直放站的噪声系数和互调干扰对gsm网络的影响及解决方法

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1、直放站的噪声系数和互调干扰对GSM网络的影响及解决方法南京解放军理工大学通信工程学院无线通信系马俊峰   移动通信系统中使用直放站可以经济、迅速、有效的填补盲区，改善网络质量，给运营商带来可观经济效益，因此在网络中得到广泛的应用。但是直放站本身是有源设备，它自身的噪声系数和产生的杂散、互调信号如果控制不好会对网络产生干扰，降低网络的质量，严重时会造成系统瘫痪。为了保证网络运行质量，需要在设计过程中合理使用，并通过网络优化工作，将影响降低到合理的范围内。   一、直放站的噪声系数对GSM网络的影响及解决方法   直放站的噪声系数对施主基站的影响，主要表现在直放站的上行噪声引入施主基站，从而降

2、低施主基站接收机的接收灵敏度，减小了施主基站的覆盖范围，甚至引起掉话率和误码率的上升。   1影响分析   直放站是有源设备，直放站内部有较多非线性有源器件，性能较好的直放站上下行的噪声系数都应小于5dB，下面就以以此值作为讨论的条件。   首先介绍两个概念：KT(热噪声密度)和EDoPL(有效路径损耗)。   KT(热噪声密度)为设备内部电子热运动引起的噪声，是所有设备都固有的，它只和温度有关。   K为波滋曼常数，T为绝对温度。   如在温度为17℃时，KT(热噪声密度)为：－174dBm/Hz。   EDoPL(有效路径损耗)就是指基站输出口到直放站的输入口的总的路径损耗，无论信号是

3、通过空中传播或通过光纤传输。如下图中：   EdoPL=OUT-IN=40-(-50)=90   直放站的噪声经过放大（直放站的上行增益）和有效路径损耗后进入基站，和基站接收机的噪声叠加就会提高接收机噪声电平。   设直放站的噪声到达基站接收机输入端的等效热噪声电平为Nin，则：   Nin=K*T*B+NFrep＋Grep－EdoPL   K*T:热噪声密度B:系统信道带宽   NFrep:直放站噪声系数Grep:直放站增益   EDoPL：有效路径损耗   设基站接收机等效热噪声电平为Nbts,则：   Nbts＝K*T*B+NFbts   K*T:热噪声密度B:系统信道带宽   NF

4、bts：基站接收机噪声系数   基站接收机等效热噪声电平升高ROT（RaiseOverThermal），则   ROT=10Log【（10Nin/10+10Nbts/10）/10Nbts/10】   设基站噪声注入裕量NIM(NoiseInjectionMargin)，则   NIM＝10Log（10Nbts/10/10Nin/10）   可得：   ROT=10Log（1＋10-NIM/10）   例一：设EDoPL为90dB,直放站增益设为90dB（设此时直放站下行输出功率和基站一样），直放站和基站的噪声系数5dB，为保持上下行链路平衡，上下行增益设置一样。利用前边的公式可以得出:  

5、 ROT=3dB   结论：直放站的引入使基站噪声电平提高3dB，接收机灵敏度降低3dB，施主基站覆盖范围缩小20－30％，同样直放站的覆盖范围也要相应减小。   例二：设EDoPL为90dB,直放站增益设为85dB（直放站下行输出功率比基站小5dB），直放站和基站的噪声系数5dB,为保持上下行链路平衡，上下行增益设置一样。利用前边的公式可以得出:   ROT=0.8dB   结论：直放站的引入使基站噪声电平提高0.8dB，接收机灵敏度降低0.8dB，施主基站覆盖范围缩小较少。   2解决方法   通过以上两例可以看出，影响上行输出噪声功率的因素有两个：噪声系数和整机功率。当直放站增益设置

6、比有效路径损耗小时，直放站躁声系数对基站的影响比较小（如果在此基础上再留10dB左右的余量，直放站对基站影响将会更小：<0.3dB）。选择噪声系数尽可能小的直放站，合理调整直放站的增益，严格控制直放站的发射功率，才能避免上行躁声给网络带来的不利影响。   二、直放站的互调干扰对GSM网络的影响及解决办法   互调干扰是指几个不同频率的信号通过非线性电路时，会产生与有用信号频率相同或相近的频率组合，而对通信系统构成的一种干扰。根据IS95规范和国家无委的检测标准，GSM直放站产生的杂散和互调信号在9KHz-1GHz时小于-36dBm，在1GHz-12.75GHz时小于-30dBm。   1影

7、响分析   在移动通信系统中，互调产生的原因有三方面：发信机互调、接收机互调和外部效应引起的互调。   直放站的杂散和互调的产生主要来自于直放站内部的功放模块。发射机互调是由于直放站在多个发信机（载波）同时工作时，因合路器系统的隔离度不够而导致信号相互耦合，干扰信号侵入发射机末级功率放大器，从而与有用信号之间合成互调产物，并随有用信号发射，造成干扰。接收机互调主要是由高放级及第一混频级电路的非线性所引起。外部效应引起的互