CDMA與GSM基站共址干擾問(wèn)題探討

鄭藝恒

浙江工業(yè)大學(xué)之江學(xué)院信息工程分院，浙江杭州 310024

0 引言

隨著中國(guó)3G網(wǎng)絡(luò)大規(guī)模建設(shè)的不斷推進(jìn)及共建共享新政策的實(shí)施，數(shù)家運(yùn)營(yíng)商不同類(lèi)型無(wú)線基站共址運(yùn)營(yíng)的情況越來(lái)越多，這在人口較密集、基站密度較高的大中型城市尤顯突出[1]。中國(guó)電信CDMA系統(tǒng)目前使用A Band頻段，即上行825MHz～835MHz，下行870MHz～880MHz，其283頻點(diǎn)的中心頻率為 878.49MHz。中國(guó)移動(dòng)GSM系統(tǒng)接收頻段為890MHz～909MHz（E-GSM系統(tǒng)接收頻段從885MHz開(kāi)始），中國(guó)聯(lián)通GSM系統(tǒng)接收頻段為909MHz～915MHz。由于電信G網(wǎng)的下行發(fā)射頻段與移動(dòng)G網(wǎng)的接收頻段十分接近（與E-GSM接收頻段只有5MHz的保護(hù)帶寬），在雙方基站共址且天饋空間隔離不足的情況下，必然存在CDMA系統(tǒng)與GSM系統(tǒng)間相互干擾的問(wèn)題。

1 C/G網(wǎng)共址干擾的分析

CDMA與GSM系統(tǒng)間的干擾主要分為雜散干擾、互調(diào)干擾及阻塞干擾3種類(lèi)型，下面對(duì)這幾種干擾現(xiàn)象進(jìn)行逐一分析[2]。

1.1 雜散干擾

雜散干擾產(chǎn)生的主要原因是在基站射頻系統(tǒng)中，對(duì)發(fā)信機(jī)輸出進(jìn)行頻段選擇濾波的發(fā)射濾波器無(wú)法提供足夠的帶外衰減，即該濾波器的截止特性不夠高所導(dǎo)致的。這樣導(dǎo)致被干擾系統(tǒng)接收機(jī)的噪聲門(mén)限增加，引起系統(tǒng)整體信噪比下降。

1.2 互調(diào)干擾

互調(diào)干擾主要指由于發(fā)射系統(tǒng)的非線性，導(dǎo)致其多載頻的合成產(chǎn)生的互調(diào)產(chǎn)物落在接收系統(tǒng)的頻段內(nèi)的使其信嗓比下降的現(xiàn)象。對(duì)于CDMA系統(tǒng)而言，其三階互調(diào)的產(chǎn)物不會(huì)落在自己頻段內(nèi)，但可能落在GSM系統(tǒng)的接收頻段內(nèi)，如果該信號(hào)功率較大且系統(tǒng)間天饋距離較近，則可能會(huì)造成對(duì)GSM系統(tǒng)的干擾。

1.3 阻塞干擾

阻塞干擾主要指受干擾系統(tǒng)的接收機(jī)收到較強(qiáng)信號(hào)，導(dǎo)致其功放過(guò)載（即進(jìn)入非線性放大區(qū)）從而引起整個(gè)系統(tǒng)信噪比下降的現(xiàn)象。為保證接收機(jī)工作范固正常。一般要求接收到的總載波功率低于其1dB壓縮點(diǎn)。

2 C/G網(wǎng)共址干擾的測(cè)試及分析

2.1 測(cè)試方案簡(jiǎn)介

測(cè)試站點(diǎn)為站號(hào)1725，某運(yùn)營(yíng)商反映該站點(diǎn)G網(wǎng)基站受到C網(wǎng)干擾現(xiàn)象較明顯（G網(wǎng)站點(diǎn)站名為XX巷），影響到部分周邊用戶的正常使用。

根據(jù)以上測(cè)試目標(biāo)．制定具體的實(shí)施步驟如下：1）進(jìn)行空間頻譜測(cè)試，分析空間干擾源；2）進(jìn)行C/C網(wǎng)天饋空間關(guān)系分析，分別在C/G網(wǎng)兩端備裝濾波器后對(duì)空間885MHZ～915MHz的頻譜進(jìn)行對(duì)比分析；3）測(cè)試分析C網(wǎng)天線口輸出在885MHZ至915MHZ處雜散電平；4）測(cè)試分析C網(wǎng)基站載頻板輸出在885MHZ至915MHZ處雜散電平；5）進(jìn)行C網(wǎng)基站加裝濾波器前后在無(wú)線口及載頻輸出處雜散電平的對(duì)比測(cè)試。

2.2 空間頻譜測(cè)試及分析

空間頻譜測(cè)試使用便攜式頻譜位外接八木天線采集空問(wèn)頻譜，將兒木天線放置于G網(wǎng)1扇區(qū)天線旁（方向正對(duì)C網(wǎng)2扇區(qū)無(wú)線的主瓣），故采集到的空問(wèn)額譜與G網(wǎng)天線類(lèi)似。重點(diǎn)分析測(cè)試結(jié)果885MHz～915MHz頻段范圍內(nèi)的干擾情況。

由測(cè)試結(jié)果可知在CDMA基站解閉載頻正常輸出的情況下．在885MHz～915MHz的頻段內(nèi)空間信號(hào)的平均噪底約為-75dBm，該頻段內(nèi)沒(méi)有發(fā)現(xiàn)明顯的外都干擾。

2.3 C/G網(wǎng)加裝濾波器對(duì)比測(cè)試及分析

從該站點(diǎn)CDMA基站2扇區(qū)及GSM基站l扇區(qū)天線的空問(wèn)關(guān)系看，兩天線主瓣方向基本正對(duì)且無(wú)線空間隔離度不足（水平隔離度只有7m，垂直隔離度只有65m左右），故完全存在C網(wǎng)對(duì)G網(wǎng)造成阻塞干擾的可能性。因此交們分別對(duì)以下兩種場(chǎng)景進(jìn)行了測(cè)試及分析：

1）在C網(wǎng)載頻發(fā)射端加裝濾波器，測(cè)試空間信號(hào)在885MHz～915MHz頻段內(nèi)噪底的改善情況；

2）在頻譜儀外接的八木天線前級(jí)聯(lián)G網(wǎng)頻段帶通濾波器，測(cè)試空間信號(hào)在885MHz～915MHz頻段內(nèi)噪底的改善情況。

對(duì)于在C網(wǎng)發(fā)射端加加裝濾波器后空間頻譜結(jié)果可以看出來(lái)，加裝C同濾波器后對(duì)在885MHz～915MHz的頻段內(nèi)空間信號(hào)的平均噪底改不大，該頻段內(nèi)的平均噪底僅下降了約5dB，選到80dBm左右。

對(duì)于在G網(wǎng)處加裝濾波器后885MHz～915MHz空間頻譜可以看出，在885MHz～915MHz的頻段內(nèi)守間信號(hào)的平均噪底相比未加裝濾波器前下降了約45dB，選到120dBm左右。

2.4 C網(wǎng)天線口雜散電平測(cè)試及分析

制對(duì)C網(wǎng)天線口雜散電平的測(cè)試使用八木天線接便攜式頻譜儀，將八木天線盡量靠近對(duì)G網(wǎng)形成疑似干擾的C網(wǎng)扇區(qū)（即凹牌樓2扇區(qū)）天線口附近．通過(guò)采集頻譜對(duì)885MHz至915MHz頻段內(nèi)的雜散電平進(jìn)行分析，對(duì)比加裝C網(wǎng)濾波器前后天線口雜散電平的變化情況。

分析頻譜可知，加裝濾波器前c網(wǎng)天線1:3處的雜散電平在-66.16dBm左右，加裝CDWA濾波器后雜散干擾電平在-74.87dBm左右。這兩個(gè)指標(biāo)均已基本滿足信產(chǎn)部（2002）[65]號(hào)文中附件二的要求。

2.5 C網(wǎng)基站載頻板輸出雜散電平測(cè)試及分析

分析安裝濾波器前后該扇區(qū)載頻的輸出頻譜可知，華為BTS3900型基站在880HMz～885HMz頻段內(nèi)輸出的雜散電半值在-83dRm左右。加裝CDM&濾波器后僅僅將880HMz～885HMz左右的部分峰值雜散電平值濾除，對(duì)整個(gè)頻段內(nèi)的噪底沒(méi)有明顯影響。這證明，華為BTS3900基站其發(fā)射機(jī)雜散自身特性較好，在C網(wǎng)載頻輸出處加濾波器對(duì)該頻段內(nèi)的雜散電平改善不大。

從ACPR的測(cè)試結(jié)果可知，華為BTS3900型基站在各頻點(diǎn)的750kHz～4MHz頻段范圍內(nèi)ACPR指標(biāo)遠(yuǎn)近好于36PP2C.S0010-A標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的相關(guān)要求。這也進(jìn)步說(shuō)明其笈射機(jī)對(duì)傳導(dǎo)性雜散發(fā)射的抑制能力是較為優(yōu)秀的。

3 CDMA與GSM基站共址干擾解決方案研究

從梳理c/G網(wǎng)共址干擾問(wèn)題的排查流程入手，其維護(hù)成本的額外支出主要體現(xiàn)在以下3個(gè)方面：

1）混淆系統(tǒng)外部干擾與C/C系統(tǒng)的共址干擾，導(dǎo)致障礙重復(fù)處理，從而引起處理歷時(shí)的增加及人力成本的浪費(fèi)。造成該現(xiàn)象的主要原因是忽視進(jìn)行空間頻譜測(cè)試分析，導(dǎo)致外部干擾等隱性因素未能及時(shí)排查到；

2）未能充分發(fā)揮其他相關(guān)運(yùn)營(yíng)商在處理C/G網(wǎng)共址干擾問(wèn)題中的積極性及優(yōu)勢(shì)。從測(cè)試中可以看出，對(duì)于C/G網(wǎng)天饋主瓣正對(duì)且空間隔離度不足的場(chǎng)景中，只有在G網(wǎng)接收端加裝帶通濾波器才能快速有效地消除885MHz-915MHz頻段內(nèi)的阻塞干擾，在C網(wǎng)發(fā)射端加裝濾波器效果并不明顯；

3）盲目在C網(wǎng)載頻輸出處增加濾波器造成人力及器件成本的額外支出，亦同時(shí)導(dǎo)致C網(wǎng)覆蓋質(zhì)量下降I．針對(duì)這種情況建議首先對(duì)C網(wǎng)基站射頻輸出的雜散電平進(jìn)行測(cè)試，如低于信產(chǎn)部（2002）65號(hào)文的相關(guān)規(guī)定則應(yīng)謹(jǐn)慎增加濾波器。根據(jù)前文測(cè)試中亦可知，對(duì)于發(fā)射機(jī)雜散性能較好（885MHz～915MHz頻段內(nèi)雜散電平小于-80dBm）的C網(wǎng)基站，增加濾波器后對(duì)該頻段內(nèi)噪底無(wú)任何顯著改善。

[1]曹安，唐輝.CDMA與GSM基站共址雜散干擾仿真與分析[J].信息技術(shù)，2007，2.

[2]沈平林，徐筱麟，田華，等.CDMA與GSM系統(tǒng)間的干擾分析[J].解放軍理工大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2001，2(6).