3G-WCDMA室内覆盖指导4-方案模版(1.0)(5)

2019-02-20 21:26

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

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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,并提出对整个系统隔离度的指标要求。

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:≤-30dBm/1MHz(-37dBm/200KHz) 在WCDMA系统应用频段内:≤-30dBm/1MHz(-23dBm/5MHz) 2. DCS1800基站系统带外杂散

在GSM系统应用频段内:≤-36dBm/100KHz(-33dBm/200KHz) 在WCDMA系统应用频段内:≤-30dBm/1MHz(-23dBm/5MHz) 3. WCDMA基站系统带外杂散

在GSM系统应用频段内:≤-36dBm/100KHz(-33dBm/200KHz) 在DCS1800系统应用频段内:≤-30dBm/1MHz(-37dBm/200KHz)

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)

GSM、DCS1800系统工作信道带宽为200KHz,因此GSM、DCS1800系统工作信道带宽内总的热噪声功率:

Pn1=Pn2=-174dBm+10lg(2003103Hz)=-121dBm

WCDMA系统工作信道带宽为5MHz,因此WCDMA系统工作信道带宽内总的热噪声功率:

Pn3=-174dBm+10lg(5310Hz)=-107dBm

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,必须对整

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个系统的隔离度提出相应的要求,具体如下:

1. GSM信号通道对其他系统的通道隔离度:

对DCS1800:-37-(-121)=84dB 对WCDMA:-23-(-107)=84dB

2. DCS1800信号通道对其他系统的通道隔离度:

对GSM:-33-(-121)=88dB 对WCDMA:-23-(-107)=84dB

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3. WCDMA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

从计算结果可知,对于整个系统的隔离度只需大于88dB,就可以满足忽略各系统之间杂散干扰的要求。

4.6.2 互调干扰分析

这3个系统共有6个频带,包括GSM上行、GSM下行、DCS1800上行、DCS1800下行、WCDMA上行以及WCDMA下行。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。

表4-1 f1-f3具体说明

源信号 Min(MHz) Max(MHz) f1 f2 f3 935 1805 2110 954 1825 2170 说明 GSM下行频率范围 DCS1800下行频率范围 WCDMA下行频率范围 表4-2 三阶互调频率成分

GSM与DCS1800两个系统之间产生的三阶互调成分 GSM与WCDMA两个系统之间产生的三阶互调成分 DCS1800与WCDMA两个系统频率 2f1-f2 2f2-f1 f3-2f1 2f3-f1 2f3-f2 Min(MHz) Max(MHz) 45 2656 202 3266 2395 1440 103 2715 300 3405 2535 1540 是否对系统接收造成干扰 否 否 否 否 影响WLAN 否 之间产生的三阶互调成分 2f2-f3

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。

假定,GSM、DCS1800以及WCDMA系统基站输出功率为43dBm,多频合路器的三阶互调抑制度为120dBc。

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DCS1800与WCDMA两系统之间产生的三阶互调产物是由DCS1800下行信号(43dBm)和WCDMA(43dBm)下行信号相互调制所产生的,它的频率范围为2395~2535MHz,对于WLAN系统产生影响。

考虑到WCDMA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DCS1800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WLAN系统的三阶互调产物信号强度为43-120-14= -91dBm

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。

4.6.3 阻塞干扰分析

当GSM、DCS1800以及WCDMA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,WCDMA基站接收机的接收灵敏度为-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(MHz) GSM(dBm) 频率(MHz) DCS1800(dBm) 1-915 980-12750 8 8 1-1690 1805-12750 0 0 根据3GPP相关标准,WCDMA系统对于阻塞干扰的要求如下表所示:

频率(MHz) 1920-1980 1900-1920 1980-1920 1-1900 2000-12750 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,可以通过增加系统隔离度来实现。由相关标准中涉及的阻塞干扰电平的要求可知,消除阻塞干扰对系统隔离度要求并不高。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。

干扰功率(dBm) 频率(MHz) 干扰功率(dBm) -40 -40 -15 921-960 1805-1880 +16 dBm +16 dBm 第21页,共68页 GSM&WLAN&WCDMA合路方案

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4.6.4 干扰分析总结

由于在上述分析中,基站端都是直接连接多频合路器,在计算中都没有考虑信号衰减,而在实际工程应用中,往往都是经过了电缆,功分器,耦合器等器件后连接合路器,在应用中应考虑信号噪声衰减。根据不同的合路方案,我们所需要的系统隔离度不同,理论计算所得的隔离度值为最大要求,在实际中不需要达到这个数值。只要系统隔离度满足了杂散干扰的要求,就一定能满足阻塞干扰的要求。因此我们只需要考虑隔离度与杂散干扰的关系。在实际工程中,由于各系统通过链路损耗后,在合路器上的杂散功率远小于理论计算值。如在实际中,WCDMA基站在GSM系统上行频段内杂散发射小于等于-70dBm/100KHz,WCDMA通道对于GSM通道的隔离度为-67-(-121)=54dB。当然对于不同的场合计算可能有所差别,需要具体分析。

通过上述的理论分析,我们可以得到,在方案中GSM与WCDMA合路选取的双频合路器的隔离度和三阶互调指标,对于整个系统的干扰有着直接的影响。在本方案中,我们采用JCDUP-8019 GSM&3G双频合路器,其性能指标如下表所示:

表4-3 JCDUP-8019 GSM&3G双频合路器指标

频率范围 驻波比 插损 带外抑制 功率容量 三阶互调 接头 GSM 890~960MHz <1.25 <0.3dB >80dB@3G >100W <-140dBc N-50KF

3G 1920~2170MHz <1.25 <0.3dB >80dB@GSM >100W <-140dBc N-50KF 第22页,共68页 GSM&WLAN&WCDMA合路方案

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4.7 切换预测分析

该方案的整体设计原则是保证GSM、WCDMA两种系统间有足够隔离度的前提下,将所有用于室内覆盖的信号全部合路馈入一套分布系统中,所以建成后的覆盖系统中存在的切换主要有:

1) 出入大楼的GSM手机用户终端在大楼室内←→室外GSM系统内部发生的切换; 2) 出入大楼的3G手机用户终端在大楼室内←→室外WCDMA系统内部发生的切换; 3) 出入大楼的3G用户终端在WCDMA←→GSM系统间的切换。

前两种切换主要发生在大楼一层中国移动手机用户进、出大楼这一过程中,待工程开通后,重新对大楼周围GSM、WCDMA网络进行规划、调整后,即可保证这两种切换的成功率。

这里需要说明的是WCDMA←→GSM系统间的切换,就目前国内各个运营商的实际情况来讲,也只有中国移动面临这一问题。结合已经开通并作过相应测试的工程,我们发现:

在实际环境下,不同终端从WCDMA网络切换到GSM网络成功率都相对较高(95%以上);但是终端从GSM网络返回3G网络的过程中,情况就相对复杂一些:

? 有的立即返回3G网络,有的却需要3~6


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