多系统合路系统分析

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多系统合路系统分析

多系统合路类型

单个运营商多网合路系统，如：GSM/TD-SCDMA/WLAN，一般新建室内覆盖站点和原GSM室内覆盖站点改造需要考虑的共站的互干扰情况。因为这类系统所需要接入的系统相对较少，互干扰情况相对简单，可以采用多网合路器直接进行合路。

多个运营商多网合路系统，如：GSM/CDMA/PHS/WCDMA/TD-SCDMA/WLAN，特殊建设的室内覆盖站点如：会馆、地铁、机场等室内覆盖的重点和热点区域，由于环境限制，众多室内覆盖系统一并建设难以解决天线间互相干扰与有效覆盖等问题，同时这类系统所需要接入的系统相对较多，各系统间的互干扰比较复杂，可以采用多网合路器或者是POI系统进行合路。

1.2 多系统合路互干扰分析

多网合路系统共用基于系统间互干扰理论分析以及验证，干扰分为干扰源产生加性噪声干扰、引起被干扰接收机的阻塞和互调干扰。解决干扰的措施是降低干扰源的功率、采用隔离的方法。常用的隔离方法是空间隔离和增加滤波器隔离。系统应用中，采用MCI(POI)平台进行合路，达到多系统间隔离度的目的。MCI(POI)由电桥和合路器组成，电桥进行制式系统的合路，合路器进行异系统的合路。

1.2.1 互干扰的类型

下图为接收机原理图。

图1 接收机原理图

系统干扰的总体理解就是干扰源对被干扰接收机产生的干扰。干扰从理论上来讲大致可以分为四类：

? 加性噪声干扰：干扰源在被干扰接收机工作频段产生的噪声，包括干扰源的杂散、

噪底、发射互调产物等，使被干扰接收机的信噪比恶化。

? 交调干扰：当多个强信号同时进入接收机时，在接收机前端非线性电路作用下产生

交调产物，交调产物频率落入接收机有用频带内造成的干扰，称为接收机交调干扰。交调干扰主要由三阶交调引起。

? 阻塞干扰：接收微弱的有用信号时，带外的强信号同时进入接收机引起饱和失真所

造成的干扰，称为阻塞干扰。

? ACS邻道干扰：在接收机第一邻频存在的强干扰信号，由于滤波器残余、倒易混频

和通道非线性等原因，引起的接收机性能恶化，称为邻道干扰。

1.2.2 互干扰解决措施

解决干扰的措施是降低干扰源的功率和采用隔离的方法，常用的隔离方法是空间隔离和增加滤波器隔离。

? 降低干扰源的功率，使得两个系统不产生干扰

? 空间隔离，对解决加性噪声干扰和接收机阻塞以及互调干扰都是有效的。隔离的大

小取决于各个干扰需要的最大隔离度

? 对于加性干扰，可以在发射机端增加滤波器，抑制杂散、噪底以及发射互调产物，

降低干扰。

? 对于接收机阻塞、交调干扰，可以在被干扰系统端增加滤波器，抑制带外强信号的

功率，降低干扰。

? 对于接收互调干扰，可以通过网络优化，避免三阶互调产物落入被干扰频段。 室内分布系统间干扰的研究需要考虑干扰源系统和被干扰系统是否同属于一个运营商，这对于系统间干扰解决方法的选取有非常重要的意义，涉及到运营商间协调、工程难度和建设成本等多个问题，以下将据此进行分类描述。 1.2.2.1 干扰源与被干扰系统属于同一个运营商

干扰源与被干扰系统属于同一个运营商的情况下，如果原有覆盖系统所使用无源器件的工作频段包括了新系统的工作频段，则可以采用合路器隔离的方法消除干扰，充分利用原有网络资源，以便经济、快速的完成网络建设；如果原有覆盖系统不能满足新系统的工作频段要求，则需要更换其中的窄带器件，在进行合路器隔离的方法消除干扰，简略图如下：

被干扰基站合路器干扰源基站馈缆室内分布天线 图2 两系统基站共室内分布系统示意

被干扰基站和干扰源基站共室内分布时，为降低网络建设成本，通常采用共天馈的方式，实际上是通过特定的合路器器件将两系统进行信号合并和干扰隔离的，合路器中包含两个滤

波器：

1、与干扰源基站相联的滤波器，对于下行，用于降低发射机的带外杂散干扰；对上行来说，用于滤除对干扰源接收机来说是干扰的带外信号，这些干扰信号频点集中在被干扰系统的下行频段。

2、与被干扰基站相联的滤波器，用于滤除对被干扰基站接收机来说是带外的阻塞干扰信号，这些干扰信号频点集中在干扰源系统的下行频段，同时用于降低发射机的带外杂散干扰。

1.2.2.2 干扰源与被干扰系统属于不同运营商

干扰源与被干扰系统不属于同一运营商时，应坚持首先考虑协调的原则。在保证网络质量的前提下，工程难度、成本以及业主意见也是值得考虑的，运营商间同各协调可达成协议的话，采用共室内分布系统或者对干扰源进行改造，将会是双赢的局面。

如果运营商间协调不一致，只能单方面对被干扰基站进行调整。建议采取如下方案： ? 被干扰基站加装滤波器方案

单方面给被干扰基站加滤波器可以解决阻塞干扰问题，如果系统间存在杂散和交调干扰，则需要采取其他方式规避干扰。

? 干扰源与被干扰系统分天馈方案

分天馈系统时，除了被干扰系统加装带通滤波器规避阻塞干扰，其他干扰形式就必须依靠天线间的空间距离来增加系统间隔离度，实际场景中主要是水平隔离。通过理论分析和测试确定的系统间隔离度要求，加上两系统室内天线的增益，可以计算出规避干扰对空间隔离的要求。

目前国家无委电磁辐射安全标准中对室内分布系统天线口的发射功率有具体的要求（一般天线口发射功率<15dBm），因此实际上两系统收发设备间的干扰分析应该以此为基础（不应以满功率发射时的干扰分析为准）。

空间隔离结合加装滤波器方式可以基本解决一般的互干扰问题，但是变更覆盖天线的位置必然会影响规划的覆盖效果，因此我们建议尽量通过运营商间的协调对干扰源和被干扰系统双管齐下进行处理，解决干扰问题。

1.2.3 系统间隔离度要求

共用天馈系统的各通信系统，需采用合路器满足多系统隔离要求。 以下给出了理论上共室内分布系统中各系统间的隔离度要求：

隔离度要求 WCDMA GSM DCS CDMA GSM 35 DCS 43 50 CDMA 79 60 60 PHS 70 68 68 74 WLAN 80 80 80 80 TD 62 34 42 77 PHS WLAN 80 80 80 [说明]： 1、虽TD在室内覆盖中可能采用单通道分别覆盖不同楼层的方式，但是设备本身的灵敏度是没有变化的，因此干扰分析依然以协议规定的-110dBm灵敏度为基础。

2、室内分布系统中的主要干扰源来自PHS和WLAN设备，通常在楼层中与其他系统合路，因此干扰信号会经过一定的衰减才到达被干扰设备。根据工程经验，各系统间隔离度最大保证80dB已经足够。

1.2.4 系统间隔离距离要求

TD-SCDMA可能与不同的系统共室内分布，那么其他不共分布系统但是共室内的系统，就需要与TD-SCDMA系统覆盖天线保证一定的隔离距离以规避干扰，具体要求如下：

天线口发射功率15dBm时，考虑全向天线增益3dBi，理论上需要的隔离距离如下：

隔离距离要求(m) WCDMA GSM DCS CDMA PHS WLAN GSM 有距离即可 DCS 有距离即可 有距离即可 CDMA 4.5 1 1 PHS 7 9 5 >10 （实际干扰很小） WLAN >10 >10 >10 >10 >10 TD 1.5 有距离即可 有距离即可 3 >10 >10 可以看出，TD系统与PHS和WLAN系统的隔离要求较高，与WCDMA，GSM，DCS，CDMA的隔离要求较低。不过结合现实情况考虑，在我们分析的系统中没有一个可能是属于单独运营的，比如中国移动可能建设TD（WCDMA）/GSM/DCS/WLAN共室内分布，中国联通建设CDMA/GSM/DCS共室内分布，中国电信或者网通建设WCDMA（TD）/PHS/WLAN共室内分布。因此室内分布系统中的每个信源的发射信号都经过了一个合路器的通带滤波之后再进入覆盖天线系统，其带外杂散水平相应的都降低了一定程度。因此实际情况下对隔离距离的要求非常低。

根据实际工程经验，我们建议：理论情况下隔离要求很高的系统保证与其他系统的全向天线间水平距离保证在2~3m左右即可。如果各室内分布系统中的合路器隔离度指标好，隔离距离要求还可以继续降低。

1.3 多系统合路的系统设计

在多网合一室内分布系统设备满足各系统频段、合路器满足互干扰隔离的前提下，共室内分布需要考虑容量和覆盖的问题，如下：