多网基站共址方案建议

chenghu7229

目录一.    概述... 2二.    多网共存方案分析... 21.    主要依据... 22.    现阶段运营系统及频率分布... 23.    各系统之间的干扰分析... 33.1.     工程中需考虑的干扰类型... 33.2.     各主要通信系统有关发射机杂散、接收机阻塞的参数指标... 43.3.     国家规定的CDMA800基站的设备入网技术要求... 43.4.     根据国家规定的设备入网指标算出的各通信系统共址隔离度要求... 53.5.     根据华为设备入网指标算出的实际应用值... 73.6.     根据中兴设备入网指标算出的实际应用值... 83.7.     根据MOTO设备入网指标算出的实际应用值... 93.8.     小结... 10三.    关于CDMA2000的隔离度考虑... 111.    国家规定的CDMA2000基站的设备入网技术要求... 112.    根据国家规定的设备入网指标算出的各通信系统共址隔离度要求... 12 一.概述为了深入贯彻落实科学发展观以及建设资源节约型、环境友好型社会的要求，节约土地、能源和原材料的消耗，保护自然环境和景观，减少电信重复建设，提高电信基础设施利用率，工业和信息化部、国务院国资委决定大力推进电信基础设施共建共享，并与2008年10月06日发布了《关于推进电信基础设施共建共享的紧急通知》(工信部联通【2008】235号)。中国电信新疆分公司积极响应该建议，并就郊区塔站多系统共址建设可能出现的系统间干扰问题提供了本分析报告，供相关各方参考。二.多网共存方案分析1.     主要依据(1)YD/T  1365-2006，《2GHz TD-SCDMA数字蜂窝移动通信网无线接入网络设备技术要求》；(2)YD/T  1552-2007，《2GHz WCDMA数字蜂窝移动通信网无线接入网络设备技术要求（第一阶段）》；(3)YD/T 883-1999，《TDMA数字蜂窝移动通信网基站子系统设备技术要求及无线指标测试方法》(4)YDC 014—2008，《800MHz CDMA 1X数字蜂窝移动通信网设备技术要求：基站子系统》；(5)部分厂家的设备性能指标。2.     现阶段运营系统及频率分布考虑到现阶段工程实施的情况，典型的郊区塔站将可能面临3个运营商的6套系统，分别为：中国移动    GSM900M和TD-SCDMA 2G（新疆移动仅乌鲁木齐建有1800M网络，且在市区）中国联通    GSM900M和WCDMA 2G中国电信    CDMA800M和 CDMA2G(暂无)            即每个运营商都有2套系统，下面分别讨论不同系统天线在塔站应用中的垂直隔离度问题。3.     各系统之间的干扰分析3.1.          工程中需考虑的干扰类型由于各系统需要共址建设，为了保证各系统间不至于互相影响，需要对各系统间的干扰情况进行分析。从形成机理的角度，系统之间的干扰可以分为杂散辐射、接收机互调干扰和阻塞干扰（由于一般系统之间的间隔频率可以大于工作带宽数倍，所以系统间一般不容易出现邻频干扰）。(1)杂散辐射（Spurious emissions）由于发射机中的功放、混频、滤波等部件工作特性非理想，会在工作带宽以外很宽的范围内产生辐射信号分量（不包括带外辐射规定的频段），包括电子热运动产生的热噪声、各种谐波分量、寄生辐射、频率转换产物以及发射机互调等。3GPP将该部分信号通归为杂散辐射，因为其分布带宽很广，也有文献称为宽带噪声（Wideband Noise）。邻频干扰和杂散辐射不同，邻频干扰中所考虑的干扰发射机泄漏信号指的是被干扰接收机所处频段距离干扰发射机工作频段较近，尚未达到杂散辐射的规定频段的情况。(2)接收机互调干扰包括多干扰源形成的互调、发射分量与干扰源形成的互调（TxIMD）、交叉调制（XMD）干扰3种。多干扰源形成的互调是由于被干扰系统接收机的射频器件非线性，在两个以上干扰信号分量的强度比较高时，所产生的互调产物。发射分量与干扰源形成的互调是由于双工器滤波特性不理想，所引起的被干扰系统的发射分量泄漏到接收端，从而与干扰源在非线性器件上形成互调。交叉调制也是由于接收机非线性引起的，在非线性的接收器件上，被干扰系统的调幅发射信号，与靠近接收频段的窄带干扰信号相混合，将产生交叉调制。(3)阻塞干扰阻塞干扰并不是落在被干扰系统接收带宽内的，但由于干扰信号功率太强，而将接收机的低噪声放大器（LNA）推向饱和区，使其不能正常工作。由于互调干扰主要出现在：有两个以上不同的频率作用于非线性电路或器件时，将由这两个频率互相调制而产生新的频率，若这个新频率正好落于某一个信道而被工作于该信道的接收机所接收，此时构成了对接收机的干扰。本报告考虑的共址建设的多个系统只是共用铁塔、机房等公共设施，收发信机间并不共用电路或器件，所以不会发生系统之间的互调。而且，互调干扰产物与各频率分配有关，可以通过频率规划（所分配频段内的频率微调）避免互调产物落在被干扰系统内。所以本报告暂未考虑互调干扰，重点分析杂散干扰和阻塞干扰，并且按照两者中受限的一个确定共址方案；由于基站发射功率大、接收灵敏度高，且相互之间多为视距，所以本报告中多系统共址时主要考虑基站与基站之间的干扰。3.2.          各主要通信系统有关发射机杂散、接收机阻塞的参数指标为了避免异系统干扰导致接收质量问题，一般要求不同系统收发天线之间的耦合损耗大于发生干扰的门限，该耦合损耗就是隔离度。考虑到不同型号、厂家、批次的设备在干扰抑制指标和滤波性能上都可能存在差异，一般在规划设计中主要按照标准要求值核算隔离度，以保证达到标准要求的设备都可以满足本报告设计场景下的共存。按照ETSI（GSM）、3GPP2（CDMA）、3GPP（WCDMA）标准中的要求，目前各主要通信系统有关杂散干扰抑制和灵敏度的参数指标（频率范围，输出功率，灵敏度等）如下：网络名称基站发，移动台收基站收，移动台发基站杂散要求接收机阻塞电平中国移动GSM900935～954MHz890～909MHz-80dBm/3.84MHz8dBm中国移动DCS18001805～1815MHz1710～1720MHz-80dBm/3.84MHz0dBm中国移动TD-SCDMA2010～2025MHz2010～2025MHz-98dBm/100kHz-15dBm，GSM系统为16dBm中国联通GSM900954～960MHz909～915MHz-80dBm/3.84MHz8dBm中国联通DCS18001840～1850MHz1745～1755MHz-80dBm/3.84MHz0dBm中国联通WCDMA2110～2170MHz1920～1980MHz-98dBm/100kHz-15dBm，GSM系统为16dBm中国电信CDMA800870～880MHz825～835MHz见表2.2.3-1-13dBm注：GSM系统的杂散要求指标是按照3GPP TS 05.05 v8.20.0标准取定的，高于我国原邮电部行业标准YDT883-1999要求。按照以上的指标，可以对不同系统之间的隔离度要求进行计算；以下主要分析中国电信CDMA800MHz与其他系统之间的隔离度要求。3.3.          国家规定的CDMA800基站的设备入网技术要求主要参考中华人民共和国信息产业部科学技术司2008年01月29日发布的YDC 014-2008《800MHz  CDMA1X数字蜂窝移动通信网设备技术要求：基站子系统》。(1)发射机杂散发射限值表2.3.3-1           发射机杂散发射限值|Δf|偏置范围 适用多载波 杂散发射限值备注750kHz-1.98MHz否 -45dBc/30kHz　1.98MHz-4.00MHz 否  -60dBc/30kHz　>4.00MHz 是-36dBm/1kHz9kHz<f<150kHz　-36dBm/10kHz150kHz<f<30MHz　-30dBm/1MHz1GHz<f<12.5GHz针对WCDMA、TD SCDMA4.00MHz-6.40MHz 是  -36dBm/1kHz 30MHz<f<1GHz　6.40MHz-16MHz 是  -36dBm/10kHz  30MHz<f<1GHz　>16MHz 是  -36dBm/100kHz 30MHz<f<1GHz　注：Δf=中心频率 – 最近测量边界频率(f)。对于多载波测试，正Δf=最高载波的中心频率 – 最近测量边界频率(f)，负Δf=最低载波的中心频率 – 最近测量边界频率(f)。　 表2.3.3-2           附加的发射机杂散发射限值测量频率 杂散发射限值备注930MHz-960MHz、1.71GHz-1.92GHz 和3.4GHz-3.53GHz  -47dBm/100kHz移动D、联通D基站接收885MHz-915MHz 和806MHz-821MHz  -67dBm/100kHz(有效值)移动G、联通G基站接收 说明：在发射机杂散发射的测试中，考虑到我国对CDMA和GSM频率分配的实际情况，工作在频段类别0的CDMA 1X基站子系统对GSM基站接收机可能产生影响。为此,在考虑了频率分配的现实情况以及CDMA 1X基站子系统技术的可实现性等因素后，对CDMA 1X基站子系统在GSM 频段内的杂散发射作出了严格的规定，此规定符合国家无委关于CDMA基站杂散发射限值的要求。例如：在 930MHz-960MHz、1.71GHz-1.92GHz等频段低于-47dBm/100kHz，在885MHz-915MHz等频段低于-67dBm/100kHz，这些要求严于3GPP2的要求。(2)基站接收机的接收机灵敏度定义为保持反向业务信道FER为1.0%的情况下基站RF输入端口处测量的最小接收功率。接收机的接收灵敏度应满足：不高于-117dBm。(3)该文档中对基站无具体的阻塞指标，参考根据3GPP标准3GPP2 TSG-C C.S0010,实际工程中应采用各设备厂家提供的入网性能指标。3.4.          根据国家规定的设备入网指标算出的各通信系统共址隔离度要求(1)杂散干扰源被干扰系统杂散指标接收灵敏度(dBm)底部干扰(dBm)接收灵敏度允许恶化量(dB)允许干扰量(dBm)接收带宽(MHz)隔离度(dB)CDMA800针对GSM900≤-67dBm/100KHz-104-1160.5-125.14 0.20 61.1 CDMA800针对GSM1800≤-47dBm/100KHz-104-1160.5-125.14 0.20 81.1 CDMA800针对TD-SCDMA ≤-30dBm/1MHz-110-1060.5-115.14 1.28 28.2 CDMA800针对联通WCDMA≤-30dBm/1MHz-121-1030.5-112.14 3.84 30.0 GSM900CDMA800≤-96dBm/100KHz-117-1080.5-117.14 1.23 32 GSM1800CDMA800≤-96dBm/100KHz-117-1080.5-117.14 1.23 32 TD-SCDMA CDMA800≤-98dBm/100KHz-117-1080.5-117.14 1.23 30.0 联通WCDMACDMA800≤-98dBm/100KHz-117-1080.5-117.14 1.23 30 (2)阻塞干扰源被干扰系统按最大发射功率（dBm/3.84MHz）带外允许阻塞电平(dBm)隔离度(dB)备注CDMA800GSM90043835 　CDMA800GSM180043043 　CDMA800TD-SCDMA 431627 对CDMA无明确要求，参考对GSM要求CDMA800WCDMA431627 GSM900CDMA80043-1356 　GSM1800CDMA80043-1356 　TD-SCDMA CDMA80033-1346 　WCDMACDMA80043-1356 　(3)综合干扰源被干扰系统杂散干扰阻塞干扰隔离度要求(dB)垂直隔离距离(m)隔离度1隔离度2CDMA800GSM90061 35 61 2.2 CDMA800GSM180081 43 81 7.0 CDMA800TD-SCDMA 28 27 28 0.3 CDMA800WCDMA30 27 30 0.4 GSM900CDMA80032 56 56 1.7 GSM1800CDMA80032 56 56 1.7 TD-SCDMA CDMA80030 46 46 0.9 WCDMACDMA80030 56 56 1.7  需要指出的是，上述结果只是根据规范对接收机和发射机的性能要求而提出的一种隔离度计算方法，这种要求是设备至少应满足的要求，而各个厂家的设备在这些指标上往往优于规范的要求，因此最终的隔离要求要比以上结果小。目前，新疆电信CDMA网络采用的设备有三个厂家：华为、中兴、MOTO，下面根据各设备厂家提供的实际性能参数进行详细计算共址隔离度需求。3.5.          根据华为设备入网指标算出的实际应用值说明：表格中的粗斜体指标为厂家设备性能的的实际值。(1)杂散干扰源被干扰系统杂散指标底部干扰(dBm)接收灵敏度允许恶化量(dB)允许干扰量(dBm)接收带宽(MHz)隔离度(dB)CDMA800针对GSM900≤-91dBm/100KHz-1160.5-125.14 0.20 37.1 CDMA800针对GSM1800≤-47dBm/100KHz-1160.5-125.14 0.20 31.1 CDMA800针对TD-SCDMA ≤-88dBm/1MHz-1060.5-115.14 1.28 28.2 CDMA800针对联通WCDMA≤-88dBm/1MHz-1030.5-112.14 3.84 30.0 GSM900CDMA800≤-96dBm/100KHz-1080.5-117.14 1.23 32 GSM1800CDMA800≤-96dBm/100KHz-1080.5-117.14 1.23 32 TD-SCDMA CDMA800≤-98dBm/100KHz-1080.5-117.14 1.23 30.0 联通WCDMACDMA800≤-98dBm/100KHz-1080.5-117.14 1.23 30 (2)阻塞干扰源被干扰系统按最大发射功率（dBm/3.84MHz）带外允许阻塞电平(dBm)隔离度1(dB)CDMA800GSM90043835 CDMA800GSM1800431726 CDMA800TD-SCDMA 431528 CDMA800WCDMA431528 GSM900CDMA800431726 GSM1800CDMA800431726 TD-SCDMA CDMA800331716 WCDMACDMA800431726 (3)综合干扰源被干扰系统杂散干扰阻塞干扰隔离度要求(dB)垂直隔离距离(m)隔离度1隔离度2CDMA800GSM90037 35 37 0.6 CDMA800GSM180031 26 31 0.4 CDMA800TD-SCDMA 28 28 28 0.3 CDMA800WCDMA30 28 30 0.4 GSM900CDMA80032 26 32 0.4 GSM1800CDMA80032 26 32 0.4 TD-SCDMA CDMA80030 16 30 0.4 WCDMACDMA80030 26 30 0.4    3.6.          根据中兴设备入网指标算出的实际应用值说明：表格中的粗斜体指标为厂家设备性能的的实际值。(1)   杂散干扰源被干扰系统杂散指标底部干扰(dBm)接收灵敏度允许恶化量(dB)允许干扰量(dBm)接收带宽(MHz)隔离度(dB)CDMA800针对GSM900≤-98dBm/100KHz-1160.5-125.14 0.20 30.1 CDMA800针对GSM1800≤-116dBm/100KHz-1160.5-125.14 0.20 12.1 CDMA800针对TD-SCDMA ≤-106dBm/1MHz-1060.5-115.14 1.28 10.2 CDMA800针对联通WCDMA≤-106dBm/1MHz-1030.5-112.14 3.84 12.0 GSM900CDMA800≤-126dBm/100KHz-1080.5-117.14 1.23 2 GSM1800CDMA800≤-126dBm/100KHz-1080.5-117.14 1.23 2 TD-SCDMA CDMA800≤-98dBm/100KHz-1080.5-117.14 1.23 30.0 联通WCDMACDMA800≤-98dBm/100KHz-1080.5-117.14 1.23 30 (2)   阻塞干扰源被干扰系统按最大发射功率（dBm/3.84MHz）带外允许阻塞电平(dBm)隔离度 (dB)备注CDMA800GSM900438-45 双工带外抑制80dBCDMA800GSM1800430-37 双工带外抑制80dBCDMA800TD-SCDMA 4316-53 双工带外抑制80dBCDMA800WCDMA43-15-22 双工带外抑制80dBGSM900CDMA80043-30-7 双工带外抑制80dBGSM1800CDMA80043-30-7 双工带外抑制80dBTD-SCDMA CDMA80033-30-17 双工带外抑制80dBWCDMACDMA80043-30-7 双工带外抑制80dB(3)   综合干扰源被干扰系统杂散干扰阻塞干扰隔离度要求(dB)垂直隔离距离(m)隔离度1隔离度2CDMA800GSM90030 -45 30 0.4 CDMA800GSM180012 -37 12 0.1 CDMA800TD-SCDMA 10 -53 10 0.1 CDMA800WCDMA12 -22 12 0.1 GSM900CDMA8002 -7 2 0.1 GSM1800CDMA8002 -7 2 0.1 TD-SCDMA CDMA80030 -17 30 0.4 WCDMACDMA80030 -7 30 0.4      3.7.          根据MOTO设备入网指标算出的实际应用值说明：表格中的粗斜体指标为厂家设备性能的的实际值。(1)杂散干扰源被干扰系统杂散指标底部干扰(dBm)接收灵敏度允许恶化量(dB)允许干扰量(dBm)接收带宽(MHz)隔离度(dB)CDMA800针对GSM900≤-67dBm/100KHz-1160.5-125.14 0.20 44.1 CDMA800针对GSM1800≤-47dBm/100KHz-1160.5-125.14 0.20 41.1 CDMA800针对TD-SCDMA ≤-85dBm/1MHz-1060.5-115.14 1.28 28.2 CDMA800针对联通WCDMA≤-30dBm/1MHz-1030.5-112.14 3.84 30.0 GSM900CDMA800≤-96dBm/100KHz-1080.5-117.14 1.23 32 GSM1800CDMA800≤-96dBm/100KHz-1080.5-117.14 1.23 32 TD-SCDMA CDMA800　-1080.5-117.14 1.23 30.0 联通WCDMACDMA800　-1080.5-117.14 1.23 30 (2)阻塞干扰源被干扰系统按最大发射功率（dBm/3.84MHz）带外允许阻塞电平(dBm)隔离度1(dB)CDMA800GSM90046838 CDMA800GSM1800461729 CDMA800TD-SCDMA 461531 CDMA800WCDMA461531 GSM900CDMA80046460 GSM1800CDMA80046460 TD-SCDMA CDMA80033330 WCDMACDMA80043430 (3)综合干扰源被干扰系统杂散干扰阻塞干扰隔离度要求(dB)垂直隔离距离(m)隔离度1隔离度2CDMA800GSM90044 38 44 0.8 CDMA800GSM180041 29 41 0.7 CDMA800TD-SCDMA 28 31 31 0.4 CDMA800WCDMA30 31 31 0.4 GSM900CDMA80032 0 32 0.4 GSM1800CDMA80032 0 32 0.4 TD-SCDMA CDMA80030 0 30 0.4 WCDMACDMA80030 0 30 0.4      3.8.          小结根据各厂家CDMA基站设备的性能指标，得出如下表格，供各运营商共享铁塔时参考。从表中对比数据可以明显看出，各系统间的隔离度需求应按照各厂家的具体性能核算，以实现最大资源共享。干扰源被干扰系统隔离度要求(dB)最小垂直隔离距离(m)考虑保护余量（加0.5m）入网标准华为厂家中兴厂家MOTO厂家厂家最大隔离度CDMA800GSM90061413044440.81.3CDMA800GSM180081321241410.71.2CDMA800TD-SCDMA 30341031340.51CDMA800WCDMA30341231340.51GSM900CDMA8005932232320.40.9GSM1800CDMA8005932232320.40.9TD-SCDMA CDMA80046303030300.40.9WCDMACDMA80056323030320.40.9 三.    关于CDMA2000的隔离度考虑目前，中国电信新疆分公司CDMA尚未采用2G频段，而国内尚未有商用设备可供借鉴，所以本报告对该频段的CDMA设备与其它系统之间的隔离度需求仅作了一个简单分析，不作为实际实施的依据。建议在正式商用的时候，必须根据厂家性能和技术体制重新估算。1.         国家规定的CDMA2000基站的设备入网技术要求主要参考中华人民共和国信息产业部科学技术司2007年05月16日发布的YD-T 1556-2007《2GHz cdma2000数字蜂窝移动通信网设备技术要求：基站子系统》。(1)发射机杂散发射限值表3.1.1-1           发射机主要杂散发射限值|Δf|偏置范围 适用多载波 杂散发射限值分析>4.00MHz 是-36dBm/1kHz9kHz<f<150kHz　-36dBm/10kHz150kHz<f<30MHz　-30dBm/1MHz30MHz<f<1GHz针对CDMA800注：Δf=中心频率 – 最近测量边界频率(f)。　　　　对于多载波测试，正Δf=最高载波的中心频率 – 最近测量边界频率(f)，负Δf=最低载波的中心频率 – 最近测量边界频率(f)。　 表3.1.1-2           附加的发射机杂散发射限值测量频率 适用多载波杂散发射限值分析1893.5MHz-1919.6MHz否 -41dBm/300kHzPHS876MHz-915MHz否 -98dBm/100kHz(仅限共站址)GSM900 -61dBm/100kHz(不共站址)921MHz-960MHz是 -57dBm/100kHzGSM9001710MHz-1785MHz否 -98dBm/100kHz(仅限共站址)GSM1800 -61dBm/100kHz(不共站址)1805MHz-1880MHz是 -47dBm/100kHzGSM18001900MHz-1920MHz 和2010MHz-2025MHz 否 -86dBm/1MHz(仅限共站址)UTRA-TDD1900MHz-1920MHz 和2010MHz-2025MHz 是 -52dBm/1MHzUTRA-TDD1920MHz-1980MHz否 -86dBm/1MHz始终存在 (2)基站接收机的接收机灵敏度定义为保持反向业务信道FER为1.0%的情况下基站RF输入端口处测量的最小接收功率。接收机的接收灵敏度应满足：不高于-119dBm。(3)该文档中对基站无具体的阻塞指标，只能根据实际商用设备得到。2.         根据国家规定的设备入网指标算出的各通信系统共址隔离度要求(1)杂散干扰源被干扰系统杂散指标接收灵敏度(dBm)底部干扰(dBm)接收灵敏度允许恶化量(dB)允许干扰量(dBm)接收带宽(MHz)隔离度(dB)CDMA2000针对GSM900≤-98dBm/100KHz-104-1160.5-125.14 0.20 30.1 CDMA2000针对GSM1800≤-98dBm/100KHz-104-1160.5-125.14 0.20 30.1 CDMA2000针对TD-SCDMA ≤-52dBm/1MHz-110-1060.5-115.14 1.28 64.2 CDMA2000针对联通WCDMA≤-52dBm/1MHz-121-1030.5-112.14 3.84 66.0 GSM900CDMA2000≤-96dBm/100KHz-119-1080.5-117.14 1.23 32 GSM1800CDMA2000≤-96dBm/100KHz-119-1080.5-117.14 1.23 32 TD-SCDMA CDMA2000≤-85dBm/1.23MHz-119-1080.5-117.14 1.23 32 联通WCDMACDMA2000≤-96dBm/100KHz-119-1080.5-117.14 1.23 32 注：上述CDMA杂散指标均参考多载波情况。(2)阻塞干扰源被干扰系统按最大发射功率（dBm/3.84MHz）带外允许阻塞电平(dBm)隔离度1(dB)备注CDMA2000GSM90043835 　CDMA2000GSM180043043 　CDMA2000TD-SCDMA 43-1558 　CDMA2000WCDMA43-1558 　GSM900CDMA200043　43 参考厂家设备指标GSM1800CDMA200043　43 参考厂家设备指标TD-SCDMA CDMA200033　33 参考厂家设备指标WCDMACDMA200043　43 参考厂家设备指标注：CDMA2000设备的阻塞要求必须根据各厂家性能核算，本分析未完成。(3)综合干扰源被干扰系统杂散干扰阻塞干扰隔离度要求(dB)垂直隔离距离(m)隔离度1隔离度2CDMA2000GSM90030 35 35 0.5 CDMA2000GSM180030 43 43 0.8 CDMA2000TD-SCDMA 64 58 64 2.7 CDMA2000WCDMA66 58 66 2.9 GSM900CDMA200032 43 43 0.8 GSM1800CDMA200032 43 43 0.8 TD-SCDMA CDMA200032 33 33 0.4 WCDMACDMA200032 43 43 0.8