直放站的隔離度問題

直放站建設(shè)中隔離度問題的幾點(diǎn)考慮直放站的隔離度問題共20頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第1頁!1引言隔離度定義：為直放站輸入口信號對輸出口的衰減度，是功率之比，單位dB。隔離度是無線同頻直放站應(yīng)用中非常重要的工程調(diào)測參數(shù)，在不同的應(yīng)用中有著不同的調(diào)整，如果不注意，會隊(duì)網(wǎng)絡(luò)造成很大影響。本文根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的情況，從四個方面進(jìn)行分析，總結(jié)了幾種對隔離度調(diào)整的概念及方法，希望對直放站建設(shè)有所幫助。直放站的隔離度問題共20頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第2頁!2無線同頻直放站的隔離度問題無線同頻直放站采用同頻放大轉(zhuǎn)發(fā)的技術(shù)，施主天線和重發(fā)天線之間收到和發(fā)送的頻率是一致的，又在開放的環(huán)境收發(fā)信號，必然存在著信號的空間耦合。如果這種耦合度不控制在一定的范圍之內(nèi)，就有可能引起直放站設(shè)備的自激，這將對整個網(wǎng)絡(luò)造成影響。降低耦合的重要方法是提高隔離度。因此也可以說隔離度問題是用好同頻直放站的關(guān)鍵問題。直放站的隔離度問題共20頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第3頁!2.2自激的產(chǎn)生及隔離度的關(guān)系直放站f1f1f1f2f2f2f1無線同頻直放站在應(yīng)用中最容易出現(xiàn)的問題就是自激，當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)出現(xiàn)正反饋環(huán)路時，就會出現(xiàn)自激，上圖為自激產(chǎn)生原理圖。施主天線從施主基站接收頻率為f1的下行信號，經(jīng)增益為G的直放站放大后，由重發(fā)天線發(fā)射出去（同頻信號f1）。一部分信號再經(jīng)轉(zhuǎn)發(fā)天線的后瓣（旁瓣）耦合到施主天線的后瓣（旁瓣），再由直放站放大。這樣無線同頻直放站就形成一個潛在的正反饋環(huán)路。直放站的隔離度問題共20頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第4頁!2.3隔離度的估算為討論方便起見，假設(shè)是在兩天線背對背放置的情況下，直放站的隔離度的工程估算公式如下：水平隔離度：Ih=22.0+20log10(d/λ)-(Gd+Gr)+(Xd+Xr)+C垂直隔離度：Iv=28.0+40log10(d/λ)+C（公式3）上兩式中參數(shù)的含義為：Ih為兩天線的水平隔離度（單位：dB）Iv為兩天線的垂直隔離度（單位：dB）d為兩天線水平距離（單位：米）λ為兩天線工作波長（單位：米）Gd、Gr分別為施主和重發(fā)天線的增益（單位：dB）Xd、Xr分別為施主和重發(fā)天線的前后比（單位：dB）C為阻擋物體損耗（公式2）直放站的隔離度問題共20頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第5頁!2.4增大隔離度的措施增大隔離度的主要方法有：

選用前后比和旁瓣抑制比大的天線；盡可能增大兩天線間的安裝距離；兩天線盡量采用背對背安裝；利用建筑物隔離；微調(diào)天線的方位角和傾角；在兩天線間安裝隔離網(wǎng)；直放站安裝時準(zhǔn)確地利用施主天線與服務(wù)天線旁瓣的凹陷位置；選擇具有抗振性能的無線直放站（具有輸入/輸出干擾抵消技術(shù)（IOIC）），抗振措施能使隔離度有30dB的等效改善，則在大多數(shù)情況下可以保證大功率無線直放站的正常使用。直放站的隔離度問題共20頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第6頁!3.1同置站天線隔離度的定義這里我們講的天線隔離度指的是同一站內(nèi)兩種設(shè)備所使用的天線間在某一相同頻率上的信號衰減度(如在890MHz頻點(diǎn)上CDMA直放站天線到達(dá)GSM基站天線的信號強(qiáng)度)。它體現(xiàn)在某一特定的頻率上經(jīng)兩個站有效天線增益（例如天線增益減去電纜損失）并通過空間傳輸損耗的綜合作用。直放站的隔離度問題共20頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第7頁!按照新的要求，CDMA直放站在GSM頻段的最大雜散輻射不得超過-67dBm/100KHz，即-64dBm/200KHz。由此可得，如果CDMA直放站和GSM基站的隔離度能達(dá)到-64dBm-（-120dBm）=56dB（其中-120dBm取值含義為：到達(dá)基站接收機(jī)的噪聲限制）。則CDMA直放站對GSM系統(tǒng)的正常工作不會產(chǎn)生任何影響。設(shè)CDMA直放站天線的增益為GT=10dBi，GSM基站定向天線的增益為GR=10dBi，天線的前后比為20dB。計(jì)算增益值為GT+GR=20dBi。由上述（公式2）水平隔離度的公式可得：當(dāng)發(fā)射天線和接收天線正對，d=150m時，隔離度L=56dB。L=20logf(MHz)+20logd(m)-27.55-(GT+GR)

當(dāng)發(fā)射天線和接收天線背對背時，則天線增益為10-20=-10dBi，在d=5m時，隔離度L=56dB。

由以上計(jì)算可知，在最惡劣的情況下，水平距離在5m～150m時，CDMA直放站對GSM系統(tǒng)的正常工作不會產(chǎn)生任何影響。直放站的隔離度問題共20頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第8頁!3.3常出現(xiàn)的干擾情況及解決方法實(shí)際工程中，由于890MHz～909MHz頻段為中國移動所有，而CDMA系統(tǒng)為中國聯(lián)通所有，所以CDMA直放站與GSM基站共址的機(jī)會不多。而中國聯(lián)通的GSM上行頻段為909MHz～915MHz，與CDMA相隔較遠(yuǎn)，隔離要求更小，較容易實(shí)現(xiàn)。因此，利用鐵塔平臺的隔離和建筑物本身的隔離，CDMA直放站信號對GSM的干擾問題是可以解決的。因而在工程施工中，應(yīng)確保同置天線間的隔離度滿足要求。但實(shí)際上可能會出現(xiàn)這樣的情況，當(dāng)共站的基站使用全向天線時，必然遇到隔離度不夠的問題，從而造成干擾。解決的辦法首先是換天線，采用定向天線增加隔離度。但有的情況是為了覆蓋必須使用全向天線，這就要采用其他增加隔離度的方法，最常用的就是，在接收機(jī)的輸入端加裝防護(hù)濾波器增加隔離度。如果存在C/G網(wǎng)基站共站的情況，出現(xiàn)類似的干擾，也可采用相同的辦法處理。直放站的隔離度問題共20頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第9頁!4.1直放站做信號源的隔離度典型的情況是：GSM網(wǎng)的微蜂窩基站同CDMA同頻直放站同時作為信號源使用，組成CDMA800與GSM900兼容分布系統(tǒng)，按照我們在前面的分析，依然主要考慮CDMA800對GSM900的干擾情況，信號源之間的隔離主要依靠和路器，合路器的隔離度指標(biāo)應(yīng)該是多少？早期，對CDMA直放站帶外雜散指標(biāo)是GSM頻段的最大雜散輻射不得超過-47dBm/100KHz即-44dBm/100KHz，因此要求此時的隔離度為-44-（-120）=76dB。新的要求是-67dBm/100KHz即-64dBm/100KHz，這時隔離度要求就為56dB。顯然只要直放站是按照指標(biāo)生產(chǎn)的，對合路器隔離度的這種指標(biāo)要求就比較容易達(dá)到。如果采用的兼容分布信號源是采用兩種同頻無線直放站，在增益設(shè)置同無線路徑損耗相同時，其分析方法同微蜂窩信號源類似。在兼容分布系統(tǒng)內(nèi)部，大部分為無源器件，只要設(shè)備的駐波比是符合要求的，就不會形成干擾。直放站的隔離度問題共20頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第10頁!但在聯(lián)通GSM信號源下行雙工器濾波性能不佳時，即濾波特性為＜60dB時，應(yīng)注意C、G網(wǎng)天線間的隔離。此外，在移頻直放站的建設(shè)中，同樣應(yīng)考慮重發(fā)天線與傳輸天線之間的隔離以及重發(fā)天線與同置G網(wǎng)天線之間的距離。總之，在進(jìn)行直放站的建設(shè)過程中，除應(yīng)注意其本身天線之間的隔離外，還應(yīng)考慮與G網(wǎng)基站（直放站）以及其他無線電設(shè)備的隔離，以避免產(chǎn)生自激、干擾G網(wǎng)基站以及被其他設(shè)備干擾。直放站的隔離度問題共20頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第11頁!2.1無線同頻直放站隔離度的定義

及測試無線同頻直放站的隔離度是指直放站的信號輸入端對輸出端信號的抑制度（或衰減度），它取決于施主天線和重發(fā)天線的相對位置，也同天線的方位角、前后比等參數(shù)有關(guān)，由于直放站的上行頻率和下行頻率之間差別不大，所以上行隔離度和下行隔離度可以近似看成相同。在工程現(xiàn)場，多采用信號源加上頻譜分析儀的方法進(jìn)行現(xiàn)場測試，可以很方便的得到兩個天線間的隔離度。直放站的隔離度問題共20頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第12頁!測試和實(shí)踐證明：當(dāng)該環(huán)路滿足下列關(guān)系時直放站才能穩(wěn)定而可靠地工作，不會產(chǎn)生自激。

I-G≥15（公式1）式中：I為施主天線和重發(fā)天線之間的隔離度，G為直放站的增益。直放站的增益越大，其輸出功率就越大，覆蓋就越遠(yuǎn)，同時要求隔離度就要增大，否則就容易引起直放站的自激。因此保證直放站穩(wěn)定工作的必要條件就是：增益的設(shè)置要受到隔離度的限制。直放站的隔離度問題共20頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第13頁!下表是在假設(shè)施主和重發(fā)天線的增益都是17dB，前后比都是25dB，采用背對背安裝時，在頻率為850MHz時根據(jù)公式計(jì)算的隔離度和距離之間的關(guān)系數(shù)據(jù)。距離（米）5101520253035水平隔離度（dB）707679.5828485.586.8垂直隔離度（dB）74869398102105108從上表可得出如下結(jié)論：

同樣的天線，相同的距離，兩天線的垂直隔離度大于水平隔離度。因此施主天線和重發(fā)天線采取垂直安裝時，隔離度較容易滿足要求。采用水平安裝時，隔離度一般不容易滿足要求。直放站的隔離度問題共20頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第14頁!3C、G網(wǎng)共站的天線隔離度問題目前聯(lián)通新時空在建設(shè)CDMA網(wǎng)絡(luò)時采用的是低容量、大覆蓋的無線網(wǎng)絡(luò)布局，常常使用基站和直放站混合組網(wǎng)，因此，CDMA直放站與GSM基站共站現(xiàn)象較為普遍。一旦CDMA直放站與GSM基站天線之間隔離度不夠，將引起CDMA直放站與同址或鄰近的GSM系統(tǒng)產(chǎn)生干擾問題。這種干擾是一種相互作用的過程。我們知道CDMA系統(tǒng)具有擴(kuò)頻的特性，抗干擾能力強(qiáng)，一般情況下可以抑制GSM系統(tǒng)對其干擾，但經(jīng)常會出現(xiàn)CDMA系統(tǒng)對GSM系統(tǒng)干擾的問題。這是由于CDMA系統(tǒng)的880MHz與GSM系統(tǒng)的890MHz頻點(diǎn)（還要擴(kuò)展到895MHz）最為接近，也最具有代表性。直放站的隔離度問題共20頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第15頁!3.2隔離度的分析分析CDMA與GSM系統(tǒng)的干擾，需根據(jù)兩者的頻率關(guān)系及發(fā)射/接收特性來具體研究。接收機(jī)靈敏度降低、IMP干擾（即互調(diào)干擾）和接收機(jī)過載這三種性能損失是需要考慮的。為了將這些性能損失降到最小而不修改現(xiàn)有的發(fā)送和接收單元，在同址站間需要保持適當(dāng)?shù)母綦x。三種主要的干擾為雜散干擾、阻塞干擾和互調(diào)干擾。三種干擾中，雜散干擾與CDMA直放站（或基站）目前在890MHz附近的帶外發(fā)射有關(guān)，這是接收方（GSM系統(tǒng)）自身無法克服的，將導(dǎo)致GSM系統(tǒng)信噪比下降，服務(wù)質(zhì)量惡化；阻塞干擾與GSM接收機(jī)的通帶外抑制能力有關(guān)，涉及到CDMA的載波發(fā)射功率、接收機(jī)濾波特性等，GSM系統(tǒng)的接收機(jī)將因飽和而無法工作；互調(diào)干擾與CDMA使用多載波、系統(tǒng)的非線形有關(guān)，結(jié)果主要表現(xiàn)GSM系統(tǒng)信噪比下降和服務(wù)質(zhì)量惡化。在三種不同的干擾中，雜散干擾是最主要的，影響也最大。直放站的隔離度問題共20頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第16頁!由上述（公式3）垂直隔離度的公式可得：

Iv=28.0+40log10(d/λ)當(dāng)d=1.7m時，隔離度L=56dB。

在最惡劣的情況下，垂直距離在1.7m以上時，CDMA直放站對GSM系統(tǒng)的正常工作不會產(chǎn)生任何影響。在實(shí)際的工程中，直放站設(shè)備同GSM共站安裝時，因均有天線安裝的位置，垂直安裝的距離可以得到保障。直放站的隔離度問題共20頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第17頁!4多系統(tǒng)兼容覆蓋室內(nèi)分布系統(tǒng)

的隔離問題為合理利用資源，聯(lián)通和移動在室內(nèi)分布系統(tǒng)中普遍采用多系統(tǒng)兼容覆蓋方式，即多種信號源（聯(lián)通CDMA800、GSM900/DCS1800或移動GSM900/DCS1800）和路后共用分布系統(tǒng)的組網(wǎng)方法。如下圖所示。CDMA直放站GSM直放站雙頻和路器兼容分布系統(tǒng)通常，聯(lián)通和移動由于投資的原因采用分別組網(wǎng)方式。由于CDMA800與DCS1800頻率間隔較大，容易隔離，這里主要討論CDMA800與聯(lián)通GSM900之間的隔離。下面從兩個方面分析隔離問題對分布系統(tǒng)性能的影響。直放站的隔離度問題共20頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第18頁!4.2分布天線間的隔離度在一棟建筑物內(nèi)，如果采用統(tǒng)一的室內(nèi)分布方案，利用合路器的隔離度就可以較好地避免相互間的干擾，這種情況多為中國聯(lián)通的情形。當(dāng)中國聯(lián)通、中國移動的室內(nèi)分布同處一室時，就應(yīng)該考慮這兩套系統(tǒng)設(shè)備間的隔離問題。G網(wǎng)設(shè)備采用微蜂窩基站（中國移動）的模式，在室內(nèi)分布的設(shè)計(jì)中，其到達(dá)分布天線處的功率一般為5～10dBm，假設(shè)GSM微蜂窩基站輸出功率為10W（40dBm），路徑損耗就是：40-10=30dB。同樣CDMA