通信系统间的干扰与隔离度

系统间干扰与隔离度2009/03/20前言站址日益成为影响网络建设的核心资源，为此：•3G系统应充分利用现有2G系统站址，新增站址应两网联合规划；•不同运营商之间共建共享，需要以系统间干扰分析为基础；•从规划角度：频段部署规划＼设备器件天馈选型需要分析系统间共存和共站问题主要内容系统间干扰分析典型系统间的干扰分析与隔离度要求•WCDMA与GSM/DCS1800之间•WCDMA与TDD系统(PHS/SCDMA)之间隔离度的工程实现邻道选择邻道泄露接收机除了接收本系统内的发射机发射信号外，也同时受到其他系统发射机的影响，其他系统发射机对于本系统接收机就成为干扰源从形成的角度区分，系统间干扰包括邻信道干扰、杂散干扰、互调干扰、交调干扰和阻塞干扰五种，其中交调干扰规划设计中可不考虑。干扰分析----邻道干扰邻道干扰特性：干扰信号和被干扰信号频道“相邻”受发射机和接收机两者的滤波特性影响邻道干扰涉及的技术指标有发射机邻道泄露功率比ACLR和接收机邻道选择性ACS，计算公式如表所示：邻频道信道内PPACLR)1010log(10P1010ACIACSPACLRPTXTXACSACLRACIR111项目计算公式及说明发射机参数信道内发射功率与泄露到邻频道功率之比，主要包括第一邻频、第二邻频（dB），接收机参数ACS（dB）：用于刻画接收机滤波器的频率选择特性，表征接收机在所分配的信道频率上收到的工作于距中心频率一定间隔的相邻信道上的其他信号的强弱邻道干扰总功率Ptx=干扰发射机功率,工程简化ACIR=邻道干扰功率比,指标出处：ACS指标出处：•3GPP（W&TD所属标准；GSM-ETSI及3GPP；CDMA-3GPP2；PHS–STD28；SCDMA–信威-行业标准）•25.104-BaseStation(BS)radiotransmissionandreception(FDD)•6.Transmittercharacteristics7.Receivercharacteristics•6.6OutputRFspectrumemissions7.4AdjacentChannelSelectivity(ACS)•6.6.2.2AdjacentChannelLeakagepowerRatio(ACLR)WCDMA与TDD邻频共址时要求30dB，目前工艺尚达不到干扰分析----杂散干扰杂散干扰特性：杂散辐射是发射机设备性能中的一项重要指标杂散辐射指标一般是针对不同测量带宽的，量纲为dBm/xxkHz（绝对量）或dBc/xxkHz（相对于有用信号的相对量），当被干扰系统的工作带宽与测量带宽不同时需要进行带宽转换=被干扰系统内的杂散信号功率=干扰系统在被干扰系统工作频段上的杂散干扰电平=被干扰接收机工作带宽=测量带宽)__log(10MeasureBandWidthRxBandWidthIPSESESEPSEIRxBandWidth_MeasureBandWidth_为例杂散辐射（spectrumemissions）指标出处：•3GPP25.104-BaseStation(BS)radiotransmissionandreception(FDD)•6.Transmittercharacteristics•6.6OutputRFspectrumemissions•6.6.3Spuriousemissions•在与其它两系统共存时还有更严格的抑制要求——GSM、UTRA-TDD•在基站射频输出端口测量;•适用于12.5MHz频率以外干扰分析----互调干扰互调干扰特性：取决于收发机的非线性器件，两个以上频率信号相互作用互调产物的频率落入接收机内才造成干扰，使信噪比下降如果干扰信号的频率是，其互调产物的频率将为，为互调产物的阶次。据此，可列出干扰频率为f1、f2的两个干扰信号的互调产物：321,,fff321rfqfpffrqp21ff12ff21122,2ffff21213,22ffff2阶互调：3阶互调：4阶互调：影响最大容易落在工作频段内接收端的互调产物强度：其中是三阶输入截取点323IIPPPiIMD3IIP一般直接给出接收机所允许的互调干扰源强度指标为例互调（Intermodulation）指标出处：•3GPP25.104-BaseStation(BS)radiotransmissionandreception(FDD)•7.Receivercharacteristics•7.6Intermodulationcharacteristics•存在两个干扰信号，且其三阶以上互调产物频率落在了被干扰信号工作带宽内•对应于被干扰信号的参考场强（-115dBm）•是允许的干扰信号强度水平•互调干扰的互调产物功率未体现？当被干扰信号场强较高时(-90dBm)时，干扰允许多大干扰分析----阻塞干扰阻塞干扰特性：与邻信道和杂散干扰不同，阻塞干扰并不是落在被干扰系统接收带宽内的，而是在接收带宽及邻频带之外的，用于刻画远离接收信道的干扰在远离接收机工作频带的部分，虽然阻塞与杂散有频率上的重叠，但阻塞一般指干扰信号为窄带信号或确定系统的调制信号，接收机接收到过强的信号时会导致接收机过载，放大增益会被抑制。阻塞干扰是将接收机的低噪声放大器LNA推向饱和区、使其不能正常工作的强功率带外干扰。一般要求：阻塞干扰功率比LNA的1dB压缩点低10dB；通常直接给出接收机所允许的最大阻塞电平指标，区分带内和带外为例阻塞（Blocking）指标出处：•3GPP25.104-BaseStation(BS)radiotransmissionandreception(FDD)•7.Receivercharacteristics•7.5Blockingcharacteristics•定义了不同频段上最大允许的各类干扰的上限：带内（及两侧20MHz内）-40dBm，带外-15dBm，GSM/DCS发射频段内+16dBm•区分不同的共存共址环境？阻塞干扰要不要考虑带宽转换干扰分析----阻塞干扰常用制式的主要标准•WCDMA•3GPP25.104-BaseStation(BS)radiotransmissionandreception(FDD)•TD-SCDMA•3GPP25.105-BaseStation(BS)radiotransmissionandreception(TDD)•CDMAIS95A&IS2000&EvDO•TIA/EIA/IS-95-AMobileStation-BaseStationCompatibilityStandardforDual-ModeWidebandSpreadSpectrumCellularSystem•TIA/EIA/IS-2000-2PhysicalLayerStandardforcdma2000SpreadSpectrumSystems•3GPP2C.S0010-BRecommendedMinimumPerformanceStandardsforcdma2000SpreadSpectrumBasseStations•GSM•ETSI-05.05Digitalcellulartelecommunicationssystem(Phase2+);Radiotransmissionandreception•3GPPTS05.053rdGenerationPartnershipProject;TechnicalSpecificationGroupGSM/EDGERadioaccessNetwork;Radiotransmissionandreception(Release1999)•PHS•ARIB-RCRSTD-28PersonalHandyphoneSystem•SCDMA•YDC032-2004400/800MHzSCDMA无线接入系统：频率间隔为500kHz的系统技术要求其它行业标准登录：server02\特色栏目\技术标准干扰分析----可能的干扰，无线网络规划设计中，两个系统A、B间可能形成的干扰从物理实体角度，包括以下四对：A系统基站与B系统基站之间A系统基站与B系统终端之间A系统终端与B系统基站之间A系统终端与B系统终端之间每对干扰又可按性质分为邻道、杂散、互调、阻塞干扰频段近的干扰大;基站间的干扰大下行干扰上行干扰∥基站接收端移动台发射端基站发射端移动台接收端[举例1——同频段的异系统间]•基站间干扰通过上下行双工频率（双工器）隔离•终端与异系统基站间的干扰需要考虑为避免远近效应，宜共站干扰分析----可能的干扰[举例2——异频段的两个FDD系统]•主要干扰是不同系统基站之间：功率大/灵敏度高，传播损耗小•终端间仅发生在个别情况下宜避免共址，共址时需要特别注意隔离度干扰分析----可能的干扰[举例3——TDD与FDD异系统间]•TDD上下行时分复用同一频率，干扰成对出现•基站间的干扰是主要干扰；终端与异系统基站间的干扰也需要考虑重点考虑基站间干扰，避免共站intint解调的关键在于信干比（扩频系统考虑扩频增益）：Eb/No；静态灵敏度Eb/(No+It)；静态灵敏度+干扰余量总干扰系统内干扰噪声系统间干扰接收机内部噪声外部噪声多址干扰上下行链路干扰邻频干扰邻信道干扰ACI杂散辐射（SpuriousEmissions）互调干扰IMD阻塞（Blocking）干扰)101010log(101010int10PnsyserPPnROT可以将其视作噪声：ROT其结果是令灵敏度下降；对于WCDMA/CDMA还意味着容量损失Pn=kTB+Nfk----波兹曼常数T-----开尔文绝对温度B-----系统带宽Nf-----基站接收机噪声系数)/(0Iinter-system=0且空载时，静态接收灵敏度举例:系统间干扰对WCDMA的影响——1）覆盖•有系统外干扰I存在时，此时的灵敏度变化为：10/)])/([10/)])/(L[10/)])/([10/)])/([11121010log101010log10reqIoEcLreqIoEcLreqIoEcLreqIoEcLsensensensenI或reqIXNfKTBsenIoEcL)/(1010log101010)1lo