《2022年通信网络-DTV与移动通信共用天馈系统的干扰分析与解决方案 .pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年通信网络-DTV与移动通信共用天馈系统的干扰分析与解决方案 .pdf（8页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、DTV 与移动通信共用天馈系统的干扰分析与解决方案浙江三维通信股份有限公司周亚良摘要在 DTV 和移动通信系统共用天馈系统时，需要考虑如下问题：杂散干扰，互调干扰，阻塞干扰。只要解决杂散干扰的问题，互调干扰和阻塞干扰自然得到解决。关键词： DTV ，移动通信，天馈系统，解决方案一、概述DTV 的应用频段为VHF （174 230MHz ） 、UHF （470838MHz ）及 L-band ，最佳的应用频段为UHF 。根据我国目前的无线频率分配规划，数字地面电视与中国移动、中国联通、中国电信 /网通的移动通信系统CDMA800 、GSM900、DCS1800 以及即将建设的WCDMA 、TD-
2、SCDMA系统的工作频率如表1 所示：二、干扰类型与避免干扰的原则在 DTV 和移动通信系统共用天馈系统时，需要考虑如下问题：杂散干扰，互调干扰，阻塞干扰。研 究 表 明 ， 只 要 解 决 杂 散 干 扰 的 问 题 ， 互 调 干 扰 和 阻 塞 干 扰 自 然 得 到 解 决 。 由 于ETSIEN300.744 的杂散抑制和互调抑制采用相同的指标，故按照发射载波边带杂散辐射相同的分析方法。为了克服干扰，则需要遵守三条准则：（1）从干扰基站到被干扰基站的寄生辐射信号强度应比它的接收噪声限低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；（3）受干
3、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。三、 DTV 与各系统的杂散、互调干扰分析ETSIEN300.744 介绍， DTV信号在中心频率8MHz时的杂散及互调发射抑制约45dB（ 2k名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 8 页 - - - - - - - - - 模式） 、 53dB （8k 模式）， 据此分析， 在中心频率 20MHz时的杂散及互调发射抑制应为65dB（2k 模式） 、73dB（ 8k 模式） 。1TV 与中国联
4、通CDMA 系统的干扰（1）同频干扰分析目前数字电视频段为470860MHz ，数字电视信号落入CDMA800上行接收频带内，与CDMA800下行只差10MHz 的频率，这样肯定会对CDMA800 产生严重的干扰，而且无法克服。在这种情况下，DTV 频率规划需采用2149 频道。（2）杂散、互调干扰分析下面以 49 频道（806MHz ）为例计算系统之间的干扰。其中 DTV 系统为 2k 模式，在 CDMA上行频段的杂散及互调为65dBc/8MHz ；DTV 发射功率50W（47dBm） ；CDMA 系统基站底噪为 109dBm 。数字电视信号的载波带宽为7.6MHz, 大于移动通信系统的载波
5、带宽，对其它系统的干扰功率只是其总功率的一部分；带宽转换因子计算公式如下: 10*log(BW/7.6MHz) 因此，数字电视信号对各通信系统的带宽转换因子如下：CDMA ：-7.9；GSM ：-15.8；DCS1800：-15.8； PHS：-14；WCDMA ：-1.8；TD-SCDMA ：-6.7。DTV发 射 功 率 的 频 带 外 杂 散 信 号 强 度 ， DVB的 发 射 功 率 带 外 杂 散 抑 制 18（dBm/8MHz ）CDMA 系统能允许的最大杂散干扰，CDMA 接收机底噪接收噪声门限余量119 （dBm）DTV 发射机信号在CDMA 频段的电平强度 （经过双工器）
6、， DTV 发射杂散信号强度CDMA滤波器带外抑制(40dB) 58（dBm）隔离余量，经过接收器滤波后的信号强度-接收杂散门限带宽转换因子54.9dB （3）阻塞干扰分析假若DTV发射功率及输出功率50W ，CDMA规范中规定了接收机的抗带外阻塞指标：（-100kHz f805MHz ） 8dBm。CDMA 阻塞干扰指标DTV 的发射功率系统之间的隔离度可得系统之间的隔离度为39dB。这是系统能达到39dB 的隔离度就可以避免阻塞干扰，一般杂散、 互调干扰所要求的隔离度大于阻塞干扰的隔离度，满足杂散和互调干扰，阻塞干扰名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - -
7、- - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 8 页 - - - - - - - - - 肯定能满足。（4）与 CDMA 系统隔离度解决方案及结论系统隔离度大于55dB 以上，系统的各种干扰得到解决。DTV 与 CDMA800 系统共网， DTV 采用频率应低于805MHz ，即 49 频道以下。采用隔离度大于55dB 以上的合路器增加系统隔离，避免干扰。如果两系统共站址，天线之间需要55dB 的隔离度，距离计算如下。根据垂直隔离公式：Iso 28.040lg10(d/ ) 则两系统的天线垂直隔离距离为：d 1.8m。根据水平隔离公式：Iso
8、 2220lg10(d/ )(GTX GRX) 则两系统的天线水平隔离距离为：d 9m。结论：在频率低于805MHz 的 DTV 网络系统中， DTV 与 CDMA 系统室内覆盖系统可以共用天馈系统，系统隔离度易于实现。2TV 与 GSM900 系统的干扰（1）杂散和互调干扰国家无委对杂散信号的要求如下：干扰信号在GSM 接收机带内的杂散小于-67dBmW ，GSM900 接收机底噪为117dBm。可得：GSM 接收底噪门限，GSM 接收机底噪接收噪声门限余量127（dBm）隔离余量，经过接收器滤波后的信号强度-底噪门限带宽转换因子44dB （2）杂散干扰杂散干扰的计算类似于CDMA 网络的计
9、算，一般只要杂散和互调能满足要求，阻塞干扰肯定能满足，这里不再分析。（3）与 GSM900 系统隔离度解决方案及共网结论系统隔离度大于40dB 以上，系统的各种干扰得到解决。采用隔离度大于40dB 以上的合路器，可实现与GSM900 共网。如果两系统共站址，天线之间需要43dB 的隔离度，距离计算如下。根据垂直隔离公式：Iso28.040lg10(d/ ) 则两系统的天线垂直隔离距离为：d0.9m。根据水平隔离公式：Iso2220lg10(d/ )(GTX GRX) 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理
10、- - - - - - - 第 3 页，共 8 页 - - - - - - - - - 则两系统的天线水平隔离距离为：d2.3m。结论： DTV 与 GSM900 室内覆盖系统可以共用天馈系统。3DTV 与 WCDMA系统的干扰（1）WCDMA指标概述第三代移动通信WCDMA 系统频率采用2000MHz 频段，载波带宽为3.84MHz ； 频率与 DTV的频率相距较大，网络之间的干扰比较小，系统隔离要求也相应降低。WCDMA系统为自干扰系统，其覆盖与容量密切相关，在链路预算中就表现为干扰余量的引入；干扰余量的定义为（No+Io ）/No,表示 WCDMA系统自身的干扰使背景噪声提高的程度；对于
11、反向链路，不同的负载水平对应不同的干扰上升。对于前向链路，负载与干扰的关系同样存在， 但难以进行理论计算，需要通过仿真确定；在链路预算中干扰余量的取值由系统的设计容量要求决定。WCDMA接收机灵敏度接收机背景噪声接收机要求的C/I 接收机背景噪声=-174+接收机噪声系数10log （3.84106 ）接收机要求的C/I接收机的Eb/No10log （数据业务速率/3.84 106）同时需要考虑干扰余量小区负荷干扰余量10log （1/（1设计负荷）WCDMA语音业务接收灵敏度计算为接收机噪声系数：5dB；接收机背景噪声：105.2dB；接收机 Eb/No：5.5dB；接收机的C/I： 19.
12、5dB；接收机灵敏度：124.7dBm。（2）DTV 对 WCDMA的杂散、互调干扰分析假设 DTV 在 WCDMA 频段的杂散及互调发射抑制为70dB， WCDMA 接收底噪为 103dbm，DTV 发射功率为50W。DTV发 射 功 率 的 频 带 外 杂 散 信 号 强 度 ， DVB的 发 射 功 率 带 外 杂 散 抑 制 23（dBm/8MHz ）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 8 页 - - - - - - - - - WCDMA系统能允许的
13、最大杂散干扰，WCDMA接收机底噪接收噪声门限余量113（dBm ）DTV发射机信号在WCDMA频段的电平强度（经过双工器），DTV发射杂散信号强度WCDMA滤波器带外抑制(60dB) 63（dBm）隔离余量，经过接收器滤波后的信号强度-接收杂散门限带宽转换因子48.2dB （3）与 WCDMA 系统隔离度解决方案及共网结论系统隔离度大于39dB 以上，系统的各种干扰得到解决。采用隔离度大于39dB 以上的合路器，可实现与WCDMA共网。如果两系统共站址，天线之间需要39dB 的隔离度，则两系统的天线水平隔离距离为：d3.5m。结论： DTV 与 WCDMA室内覆盖系统可以共用天馈系统。4.D
14、TV 与 TD-SCDMA系统干扰第三代移动通信TD-SCDMA系统采用 TDD 的双工方式， 频率采用 2000MHz 频段， 载波带宽为 1.6MHz 。隔离度要求基本与WCDMA类似，这里不再重点分析，DTV 与 TD-SCDMA共用天馈系统应该是没有任何问题。5.移动通信对DTV 的干扰数字电视信号只有发射机（或Gap-Filler ）至用户方向的下行信号，移动通信不会对发射机名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 8 页 - - - - - - - -
15、- （或 Gap-Filler ）产生干扰，干扰主要表现在移动通信对数字电视终端的干扰。DTV 接收机底噪为，10 log （K TB ）=-105.2dBm 移动通信基站在50MHz-1GHz杂散小于 -36dBc/100kHz ，移动通信基站（以10W 计算）频带外杂散信号强度，移动通信系统的发射功率带外杂散抑制4dBm/100kHz DTV 系统能允许的最大杂散干扰，DTV 接收机底噪接收噪声门限余量115.2（dBm ）移动通信基站在DTV 频段的电平强度（经过滤波器），移动通信杂散信号强度DTV 滤波器带外抑制 (65dB) 61（dBm）隔离余量，经过接收器滤波后的信号强度-接收杂
16、散门限带宽转换因子36dB 由上述可得，移动通信系统对DTV 的干扰比较小，只要能满足36dB 的隔离度就可以避免。实际 DTV 网络中，随着调制方式、纠错码不同，接收灵敏度也不同，当DTV 接收灵敏度提高以后，移动通信对DTV 的干扰将会更小。| 四、 DTV 与移动通信系统共用分布系统方案方案一：移动通信有源设备相同位置合路DTV 有源设备。该方案主要应用于DTV 的覆盖范围于移动通信基本相同的情况，适合于小型建筑物的覆盖。方案二：新增DTV 主干线，根据需要合路DTV 有源设备。在移动通信室内覆盖系统中，部分区域的覆盖目的与DTV 有所不同。移动通信网络中存在名师资料总结 - - -精品
17、资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 8 页 - - - - - - - - - 乒乓效应（ GSM ）和导频污染（WCDMA ）问题，这些区域信号强度正常，但通话质量很差，建设室内覆盖的目的在于增加主服务小区，保证系统的通话质量。对这些区域很可能DTV 的信号已覆盖，没有必要再建设DTV 室内覆盖系统。特别是高层建筑物，室内的DTV 信号基本正常，只需覆盖底层和电梯，也就是说，当DTV覆盖范围与移动通信不同时，采用本方案，对需要覆盖的区域增加室内覆盖系统。方案三：以DTV 覆盖为主导，兼
18、顾移动通信的覆盖。此方案主要应用于DTV 网络采用16QAM 或 64QAM 调制方式，在机顶盒要求的接收门限特别高的情况下， 需要电平高于移动通信的电平；此时需要大量调整无源器件及馈线长度及类型，在保证DTV 覆盖的同时兼顾移动通信的覆盖。1本方案要点：根据 DTV 特点考虑覆盖方案；兼容移动通信的覆盖，节约系统投资；充分利用原有移动通信的投资。2三种方案的综合比较，如表4。五、 DTV 与移动通信共用室内覆盖系统工程实施1 移动通信室内覆盖系统目前大多采用直放站或微蜂窝作为信源覆盖，DTV 系统与移动通信系统合路之前需要作如下准备。(1)准备多频合路器或POI 单元，必需满足系统之间隔离度
19、的指标。(2)利用已有天馈系统，计算各区域覆盖电平，确定DTV 系统的发射功率。(3)检查无源器件是否满足DTV 频段要求，否则应更换相应宽频无源器件。2 我们同时需要考虑以下问题。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 8 页 - - - - - - - - - (1)网络系统之间的干扰，根据上述计算，DTV 与移动通信要达到一定的隔离度才能避免干扰，所以在工程安装设计时，需要经过合理的计算、调测、测试避免网络间的干扰。(2)无源器件工作频率，目前，无源器件工作
20、频率要涵盖CDMA 、 GSM900、DCS1800、3G 与 WLAN等工作频段， 即无源器件与天线均应满足的工作频段为8242500MHz 。DTV工作频率不在无源器件的频率范围之内，从而需要更换无源器件，增加工程的难度和进度。(3)功率损耗差异问题，DTV 与移动通信共用分布系统后，由于DTV 与各系统如GSM、DCS、WCDMA与 WLAN 工作频段不同，导致馈线损耗、无线传输、折射绕射能力差异较大，造成各系统的发射有所不同，需要根据实际情况合理分配DTV系统功率；一般DTV因频率较低，损耗较小，DTV发射机或直放站应采用与移动通信相同功率或更小功率的设备。(4)接收灵敏度不同，DTV
21、 与移动通信系统相比而言，DTV 采用不同的标准、不同的系统参数，接收机的灵敏度区别较大；与移动通信共用分布系统后，需要严格计算功率，并预留足够的余量，便于DTV 网络系统参数的改造升级。(5)合路器插损问题，由于系统合路时必定会加入双频或多频合路器，该器件的引入会造成原移动通信系统信号功率损失，造成覆盖范围的缩小；因此系统应尽量选择插入损耗较小的合路器，避免对原移动通信覆盖效果的影响。来源： http:/ - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 8 页 - - - - - - - - -