無源互調(diào)鏈路插損對室內(nèi)分布覆蓋范圍影響分析

王慧，何占兒，張需溥

無源互調(diào)鏈路插損對室內(nèi)分布覆蓋范圍影響分析

王慧1，何占兒1，張需溥2

（1.諾基亞通信系統(tǒng)技術(shù)（北京）有限公司，浙江 杭州 310052；2.杭州紫光網(wǎng)絡技術(shù)有限公司，浙江 杭州 310052）

無源互調(diào)干擾已經(jīng)成為影響移動通信性能指標及客戶感知的重要因素，為了定量分析無源互調(diào)電平對移動通信的影響程度，通過合理假設，計算在不同鏈路插損條件下的無源互調(diào)電平值。運用干擾信號疊加理論和接收靈敏度方程，計算電磁波傳播路徑損耗，并利用室內(nèi)信號傳播模型分析覆蓋范圍受鏈路插損的影響程度。

非線性 無源互調(diào) 鏈路插損 干擾 室內(nèi)分布系統(tǒng)

1 研究背景

DAS（Distributed Antenna System，室內(nèi)分布系統(tǒng)）是用于改善建筑物內(nèi)移動通信環(huán)境、提升客戶感知的一種成功的手段和方案[1]。隨著DAS系統(tǒng)越來越復雜，干擾也越來越嚴重，室分系統(tǒng)干擾主要包括無源互調(diào)干擾、系統(tǒng)間雜散干擾及外部干擾。其中，系統(tǒng)間雜散干擾主要是由于系統(tǒng)間隔離度不足導致，譬如C網(wǎng)對G網(wǎng)的干擾；外部干擾是由于非法或者不規(guī)范的信號使用導致，譬如“黑直放”導致的干擾。相對而言，無源互調(diào)干擾引發(fā)的問題難以發(fā)現(xiàn)和整治[2-3]。

PIM（Passive Intermodulation，無源互調(diào)）是指當兩個或兩個以上的頻率信號同時通過無源器件時，由于無源器件的非線性因素，導致兩個或兩個以上信號相互混頻，從而產(chǎn)生除輸入信號頻率之外的其他頻率信號，這些非線性產(chǎn)物即為無源互調(diào)產(chǎn)物[4]。無源互調(diào)干擾出現(xiàn)在收發(fā)一體的多載波通信環(huán)境中，無源互調(diào)電平隨輸入載波功率而變化，輸入載波功率越大，無源互調(diào)電平也越高，干擾就越嚴重[5]。

等等。你確信是我發(fā)的？沒搞錯吧？沒陷害好人？丁小強話一出口就意識到說錯了，忙扭頭看了一朵，一朵的臉色果然一改剛才的飛揚暗淡下來，于是忙不迭地說，我說得不對，我的意思是我記得給你的短信內(nèi)容不是這樣寫的。

室內(nèi)分布覆蓋原理上是一種典型“分枝”網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，無源器件（如合路器、功放器、耦合器等）是網(wǎng)絡節(jié)點。網(wǎng)絡節(jié)點通過射頻電纜進行連接，不同節(jié)點由于鏈路插損不同導致載波功率不同，同樣性能的無源器件所產(chǎn)生的無源互調(diào)電平也不同。基于此原理，為了兼顧“性能”和“成本”，可以在室內(nèi)分布系統(tǒng)設計時考慮不同節(jié)點使用性能不同的無源器件。

室內(nèi)分布覆蓋原理圖如圖1所示：

圖1 室內(nèi)分布覆蓋原理圖

在實際室內(nèi)分布設計時，如何兼顧“性能”和成本？具體來說，就是哪些節(jié)點必須選用“高性能”無源器件，哪些節(jié)點可以使用“普通性能”無源器件，要有理論依據(jù)。本文運用干擾疊加原理[6-7]，分析由于無源互調(diào)點源在鏈路中位置不同，鏈路插損也不同，導致在同樣信源輸出功率前提下所產(chǎn)生的無源互調(diào)干擾電平不同，從而對室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)覆蓋范圍的影響程度不同；反之，根據(jù)覆蓋范圍的影響程度，可以推算臨界節(jié)點的鏈路插損，小于此插損的節(jié)點必須使用“高性能”無源器件。

2 分析前提和假設

整個分析過程會應用到無源互調(diào)電平預測、接收靈敏度計算、室內(nèi)覆蓋傳播模型等多個知識點，為了簡化計算過程，需要設定一系列前提并做合理假設。

分析在同樣覆蓋范圍（覆蓋半徑為25.8m，比理想情況下減少15%）情況下非線性點源互調(diào)值與鏈路插損的關系，具體如表2所示：

（6）覆蓋范圍計算采用路徑損耗因子模型進行計算，一個典型的GSM頻段室內(nèi)分布系統(tǒng)公式如下：

假設非線性點源（無源器件）無源互調(diào)指標為-140dBc@2×43dBm，非線性點源距離信源端鏈路插損為0dB，通過計算可得到覆蓋半徑為7.5m，理想分布系統(tǒng)（不產(chǎn)生無源互調(diào)，非線性點源無源互調(diào)指標為-∞ dBc）GSM基站覆蓋半徑為35.7m，覆蓋范圍減少比例為79%。由此可見，無源互調(diào)對通信系統(tǒng)有明顯影響，無源互調(diào)干擾的產(chǎn)生導致覆蓋范圍明顯縮小。

（3）非線性點源（無源器件）的互調(diào)指標為-140dBc@ 2×43dBm或-120dBc@2×43dBm，這兩種指標在室內(nèi)分布系統(tǒng)中最為常見。

（4）非線性點源的位置在信源和末端天線之間，用鏈路插損來表征其位置，設定范圍為0dB至-33dB。其中，0dB表示非線性點源靠近信源；-33dB表示靠近末端室分天線。

從圖2可以看出，在無源互調(diào)指標為-140dBc@2× 43dBm的情況下，覆蓋范圍與鏈路插損有直接關系，尤其是在非線性點源距離信源端較近的情況下（鏈路插損小于5dB），覆蓋范圍減少比例變化趨勢明顯（從79.1%減少到16%），當鏈路插損大于9dB后，覆蓋范圍基本上不再變化（小于5%）。該現(xiàn)象是因為無源互調(diào)電平值隨輸入功率變化，當鏈路插損增大時，一方面，到達非線性點源的輸入功率減少，無源互調(diào)電平隨之降低；另一方面，隨著鏈路插損增大，在非線性點源處產(chǎn)生的無源互調(diào)產(chǎn)物到達信源端的電平也隨之降低。無源互調(diào)電平越低，對覆蓋范圍的影響就越小。

以GSM系統(tǒng)作為分析對象，假設工作于兩載波模式下，每載波功率為20W（43dBm）。盡管GSM系統(tǒng)工作于多個載波模式下，在此情況下每載波功率會回退，不會保持不變，總功率還是接近46dBm。

“奶娘踩罡”在整個舞蹈過程中，且歌且舞，舞曲曲譜中反復出現(xiàn)13|16|653|5……和35|15|51|3……這樣的旋律，與畬歌常用襯音“哈嚕嚕”極為相似，因而富有畬歌韻味。[4]這些畬族民歌（歌言）與舞蹈配樂伴奏都大量出現(xiàn)并且重復的旋律與節(jié)奏，可以加入到音樂專業(yè)必修課視唱練耳、鋼琴基礎與即興伴奏的教學中。

其中，PL表示傳播損耗（單位為dB）；d表示覆蓋半徑。

3 覆蓋范圍計算

根據(jù)以上假設，分析GSM室內(nèi)分布系統(tǒng)覆蓋范圍受PIM鏈路插損的影響程度[10]，具體計算過程如表1所示。

（2）在信號傳輸過程中，假設只有一處非線性點源（可以理解只有一個無源器件出現(xiàn)問題）產(chǎn)生互調(diào)干擾，除此之外其他地方均不產(chǎn)生互調(diào)，在實際應用中雖然可能存在多個非線性無源互調(diào)點源，但是起主要作用的往往只有一個[8]。

運用以上方法，計算在鏈路插損變化時對基站覆蓋范圍的影響，具體如圖2所示。

表1 室內(nèi)分布系統(tǒng)覆蓋范圍計算

（5）假設非線性點源（無源器件）無源互調(diào)值隨輸入功率變化系數(shù)為2，即輸入功率變化1dB，無源互調(diào)值變化2dB。國外專家Hartmut Gohdes對此系數(shù)進行了詳細的實驗驗證[9]，結(jié)果表明無源互調(diào)隨功率變化的線性系數(shù)（斜率）并不是固定不變的，但是大量研究表明無源互調(diào)線性系數(shù)集中在2左右，接下去計算將無源互調(diào)電平變化時斜率設定為2，也是符合實際的。

PL=41.5+28lgd (1)

（1）信源發(fā)射功率為40W（46dBm）

表2 無源互調(diào)非線性點源互調(diào)值與鏈路插損的關系（覆蓋半徑為25.8m）

要想使-120dBc@2×43dBm的非線性點源對網(wǎng)絡覆蓋不產(chǎn)生影響，無源互調(diào)非線性點源距離信源端的鏈路插損就要大于13.8dB，也就是-120dBc@2×43dBm的“普通性能”無源器件如果要在室內(nèi)系統(tǒng)中使用，只能在鏈路插損大于13.8dB的節(jié)點使用。當無源互調(diào)非線性點源的互調(diào)指標改為-150dBc@2×43dBm時，此種情況下鏈路插損為3.8dB。這是由于非線性點源互調(diào)指標變差，在同樣輸入功率情況下無源互調(diào)電平會變大，鏈路插損需要增大來對消這種變化。

4 結(jié)論

本文通過分析非線性點源（-140dBc@2×43dBm）距離信源端鏈路插損對DAS系統(tǒng)覆蓋范圍的影響可知，一方面，無源互調(diào)對室內(nèi)分布系統(tǒng)覆蓋范圍有較大影響，尤其是當天線無源互調(diào)指標低于-120dBc@2× 43dBm的情況下；另一方面，產(chǎn)生無源互調(diào)干擾的非線性點源位置對覆蓋范圍亦有重要影響，尤其是在非線性點源靠近信源端（插損小于5dB）的情況下，無源互調(diào)對覆蓋范圍影響較大，這也從側(cè)面驗證靠近信源端的無源器件需要有很好的無源互調(diào)指標（建議小于-150dBc@2×43dBm）。此外，該分析得出一個有用結(jié)論：由于行業(yè)內(nèi)普通無源器件的互調(diào)指標為-120dBc@2×43dBm，因此在室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)設計時，位置在鏈路插損大于13.8dB之后的無源器件可以不考慮無源互調(diào)特性，其對DAS系統(tǒng)覆蓋影響很小。

[1] 趙培,李剴,張需溥. 室內(nèi)無線通信技術(shù)原理與工程實踐[M]. 北京: 北京郵電大學出版社, 2015.

[2] 楊利華. 移動通信室內(nèi)覆蓋的優(yōu)化[J]. 電子世界, 2012(14): 85-86.

[3] 韓玉清. 淺談室內(nèi)覆蓋建設與優(yōu)化[J]. 科技風, 2012(11): 10.

[4] 王輝球. 無源互調(diào)問題的初步研究[R]. 西安: 航天工業(yè)總公司504研究所, 1997.

[5] 張需溥,黃遜清. 室內(nèi)分布系統(tǒng)無源互調(diào)干擾問題排查與整治[J]. 移動通信, 2011,35(12): 20-25.

[6] Laiho J, etc. Radio Network Planning and Optimization for UMTS[M]. New York: Wiley & Sons, 2006.

[7] 宋國偉,張需溥. 無源互調(diào)對基站覆蓋范圍的影響分析[J]. 移動通信, 2012,36(17): 60-62.

[8] 張世全. 微波與射頻頻段無源互調(diào)干擾研究[D]. 西安:西安電子科技大學, 2004.

[9] Hartmut Gohdes. Impact of Power Variation on 3rd Order Passive Intermodulation Of coaxial Rf-Cables and Their Connectors[C]//Proceedings of the 46th International Wire and Cable Symposion. Philadelphia, 1997: 97-101.

[10] 張需溥,趙培. 無源互調(diào)對室內(nèi)分布系統(tǒng)覆蓋范圍影響分析[J]. 電信工程技術(shù)與標準化, 2013(5): 61-64.★

王慧：工程師，碩士畢業(yè)于上海大學，現(xiàn)任諾基亞通信系統(tǒng)技術(shù)（北京）有限公司測試工程師，主要從事基站的RF性能、天線設備等無線通信測試領域的研究工作。

據(jù)了解，哈爾濱禾碩農(nóng)業(yè)科技有限公司成立于2004年，該公司銷售的一系列產(chǎn)品憑借技術(shù)含量高、品質(zhì)過硬、效果明顯等特點迅速占領市場，通過技術(shù)指導幫助農(nóng)民解決田間實際問題，成為農(nóng)民心中可信賴的技術(shù)指導團隊。此外，各類產(chǎn)品實實在在的效果以及踏踏實實的服務贏得了越來越多合作伙伴的認可。真正踐行了以打造“東北領先的農(nóng)業(yè)綜合服務商”為使命，“讓更多合作伙伴輕松一點賺錢，讓更多農(nóng)民輕松一點種田”的追求目標。

針對讀者眾多的信息訴求，圖書館在服務的過程中，可以舉辦不同形式的活動，達到服務讀者的目的。例如，為了使讀者熟悉圖書館館藏的利用，舉辦“書庫尋寶”活動，以不同的檢索標識為標題，參與活動的讀者通過分析題目，找出檢索標識，借助館藏查詢系統(tǒng)，找到最終目標，達到掌握館藏查詢系統(tǒng)的目的；為提高讀者的文學修養(yǎng)，圖書館舉辦閱讀名著的征文活動，讀者在閱讀名著的過程中，潛移默化的提高自身的文學修養(yǎng)。濱州醫(yī)學院圖書館還進行了信息推送服務，根據(jù)學科、專業(yè)內(nèi)容，以專家、教授為服務主體，把專業(yè)期刊的目錄、新人藏的圖書目錄以電子郵件的形式發(fā)出，接收到這些電子郵件的讀者看到有關的內(nèi)容，可以聯(lián)系圖書館有關人員索取或到館借閱。

何占兒：工程師，碩士畢業(yè)于成都電子科技大學，現(xiàn)任諾基亞通信系統(tǒng)技術(shù)（北京）有限公司BTS一致性測試測量工程師，主要從事基站的RF性能、一致性等無線通信領域的研究工作。

3．教師指導與學生自學相結(jié)合。除了在課堂上指導學生學習，教師還要進行課外指導，在指導過程中，教師根據(jù)學生的個性差異進行有選擇的指導，根據(jù)學生偏好選擇聽力學習還是閱讀學習。大學生自主學習是基于教師的指導下進行，在此期間，教師一旦發(fā)現(xiàn)問題要及時修正，大學生在自主學習英語聽讀過程中，多與教師溝通、交流、分享，不斷挖掘適合自身學習的方式。在移動學習過程中，師生之間要相互學習、分享心得。移動工具的運用，很大程度上實現(xiàn)了英語聽讀的效果，能夠揚長避短，促進師生共同學習、共同進步。

42例患者中有38例腹腔積血，其中肝挫裂傷，肝內(nèi)血腫伴包膜下血腫20例，單純肝包膜下血腫4例。肝挫裂傷CT圖像表現(xiàn)為肝內(nèi)斑片狀，裂隙狀，星芒狀低密度影，肝臟顯示邊緣梭型，新月形液性密度影。脾挫裂傷、脾包膜下及脾周血腫15例，CT圖像顯示脾密度不均，脾內(nèi)條狀及星芒狀低密度影。胰腺損傷1例，CT圖像顯示；胰腺損傷處體積增大，邊緣模糊。腸及系膜損傷2例，CT顯示損傷部位腸管壁增厚，腸管內(nèi)見積液，周圍腸系膜密度曾高。42例中合并腎上腺損傷，腎上腺形成血腫3例。

在飛速發(fā)展的現(xiàn)代社會，大數(shù)據(jù)對于信息的處理和管理有著非常之高的要求，因此檔案管理也需要不斷的進行創(chuàng)新，我們要積極利用傳統(tǒng)檔案管理的不足，進行充分的改進，使得我們現(xiàn)在的物聯(lián)網(wǎng)檔案管理更加完善。在物聯(lián)網(wǎng)時代下，管理檔案是相比較傳統(tǒng)的檔案管理更加方便了，同時也更能發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)時代的優(yōu)勢。因此檔案管理創(chuàng)新工作是非常值得去做的。相信在未來檔案管理工作將會越做越好！

張需溥：高級工程師，工學博士畢業(yè)于上海大學，現(xiàn)任杭州紫光網(wǎng)絡技術(shù)有限公司儀表事業(yè)部總經(jīng)理，主要從事天線與電磁波傳播、射頻電路技術(shù)、天饋現(xiàn)場測量等領域的研究工作。

Analysis on Impacts of PIM Link Loss on Indoor Distribution Coverage

WANG Hui1, HE Zhaner1, ZHANG Xupu2
(1. No k i a S o l u t i o n s a n d Ne t w o r k s S y s t e m T e c h n o l o g y (B e i j i n g) C o., L t d., H a n g z h o u 310052, C h i n a; 2. J o i n t c o m C o m m u n i c a t i o n T e c h n o l o g y C o., L t d., H a n g z h o u 310052, C h i n a)

The passive inter-modulation (PIM) interference has already been the key factor affecting mobile communication performance and customer perception. In order to quantitatively analyze the impacts of PIM level on mobile communication, the level values of PIM in the condition of different path losses were calculated based on the feasible hypothesis. By means of the interference signal superposition theory and reception sensitivity equation, the propagation path loss of electromagnetic wave was calculated. In addition, the indoor signal propagation model was used to analyze the impacts of path losses on the coverage.

non-linear passive inter-modulation link loss interference indoor distribution system

10.3969/j.i s s n.1006-1010.2017.12.003

T N929.5

A

1006-1010(2017)12-0012-04

王慧,何占兒,張需溥. 無源互調(diào)鏈路插損對室內(nèi)分布覆蓋范圍影響分析[J]. 移動通信, 2017,41(12): 12-15.

2017-05-08

責任編輯：袁婷 y u a n t i n g@m b c o m.c n