直放站的噪聲系數和互調干擾對gsm網(wǎng)絡(luò )的影響
互調干擾是指幾個(gè)不同頻率的信號通過(guò)非線(xiàn)性電路時(shí),會(huì )產(chǎn)生與有用信號頻率相同或相近的頻率組合,而對通信系統構成的一種干擾。在移動(dòng)通信系統中,互調產(chǎn)生的原因有三方面:發(fā)信機互調、接收機互調和外部效應引起的互調。
根據IS95規范和國家無(wú)委的檢測標準,GSM直放站產(chǎn)生的雜散和互調信號在9KHz-1GHz時(shí)小于-36dBm,在1GHz-12.75GHz時(shí)小于-30dBm。
直放站的雜散和互調的產(chǎn)生主要來(lái)自于直放站內部的功放模塊,發(fā)射機互調是由于直放站在多個(gè)發(fā)信機(載波)同時(shí)工作時(shí),因合路器系統的隔離度不夠而導致信號相互耦合。干擾信號侵入發(fā)射機末級功率放大器,從而與有用信號之間開(kāi)成互調產(chǎn)物,并隨有用信號發(fā)射,造成干擾;接收機互調主要是由高放級及第一混頻級的非線(xiàn)性所引起;外部效應引起的互調 主要是由于發(fā)射機饋線(xiàn)、高頻濾波器等無(wú)源電路接觸不良,以及由于異種金屬的接觸部分非線(xiàn)性等原因,使強電場(chǎng)的發(fā)散信號引起互調,產(chǎn)生干擾源。
當有多個(gè)頻率信號通過(guò)非線(xiàn)性電路時(shí),便會(huì )相互調制產(chǎn)生互調失真,以二階和三階失真幅度為最大,階數越高失真越小。二階互調fa+fb、fa-fb等,因其頻 率遠離主導信號頻率fa、fb,可不考慮:三階互調的兩種模型2fa-fb、fa+fb-fc,因其頻率接近或等于主導信號頻率,對通信的影響最大;三階 以上互調失真幅度較小,均可不考慮。移動(dòng)通信設備主要考慮三階互調的影響。
互調干擾對系統的影響:
對其它運營(yíng)商的影響:當一個(gè)運營(yíng)商(移動(dòng)或聯(lián)通)開(kāi)通了一臺雜散和互調較高的直放站時(shí),互調和雜散信號落在本運營(yíng)商的頻帶外,會(huì )對附近另一個(gè)運營(yíng)商的下行信號造成同頻干擾。
如:運營(yíng)商A欲在一四層樓上安裝一臺直放站,雜散和互調為-36dBm(滿(mǎn)足無(wú)委指標),雜散和互調信號和有用信號一起通過(guò)17dBi的業(yè)務(wù)天線(xiàn)發(fā) 射,那么雜散和互調信號在天線(xiàn)正面的輸出強度為-18dBm,根據自由空間無(wú)線(xiàn)信號傳播公式相距10米衰減大約50dB,相距100米衰減大約70dB, 相距1公里大約衰減90dB;可以算出對其它運營(yíng)商的下行信號帶來(lái)的同頻干擾。在無(wú)阻擋環(huán)境下天線(xiàn)正前方100米以?xún)韧l干擾大于-88dBm,這時(shí)如果 另一運營(yíng)商的信號強度低于-79dBm,使得載波干擾比低于9,就會(huì )造成無(wú)法接通的情況發(fā)生。因此,在做室內或室外直放站工程時(shí)各運營(yíng)商的設備及天線(xiàn)的距 離,對避免干擾非常重要。
對相鄰基站小區的影響:
在使用大功率寬帶直放站時(shí)由于互調指標比較高, 由于帶寬選擇直放站所有的信道都共用一個(gè)功放模塊,而后級的濾波器是一個(gè)寬帶濾波器,對通帶內的互調信號沒(méi)有抑制作用,因此很難滿(mǎn)足IS95規范對互調信 號的要求。如果恰好能接受到附近本運營(yíng)商基站的同頻信號,輸出時(shí)后級寬帶濾波器對它們不產(chǎn)生任何抑制,那么會(huì )產(chǎn)生嚴重的同頻干擾。
假設直放站輸出 功率10W,一般三階互調40dBc,三階互調實(shí)際輸出電平(0dBm),如施主基站使用80、84兩個(gè)載波,三階互調信號就回落在76和89兩個(gè)載波 上,通過(guò)17dBi的天線(xiàn)向外發(fā)射,那么在業(yè)務(wù)天線(xiàn)前方使用76和89載波的基站就會(huì )受到不同程度的同頻干擾,造成掉話(huà)率升高,切換失敗率提高等問(wèn)題。
對自身上行信號的影響
直放站下行功放產(chǎn)生的雜散和互調信號通過(guò)直放站內部的雙工器進(jìn)入上行信道,如果此信號過(guò)高就會(huì )嚴重干擾上行信號,造成直放站的覆蓋范圍降低。
如: 直放站的雜散和互調為-36dBm(滿(mǎn)足無(wú)委指標),雙工器的隔離度為70dB,下行功放產(chǎn)生的雜散和互調對上行信道的干擾為-106dBm,再加上直放 站的噪聲系數5dB,噪聲電平達到-101dBm,為保證GSM要求的最小載干比9dB,所需最小上行信號電平應大于-92dB。假如直放站輸出功率每載 波5W(37dBm),手機最大輸出功率2W(33dBm),那么直放站實(shí)際覆蓋距離是下行信號電平為-87dBm,低于此電平值,手機用戶(hù)將會(huì )因為上行 鏈路信噪比不夠而無(wú)法通話(huà)。
為避免產(chǎn)生三階互調,可采用下面的辦法:
(1)選擇適當的頻點(diǎn)組合。拉開(kāi)頻距選用無(wú)三階互調頻道點(diǎn)組工作,使三階互調不會(huì )落在所使用的頻點(diǎn)內;
(2)采用自動(dòng)增益(功率)控制(APC)技術(shù),實(shí)時(shí)減小發(fā)射功率以減低互調電平,使其不至于落入有源器件的非線(xiàn)性區。
(3)提高收信機前端的選擇性,抑制干擾信號;改善收信機輸入級的線(xiàn)性度 ,提高互調抗拒比;提高功放的選擇性。
在GSM網(wǎng)絡(luò )中引入直放站設備控制小區無(wú)線(xiàn)覆蓋范圍,協(xié)調好全網(wǎng)的頻道干擾,在工程的設計和建設當中,應根據工程的具體情況選擇適當的抗干擾方法(如設備的選型、網(wǎng)絡(luò )結構的優(yōu)化調整)。
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