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第三章 五系统室内综合覆盖的干扰分析
3.5.2 干扰分析相关参数与定义
1、热噪声 热噪声是任何通信系统都面临的噪声干扰。电路中热噪声是通信系统
设计中
熟知的干扰源，是由导体中载流子的热随机振动引起的，本质是“电荷的布朗运 动”。它在天线与接收机之间以及接收机第一级的有损器件耦合中产生，在大多 数的通信系统中，其功率谱密度在所讨论的频率点上都是一样的，这是因为噪声 的带宽远远大于系统的带宽，所以从直流到1012 Hz 的频率上，热噪声源在每单位 带宽上产生的噪声功率相等。这时热噪声又被称为白噪声。在通信链路中噪声功 率和所要求的信号功率一起线性增加，从而会降低接收系统的灵敏度。严重时将 阻塞基站，使受干扰系统瘫痪。
[1]
它的功率 N 最大值的计算公式为 ：
N = KTB
其中：
K 是波尔兹曼常数=1.38 ×10?23 ，单位：焦耳/k；
T 是环境温度=摄氏温度+273.16（K）（通常取值 290K），单位：k； B =是测量系统信号带宽，单位：Hz。
(3-1)
2、等效噪声系数 噪声系数通常被定义为网络输入端的信号信噪比与网络输出
端信号信噪比
的关系。3GPP 的规范中对设备噪声系数没有明确的要求，一般厂家设备的噪声 系数在 2.2~5.0 之间。基站等效噪声系数是一个产品的特性，它反映了基站本身 产生的信噪比降级。它的值越小，说明基站硬件的噪声控制越好（理想状况下为 0 dB）。
3、基站热噪声功率 对于基站热噪声功率有如
[ 20] 下计算公式 ：
PNF = Pn＋N f
(3-2)
式中： PNF 为基站热噪声功率； Pn 为环境热噪声； N f 为基站噪声系数，
一般基站的噪声系数不超过 5dB。
例如：对 WCDMA 系统来说，其基站的有效带宽是 3.84 MHz，基站噪声系 数我们均取值为 5 dB，因此，基站热噪声功率为：
PNF =10 lg(KTB) +5
=10lg(1.38 ×10?23 ×290×3.84×10 6 ×10 3 )+5
=-108＋5＝ ? 103dB m/3.84MHz。 根据如上的计算方式，我们可得各系统的基站热噪声功率，具体的值由表
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3-3 给出（按照其有效带宽算得）。
表 3-3 基站噪声功率表
被干扰系统 参数 环境热噪声 基站噪声系数 基站热噪声功率 被干扰系统(dBm) GSM -121 5 -116 CDMA -113 5 -108 PHS -119 5 -114 WCDMA -108 5 -103 WLAN -104 5 -99 4、最大干扰电平与基站灵敏度
我们知道基站可接受的最大干扰电平是和基站灵敏度指标下降参数是密切 相关的，表 3-4 是基站接收灵敏度损失指标和最大干扰电平（ I rx _ max ）以及 基站热噪声功率（ NoiseFloor ）之间的关系对应表（其中基站噪声系数均取 5dB） [5]
。
表 3-4 五系统能接受的最大干扰功率
灵 敏 -NoiseFloor Irx_max Irx度 损 [dB]失 指 标 Irx_max Irx_max Irx_max Irx_max [dBm/3.84MHz] [dBm/300 [dBm/200kHz] [dBm/1.23MHz] [dBm/22MHz] kHz] WCDMA PHS GSM900 CDMA800 WLAN [dB] Noise Floor -103 -114 -116 -108 -99 0.1 0.5 -16.3 -9.1 -119.3 -112.1 -130.3 -123.1 -132.3 -125.1 -124.3 -117.1 0.8 3 -6.9 0 -109.9 -103 -120.9 -114 -122.9 -116 -114.9 -108 -92 6 在本论文中，根据 3GPP 的原则，我们选取灵敏度损失 0.8 时的最大干扰电
4.7 -98.3 -109.3 -111.3 -103.3 平作为系统计算的参考值。从上表 3-4 中得知，GSM、CDMA、WCDMA、PHS、 WLAN 五系统能够接收的最大干扰电平 I rx _ max 分别是：-122.9/200KHz ， KHz 和
-92dBm/22MHz。在后续实际计算中，我们将灵敏度损失 0.8 时对应的值设定为 -114.9dBm/1.23MHz 、 -109.9dBm/3.84 MHz 、 -120.9dBm/300
-7 ，则根据上表可知，各系统对应的 I rx _ max 分别为 -123/200KHz ， -115dBm/1.23MHz、-110dBm/3.84 MHz、-121dBm/300 KHz 和-92dBm/22MHz 计。
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第三章 五系统室内综合覆盖的干扰分析
5、自由空间损耗值
根据无线自由空间损耗的计算公式，根据公式（2-9），则各系统的自由空 间损耗由表 3-5 给出。
表 3-5 五系统自由空间损耗值
系统 距离 0.5m 1m CDMA 24.5 dB 30.5 dB GSM 25.5 dB 31.5dB PHS 32 dB 38dB WCDMA 32.9dB 38.9dB WLAN 34.1dB 40.1dB 6、各系统发射与接收特性的相关参数
根据 3GPP 的相关标准，各系统的发射与接收特性间的相关参数如表 3-6 所
[ 20][ 21] 示 。
表 3-6 五系统接受与发射的相关参数
网络名称 GSM CDMA PHS 移动台 发射功率 30 dBm 20dBm 10dBm 移动台接收灵 敏度 -102dBm -104dBm -97dBm 接收机 阻塞电平 -13dBm -13dBm -45dBm 基站发 射功率 43dBm((20W) 43dBm(20W) 27dBm(500mW) 43dBm(20W) 导频 33dBm WCDMA WLAN 23dBm — -117dBm — -40dBm — 20dBm(100mW)
3.5.3 杂散干扰分析
3.5.3.1 杂散干扰指标
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。
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其杂散干扰越 严重。在各个系统进行组合时，各个系统的下行功率在同一点基本相当，且下行 功率均远远强于上行功率，由于杂散衰减的作用，杂散干扰的信号强度远远低于 下行信号强度，将不会对系统的下行造成干扰；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相比，差距不大，可能会对上行造成杂散 干扰。
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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
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第三章 五系统室内综合覆盖的干扰分析
要对杂散干扰进行分析，首先需要知道系统的杂散指标，它是衡量在偏离 指定发生信道中心频率上存在两个连续波(CW)干扰信号时，发射接收机接收信 号的能力。根据国家无委、信息产业部的要求和相关国际、国内标准，对 GSM、
[ 22]
CDMA、PHS、WLAN 和 WCDMA 系统设备杂散干扰指标要求如下各表所示 。
1、GSM 蜂窝发信机杂散指标见表 3-7 所示
表 3-7 GSM 蜂窝发信机杂散指标
频率范围 9KHz～1GHz 890MHz～915MHz 1GHz～12.75GHz 最大值 -36dBm -103dBm -30dBm 测试带宽 200KHz 10KHz 3MHz 2、CDMA 蜂窝发信机杂散指标见表 3-8 所示
表 3-8 CDMA 蜂窝发信机杂散指标
频率范围 30MHz～1GHz 1GHz～12.75 GHz 806MHz～821MHz 885MHz～915MHz 930MHz～960MHz 1.7GHz～1.92GHz 3.4GHz～3.53GHz 发射工作频带两边各加上 1MHz 过渡带内的噪声 电平 3、WLAN AP 杂散指标见表 3-9
表 3-9 WLAN AP 杂散指标
最大值 -36dBm -36dBm -67dBm -67dBm -47dBm -47dBm -47dBm 测试带宽 100KHz 1MHz 100KHz 100KHz 100KHz 100KHz 100KHz -22dBm 100KHz 频带 30～1000MHz 2.4～2.4835GHz 3.4～3.53GHz 5.725～5.85GHz 其他 1～12.75GHz 最大值 ≤-36dBm ≤-33dBm ≤-40dBm ≤-40dBm ≤-30dBm 测试宽带 100KHz 100KHz 1MHz 1MHz 1MHz 4、PHS 蜂窝发信机杂散指标
根据 RCR STD-28 标准，PHS 基站功放在带外偏移 900KHz 时，杂散必须低 于-36dBm/30KHz，典型值为-45dBm/30KHz 即-90dBm/Hz。
则 PHS 蜂窝发信机杂散指标见表 3-10 所示。
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表 3-10 PHS 蜂窝发信机杂散指标
频率范围 9KHz～1.9GHz 1.9GHz～1.92GHz 1.92GHz～12.75GHz 最大值 -36dBm -15dBm -36dBm 测试带宽 30KHz 30KHz 30KHz 5、WLAN AP 杂散指标见表 3-11 所示
表 3-11 WLAN AP 杂散指标
频带 30～1000MHz 2.4～2.4835GHz 3.4～3.53GHz 5.725～5.85GHz 其他 1～12.75GHz 最大值 ≤-36dBm ≤-33dBm ≤-40dBm ≤-40dBm ≤-30dBm 测试宽带 100KHz 100KHz 1MHz 1MHz 1MHz 表 3-11 中杂散指标中最大值指的是各系统在某频带内某特定测试带宽内的 带外杂散干扰值，不同系统间杂散干扰的带宽不同，因此在计算干扰系统 A 产 生的杂散干扰对被干扰系统 B 的影响时，其测量带宽需进行相应的转换，其转
换公式如下 。
[12]
BW int erferig
P spu ＝ Pspu ＋10Log[ BWAffected ]
式中：
'
(3-3)
P 'spu 为各干扰系统在被干扰系统接收频带内的杂散辐射电平；
Pspu 各干扰系统在被干扰系统接收频带内的杂散辐射指标； BWint erferig 为干扰系统的测量带宽； BWAffected 被干扰系统的信道带宽。
例如：计算 CDMA 对 GSM 信号的杂散干扰，CDMA 作为干扰系统，GSM 作为被干扰系统，则根据对应 CDMA 在 825－880MHz（见表 3-9）的杂散指标 为：-36dBm@30M~1GHz/100KHz，其测量带宽为 100KHz，但是对于 GSM 系统 来说，其信道的带宽为 200KHz（见表 3-1），因此需将测量带宽扩展至被干扰系
统的信道带宽，测算其相应带宽内的杂散值，根据转换公式得：
-36+10log(200KHZ/100KHZ)=-36+3=-33 dBm@30M~1G Hz/200KHz； 由此
可以得出 CDMA 对于 GSM 信道内的杂散干扰值为-33 dBm@30M~1G Hz/200KHz，以此类推，我们可以计算出所有五系统在对应干扰频段内的所有杂 散干扰值，具体的计算参考数值如表 3-12 所示。
在此表格中，为计算方便，将 WCDMA 的信道带宽 3.84MHz 设定为 5MHz。
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