多系统共用室内分布式干扰分析资料

1、多系统共用室内分布式系统干扰分析1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:频率 移动通信系统使用频率范围（MH0上行频率下行频率联通CDM療统825- 835870 - 880移动EGS隠统885-909930-954联通GSM系统909915954 - 960移动DCS1800系统1710- 17301805- 1825联通DCS1800系统174517551840 - 1850电信和网通PHS系统1900 - 19203G FDD系统1920- 19802110-21703G TDD系统1880 - 1920 和 2010-202

2、5WLAN系统2400-2483.5325835885 磁赣 915 務加制联通醐 17Wl73flJ7151755 T 1111虛關1920 ISflO 2010 2025黑咖sStii-)CsHIS由于3G频谱未做具体划分， WCDMACDMA200C以及TD-SCDMA具体采用哪个频段还不得 而知，需要信息产业部在发放3G牌照时具体分配。中国移动和中国联通分别选取了WCDMA和CDMA2OO0乍为各自的3G发展路径，而电信和网通采用的制式未定，TD-SCDMAt终以何种方式应用无法确定，因此以下对于3G系统的讨论主要针对3G FDD制式即 WCDMA和CDMA200上。2多系统共用室内分

3、布式系统的组网方式针对我国目前移动通信运营商的网络状况，PHS GSM DCS1800 CDMA、WLANW 3G在未来几年内将并存的状态，在PHS GSM DCS1800 CDMA、WLANS用的同时，通过增加有源设备、多频段合路器以及改造无源设备可以兼容3G系统，从而避免重复投资，为运营商节约建设资金和后期维护管理费用。通常采用的组网方式如下图所示：GSM(CDKA. PHS)下行WCDMA (CDKA2000多路功分器一WLAN上行将各系统信号源通过多频合路器进行合并，再通过支持相应频宽的分布式天馈系统进行室内覆盖，从而完成多系统共用室内分布式系统的目的。从目前的形势来看， 多个运营商之

4、间共用室内分布式系统不太现实，因此，下面主要讨论的是各运营商内部各系统共用室内分布系统。对于中国移动来说，应该是GSM DCS18O0WCDM以及 WLAN四系统共用。对于中国联通来说，应该是CDMA CDMA200（以及 WLAN三系统共用。对于中国电信和网通来说，应该是PHS WCDM以及 WLANE系统的共用。下面针对不同运营商分开进行讨论。3多系统共用室内分布式系统的干扰介绍2G, PHS 3G和WLAN共用一个分布系统，相互之间会产生干扰。各系统的有源设备在 发射有用信号的同时，在它的工作频带外还会产生杂散、谐波、互调等无用信号， 这些信号落到其他系统的工作频带内，就会对其他系统形成

5、干扰。在对共用室内分布式系统时所带来的频谱间干扰，需根据各系统之间的频率关系以及发射/接收特性来具体研究。可以说干扰的主要影响是对系统上行接收通道的影响。在这里， 主要考 虑以下两个方面：接收机灵敏度降低和接收机过载。 为了将这些影响所带来的性 能损失降到最小，而不修改（或少修改）现有的发送和接收单元，必须对整个系统的杂散、 互调及阻塞干扰进行仔细地考虑。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工作频段中而 可能造成的干扰，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。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

6、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。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。下面针对3G系统、WLAN系统与移动的 GSM联通的CDMA以及电信和网通的 PHS系统共 用室内分布式系统分别讨论，对于其他形式的共用，由于使用不多，暂不作考虑。4 GS（DCS1800、WCDM以及 WLAN共室内分布式系统的干扰分析4.1杂散干扰分析杂散干扰对系统最直接的一个影响就是降低了系统的接

7、收灵敏度，在分析杂散干扰时有一个原则，即在分析一个系统所受到的杂散干扰时，主要考虑其他系统的带外杂散落到本系 统带宽内的功率是否高于本系统带宽内的空间热噪声功率， 如果比该热噪声功率低， 则该杂 散对本系统的接收灵敏度将不会造成影响，如果杂散功率高于相应带宽内的空间热噪声功 率，则系统的接收灵敏度将会受到一定程度的影响。 下面从各系统带外杂散发射以及白噪声 功率的角度来进行分析各系统间的杂散干扰，并提出对合路器通道隔离度的指标要求。根据相关国际标准，可以得出各系统在其它系统的频段上的杂散发射指标，具体如下：1) GSM基站系统带外杂散在 DCS1800系统应用频段内：w -30dBm/1MHz

8、(-37dBm/200KHz)在 WCDM系统应用频段内：w -30dBm/1MHz(-23dBm/5MHz)在 WLAN应用频段内：w -30dBm/1MHz(-17dBm/22MHz)2) DCS1800基站系统带外杂散在 GSM系统应用频段内：w -36dBm/100KHz(-33dBm/200KHz)在 WCDM系统应用频段内：w -30dBm/1MHz(-23dBm/5MHz)在 WLAN应用频段内：w -30dBm/1MHz(-17dBm/22MHz)3) WCDM基站系统带外杂散在 GSM系统应用频段内：w -36dBm/100KHz(-33dBm/200KHz)在 DCS180

9、0系统应用频段内：w -30dBm/1MHz(-37dBm/200KHz)在 WLAN应用频段内：w -30dBm/1MHz(-17dBm/22MHz)4) WLAN基站系统带外杂散在 GSM系统应用频段内：w -86dBm/1Hz(-33dBm/200KHz)在 DCS1800系统应用频段内：w -80dBm/1Hz(-27dBm/200KHz)在 WCDM应用频段内：w -80dBm/1Hz(-23dBm/5MHz)各系统工作信道带宽内总的热噪声功率按照下面的公式可以计算出来，具体计算如下：Pn=-174dBm+10lgBw(Hz)1) GSMDCS1800系统工作信道带宽为 200KHZ

10、,因此GSM DCS1800系统工作信道带宽内总 的热噪声功率：3Pn 1=Pn2=-174dBm+10lg(200 x 10 Hz)=-121dBm2) WCDM系统工作信道带宽为 5MHz因此WCDM系统工作信道带宽内总的热噪声功率：Pn3=-174dBm+10lg(5 x 106Hz)=-107dBm3) WLAN系统工作信道带宽为 22MHz因此WLAN系统工作信道带宽内总的热噪声功率：Pn4=-174dBm+10lg(22 x 106Hz)=-101dBm根据上述的计算结可知， 为了使系统之间的杂散干扰降低到可以忽略的程度， 必须对多 频合路器的隔离度提出相应的要求，具体如下：1)

11、GSMW号通道对其他系统的通道隔离度：对 DCS1800： -37- (-121 )=84dB对 WCDM：A-23- (-107)=84dB对 WLAN： -17- (-101 )=84dB2) DCS1800信号通道对其他系统的通道隔离度：对 GSM： -33- (-121 ) =88dB对 WCDM：A-23- (-107)=84dB对 WLAN： -17- (-101 )=84dB3) WCDM信号通道对其他系统的通道隔离度：对 GSM -33- (-121 ) =88dB对 DCS1800 -37- (-121 ) =84dB对 WLAN -17- (-101 ) =84dB4) W

12、LAN!号通道对其他系统的通道隔离度:对 GSMI -33- (-121 ) =88dB对 DCS1800 -27- (-121 ) =94dB对 WCDMA-23- (-107 ) =84dB从计算结果可知，除了 WLAN对DCS1800的通道隔离度要求大于 94dB夕卜，其他通道 的隔离度只需大于 84dB或88dB，就可以满足忽略各系统之间杂散干扰的要求。对于现在 的研制和工艺水平来讲，实现这样的通道隔离度指标不是很难。当然上述的结果分析，是在标准中规定的最恶劣的条件下计算出来的，在实际中不需要这么大的隔离度就可以满足要 求，下面举例说明一下。共站址时，WCDMAi站在 GSM系统上行频

13、段内杂散发射小于等于 -70dBm/100KHz，在 DCS1800系统上行频段杂散发射小于等于 -80dBm/100KHz。WCDM通道对于GSM1道的隔离度 为-67- (-121 ) =54dB, WCDMH道对于 DCS1800通道的隔离度为-77- (-121 ) =44dB。此时 所需要的隔离度远远小于上述计算中的隔离度。4.2互调干扰分析这四个系统共有 7个频带，包括 GSM上行、GSM下行、DCS1800上行、DCS1800下行、WCDM上行、WCDM下行以及WLAN勺通信频段。这些信号产生的三阶互调信号的频率成分将 会非常多，其中有一些频率成分将会落在某系统的上行频段内而造成

14、干扰。为了便于理论分析，只考虑下行信号产生的三阶互调产物落在上行频段内的情况，每个系统都是单载波。 下表为f1-f4具体说明：源信号Mi n(MHz)Max(MHz)说明f1935954GSM下行频率范围f218051825DCS1800下行频率范围f321102170WCDM下行频率范围f424002483WLAN频率范围F表是通过计算所得出的有关的三阶互调频率成分:-一频率Mi n(M Hz)Max(MHz)是否对系统接收造成干扰GSM与 DCS1800两个系统之间产生的三阶互调成分2f1-f245103否2f2-f126562715否GSM与 WCDM两个系统之间产生的三阶互调成分f3-

15、2f1202300否2f3-f132663405否GSM与 WLAF两个系统之间产生的三阶互调成分f4-2f1492613否2f4-f138464031否DCS1800与 WCDM两个系统之间产生的三阶互调成分2f3-f223952535影响WLAN2f2-f314401540否DCS1800与WLAN两个系统之间产生的三阶互调成分2f4-f229753161否2f2-f411271250否WCDM与 WLAF两个系统之间产生的三阶互调成分2f4-f326302856否2f3-f417371940影响WCDMA从上表中可知，这几个系统所产生的三阶互调产物中对基站上行造成干扰的频段有两个。下面通

16、过分析这些互调产物的强度来分析这些干扰对通信系统所造成的影响，整个系统 如下图所示:GSMDCS1300 WLAN多路功分器慕频台路器假定，GSMDCS1800以及 WCDM系统基站输出功率为 43dBmWLAF系统输出功率为 27dBm 多频合路器的三阶互调抑制度为120dBc。1）DCS1800与 WCDM两系统之间产生的三阶互调这个三阶互调产物是由 DCS1800下行信号（43dBm）和 WCDMA43dBm）下行信号相互调 制所产生的，它的频率范围为23952535MHz对于WLAN系统产生影响。考虑到WCDM为扩频信号，信道宽度为5MHz由其所产生的互调成分也是宽带的，由于DCS18

17、00系统的信道宽度是 200KHZ,这将会使互调干扰的强度有所降低，定量地说，降 低量为10*log（5MHz/200KHz）=14dB。理论分析计算得到，落入 WLAF系统的三阶互调产物信 号强度为 43-120-14=-91dBm2）WLAN与 WCDM两系统之间产生的三阶互调这个三阶互调产物是由 WLAN信号（27dBm）和 WCDMA43dBm）下行信号相互调制所产 生的，它的频率范围为 17371940MHz对于 WCDM上行信号产生影响。落入 WCDM上行信道的三阶互调产物信号强度为27-120-10*log（22MHz/5MHz）=-99.4 dBm通过上述的理论计算可知，对于三

18、阶互调干扰来说，对系统影响最大的是DCS1800与WCDM两系统之间产生的三阶互调对WLAN系统造成的干扰。为了保证在合路过程中，将系统之间的干扰降低到可以接受的程度，可以采用降低系统下行功率、频率规划以及提高合路器件的线性指标等方面来解决。4.3阻塞干扰分析当GSM DCS1800 WCDM以及 WLANW号或其频率组合成分落在这几个系统中某基站接 收机接收信道带宽之外，却仍能进入该基站接收机，当干扰大于标准中所规定的干扰电平， 就会引起接收机灵敏度的下降，恶化接收机的性能，这时就引起了阻塞干扰。根据相关标准，GSM和DCS1800基站接收机的接收灵敏度为 -104dBm, WCDM基站接收

19、机 的接收灵敏度为-121dBm。根据3GPP相关标准，GSM和DCS1800两系统对于阻塞干扰的要求如下表所示：频率（MHzGSM( dBm)频率（mhzDCS1800( dBn)1-91581-16900980-1275081805-127500根据3GPP相关标准，WCDM系统对于阻塞干扰的要求如下表所示:频率(MHz干扰功率(dBm)频率(mhz干扰功率(dBm)1920-1980-40921-960+16 dBm1900-19201980-1920-401805-1880+16 dBm1-19002000-12750-15对于WLAN系统来说，仅规定了邻道抑制比的指标，干扰信号如果没

20、有落在正在使用的 WLAN载波的邻道中，则它对 WLAN接收机的影响可以不考虑。如果落在正在使用的WLAN载波的邻道中，则干扰信号功率应比WLAN勺发射功率小16dBm以上。由上述分析可以得到，对于整个系统的阻塞干扰信号的抑制，只能通过多频合路器的通道隔离度来实现。举例来说，若WCDM系统要求的干扰小于 x dBm多频合路器的隔离度为y dBm，干扰信号的强度为 z dBm,则有z-y z-x。由上述对通道隔离度计算方法以 及相关标准中涉及的阻塞干扰电平的要求可知，消除阻塞干扰对多频合路器的通道隔离度要求并不高。只要隔离度能满足杂散干扰的要求，就一定能满足阻塞干扰的要求。5 CDMA CDMA

21、200(以及WLAN共室内分布式系统的干扰分析5.1杂散干扰分析根据相关国际标准，可以得出各系统在其它系统的频段上的杂散发射指标，具体如下：1) CDMA系统带外杂散在 CDMA200(系统应用频段内：w -30dBm/1MHz(-23dBm/5MHz)在 WLAN系统应用频段内：w -30dBm/1MHz(-17dBm/22MHz)2) CDMA200系统带外杂散在 CDMA!统应用频段内：w -36dBm/100KHz(-41dBm/30KHz)在 WLANS用频段内：w -30dBm/1MHz(-17dBm/22MHz)3) WLAF系统带外杂散在 CDMA!统应用频段内：w -36dB

22、m/100KHz(-41dBm/30KHz)在 CDMA200C应用频段内：w -30dBm/1MHz(-23dBm/5MHz)CDMA系统工作信道带宽为 30KHz,因此CDM療统工作信道带宽内总的热噪声功率：3Pn5=-174dBm+10lg(30 x 10 Hz)=-129dBmCDMA200系统工作信道带宽为 1.25MHz,因此CDMA2000系统工作信道带宽内总的热噪 声功率：6Pn6=-174dBm+10lg(1.25 x 10 Hz)=-113dBm根据上述的计算结可知，为了使系统之间的杂散干扰降低到可以忽略的程度，必须对多频合路器的隔离度提出相应的要求，具体如下：1) CDM

23、A!号通道对其他系统的通道隔离度：对 CDMA2000 -23- (-113 ) =90dB对 WLAN -17- (-101 ) =84dB2) CDMA200信号通道对其他系统的通道隔离度：对 CDMA -41- (-129 ) =88dB对 WLAN -17- (-101 ) =84dB3) WLAN!号通道对其他系统的通道隔离度:对 CDMA -41- (-129 ) =88dB对 CDMA2OO0 -23- (-113 ) =90dB从计算结果可知，通道的隔离度只需大于90dB，就可以满足忽略各系统之间杂散干扰的要求。对于现在的研制和工艺水平来讲，实现这样的通道隔离度指标不是很难。当

24、然上述的结果分析，是在标准中规定的最恶劣的条件下计算出来的，在实际中不需要这么大的隔离度就可以满足要求。5.2互调干扰分析这三个系统共有 5个频带，包括CDMAk行、CDMAF行、CDMA200C上行、CDMA200C下 行以及WLAN的通信频段。这些信号产生的三阶互调信号的频率成分将会非常多，其中有一 些频率成分将会落在某系统的上行频段内而造成干扰。为了便于理论分析，只考虑下行信号产生的三阶互调产物落在上行频段内的情况，每个系统都是单载波。下表为f1-f3具体说明：源信号Mi n(MHz)Max(MHz)说明f1870880CDMAF行频率范围f221102170CDMA200下行频率范围f

25、324002483WLAN频率范围F表是通过计算所得出的有关的三阶互调频率成分:频率Mi n(M Hz)Max(MHz)是否对系统接收造成干扰CDMAf CDMA200两个系统f2-2f1350430否之间产生的三阶互调成分2f2-f133403470否CDMAf WLAF两个系统之间f3-2f1640743否产生的三阶互调成分2f3-f139204096否CDMA200与 WLA两个系统2f3-f226302856否之间产生的三阶互调成分2f2-f317371940影响 CDMA2000从上表中可知，这几个系统所产生的三阶互调产物中对基站上行造成干扰的频段只有一个。下面通过分析这些互调产物的

26、强度来分析这些干扰对通信系统所造成的影响，整个系统如下图所示：CDMA2000蚤路功分器WLANCDMA假定，CDMA和CDMA200(系统基站输出功率为 43dBm WLAF系统输出功率为 27dBm多 频合路器的三阶互调抑制度为120dBc。WLAN下行信号与 CDMA2000下行信号相互调制产生三阶互调产物，它的频率范围为17371940MHz对于CDMA200C上行信号产生影响。落入CDMA200上行信道的三阶互调产物信号强度为 27-120-10*log(22MHz/1.25MHz)=-105.4 dBm通过上述的理论计算可知， 为了保证在合路过程中， 将系统之间的干扰降低到可以接受

27、 的程度，可以采用降低系统下行功率、 频率规划以及提高合路器件的线性指标等方面来解决。5.3 阻塞干扰分析当CDMA WCDMA200以及WLAN言号或其频率组合成分落在这几个系统中某基站接收机 接收信道带宽之外， 却仍能进入该基站接收机， 当干扰大于标准中所规定的干扰电平， 就会 引起接收机灵敏度的下降，恶化接收机的性能，这时就引起了阻塞干扰。对于WLAN系统来说，仅规定了邻道抑制比的指标，干扰信号如果没有落在正在使用的 WLAN载波的邻道中，则它对 WLAN接收机的影响可以不考虑。如果落在正在使用的WLAN载波的邻道中，则干扰信号功率应比WLAN勺发射功率小16dBm以上。对于整个系统的阻

28、塞干扰信号的抑制， 只能通过多频合路器的通道隔离度来实现。 举例 来说，若 WLAN系统要求的干扰小于 x dBm多频合路器的隔离度为 y dBm干扰信号的强度 为z dBm则有z-y wx, y z-x。由上述对通道隔离度计算方法以及相关标准中涉及的阻塞 干扰电平的要求可知， 消除阻塞干扰对多频合路器的通道隔离度要求并不高。 只要隔离度能 满足杂散干扰的要求，就一定能满足阻塞干扰的要求。6 PHS WCDM以及WLA洪室内分布式系统的干扰分析6.1 杂散干扰分析根据相关国际标准，可以得出各系统在其它系统的频段上的杂散发射指标，具体如下：1) PHS系统带外杂散在 WCDM系统应用频段内：w

29、-31dBm/1MHz(-24dBm/5MHz)在 WLAN系统应用频段内：w -36dBm/1MHz(-23dBm/22MHz)2) WCDM系统带外杂散在 PHS应用频段内：w -30dBm/1MHz(-35dBm/300KHz)在 WLANS用频段内：w -30dBm/1MHz(-17dBm/22MHz)3) WLAF系统带外杂散在 PHS应用频段内：w -30dBm/1MHz(-35dBm/300KHz)在 WCDM应用频段内：w -30dBm/1MHz(-23dBm/5MHz)PHS系统工作信道带宽为300KHZ,因此PHS系统工作信道带宽内总的热噪声功率：3Pn7=-174dBm+

30、10lg(300 x 10 Hz)=-119dBm根据上述的计算结可知， 为了使系统之间的杂散干扰降低到可以忽略的程度， 必须对多 频合路器的隔离度提出相应的要求，具体如下：1) PHS信号通道对其他系统的通道隔离度：对 WCDM：A-24- (-107)=83dB对 WLAN： -23- (-101 )=78dB2) WCDM信号通道对其他系统的通道隔离度：对 PHS： -35- (-119)=84dB对 WLAN： -17- (-101 )=84dB3) WLAN!号通道对其他系统的通道隔离度：对 PHS： -35- (-119)=84dB对 WCDMA-23- (-107 ) =84dB

31、从计算结果可知，通道隔离度只需大于84dB,就可以满足忽略各系统之间杂散干扰的要求。对于现在的研制和工艺水平来讲，实现这样的通道隔离度指标不是很难。当然上述的结果分析，是在标准中规定的最恶劣的条件下计算出来的，在实际中不需要这么大的隔离度就可以满足要求。6.2互调干扰分析这三个系统共有4个频带，包括PHS通信频段、WCDM上行、WCDM下行以及WLAN勺通 信频段。这些信号产生的三阶互调信号的频率成分将会非常多，其中有一些频率成分将会落在某系统的上行频段内而造成干扰。为了便于理论分析，只考虑下行信号产生的三阶互调产物落在上行频段内的情况，每个系统都是单载波。下表为f1-f3具体说明：源信号Mi

32、 n(MHz)Max(MHz)说明fl19001920PHS频率范围f221102170WCDM下行频率范围f324002483WLAN频率范围F表是通过计算所得出的有关的三阶互调频率成分:频率Mi n(M Hz)Max(MHz)是否对系统接收造成干扰PHS与 WCDM两个系统之间2f1-f216301730否产生的三阶互调成分2f2-f123002440影响WLANPHS与WLAF两个系统之间2f1-f313171440否产生的三阶互调成分2f3-f128803066否WCDM与 WLAF两个系统之2f3-f226302856否间产生的三阶互调成分2f2-f317371940影响WCDMA从

33、上表中可知，这几个系统所产生的三阶互调产物中对基站上行造成干扰的频段有两个。下面通过分析这些互调产物的强度来分析这些干扰对通信系统所造成的影响，整个系统如下图所示：WLANFHSWCDMA多频台路器蚩略功分器下行AV上行假定，WCDM系统基站输出功率为 43dBm PHS和WLAN系统输出功率为27dBm多频合 路器的三阶互调抑制度为 120dBc。1) PHS与 WCDM两系统之间产生的三阶互调这个三阶互调产物是由 PHS信号(27dBm)和WCDMA43dBm)下行信号相互调制所产生 的，它的频率范围为 23002440MHz对于 WLAF系统产生影响。落入 WLAN系统的三阶互调 产物信

34、号强度为 27-120-10*log(5MHz/300KHz)=-105dBm2) WLAf与 WCDM两系统之间产生的三阶互调这个三阶互调产物是由 WLAN言号（27dBm）和 WCDMA43dBm）下行信号相互调制所产 生的，它的频率范围为 17371940MHz对于 WCDM上行信号产生影响。落入 WCDM上行信道的三阶互调产物信号强度为27-120-10*log（22MHz/5MHz）=-99.4 dBm通过上述的理论计算可知，对于三阶互调干扰来说，对系统影响最大的是 WLAN与 WCDMA 两系统之间产生的三阶互调对WCDM系统造成的干扰。为了保证在合路过程中，将系统之间的干扰降低到可以