浅谈多制式合路下干扰分析

多系统共用室内分布理论基础
无线系统的频谱使用分析，不同系统间的干扰与其频谱有着 紧密的关系，各系统的频谱占用关系如下图所示
热噪声的相关基本概念
所有功耗单元（电阻性）都会产生热噪声，这种噪声功率可以表 达为Pn=KTB，单位为Watt，Pn大小与电阻值大小无关。
K是波尔曼兹常数，T表示绝对温度，B表示用于测量噪声功率的 频带宽度。
杂散干扰的相关理论基础
在射频频带内，BRF等于扩频系统的码片速率W，处理增益(PG = W/Rbit)可以定义为： PG=BRF/Rbit
所以Sin=F*Nin*(Sout/Nout) =F*Nin*(Eb/No)/PG =F*KTBRF*(Eb/No)/PG
我们取对数即可得到最开始的公式 接收灵敏度SIN=F+KTBRF+Eb/No-PG （对数） 举例：WCDMA 速率为12.2kbps 的数字语音信号 KTB=-108.13dBm PG = Rchip/Rbit = 314.75 或25dB
浅谈多制式合路下干 扰分析
技术中心二处 刘达林
目录
Contents
1 多制式系统干扰分析必要性 2 多系统共用分布系统的优势 3 干扰分类 4 多系统共用分布系统基础理论 5 杂散干扰相关的基础理论 6 阻塞干扰的相关基础理论 7 互调干扰的相关基础理论 8 理论总结 7 工程实例分析及解决办法
多制式系统下干扰分析的必要性
2、综合造价低廉由于共用天馈线，因此只需采用支持接入的无 线系统频段的器件并在天馈线系统前端增加合路设备即可，相对比单 网室内分布系统而言，支持宽频的各器件价格相对会高，但比起多网 重复建设而言，一个支持800MHz～2500MHz 全频段的器件价格肯定比 采用多个支持单频段的无源器件便宜。
多系统共用分布系统的优势
测试带宽(RBW) 100KHz 1MHz 100KHz 100KHz 100KHz 100KHz 100KHz
5 杂散干扰相关的基础理论 6 阻塞干扰的相关基础理论 7 互调干扰的相关基础理论 8 理论总结 7 工程实例分析及解决办法
各种干扰的分类
室内天馈线分布系统的干扰来源，主要有来自外部的干扰和系统 内部干扰。
多系统合路覆盖系统中的内部干扰主要是TX信号产生的杂散、阻 塞及互调干扰对RX信号的干扰。
内部干扰源来自系统中有源器件和无源器件，多频段多制式无线 信号在系统中传输会产生相互间的干扰。
杂散干扰的相关理论基础
多系统共用室内覆盖系统时，由于不同系统的下行功率在 同一点基本相当，且下行功率远远高于上行功率，由于杂散衰减 的作用，终端接收到的杂散干扰信号强度远远低于下行信号强度 ，因此将不会对系统的下行造成干扰；另一方面，由于上行信号 功率弱，杂散信号经过衰减后与相邻频率的上行信号强度差距不 大，可能会对上行造成很强的杂散干扰。
举例： CDMA 的杂散发射指标
频率范围 30MHz-1GHz 1GHz-12.75GHz 806MHz-821MHz 885MHz-915MHz 930MHz-960MHz 1.7GHz-1.92GHz 3.4GHz-3.53GHz
最大值 -36dBm -36dBm -67dBm -67dBm -47dBm -47dBm -47dBm
多系统共用分布系统的优势
1、一次布放，施工工程简单，组网结构简单，易安装维护且美 观多系统共用室内分布系统共用天馈线系统，具有一次布放的特点， 不需要在多网覆盖时进行多套重复天馈线系统的施工建设，也不存在 楼宇内布放很多天线而影响楼宇美观的问题。由上图可看出，宽频系 统由于只采用一套天馈线系统，组网结构非常简单，维护简单。
杂散干扰的相关理论基础
G = 设备增益(数值) F=(Sin/Nin)/(Sout/Nout) → Nout=F*Nin*Sout/Sin Sout=Sin*G → Nout=F*Nin*G
我们从上面得公式即可得到 Sout/Nout=(G*Sin)/(F*Nin*G)=(Sin/Nin)*(1/F) = (Eb*Rbit/KTBRF)*(1/F) =(Eb/KTF)*(Rbit/BRF) =(Eb/No)*(Rbit/BRF) 其中KTF表示1比特持续时间内的噪声功率No。
多制式系统下干扰分析的必要 性
移动通信的网络覆盖、容量、质量是运营商获取竞争优势的关键 因素；网络覆盖、网络容量、网络质量从根本上体现了移动网络的服 务水平，移动网络优化由粗犷型转向精细型，室内区域的良好覆盖是 目前网络优化的主题。室内分布系统就是优化室内覆盖的一个重要手 段，室内覆盖的场合主要为：大型建筑、停车场、办公楼、宾馆、车 站、机场、商场、体育馆、购物中心、高层建筑等。
本课题主要针对在TD-SCDMA 网络建设过程中出现的多系统共用 室覆盖系统而提出的，由于TD-SCDMA在工程中面临着利旧及和其他运 营商共用室内覆盖的情况，因此分析系统间的干扰和工程策略具有很 强的指导意义。室内覆盖是目前移动电话网络吸收话务量、解决深度 覆盖并提升用户感受的主要手段。根据DoCoMo 的最新统计，室内场 所吸收了将近70%的话务量，这些场所主要是办公楼、车站和家庭等 ，从目前的2G/2.5G网络运营经验可知，60%的移动用户也分布在室内 。因此，室内覆盖无论对目前的2G 网络还是未来的TD-SCDMA 网络来 说，都起着至关重要的作用。
3、系统可扩展性强，升级改造周期短多系统共用室内分布系统 具有相当灵活的可扩展性，不会因增加室内覆盖系统而影响整个网络 的性能，根据实际的需求，在需要系统扩展时，可以通过加入与更换 相应的合路器件来达到系统扩充的目的。
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1 多制式系统干扰分析必要性 2 多系统共用分布系统的优势 3 干扰分类 4 多系统共用分布系统基础理论
多系统共用分布系统的优势
另一类是超大型建筑（会馆）以及特殊场景（地铁）的多网合一系 统，该类系统由于环境限制，众多室内覆盖系统一并建设难以解决天线 间互相干扰与有效覆盖等问题，同时还涉及机房、布线施工等各种难以 协调解决的问题，无法合理有效地在有限的室内空间分配满足多套天馈 系统的分布与安装位置，因此多家运营商共享一套室内覆盖系统，可以 有效解决上述问题。目前在北京上海广州等一线城市实行一家运营商牵 头负责建设室内覆盖系统三家运营商共用分布系统。在我们伊犁最新的 伊河花园1-4号高层的设计中就由移动和联通一起与业主谈判，由移动 来做分布系统，移动联通共用这一套分布系统。
1 多制式系统干扰分析必要性 2 多系统共用分布系统的优势 3 干扰分类 4 多系统共用分布系统基础理论 5 杂散干扰的相关基础理论 6 阻塞干扰的相关基础理论 7 互调干扰的相关基础理论 8 理论总结 7 工程实例分析及解决办法
杂散干扰的相关理论基础
杂散干扰是在信号处理过程中由于器件的非线性而产生的寄生 在原始频带附近的信号形成的干扰。由于在产生杂散干扰信号的信 号处理过程中滤波器的带外频率衰减作用，杂散信号偏离原始频带 越远，其信号强度越弱，两系统频率相隔越近杂散干扰越严重。
多系统共用分布系统的优势
考虑到中国移动现有的无线网络和其他可能共用室内分布系 统的无线网络，在未来应用中，中国移动的TD-SCDMA、GSM900、 GSM1800、WLAN 有很强的共用室内分布系统的需求，因此我这个 PPT将重点讨论以上4个系统的相互干扰问题，从而提出共用室内 分布系统的工程要求和实现方法。同时考虑到目前已有的GSM网络 室内覆盖，探讨已有工程的改造方法。对于某些特殊室内覆盖场 景（如地铁等），建筑物内部只允许建设一套室内分布系统，因 此PHS、CDMA 网络和联通GSM 网络也可能与移动无线网络共用室 内分布系统，因此我们还将进一步分析PHS，C网和G 网对移动TDSCDMA、GSM900、GSM1800和WLAN 的干扰，并提出共用室内分布系 统的工程要求和实现方法。
-121 -121
PHS
300000
-174
54.77
-119.23
-119
WCDMA
3840000
TD-SCDMA 1280000
-174 -174
65.84 61.07
-108.16 -112.93
-108 -113
WLAN
22000000
-174
73.42
-100.58
-101
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外部干扰主要通过分布系统的室内天线接收进入系统，这类干扰 可以利用建筑物对室外信号的隔离、空间信号隔离，以及系统本身的 路径损耗多种方式降低干扰，较易实现。
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1 多制式系统干扰分析必要性 2 多系统共用分布系统的优势 3 干扰分类 4 多系统共用分布系统基础理论
5 杂散干扰相关的基础理论 6 阻塞干扰的相关基础理论 7 互调干扰的相关基础理论 8 理论总结 7 工程实例分析及解决办法
若分析系统A杂散对系统B的影响，最终得到系统A对系统B 的隔离度要求，首先通过协议获得系统A 发射机的最低杂散要求 ，并计算A 系统杂散辐射在B 系统带宽内的功率。根据工程近似 方法，以A系统杂散低于B 系统接收机带宽内噪底10dB为设计目 标，从而得到A系统对B系统的隔离度需求。
杂散干扰的相关理论基础
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1 多制式系统干扰分析必要性 2 多系统共用分布系统的优势 3 干扰分类 4 多系统共用分布系统基础理论
5 杂散干扰相关的基础理论 6 阻塞干扰的相关基础理论 7 互调干扰的相关基础理论 8 理论总结 7 工程实例分析及解决办法
多系统共用分布系统的优势
目前，中国移动不仅拥有GSM 网络，而且担负着TD-SCDMA 网络的 建设任务，在某些热点地区，还部署了WLAN 网络。对于多网络的室内 分布系统，如果我们的做法是每种网络建设各自的室内分布系统，由此 不但造成资源的极大浪费，而且工程量大，很难确保工程进度。传统多 网室内覆盖系统结构图如下，以PHS、GSM、CDMA和WCDMA四个网络为例， 室内建需要布放四套独立的室内覆盖系统。目前的多系统共用室内分布 系统主要有两类，一类是普通楼宇的GSM、TD-SCDMA、WLAN 三网合一系 统，该类系统相对简单。
o0
在室温下，1Hz频带宽度内产生的热噪声功率为：
Pn=(1.38×10-23焦耳/K）×（294K）×(1Hz)
=4.057×10-21W= 4.057×10-18mW=-174dBm
因为绝对温度与摄氏温度差是273即 O0C=273K,我们取室温作为研究 对象，即294K
在理想的无其他噪声的系统里，热噪声决定了最Байду номын сангаас可检测电平。
计算公式： 干扰系统在被干扰系统的杂散辐射指标-隔离度(MCL1)+转换因子
<=被干扰系统的接收灵敏度。 接收灵敏度SIN=F+KTBRF+Eb/No-PG （对数）
在扩频数字通信接收机中，链路的度量参数Eb/No (每比特能量 与噪声功率谱密度的比值)与达到某预期接收机灵敏度所需的射频信 号功率值的关系是从标准噪声系数F的定义中推导出来的。CDMA、 WCDMA蜂窝系统接收机及其它扩频系统的射频工程师可以利用推导出 的接收机灵敏度方程进行设计，对于任意给定的输入信号电平，设计 人员通过权衡扩频链路的预算即可确定接收机参数。
各制式工作带宽内噪底分布情况
通信系统 带宽B(Hz) 10lg(KT) 10lg(B) 噪底(dBm) 噪底(取整数)
CDMA800 1228800
-174
60.9
-113.1
-113
GSM900 DCS1800
200000 200000
-174 -174
53.01 53.01
-120.99 -120.99
杂散干扰的相关理论基础
举例：WCDMA 速率为12.2kbps 的数字语音信号 KTB=-108.13dBm PG = Rchip/Rbit = 314.75 或25dB
根据定义，F是设备(单级设备，多级设备，或者是整个接收机) 输入端的信噪比与这个设备输出端的信噪比的比值(图1)。因为噪声 在不同的时间点以不可预见的方式变化，所以用均方信号与均方噪声 之比表示信噪比(SNR) Nin=KTBRF BRF=射频载波带宽(Hz)=扩频系统的码片速率 F=设备噪声系数(数值) Sout = 可获得的输出信号功率(W) Nout = 可获得的输出噪声功率(W)