備的實(shí)際情況設(shè)置隔離度 （MCL-M，而不需要完全按照協(xié)議要求 的

15、情況來(lái)考慮系統(tǒng)間的隔離度，不同廠家，不同類型的PHS基站的實(shí)際雜散指標(biāo) 可能不一樣，應(yīng)該以廠家給出的指標(biāo)或?qū)嶋H測(cè)試為準(zhǔn)。7、阻塞干擾因阻塞所需的系統(tǒng)間最小隔離度應(yīng)按下式計(jì)算：MCL2 PT-SbPt干擾源發(fā)射的（主信號(hào)）功率電平（對(duì)多載頻系統(tǒng)應(yīng)適當(dāng)增加余量）Sb接收機(jī)抗阻塞干擾限制電平各系統(tǒng)接收機(jī)阻塞干擾限制電平（單位：dBm）被干擾 系統(tǒng)干擾系統(tǒng)CDMA (800)G900G1800PHSCDMA(2000)WCDMATD-SCDMAWLANB頻段*4343433643433320CDMA ( 800)-16-16-16-16-16-16G900-13一888888G180000一-1300

16、00PHS19000-5-5一-15-15-15-15CDMA2000-16-16-41一-41-16-16WCDMA-15-15-15-40-40一-15-15TD-SCDMAB頻段161616-40-40-40 16WLAN0000000 由此可計(jì)算得MCL2表中G900和G1800主信號(hào)發(fā)射功率增加2dB為多載波余量阻塞干擾隔離度要求、干擾系統(tǒng) 被干擾系統(tǒng)、CDMA (800)G900G1800PHSCDMA2000、WCDMATD-SCDMAWLANB頻段CDMA (800)-595952-594937390056一352835352512318004343一4943433320PHS

17、1900434848一58584835CDMA2000-595977一844936WCDMA5858587683一4835TD-SCDMA272727768383一4WLAN43434336434333一8互調(diào)干擾根據(jù)IS95規(guī)范和國(guó)家無(wú)委的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，GSM直放站產(chǎn)生的雜散和互調(diào)信號(hào)在9KHZ-1GHZ 時(shí)小于-36dBm，在時(shí)小于-30dBm。在移動(dòng)通信系統(tǒng)中，互調(diào)產(chǎn)生的原因有三方面：發(fā)信機(jī)互調(diào)、接收機(jī)互調(diào)和 外部效應(yīng)引起的互調(diào)。直放站的雜散和互調(diào)的產(chǎn)生主要來(lái)自于直放站內(nèi)部的功放模塊。發(fā)射機(jī)互調(diào) 是由于直放站在多個(gè)發(fā)信機(jī)(載波)同時(shí)工作時(shí)，因合路器系統(tǒng)的隔離度不夠而導(dǎo)致信號(hào)相互耦合，干擾信號(hào)

18、侵入發(fā)射機(jī)末級(jí)功率放大器， 從而與有用信號(hào)之間合成互調(diào)產(chǎn)物，并隨有用信號(hào)發(fā)射，造成干擾。接收機(jī)互調(diào)主要是由高放級(jí)及第 一混頻級(jí)電路的非線性所引起。外部效應(yīng)引起的互調(diào)主要是由于發(fā)射機(jī)饋線、高 頻濾波器等無(wú)源電路接觸不良，以及由于異種金屬的接觸部分非線性等原因， 使 強(qiáng)電場(chǎng)的發(fā)散信號(hào)引起互調(diào)，產(chǎn)生干擾源。當(dāng)有多個(gè)頻率信號(hào)通過(guò)非線性電路時(shí)， 便會(huì)相互調(diào)制產(chǎn)生互調(diào)失真，以二階和三階失真幅度為最大，階數(shù)越高失真越小。二階互調(diào)fa+fb、fa-fb等，因其頻率遠(yuǎn)離主導(dǎo)信號(hào)頻率fa、fb，可不考慮；三階互調(diào)的兩種模型2fa-fb、fa+fb-fc ,因其頻率接近或等于主導(dǎo)信號(hào)頻率，對(duì)通信的影響最大；三階以上

19、互調(diào)失真幅度 較小，均可不考慮。移動(dòng)通信設(shè)備主要考慮三階互調(diào)的影響。(1)互調(diào)干擾對(duì)系統(tǒng)的影響:會(huì)對(duì)附近另一個(gè)運(yùn)營(yíng)商的下對(duì)其它運(yùn)營(yíng)商的影響：當(dāng)一個(gè)運(yùn)營(yíng)商（移動(dòng)或聯(lián)通）開(kāi)通了一臺(tái)雜散和互調(diào)較高的 直放站時(shí)，互調(diào)和雜散信號(hào)落在本運(yùn)營(yíng)商的頻帶外， 行信號(hào)造成同頻干擾。雜散和互調(diào)為 -36dBm （滿17dBi的業(yè)務(wù)天線發(fā)射，那女口：運(yùn)營(yíng)商A欲在一四層樓上安裝一臺(tái)直放站, 足無(wú)委指標(biāo)），雜散和互調(diào)信號(hào)和有用信號(hào)一起通過(guò)么雜散和互調(diào)信號(hào)在天線正面的輸出強(qiáng)度為-18dBm，根據(jù)自由空間無(wú)線信號(hào)傳播公式可知，相距10米衰減大約50dB,相距100米衰減大約70dB，相距1公 里大約衰減90dB；可以算出對(duì)其

20、它運(yùn)營(yíng)商的下行信號(hào)帶來(lái)的同頻干擾。在無(wú)阻 擋環(huán)境下天線正前方100米以內(nèi)同頻干擾大于-88dBm，這時(shí)如果另一運(yùn)營(yíng)商的 信號(hào)強(qiáng)度低于-79dBm，使得載波干擾比低于9,就會(huì)造成無(wú)法接通的情況發(fā)生。 因此，在做室內(nèi)或室外直放站工程時(shí)，控制各運(yùn)營(yíng)商的設(shè)備及天線的距離， 對(duì)避 免干擾非常重要。2）對(duì)相鄰基站小區(qū)的影響:在使用大功率寬帶直放站時(shí)，互調(diào)指標(biāo)比較高，由于帶寬選擇直放站所有的信道 都共用一個(gè)功放模塊，而后級(jí)的濾波器是一個(gè)寬帶濾波器， 對(duì)通帶內(nèi)的互調(diào)信號(hào) 沒(méi)有抑制作用，因此很難滿足IS95規(guī)范對(duì)互調(diào)信號(hào)的要求。如果恰好能接收到 附近本運(yùn)營(yíng)商基站的同頻信號(hào)，輸出時(shí)后級(jí)寬帶濾波器對(duì)它們不產(chǎn)生任何抑制, 那么會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的同頻干擾。假設(shè)直放站輸出功率10W，