多系统间隔离度要求理论分析-12

1、2022-2-261多系统间隔离度要求理论分析多系统间隔离度要求理论分析工程服务部工程服务部 2022-2-262概述概述隔离度计算方法隔离度计算方法详细干扰分析详细干扰分析总结总结 2022-2-263 针对我国目前移动通信运营商的网络状况， GSM、CDMA 、DCS1800、PHS、WLAN与3G在未来几年内将并存的状态，同一个服务区内将会有多个不同的系统同时工作，或者采用共址方式或者是合路方式。2022-2-264频率移动通信系统使用频率范围（MHz）上行频率下行频率联通CDMA系统825835870880移动EGSM系统885-909930-954联通GSM系统90991595496

2、0移动DCS1800系统1710173018051825联通DCS1800系统1745175518401850电信和网通PHS系统190019203G FDD系统19201980211021703G TDD系统18801920和20102025WLAN系统2400-2483.5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： 2022-2-2652022-2-266概述概述隔离度计算方法隔离度计算方法详细干扰分析详细干扰分析 总结总结2022-2-267 对被干扰系统来说有三种性能损失需要考虑：接收机灵敏度降低、IMP干扰（互调干扰）和接收机过载。 为了将这些性能的

3、损失降低到最小而不修改现有的发射和接收单元，在各个发射单元和接收单元之间需要保持一定的隔离度。2022-2-268 由于发射机输出的信号通常为大功率信号，在产生大功率信号的过程中会在发射信号的频带之外产生较高的杂散，而且这些杂散分布在非常宽的频率范围内。如果杂散落入某个系统接收频段内的幅度较高，受害系统的前端滤波器无法有效滤出，会导致接收系统的输入信噪比降低，通信质量恶化。1、发射机杂散对接收机的干扰计算、发射机杂散对接收机的干扰计算2022-2-269杂散所需要的隔离度为：MCLPspuPnNf其中：MCL为隔离度要求 Pspu为干扰源发射的杂散信号功率，单位为dBm Pn为被干扰系统的接收

4、带内热噪声，单位为dBm Nf为接收机的噪声系数，基站的接收机噪声系数一般不会超过5dB 为干扰保护比2022-2-2610 此处的杂散分析结果都是完全按照各个系统协议规定的指标计算出来的，但是测试结果表明在杂散辐射指标上实际设备均有较大的余量。 另外对于隔离度要求过大的系统合路时，可以考虑在干扰系统发射机后增加一级滤波器降低干扰系统的杂散输出，再与其他系统合路。 2022-2-2611 2、多信号合路产生的互调信号对接收机的干、多信号合路产生的互调信号对接收机的干扰计算扰计算 两个以上不同的频率作用于一非线性电路或器件时，将有这两个频率相互调制而产生新的频率，如果这个新的频率正好落于某一个信

5、道而为工作于该信道的接收机所接收，即构成对该接收机的干扰，成为互调干扰。 2022-2-2612 互调干扰的干扰机理和杂散干扰一样都是由于干扰信号进入被干扰信号的工作频带产生的，其所需要的隔离度也可以由公式：MCLPspuPnNf 来表示，此时Pspu为多路信号合路产生的互调信号功率。2022-2-26133、大功率发射信号对接收机的阻塞影响、大功率发射信号对接收机的阻塞影响 当一个较大干扰信号进入接收机前端的低噪放时，由于低噪放的放大倍数是根据放大微弱信号所需要的整机增益来设定的，强干扰信号电平在超出放大器的输入动态范围后可能会将放大器推入到非线性区，导致放大器对有用的微弱信号的放大倍数降低

6、，甚至完全抑制，从而严重影响接收机对弱信号的放大能力，影响系统的正常工作。2022-2-2614 在多系统设计时只要保证到达接收机输入端的在多系统设计时只要保证到达接收机输入端的强干扰信功率不超过系统指标要求的阻塞电平，强干扰信功率不超过系统指标要求的阻塞电平，系统就可以正常的工作。系统就可以正常的工作。 假设接收机的阻塞电平指标为Pb，干扰发射机的输出功率为Po，只要： Pb接收的干扰电平PoMCL 这时，强干扰信号不会阻塞接收机，这种情况下需要的系统间隔离度为： MCLPoPb2022-2-2615 通常也把增益下降到比线性增益低1dB时的输出功率值定义为输出功率的1dB压缩点。为了防止接

7、收机过载，从干扰基站接收到的总载波功率电平需要低于它的1dB压缩点。 因此，在接收机过载方面，也可以如下计算：Eoverload=Ctotal_interfering-LRX_Filter-CAFF_RX Ctotal_interfering：干扰基站天线连接处的载频总功率（dBm）； LRX_Filter：被干扰基站的接收滤波器在干扰基站发射带宽内的衰减（dB）； CAFF_RX：被干扰基站天线连接处接收到的载频总功率（dBm）； Eoverload：隔离度要求（dB）。2022-2-2616各系统的阻塞门限如下：各系统的阻塞门限如下：1、GSM/DCS1800系统对于阻塞干扰的要求如下：

8、根据GSM标准（GSM 05.05，Section 5.1）可知当GSM的带外阻塞指标为3MHzff0时，阻塞干扰应小于-13dBm。2022-2-26172、CDMA系统对于阻塞干扰的要求如下： 在TIA/EIA-97-DCDMA基站子系统最低性能标准的要求，没有对2G频带左右的带外阻塞指标做规定，因此按照阻塞干扰公式 Eoverload=Ctotal_interfering-LRX_Filter-CAFF_RX 来计算阻塞干扰所需要的隔离度。 其中CDMA基站的接收滤波器对其他信号的衰减LRX_Filter一般都在60dB以上；CDMA系统接收机1dB压缩点一般为-18dBm，根据以上隔离

9、度准则，CDMA基站RX接收到的载频总功率应比1dB压缩点低5dB，即CAFF_RX-23dBm。 2022-2-2618系统LRX_FilterCAFF_RX最大发射功率Ctotal_interfering 隔离度要求（dB）GSM60dB-23 dBm43 dBm6 dBDCS180043 dBm6 dBWCDMA43 dBm6 dB2022-2-26193、WCDMA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 dBm1900-1920/1980-1920-401805-1880+16 d

10、Bm1-1900/2000 12750-152022-2-26204、WLAN系统对于阻塞干扰的要求如下表所示： 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的发射功率小16dB以上。2022-2-2621 各系统工作信道带宽内总的热噪声功率（接收各系统工作信道带宽内总的热噪声功率（接收机噪声基底）机噪声基底） 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=10lg（KTB） 其中：K为波尔兹曼常数，其值为K=1.3810-23；T为绝对温度，常温

11、下取值为T=290K；B为信号带宽，单位为Hz。 将常量带入公式可以简化为：Pn= -174dBm+10lg(B)2022-2-2622 1、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(200103Hz)=-121dBm 2、CDMA系统工作信道带宽为1.23MHz，因此CDMA系统工作信道带宽内总的热噪声功率：Pn3= -174dBm+10lg(1.23106Hz)= -113dBm 3、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：Pn4=

12、-174dBm+10lg(300103Hz)= -119dBm 4、WCDMA系统工作信道带宽为3.84（1）MHz（WCDMA系统一个频道的带宽，为基带成型滤波器的滚降系数，=0.22），因此WCDMA系统工作信道带宽内总的热噪声功率：Pn5= -174dBm+10lg(4.6848106Hz)= -107dBm 5、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：Pn6=-174dBm+10lg(22106Hz)=-101dBm2022-2-2623 干扰保护比干扰保护比 当两个信号叠加时将会形成一个新的信号，能量为两个信号的能量和。 2022-2-26

13、24 当引入的噪声低于系统带内底噪时，系统底噪将抬升Pn（Pn=Pn-Pn2）。 不同干扰级别下根据干扰保护比的不同，计算出来的隔离度也将不同，底噪将抬升Pn可以由下面的公式计算：Pn=10lg（110 ）10干扰等级无一级二级三级噪声保护（dB）061015底噪提高（dB）3.010.97 0.41 0.14 2022-2-2625概述概述隔离度计算方法隔离度计算方法详细干扰分析详细干扰分析总结总结2022-2-26261、GSM系统与其他系统隔离度要求分析系统与其他系统隔离度要求分析1 杂散干扰GSM蜂窝发信机杂散指标如下：频率范围最大值测试带宽9KHz1GHz-36dBm200kHz89

14、0915MHz-103dBm10kHz-30dBm2022-2-2627系统上行频段范围(MHz)带宽(KHz)系统底噪Pn系统噪声系数Nf落在其他系统上行杂散(转换带宽后) Pspu隔离度要求MCL其他运营商GSM -200-1218-41.8 dBm71 dBCDMA825-8401230-1135-36 dBm72 dBDCS1710-1725200-1218-41.8 dBm71 dBPHS1900-1920288-1195-40.2 dBm74 dBWCDMA1920-19803840-1084-29 dBm75 dBWLAN2400-2483.522000-1015-21.4 dB

15、m74.6 dB2022-2-26282 互调干扰互调干扰 通过分析，GSM900系统与其他系统产生的互调只可能产生以下几种： GSM系统下行多载频互调信号落在其他GSM系统上行，产生互调干扰。互调信号强度-97dBm，隔离度要求24dB。GSM系统与CDMA系统合路的互调信号有可能落在CDMA上行频段内，互调信号强度-97dBm，隔离度要求16dB。GSM系统与其他系统的频段间隔都比较远，不会造成互调干扰。2022-2-26293 阻塞干扰阻塞干扰MCLPoPb 以GSM系统最大发射功率43dBm，计算对其他系统的阻塞隔离度要求如下： WLAN频段与GSM频段间隔较远，通过滤波器的幅频特性完

16、全可以避免阻塞干扰。系统阻塞干扰电平(dBm)隔离度要求（dB）其他GSM-1356DCS1800-1356CDMA376PHS3013WCDMA16272022-2-26302、CDMA系统与其他系统隔离度系统与其他系统隔离度要求分析要求分析1 杂散干扰CDMA蜂窝发信机杂散指标如下：频率范围最大值测试带宽30MHz1GHz-36dBm100kHz1GHz12.75GHz-36dBm806MHz821MHz-67dBm100kHz885MHz915MHz-67dBm100kHz930MHz960MHz-47dBm100kHz1.7GHz1.92GHz-47dBm100kHz3.4GHz3.5

17、3GHz-47dBm100kHz发射工作频带两边各加上1MHz过渡带内的噪声电平-22dBm100kHz2022-2-2631系统上行频段范围(MHz)带宽(KHz)系统底噪Pn系统噪声系数Nf落在其他系统上行杂散(转换带宽后) Pspu隔离度要求MCLGSM900885-909200-1218-64 dBm49 dBDCS18001710-1725200-1218-44 dBm69 dBPHS1900-1920288-1195-42.4 dBm72 dBWCDMA1920-19803840-1084-30 dBm74 dBWLAN2400-2483.522000-1015-22.6 dBm

18、73 dB2022-2-2632 2 互调干扰互调干扰 通过分析，CDMA系统与其他系统产生的互调只可能产生以下几种： CDMA系统下行产生的互调信号落在GSM系统上行，互调信号强度-97dBm，隔离度要求16dB。 CDMA系统与GSM系统合路的互调信号有可能落在CDMA上行频段内，互调信号强度-97dBm，隔离度要求16dB。 CDMA系统与其他系统的频段间隔都比较远，不会造成互调干扰。2022-2-26333、阻塞干扰、阻塞干扰 以CDMA系统最大发射功率43dBm，计算对其他系统的阻塞隔离度要求如下： WLAN频段与CDMA频段间隔较远，通过滤波器的幅频特性完全可以避免阻塞干扰。系统阻

19、塞干扰电平(dBm)隔离度要求（dB）GSM900-1356DCS1800-1356PHS3013WCDMA16272022-2-26343、DCS系统与其他系系统与其他系统隔离度要求分析统隔离度要求分析 1 杂散干扰 DCS蜂窝发信机杂散指标如下：频率范围最大值测试带宽9KHz1GHz-36dBm200kHz890915MHz-103dBm10kHz1GHz12.75GHz-30dBm3MHz2022-2-2635系统上行频段范围(MHz)带宽(KHz)系统底噪Pn系统噪声系数Nf落在其他系统上行杂散(转换带宽后) Pspu隔离度要求MCLGSM900885-909200-1218-36 d

20、Bm77 dBCDMA825-8401230-1135-36 dBm72 dBPHS1900-1920288-1195-40.2 dBm74 dBWCDMA1920-19803840-1084-29 dBm75 dBWLAN2400-2483.522000-1015-22.6 dBm 73 dB2022-2-2636 2 互调干扰互调干扰 通过分析，DCS1800系统与其他系统产生的互调只可能产生以下几种： DCS1800系统下行与PHS信号的互调信号落在DCS1800系统上行，产生互调干扰。互调信号强度-105.9dBm，隔离度要求15dB。 DCS1800系统下行与PHS信号的互调信号落在

21、WCDMA系统上行，产生互调干扰。互调信号强度-105dBm，隔离度要求2dB。 DCS1800系统与其他系统的频段间隔都比较远，不会造成互调干扰。2022-2-2637 3 阻塞干扰阻塞干扰 以DCS系统最大发射功率43dBm，计算对其他系统的阻塞隔离度要求如下： WLAN频段与DCS频段间隔较远，通过滤波器的幅频特性完全可以避免阻塞干扰。系统阻塞干扰电平(dBm)隔离度要求（dB）DCS1800-1356CDMA376PHS3013WCDMA16272022-2-26384、PHS系统与其他系统隔系统与其他系统隔离度要求分析离度要求分析1 杂散干扰杂散干扰PHS发信机杂散指标如下：发信机杂

22、散指标如下： 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）。频率范围频率范围最大值最大值测试带宽测试带宽9KHz1.9GHz-36dBm30kHz1.9GHz 1.92GHz-15dBm30kHz1.92GHz 12.75GHz-36dBm30kHz2022-2-2639系统上行频段范围(MHz)带宽(KHz)系统底噪系统噪声系数落在其他系统上行杂散(转换带宽后)dBm隔离度要求GSM900885-909200-1218-27.8 dBm85 dBDCS18001710-17

23、25200-1218-27.8 dBm85 dBCDMA825-8401230-1135-20 dBm88 dBWCDMA1920-19803840-1084-15 dBm89 dBWLAN2400-2483.522000-1015-7.4 dBm 88.6 dB2022-2-26402 互调干扰互调干扰 通过分析，PHS系统与其他系统产生的互调只可能产生以下几种：PHS系统两载频产生的的互调信号落在WCDMA系统上行，产生互调干扰。互调信号强度-115Bm，不需要再增加隔离度。PHS系统与DCS1800的下行信号产生的的互调信号落在DCS1800系统上行，产生互调干扰。互调信号强度-105.

24、9dBm，隔离度要求15dB。PHS系统与DCS1800的下行信号产生的互调信号落在WCDMA系统上行，产生互调干扰。互调信号强度-105dBm，隔离度要求2dB。PHS系统与WCDMA的下行信号产生的互调信号落在DCS100系统上行，产生互调干扰。互调信号强度-112.9dBm，隔离度要求8dB。DCS1800系统与其他系统的频段间隔都比较远，不会造成互调干扰。 2022-2-26413 阻塞干扰阻塞干扰 WLAN频段与PHS频段间隔较远，通过滤波器的幅频特性完全可以避免阻塞干扰。系统系统阻塞干扰电平阻塞干扰电平(dBm)隔离度要求隔离度要求GSM900-1340DCS1800-1340CD

25、MA37-10WCDMA16112022-2-26425、WCDMA系统与其他系统隔离度要求分析系统与其他系统隔离度要求分析 1 杂散干扰WCDMA发信机杂散指标如下：频带最大值测量带宽9kHz 150kHz-36 dBm1 kHz150kHz 30MHz- 36 dBm10 kHz30MHz 1GHz-36 dBm100 kHz1GHz Fc1 - 60 MHz or 2100 MHz两者中的最大值-30 dBm1 MHzFc1 60 MHz or 2100 MHz两者中的最大值 Fc1 50 MHz or 2100 MHz两者中的最大值-25 dBm1 MHzFc1 50 MHz or 2

26、100 MHz两者中的最大值 Fc2 + 50 MHz or 2180 MHz两者中的最小值-15 dBm1 MHzFc2 + 50 MHz or 2180 MHz两者中的最小值 Fc2 + 60 MHz or 2180 MHz两者中的最小值-25 dBm1 MHzFc2 + 60 MHz or 2180 MHz两者中的最小值 12.75 GHz-30 dBm1 MHz2022-2-2643特殊频段的抑制保护 频段最大电平测量带宽备注1920 1980MHz-96 dBm100 kHzBS接收频段921 960 MHz-57 dBm100 kHz与GSM900共存时876-915 MHz-98

27、 dBm100 kHzGSM900 BTS与UTRA Node B共址时1805 1880 MHz-47 dBm100 kHz与DSC1800共存时1710-1785 MHz-98 dBm100 kHzDSC1800 BTS与UTRA Node B 共址时1893.5 1919.6 MHz-41 dBm300 kHz与PHS共存时2100-2105 MHz-30 + 3.4 (f - 2100 MHz) dBm1 MHz与邻频带业务共存时2175-2180 MHz-30 + 3.4 (2180 MHz - f) dBm1 MHz与邻频带业务共存时2022-2-2644系统上行频段范围(MHz)

28、带宽(KHz)系统底噪Pn系统噪声系数Nf落在其他系统上行杂散(转换带宽后) Pspu隔离度要求MCLGSM900885-909 200-1218-95 dBm18 dB DCS18001710-1725 200-1218-95 dBm18 dB CDMA825-840 1230-1135-87 dBm21 dB PHS1900-1920288-1195-41 dBm73 dB WLAN2400-2483.522000-1015-17 dBm 79 dB2022-2-26452、互调干扰、互调干扰 通过分析，WCDMA系统与其他系统产生的互调只可能产生以下几种：WCDMA的下行信号与PHS系统

29、产生的互调信号落在DCS100系统上行，产生互调干扰。互调信号强度-112.9dBm，隔离度要求8dB。WCDMA的下行信号与WLAN系统产生的互调信号落在WCDMA系统上行，产生互调干扰。互调信号强度-112.9dBm，不需要再增加隔离度。WCDMA系统与其他系统不会造成互调干扰。2022-2-26463、阻塞干扰、阻塞干扰 以以WCDMA功率最功率最大发射大发射43dBm计算：计算： WLAN频段与WCDMA频段间隔较远，通过滤波器的幅频特性完全可以避免阻塞干扰。系统阻塞干扰电平(dBm)隔离度要求GSM900-1366DCS1800-1366CDMA3716PHS30232022-2-2

30、647 6、WLAN系统与其他系系统与其他系统隔离度要求分析统隔离度要求分析 1 杂散干扰杂散干扰 WLAN AP发信机杂散指标如下：发信机杂散指标如下：频带最大值测量带宽301000MHz-36dBm100kHz2.42.4835GHz-33dBm100kHz3.43.53GHz-40dBm1MHz5.7255.85GHz-40dBm1MHz其它112.75GHz-30dBm1MHz2022-2-2648系统上行频段范围(MHz)带宽(KHz)系统底噪Pn系统噪声系数Nf落在其他系统上行杂散(转换带宽后) Pspu隔离度要求MCLGSM900885-909 200-1218-33 dBm80

31、 dB DCS18001710-1725 200-1218-37 dBm76 dB CDMA825-840 1230-1135-25 dBm83 dB PHS1900-1920288-1195-35 dBm79 dB WCDMA2400-2483.53840-1084-23 dBm 81 dB2022-2-26492、互调干扰、互调干扰 通过分析，WLAN系统与其他系统产生的互调只可能产生以下几种：WLAN系统与WCDMA的下行信号产生的互调信号落在WCDMA系统上行，产生互调干扰。互调信号强度-112.9dBm，不需要再增加隔离度。WCDMA系统与其他系统不会造成互调干扰。 2022-2-26503、阻塞干扰、阻塞干扰 以以WLAN最大发射最大发射33dBm计算：计算：系统阻塞干扰电平(