多系统合路干扰分析

第1页共11页多系统合路的干扰分析1、主题简单解读多系统：运营商多，制式多。中国移动GSM900,DCS1800,TD;中国联通GSM900，DCS1800,WCDMA;中国电信CDMA800,CDMA2000,另外还有WLAN等等。合路：由于多运营商、多制式、多频段，出于施工协调、美观、成本等方面的考虑，合路应运而生。一次布放，施工简单；美观；综合造价低廉，共用天馈分布，减少重复建设；系统可扩展性强，升级改造周期短。一般合路，有合路器方式，还有POI方式，也就是PointOfInterface，多系统合路平台，以及两种方式的混合使用。对于合路系统较少的中小规模场景（如：酒店宾馆、写字楼、住宅楼等），可以采用多系统频段合路器来共用室内覆盖系统；对于合路系统较多的复杂场景（如：地铁、机场、大型场馆等），建议采用POI构建的室内覆盖系统。干扰：合路有好处有必要，但是合路后，就难免产生一些干扰信号，或者不同频率间也会相互干扰。2、干扰的分类系统间的干扰主要分为以下的三类：1）杂散干扰杂散干扰就是一个系统的发射频段外的杂散发射落入到了另一个系统的接收频段内而可能造成的干扰，（图）杂散干扰对系统最直接的一个影响就是降低了系统的接收灵敏度。2）接收机阻塞第2页共11页阻塞干扰，就是各系统信号及其频率组合成分，落在各系统中某基站接收机所接收的信道带宽之外，却仍然能进入该基站接收机，当此干扰大于相关标准中所规定的干扰电平时，就会引起接收机接收灵敏度的下降，恶化接收机的性能。3）系统间互调干扰互调干扰是指两个或以上不同的频率作用于非线性电路或器件时，频率之间相互作用所产生的新频率落入接收机的频段内所产生的干扰。通信系统中的无源器件的线性度一般优于有源器件，但也可能产生互调干扰。互调干扰的常见形式及影响最大的是三阶互调干扰，可能产生干扰的频率组合有2f1-f2、2f1-f3、2f2-f1、2f2-f3、2f3-f1、2f3-f2、f1+f2-f3、f1-f2+f3、f2+f3-f1。这些频率组合可归纳为2f-f2(一型互调)及f1+f2-f3(二型互调)两种类型。互调干扰集中在各系统的下行输出，在进行合路时的互调产物上，主要表现为三阶互调干扰。如果互调产物落在其中某一个系统的上行接收频段内，从而对该系统基站的接收灵敏度造成一定的影响。3、我国移动通信系统频谱划分根据信息产业部相关频率规划的规定，目前我国移动通信系统频谱划分具体如下所示：表一各系统间的工作频段系统制式上行频率（MHz）下行频率（MHz）备注GSM900890～915935～960移动（MHz）联通（MHz）890-909935-954909-915954-960GSM18001710～17551805～1850移动联通1710～17251805～18201745～17551840～1850CDMA800825～835870～880电信PHS1900～1920退网TD-SCDMA2010~2025（B频段）1880~1900（A频段-已逐渐使用）1900~1920（A频段-PHS退网后用）移动CDMA1920～19352110～2125电信WCDMA1940～19552130～2145联通WLAN2400～2483.5ISM频段第3页共11页下面详细分析一下这三种干扰.4、杂散干扰（以GSM对DCS的影响为例）（图）各种基站的杂散指标：1、GSM/DCS蜂窝发信机杂散指标：频率范围最大值测试带宽9KHz～1GHz-36dBm200KHz890MHz～915MHz-103dBm10KHz1GHz～12.75GHz-30dBm3MHz2、CDMA蜂窝发信机杂散指标：频率范围最大值测试带宽30MHz～1GHz-36dBm100KHz1GHz～12.75GHz-36dBm1MHz806MHz～821MHz-67dBm100KHz885MHz～915MHz-67dBm100KHz930MHz～960MHz-47dBm100KHz1.7GHz～1.92GHz-47dBm100KHz3.4GHz～3.53GHz-47dBm100KHz发射工作频带两边各加上1MHz过渡带内的噪声电平-22dBm100KHzPHSWCDMA合路器PHS+WCDMA隔离度杂散发射-58dBm/1MHzI-110dBm/5MHz1900-1920MHz1920-1980MHz第4页共11页3、PHS蜂窝发信机杂散指标：频率范围最大值测试带宽1.9GHz～1.92GHz（带内）-36dBm300KHz其他频带（带外）-26dBm300KHz4、WCDMA蜂窝发信机杂散指标频率范围最大值测试带宽9KHz《150KHz-36dBm1KHz150KHz《30MHz-36dBm10KHz30MHz《1GHz-36dBm100KHz1GHz《Fc1-60MHzor2100MHz两者中的最大值-30dBm1MHzFc1-60MHzor2100MHz两者中的最大值《Fc1-50MHzor2100MHz两者中的最大值-25dBm1MHzFc1-50MHzor2100MHz两者中的最大值《Fc2+50MHzor2180MHz两者中的最大值-15dBm1MHzFc2+50MHzor2180MHz两者中的最大值《Fc2+60MHzor2180MHz两者中的最大值-25dBm1MHzFc2+60MHzor2180MHz两者中的最大值《12.75GHz-30dBm1MHz5、特殊频段的抑制保护频段最大电平测量带宽备注1920～1980MHz-96dBm100KHzBS接收频段921～960MHz-57dBm100KHz与GSM900共存时876～915MHz-98dBm100KHzGSM900BTS与UTRANodeB共址时1805～1880MHz-47dBm100KHz与DCS1800共存时第5页共11页1710～1785MHz-98dBm100KHzDCS1800BTS与UTRANodeB共址时1893.5～1919.6MHz-41dBm300KHz与PHS共存时2100～2105MHz-30+3.4×（f-2100MHz）dBm1MHz与邻频带业务共存时2175～2180MHz-30+3.4×（2180MHz–f）dBm1MHz与邻频带业务共存时1880～1920MHz2010～2025MHz-52dBm1MHz与TD—SCDMABS共存时1880～1920MHz2010～2025MHz-86dBm1MHz与TD—SCDMABS共存时2300～2400MHz-52dBm1MHz与TD—SCDMABS共存时2300～2400MHz-86dBm1MHz与TD—SCDMABS共存时6、WLANAP杂散指标：频带最大值测量宽带30～1000MHz≤-36dBm100KHz2.4～2.4835GHz≤-33dBm100KHz3.4～3.53GHz≤-40dBm1MHz5.725～5.85GHz≤-40dBm1MHz其他1～12.75GHz≤-30dBm1MHz第6页共11页将干扰系统产生的杂散干扰带宽转换到被干扰系统后整理得：转换公式：10Log[BWAffectederferigBWint]表二：各系统杂散辐射指标（单位:dBm）干扰频段被干扰系统CDMA频段内（1.23MHz）GSM频段内（200KHz）DCS频段内（200KHz）PHS频段内（300KHz）WCDMA频段内（3.84MHz）WLAN频段内（22MHz）CDMA—≤-28dBm≤-28dBm≤-20dBm≤-25dBm≤-25dBmGSM≤-64dBm—≤-90dBm≤-28dBm≤-95dBm≤－33dBmDCS≤-44dBm≤-42dBm—≤-28dBm≤-95dBm≤-37dBmPHS≤-42dBm≤-40dBm≤-40dBm—≤-41dBm≤-35dBmWCDMA≤-30dBm≤-29dBm≤-29dBm≤-15dBm—≤-24dBmWLAN≤-23dBm≤-21dBm≤-21dBm≤-8dBm≤-17dBm—备注：[BWAffectederferigBWint]为[干扰系统的测试带宽被干扰系统的带宽]，带宽转换因子，原杂散指标应加上转换因子。5、干扰电平对底噪影响表经过计算，可得到干扰电平的增加对系统噪声的影响，进而恶化了系统的接受灵敏度。表三：干扰电平增量对系统噪声影响表单位（dB）干扰电平相对原噪声电平的增量-20-16-12-10-9-7-6-3-0受到干扰后的系统噪声增量0.040.10.270.40.50.80.971.763系统接收灵敏度恶化的程度0.040.10.270.40.50.80.971.763在被干扰信号上迭加一个比它低7dB的干扰信号，系统噪声增量允许值为0.8dB，接收机灵敏度恶化了0.8dB，下面为各系统的干扰容限表:表四：各系统干扰容限表（单位：dBm）被干扰系统CDMAGSMDCSPHSWCDMAWLAN系统热噪声(Pn)-113dBm-121dBm-121dBm-119dBm-108dBm-101dBm第7页共11页干扰保护7dB7dB7dB7dB7dB7dB基站接收噪声系数Nf5dB5dB5dB5dB5dB5dB允许干扰电平(SI)-115dBm-123dBm-123dBm-121dBm-110dBm-103dBm6、隔离度计算通过干扰分析，我们可以计算出将干扰对系统的影响降低到适当的程度所需要的隔离度，即不明显降低受干扰接收机的灵敏度时的干扰水平。在实际应用中我们选择最大的一个作为隔离度要求即可满足实际的工程需要。发射机杂散对接收机的干扰计算杂散所需要的隔离度为：MCL≥Pspu－(Pn+Nf-7)≥Pspu-SI其中：MCL为隔离度要求Pspu为干扰源发射的杂散信号功率，单位为dBmPn为被干扰系统接收带内热噪声，单位为dBmNf为接收机的噪声系数，可设为5dB，因为基站接收机噪声系数一般不会超过5dB7dB为干扰保护比Pn＋Nf－7＝SI为被干扰系统的允许干扰电平表五：发射杂散隔离度（单位：dB）CDMAGSMDCSPHSWCDMAWLANC800—8787959090G90082—87952890G18007982—952886PHS798181—8086WCDMA80808095—85WLAN8082829586—以上的计算都是按照规范的要求进行事实上，实际设备的性能均高于规范要求，在杂散辐射指标上实际设备均干扰系统被干扰系统第8页共11页有较大的余量（定义该余量为M，M的典型值为30dB）。因此在考虑合路/共址的工程时应依据设备的实际情况设置隔离度（MCL-M），而不需要完全按照协议要求的情况来考虑系统间的隔离度，不同厂家，不同类型的PHS基站的实际杂散指标可能不一样，应该以厂家给出的指标或实际测试为准。7、阻塞干扰因阻塞所需的系统间最小隔离度应按下式计算：Sb-PMCLT2PT——干扰源发射的（主信号）功率电平（对多载频系统应适当增加余量）Sb——接收机抗阻塞干扰限制电平各系统接收机阻塞干扰限制电平（单位：dBm）干扰系统CDMA（800）G900G1800PHSCDMA（2000）WCDMATD-SCDMAWLANB频段被干扰系统PT4343433643433320CDMA（800）-16-16-16---16-16-16G900-13—888888G180000—-130000PHS19000-5-5—-15-15-15-15CDMA2000---16-16-41—-41-16-16WCDMA-15-15-15-40-40—-15-15TD-SCDMAB频段161616-40-40-40—16WLAN0000000—由此可计算得MCL2表中G900和G1800主信号发射功率增加2dB为多载波余量阻塞干扰隔离度要求干扰系统被干扰系统CDMA（800）G900G1800PHSCDMA2000WCDMATD-SCDMAWLANB频段CDMA（800）--595952--594937G9005