集约化室内覆盖多系统间干扰问题和组网方式的研究分析

黄峰　严佩敏

摘 要：从集约化室内覆盖多系统间的干扰分析出发，得出一系列多系统共存时抑制干扰需要的隔离度要求。并对收发合缆和收发分缆、一级合路和多级合路的组网方式进行对比，得到实现集约化无线室内覆盖的理论基础。

关键词：室内覆盖 集约化 干扰分析 组网方式

中图分类号：TN915 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2013）006-106-02

1 引言

近年来，无线新技术快速发展，室内分布系统需要接入的无线系统类型也在不断增加，在一些大型的公众建筑物，比如机场、火车站、地铁、地标性建筑、运动场馆等，不同运营商共建共享室分系统成为一种趋势，而在建设过程中，多系统间的干扰问题一直存在。

共建共享即集约化建设，又称POI（Point Of Interface）多系统接入方式，通过多系统合路平台实现多制式、多频段的通信系统共用室分系统。集约化分布系统的推进和实施，对室分系统行业的发展，有诸多重要意义。

2 干扰分析

集约化分布系统首先要解决的是不同系统在同一套天馈线系统中的干扰问题。系统间的干扰从机理上主要分为以下的三类：

（1）热噪声的增加；

（2）发射杂散的干扰，分为同频干扰，临频干扰和互调干扰，其它系统的下行信号造成本系统频带内的噪声功率提高，从而降低系统灵敏度；

（3）接收机阻塞，其它系统的下行信号功率较强，虽在本系统的频带外，但降低了接收机灵敏度。

下文对这几种干扰信号分别进行阐述。

2.1 热噪声的增加

任何一个发射机即使未加调制信号，其输出的信号除了主载波之外，还会伴有带外噪声，噪声的频谱可以延续得非常宽，此类噪声称之为宽带噪声，它随着频率的升高而逐步降低。任何一个系统的发信宽带噪声输出必然会影响其他系统的接收性能，对于3G 系而言，所有信号均以伪随机码呈现，因此，可将发信机噪声的影响，归结为宽带增加的允许值。根据接收机灵敏度的衰减程度来计算各个系统的最大干扰容限。

接收机灵敏度衰减定义为：

其中：

经计算可得到表1数据，在接收机灵敏度不同衰减值时的接收机灵敏度。

表1 接收机灵敏度

2.2 杂散干扰分析

发信机的杂散辐射是指用标准信号调制时在除载频和由于正常调制和切换瞬态引起的边带以及邻频以外离散频率上的辐射。由于滤波器具有带外频率的抑制作用，所以杂散干扰信号越是偏离原始频带，杂散干扰信号强度就越弱。反之，杂散干扰信号的频带离开标准信号越近，杂散干扰的强度就越强。由于发射机输出的信号源一般都是大功率信号，但是从接收机发射的基站上行信号功率普遍较弱，发射信号的杂散干扰经过衰减后强度就可能与邻频的上行信号强度相当，因此就会对标准信号的上行造成杂散干扰，对正常的通信质量产生影响。

干扰确定的分析方法是针对某些特定的干扰分析的场景，计算并且求解干扰评估方程：

f是考虑的频率，是产生干扰的发射机在频率f上的发射功率，是在频率f上发射机和接受机之间的最小耦合损耗， 是在频率f上可接受的最大干扰电平。

基本的计算步骤为：

（1）根据相应规范，查找带外杂散功率。

（2）折算到受干扰系统接受带宽内功率。

（3）比较受干扰系统最大容许干扰强度。

（4）得出相互间需要的系统隔离度要求。

2.3 阻塞干扰分析

阻塞干扰指的是接收机收到的干扰基站发射的在标准信号频带外的干扰信号。干扰信号即使强度微弱，但在经过接收机的电平放大器后，也会影响到系统的正常工作。同理各系统间存在但可能会引起阻塞干扰的还是TETRA对C网， C网对G网以及3G对3G系统，其它系统间由于频带相距甚远，而如果系统采用了上、下行分缆覆盖方式，而BTS的各项指标基本相当，干扰经过了线路损耗及POI和空间隔离，所以只要保证了3G对3G系统的干扰即可保证其它系统间的阻塞干扰不会形成有效。

从一系列分析计算和工程经验可以得知，在多系统共存一套分布系统时，系统合路设备的阻塞电平值需要大于接收机收到干扰信号的功率，满足此条件系统即可工作正常。

2.4 互调干扰分析

互调干扰是由系统中非线性器件的特性产生的，当有多个不同频率的信号经过非线性电路系统时，就会产生互调失真，其中二阶和三阶的互调产物幅度最大。二阶产物模型F1+F2、F1-F2，如两系统频率相差较大，可以不考虑；三阶产物模型2F1盕2/2F2盕1或F1+F2-F3因其频率最接近接受信号频段，故对通信质量影响最大；三阶以上的互调产物幅度均较小，对通信质量影响甚微，可以忽略不计。在集约化多系统合路覆盖工程中，选用的无源器件需要满足互调干扰指标，并对频率规划进行计算，同时从POI的互调指标要求上进行考虑，并给系统保留了更大的余量，则系统中的互调干扰就可得到有效抑制。

3 集约化系统组网方式分析

为了最大限度地减少干扰信号对系统的影响，满足杂散、阻塞、互调干扰的隔离度需求，我们考虑了两条途径：

（1）对POI设备系统结构进行调整，合理配置滤波器、环行器、电桥等，对不同系统间提供足够的隔离度的同时，减少信号插损。

（2）对分布系统结构进行调整，从收发合缆到收发分缆，从POI一级合路到多级合路，提供空间隔离度、减少直接干扰的同时又可以平衡不同信号源设备、上下行的功率。

3.1 收发合缆和收发分缆

“收发合缆”的分布系统上行和下行共享一套分布系统。不同系统的上下行信号接入到POI，在POI后端是收发共用的分布天馈系统。

“收发分缆”的分布系统上行和下行是物理上完全独立的两套系统。不同系统的下行信号接入到下行POI，再从POI到下行分布系统发射天线口，最后通过空间链路损耗到相应的移动台；不同系统的移动台发出的上行信号通过空间链路损耗，再通过接收天线和上行链路到上行POI最后到相应基站的接收端。

将上述这两种方式进行对比，得出结论如表2。

通过干扰分析计算结果得知，系统采用了“收发分缆”的覆盖方式，为系统提供了额外的空间隔离度，对杂散干扰起到了很到的抑制作用。

3.2 一级合路和多级合路

根据不同的接入系统以及各系统功率匹配的要求，我们需要分级考虑合路方式，出于以下原因：

（1）对各接入系统而言，因制式、频段、设备等各不相同，覆盖指标也各不相同。

（2）各接入系统信号源、有源设备输出功率差异。

（3）不同频段信号在分布系统以及自由空间中的传输损耗差异。

考虑到以上诸多因素，我们将POI合路方式分为一级、二级、三级合路等。

对于多级合路，组合的方式可以根据实际需要分别设计选取，但要符合以下几个原则：

（1）必须满足各类干扰的隔离度需求。

（2）尽可能降低合路插损。

（3）根据系统特性选择合适的合路位置。

多级合路方式的应用，对不同系统的功率匹配、链路平衡有着至关重要的作用，间接地带来了各系统设备设计的灵活性、多种覆盖需求的实现等。

4 结束语

本文从集约化室内覆盖多系统间的干扰分析出发，得出了一系列多系统共存时抑制干扰需要的隔离度要求。并对收发合缆和收发分缆、一级合路和多级合路的组网方式进行了对比，得到了实现集约化无线室内覆盖的理论基础。

参考文献：

[1] 薛飞扬.室内分布系统概述[J].邮电设计技术，2004（11）：17-22.

[2] 耿建平.多系统共用分布系统的干扰分析[J].电信工程技术与标准化，2009（7）：86-90.

[3] 王敬，邹琴晴.五网合一室内分布系统隔离度分析[J].通信与信息技术，2007（4）：82-85.

[4] 蔡杰，王德东.综合室内覆盖系统中干扰分析[J].移动通信，2008（3）：96-99.