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22 TD-SCDMA异系统的干扰分析_图文

TD-SCDMA 干扰问题分析

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课程目标
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学习完本课程,您将能够:
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了解干扰的基本原理 了解异系统间干扰的计算方法 了解TD-SCDMA 与系统的隔离度干扰

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了解解决系统间干扰的措施
了解隔离度计算公式

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Agenda
干扰的基本原理

干扰的分析方法
异系统间的干扰计算 异系统间的干扰解决措施

隔离度的估算公式

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干扰的基本原理
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加性噪声干扰
加性噪声 干扰信号

强干扰信号

空间隔离 滤波器

干扰源 发射机

被干扰 接收机

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干扰的基本原理
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阻塞干扰
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阻塞干扰是指当强的干扰信号与有用信号同时加入接收机时,

强干扰会使接收机链路的非线性器件饱和,产生非线性失真。
只有有用信号,在信号过强时,也会产生振幅压缩现象,严重 时会阻塞。产生阻塞的主要原因是器件的非线性,特别是引起

互调、交调的多阶产物,同时接收机的动态范围受限也会引起
阻塞干扰。

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Agenda
干扰的基本原理

干扰的分析方法
异系统间的干扰计算 异系统间的干扰解决措施

隔离度的估算公式

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干扰的分析方法
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在干扰计算之前,要对干扰源进行定位和干扰类型 判断,然后根据系统特点进行干扰确定性计算,确 定规避干扰所需要的空间隔离度,再与系统间隔离

度进行比较可以初步掌握系统受干扰的程度。

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干扰的分析方法
加性噪声干扰理论分析方法 接收机灵敏度方程:

Sensitivity (dBm) = N(dBm)+SNR (dB)
Sensitivity为接收机灵敏度,N为接收机底噪,SNR为解调信噪比 根据公式 得到
Ir ?N 10

?S ? 10 log(1 ? 10
?S 10

)
= N-5.87

I r ? N ? 10 log(10

? 1)

ΔS为灵敏度恶化值(这里取1dB),Ir为允许到达接收机的加性噪声 干扰信号强度,N为接收机底噪。
规避干扰所需要的空间隔离度为:

D ? S ? Ir
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干扰的基本原理

干扰的分析方法
异系统间的干扰计算 异系统间的干扰解决措施

隔离度的估算公式

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TD与GSM(900/1800)互干扰的理论计算
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以TD-SCDMA和GSM1800系统为例,从理论上分析一下两者之间的互干 扰和隔离度问题。

DCS1800 1710 1755

FDD

DCS1800 1785 1805 1850

FDD

TDD 1880

PHS 1920

FDD 1980

TDD 2010 2025 2110

FDD 2170

TDD 2300 2400 MHz

1900

上图是GSM1800与TD-SCDMA系统频谱分布示意图
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从频谱图上看,TD-SCDMA有一段频段与GSM1800系统的频段的隔离。 因此TD-SCDMA与GSM1800互干扰主要考虑GSM1800下行对TD-SCDMA 上行的干扰和TD-SCDMA下行对GSM1800上行的干扰。相比较其它类型 的干扰而言,GSM1800基站对TD-SCDMA基站上行的干扰最为严重。解 决了基站之间的干扰,其它类型的干扰就可忽略不计。

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TD-SCDMA基站对GSM1800基站的加性噪声干扰
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根据3GPP协议,TD-SCDMA基站带外杂散指标 :98dBm/100kHz

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以GSM1800基站灵敏度恶化1dB为干扰判断准则,因此理论计
算规避TD-SCDMA基站对GSM1800基站加性噪声干扰需要的 隔离度为:

Ir = N – 5.87 = -112 – 5.87 = -117.87dBm
D = S – Ir = -98 – (-117.87) = 24.64dB

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TD-SCDMA基站对GSM1800基站的阻塞干扰
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规避阻塞干扰的隔离度计算通常是以系统协议为准,将协议规
定的抗阻塞干扰信号大小与干扰源天线口最大发射功率相减, 即得到规避阻塞干扰所需要的隔离度。

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GSM R99协议对GSM基站抗阻塞性能的规定:GSM1800抗带
外阻塞干扰信号电平门限值是0dBm

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TD-SCDMA基站最大发射功率42dBm。 规避阻塞干扰所需要的隔离度:GSM1800:42-0=42dB。

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GSM1800基站对TD-SCDMA基站的加性噪声干扰
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根据3GPP协议规定,TD-SCDMA基站接收机灵敏度为-110dBm,TDSCDMA基站接收机噪底为-108dBm/1.28MHz。设Ir为允许到达TD-SCDMA 接收机的加性噪声干扰信号强度,则Ir = N – 5.87 = -108 – 5.87 = 113.87dBm/1.28MHz。
GSM系统带外杂散指标:-30dBm/3MHz(旧版本);-96dBm/100KHz(新 版本)。 现网中大部分GSM基站都符合R99协议的新指标规定,规避加性噪声干扰所 需要的隔离距离很小。但是测试中也发现有少部分的老版本GSM基站存在, 带外指标非常恶劣,将会严重影响TD-SCDMA基站正常工作,对此类基站需 要通过加滤波器或者更换设备来解决干扰问题。 对于符合R99协议的GSM基站,规避对TD-SCDMA基站加性噪声干扰需要 的隔离度为:D = S – Ir = -96 + 10 * lg(1.28MHz/100KHz) – (-113.87) = 29dB。

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GSM1800基站对TD-SCDMA基站的阻塞干扰
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3GPP协议对TD-SCDMA基站抗阻塞性能的规定:抗

GSM1800阻塞信号电平值是16dBm
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根据GSM(900/1800)基站最大发射功率80W(49dBm),可得 规避对TD-SCDMA基站阻塞干扰所需要的隔离度为49-

16=33dB。

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N o.

干扰对象

隔离度 干扰类型 (dB) 杂散干扰 24.6 阻塞干扰 42

最终 隔离距 隔离 离(m) 度(dB)

备注 水平隔离时 距离要求 (理想条件 下天线无正 对增益时) 共存水平隔 离时距离要 求 (考虑最恶 劣情况天线 有正对增益 17dBi时) 垂直距离

1

TD-SCMDA 基站对 GSM1800基 站

1.5

42 2 GSM1800基 站对TDSCDMA基站

杂散干扰 29

11

阻塞干扰 33

0.35

以上是不考虑空间损耗的,通常天线间有20dB的空间隔离
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TD与PHS互干扰的理论计算
No. 干扰对象 干扰类型 隔离度 (dB) 最终隔 隔离距 离度(dB) 离(m) 备注 水平隔离 时距离要 求 (理想条 件下两系 统天线无 正对增益 时) 垂直隔离

1

TD-SCMDA基站 对PHS基站

杂散干扰

20
65

125.5

2

PHS基站对TDSCDMA基站

杂散干扰 阻塞干扰

65 51

3.15

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工勘对干扰隔离度的要求
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从干扰考察的角度,我们不建议严格根据天线方向图增益来精确计 算,因为存在一定误差,如零陷、机械下倾后畸变、障碍物导致畸 变等不可预知的方向图变化情况,因此严格意义上,上述的理论计 算的隔离距离要求必须保证。 根据上述公式,工程勘察中,我们要考虑如下条件:
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?

TD天线和PHS天线均不能在其垂直3dB波瓣宽度的阴影区内,否则干扰 很大; 工勘时,如果发现天面上有PHS等其他系统的天线,而且无法判定是否 可以无干扰共存,可以用扫频仪或频谱仪在需要架设TD天线的位置进行 扫频操作,要求干扰功率至少<-105dBm/1.6MHz。

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后期根据需要加屏蔽网是解决干扰的途径之一。

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干扰的分析方法
异系统间的干扰计算 异系统间的干扰解决措施

隔离度的估算公式

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干扰解决措施
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调整天线的工程隔离方案
依靠调整天线位置增大系统间的隔离度。比如增大两系统间的 垂直隔离距离,可以有效的增加空间隔离度。另外,如果干扰 源处于被干扰系统下方一定高度时,比如PHS和TD-SCDMA系 统,可以考虑将干扰源天线更换为上副瓣抑制较大的天线来获 取更高的空间隔离度。

? ?

在共馈线和加装滤波器方案均不可行时可以考虑采用该方案。 由于调整天线将影响系统的覆盖,造成网络性能恶化。特别是

规避干扰需要的隔离距离较大时,对原系统的覆盖会造成很大
的影响,不推荐使用。
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干扰解决措施
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屏蔽铁丝网方法 加了铁丝网的天线可以增加天线的前后比,通过这种方法来 规避干扰 。

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异系统间的干扰计算 异系统间的干扰解决措施

隔离度的估算公式

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隔离度的估算
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空间隔离估算是干扰判断的重要阶段,通过系统间天线的距 离、主瓣指向等计算得到理论的空间隔离度。

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隔离方式
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水平隔离 垂直隔离 倾斜隔离

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隔离度的估算
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水平隔离

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水平隔离度计算公式: DH(dB) = 22 +20 log (S /λ) - (Gt + Gr)

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隔离度的估算
? ? ? ? ?

其中: S = 天线水平间距(米)。 λ = 中心频率对应的波长(米)。

Gt = 在收发天线直线连线上发射天线增益(dBi)。
Gr = 在收发天线直线连线上接收天线增益(dBi)。

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隔离度的估算
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垂直隔离

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垂直隔离度计算:
DV ( dB ) = 28 + 40 log (S /λ) S = 天线垂直间距(米)。

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λ = 中心频率对应的波长(米)。

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隔离度的估算
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斜线隔离

? ? ? ?

倾斜隔离度计算:

DS ( dB )=(DV - DH)×(θ/ 90)+ DH
其中: θ= 天线之间的垂直夹角(度)。

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λ= 中心频率对应的波长(米)。

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隔离度的估算
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可以看出:倾斜架设时天线隔离度小于完全垂直隔离度,但 大于水平隔离度。

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通过外场测试验证,倾斜隔离度经典计算公式与实际测试值
有一定差距,在应用时需要留10dB以上的余量。因此我们 建议在LOS距离内的倾斜隔离度均按水平隔离方法计算。

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