WCDMA/GSM共址时的干扰及其隔离度分析
10+10NI/10(6)
当NI=NB-10dB时,由被干扰基站引入的噪声恶化量为:
(7)
这样的噪声恶化量不会对基站带来明显的影响,因此杂散辐射信号强度应比它的接收噪声底限低10dB。
(2)在被干扰基站生成的三阶互调干扰(IMP3)电平应比接收机噪声限低10dB,原因与第一条准则相同。
(3)受干扰站从干扰站接收到的总载波功率应比接收机的1dB压缩点低5dB,这主要是因为工程上为了避免放大器工作在非线性区,常把工作点从1dB压缩点回退5dB。
如果系统间的隔离度能够满足以上准则,受干扰系统的接收机的灵敏度将只下降0.5dB左右,这对于绝大多数通信系统来说都是可以接受的。
4、WCDMA与GSM系统间的干扰与隔离分析
综上所述,产生干扰的最终原因与共址站之间的天线隔离度有很大关系。为了将性能损失降到最小而不修改现有的发送和接收单元,在共址站间需要保持适当的隔离。
WCDMA主要频段与移动现有的GSM网络的频段如表1所示:
表1WCDMA主要频段与移动现有的GSM网络的频段
从表1可以看到,如果GSM和WCDMA共站建设,GSM900系统由于离WCDMA频段较远,系统间不存在互调干扰,只要基站符合R99协议中对共站时的带外杂散辐射要求:<-96dBm/100kHz即可。目前大部分现网中的GSM900基站性能满足且优于R99协议中的共站要求,对工程中空间隔离的要求非常低,因此本文不再详细论述。
对GSM1800系统来说,其发射频段距离WCDMA频段的接收频段间隔较近,两系统临界处WCDMA为上行频率,GSM1800为下行频率,下行功率相对较大,GSM1800基站发射通道的带外杂散信号很容易落在WCDMA基站的接收通道内,会抬高WCDMA基站接收噪声的电平,使WCDMA系统上行链路变差、灵敏度降低,影响网络覆盖,另外,信号过载或互调干扰也会导致系统性能的下降。所以问题主要集中在GSM1800与WCDMA之间的干扰上。
4.1GSM1800对WCDMA的影响
(1)杂散干扰
WCDMA接收机的噪声基底:
Nfloor(dBm)=NO(dBm/Hz)+W(dBHz)+NF(dB)
在上式中:NO:噪声谱密度,是由于电子的热运动产生的,计算公式为:NO=KT。
K是波尔兹曼常数(等于1.38×10-23J/K),T是绝对温度(为290K),由于J=W×s,1W=1000mW=30dBm,将KT转换成dBm得到:
NO=KT=10log(1.38×10-23×290)+30dBm×s=-174dBm×s
W:WCDMA系统的带宽,其值为3.84MHz,即10log(3840kHz)=65.8dBHz。
NF:WCDMA接收机的噪声系数,用于度量信号通过接收机后,SNR降低的程度。噪声系数属于接收机本身的属性。WCDMA基站接收机的噪声系数为4dB左右。
因此,WCDMA基站接收机的噪声基底:
Nfloor(dBm)=-174+65.8+4=-104dBm
GSM技术规范有新旧两个版本,它们对工作带外杂散的要求具体如表2所示:
表2对工作带外杂散的要求
根据以上天线隔离准则,GSM1800基站与WCDMA基站天线之间的隔离度至少应为:
E杂隔=-29-(-104-10)=85dB(旧版本)
E杂隔=-80-(-104-10)=34dB(新版本)
(2)互调干扰
每个接收机都被设计为在特定的带宽内正常工作,如果接收到的信号落入这个带宽,它的强度会被增强,反之则被衰减,从某种意义上说接收机相当于一个带通滤波器,它对通带内的信号均有增益,而对带外信号则是高衰减,这种衰减程度取决于接收机的设计和载波与通带的频率差异。有些时候输入载波的频率可能偏离通带几十兆赫,接收机基本上可以将这些信号完全滤除(衰减一般都在60dB以上)。
GSM1800下行频段中任意两个或三个载波经过非线性后产生的多种IMP3频率也不会落入WCDMA的上行频段(1920MHz~1980MHz)中,并且偏离达几十至几百兆赫,因此GSM1800系统的互调也不会对WCDMA产生干扰。
(3)阻塞干扰
根据WCDMA的规范,当与GSM1800系统共址时,在921MHz~960MHz,1805MHz~1880MHz频段内可允许16dBm的阻塞干扰存在(此时有用信号的功率在-115dBm以上)。假设GSM1800基站的最大发射功率为43dBm,则WCDMA与GSM1800天线间隔离至少为:
E阻隔=43-16=27dB
4.2WCDMA对GSM1800的影响
(1)杂散干扰
和上节的计算方法一样,N仍为-174dBm,GSM1800系统的带宽W为200kHz,即10log(200kHz)=53dBHz;GSM基站接收机的噪声系数一般取为4dB。
因此,GSM1800基站接收机的噪声基底为Nfloor(dBm)=-174+53+8=-113dBm。
根据3GPP TS 25.104 V3.10.0规范,在共址情况下,WCDMA基站在1710MHz~1785MHz频段的杂散不应大于-98dBm/100kHz,其测量带宽为100kHz,换算为GSM系统的带宽即为-98+10log(200k/100k)=-95dBm/200kHz。
根据以上天线隔离准则,WCDMA基站与GSM1800基站天线之间的隔离度至少应为:
E阻隔=-95-(-1
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