上、下行平衡分析
如果系统上、下行不平衡,特别是下行信号强于上行信号,则手机会显示较强的信号,但由于上行链路损耗过大而不能通信。
本系统是完全由无源器件组成的天馈分布系统,根据天馈系统的互易性,上、下行链路的损耗是相同的。
下面以GSM900为例进行链路平衡分析:
基站的发射功率为38dBm(2载频),接收灵敏度为-104dBm;手机的发射功率为33dBm,接收灵敏度为-102dBm,则:
下行链路最大允许损耗为38dBm-(-102dBm)=140dB 上行链路最大允许损耗为33dBm(2W)-(-104dBm)=137dB
说明本工程区域覆盖范围下行大于上行3dB,区域覆盖范围将由上行链路决定,而本系统中最弱点场强为-85dBm,上行链路可调节功率余量计算如下:
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基站发射功率38dBm
下行链路系统损耗 38dBm-(-85dBm)=123dB
由于上、下行频率相差仅45MHz,上、下行链路损耗可认为基本相同,即上行损耗也是123dB。而系统最大允许上行链路损耗为137dB,故上行系统可调节余量为:
137dB - 123dB =14dB
计算结果表明 GSM900上行链路满足覆盖要求,同时还有14dB调节量。 上行载噪比分析
当上行载噪比不能满足要求时,移动用户通话时话音质量会很差,甚至无法通话。
基站接收到的信号功率为-85dBm(33dBm-118dB),而基站的底噪声为:LN=KTB+NF
=-121dBm+4dB =-117dBm
式中NF:噪声系数 K:波尔兹曼常数 T:热力学温度
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B:带宽
基站接收机信号的载噪比(C/I)为-85dBm-(-117dBm)=26dB,考虑到多系统的噪声叠加,则载噪比(C/I)恶化约5dB为21dB。 上行噪声分析
如果上行噪声过大,则会对基站造成干扰,影响运营商的参数(如掉话率、接通率等),严重的将会阻塞基站。
?
对于GSM系统采用无源设备,则上行噪声为:
LN=KTB+NF
=-121dBm+0dB = -121dBm
若采用有源设备,按国家标准,有源设备的噪声系数为≤6dB,则上行噪声为:
LN=KTB+NF =-121dBm+6dB
=-115dBm满足系统规范的要求 ?
对于CDMA系统采用无源设备,则上行噪声为:
LN=KTB+NF =-113dBm+0dB =-113dBm
若采用有源设备,按国家标准,有源设备的噪声系数为≤6dB,则上行噪声为:
LN=KTB+NF
=-113dBm+6dB =-107dBm满足系统规范的要求。 ?
对于PHS系统采用有源设备,但因其仅在下行POI的支路中合路,因此不会对其它的系统造成干扰。
4)
各设备邻频干扰、交调干扰分析
本系统设计为多个频段使用同一天馈分布系统,为了尽量减少干扰的影响,并保证足够的收发隔离度,一方面在POI内加滤波器增加电路隔离,另一方面发射天线与接收天线分开,增加空间隔离。
从理论分析可知,本系统存在以下可能的干扰信号:
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? ?
CDMA下行(发信)带外杂散辐射可能干扰GSM900的上行(接收信号) 3G与GSM900之间的干扰
以上两种来自下行的干扰信号可能会通过空间耦合到上行接收机通带来干扰。具体分析如下:
?
CDMA下行带外杂散辐射对GSM900上行的干扰
根据信产部[2002]65号文规定,当CDMA800和GSM900系统共址建站时,为保证GSM系统背景噪声增加不超过4dB(即从-120dBm增加到-117dBm),要求两个系统的隔离度:
LISO1=LCRTX-Amp- (-120dBm)-10Log[ =-67+120-10Log[
100khz200khzBWinterferigBWAffected]
]=56dB
式中 LCRTX-Amp=-67dBm/100KHz(CDMA带外抑制)
由于CDMA下行与GSM900上行之间保护频带太小,完全用滤波器来隔离技术上存在很大困难,故本方案中将上、下行天线有足够的间距即可:
L=22+20Log
D?-GTX-GRXm+2LC
式中,D:天线水平间距(米) λ:为工作波长(m)
GTX:CDMA下行发射天线增益 GRXm:CDMA下行发射天线增益 LC:收发端POI附加损耗(dB) L:所需隔离度(56dB)
其中:设LC共有两部分组成:
即POI无源功分器、合路器等的附加损耗2×10dB GSM端口滤波器对890MHz的抑制约为10dB 所以 LC=20+10=30dB
因此56=22+20Log
D?-4-2+30
D? 20Log=10
所以D=1.05米
因此,本系统收、发分布式天线安装相隔应大于1.05米,本方案建议收、
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发天线相隔1.5米,完全能满足系统要求。
?
GSM900下行对3G上行的干扰
根据有关文章(详见:移动通信专利2004年11月中国CDMA移动通信网络优化研讨会论文集PP257-261“码分多址系统的抗干扰分析”作者京信通信公司孙儒石)的分析,当POI内置滤波器TX--TX隔离度满足≥80dB时,可以满足G网和PHS系统下行对3G系统上行的干扰指标要求。
同样,对于2.4GHz频段的WLAN系统,当POI内置滤波器隔离度满足≥80dB时,更不会受到900频段TDMA系统的干扰。
6、电磁辐射防护
根据中华人民共和国国家标准《电磁辐射防护规定》,即国标GB8702-88,电磁辐射的限值为: 1)
公众照射:
在一天24小时内,环境电磁辐射的场量参数在任意连续6分钟内的平均值应满足功率密度<40μw /平方厘米(频率为30~3000MHz)。 2)
职业照射:
在一天8小时工作时间内,电磁辐射功率密度的平均值(连续6分钟)应<200μw /平方厘米(频率为30~3000MHz)。
本设计在站厅内所有吸顶天线输入射频功率最大不超过15dBm,约35毫瓦(mw),人站在天线下面1米到1.5米处,这时照射到人体表面每平方厘米的功率密度约为0.28μw,远远小于40μw,所以对公众健康不会造成任何损害。
第十四章 无线通讯盲区覆盖系统 第19页
七、主要设备型号及性能技术指标
1、主要设备型号表
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 设备名称 宽频全向吸顶天线 宽频室内壁挂天线 POI 1/2馈线 1/2馈线接头 7/8馈线 7/8馈线接头 6dB宽频腔体耦合器 10dB宽频腔体耦合器 15dB宽频腔体耦合器 宽频腔体二功分器 宽频腔体三功分器 型号规格 IXD-360/V03-NN IWH-120/V06-NN POI-010 SYWYZ-50-12 FSA7-1 SYWYZ-50-22 FSA6-1 RC-5NK -06F RC-5NK -10F RC-5NK-15F RD-52N/NP-F2 RD-53N/NP-F2 2、主要设备材料性能指标 1)
全向室内吸顶天线 IXD-360/V03-NN
名称 型号 工作频率 增益 电气性能指标 驻波比 1710~2500MHz:<1.4 1710~2500MHz:4.0dBi 806~960MHz:<1.5 室内吸顶天线 IXD-360/V03-NN 808~960MHz,1710~2500MHz 806~960MHz:2.0dBi 第十四章 无线通讯盲区覆盖系统 第20页