CDMA與GSM基站共址干擾問題探討

鄭藝恒

浙江工業(yè)大學之江學院信息工程分院，浙江杭州 310024

0 引言

隨著中國3G網(wǎng)絡大規(guī)模建設的不斷推進及共建共享新政策的實施，數(shù)家運營商不同類型無線基站共址運營的情況越來越多，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頻點的中心頻率為 878.49MHz。中國移動GSM系統(tǒng)接收頻段為890MHz～909MHz（E-GSM系統(tǒng)接收頻段從885MHz開始），中國聯(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種類型，下面對這幾種干擾現(xiàn)象進行逐一分析[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，對發(fā)信機輸出進行頻段選擇濾波的發(fā)射濾波器無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致的。這樣導致被干擾系統(tǒng)接收機的噪聲門限增加，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。對于CDMA系統(tǒng)而言，其三階互調(diào)的產(chǎn)物不會落在自己頻段內(nèi)，但可能落在GSM系統(tǒng)的接收頻段內(nèi)，如果該信號功率較大且系統(tǒng)間天饋距離較近，則可能會造成對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)的接收機收到較強信號，導致其功放過載（即進入非線性放大區(qū)）從而引起整個系統(tǒng)信噪比下降的現(xiàn)象。為保證接收機工作范固正常。一般要求接收到的總載波功率低于其1dB壓縮點。

2 C/G網(wǎng)共址干擾的測試及分析

2.1 測試方案簡介

測試站點為站號1725，某運營商反映該站點G網(wǎng)基站受到C網(wǎng)干擾現(xiàn)象較明顯（G網(wǎng)站點站名為XX巷），影響到部分周邊用戶的正常使用。

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

2.2 空間頻譜測試及分析

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

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

2.3 C/G網(wǎng)加裝濾波器對比測試及分析

從該站點CDMA基站2扇區(qū)及GSM基站l扇區(qū)天線的空問關系看，兩天線主瓣方向基本正對且無線空間隔離度不足（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G網(wǎng)造成阻塞干擾的可能性。因此交們分別對以下兩種場景進行了測試及分析：

1）在C網(wǎng)載頻發(fā)射端加裝濾波器，測試空間信號在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聯(lián)G網(wǎng)頻段帶通濾波器，測試空間信號在885MHz～915MHz頻段內(nèi)噪底的改善情況。

對于在C網(wǎng)發(fā)射端加加裝濾波器后空間頻譜結果可以看出來，加裝C同濾波器后對在885MHz～915MHz的頻段內(nèi)空間信號的平均噪底改不大，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)天線口雜散電平測試及分析

制對C網(wǎng)天線口雜散電平的測試使用八木天線接便攜式頻譜儀，將八木天線盡量靠近對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．通過采集頻譜對885MHz至915MHz頻段內(nèi)的雜散電平進行分析，對比加裝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。這兩個指標均已基本滿足信產(chǎn)部（2002）[65]號文中附件二的要求。

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，對整個頻段內(nèi)的噪底沒有明顯影響。這證明，華為BTS3900基站其發(fā)射機雜散自身特性較好，在C網(wǎng)載頻輸出處加濾波器對該頻段內(nèi)的雜散電平改善不大。

從ACPR的測試結果可知，華為BTS3900型基站在各頻點的750kHz～4MHz頻段范圍內(nèi)ACPR指標遠近好于36PP2C.S0010-A標準規(guī)定的相關要求。這也進步說明其笈射機對傳導性雜散發(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)共址干擾問題的排查流程入手，其維護成本的額外支出主要體現(xiàn)在以下3個方面：

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

2）未能充分發(fā)揮其他相關運營商在處理C/G網(wǎng)共址干擾問題中的積極性及優(yōu)勢。從測試中可以看出，對于C/G網(wǎng)天饋主瓣正對且空間隔離度不足的場景中，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，亦同時導致C網(wǎng)覆蓋質(zhì)量下降I．針對這種情況建議首先對C網(wǎng)基站射頻輸出的雜散電平進行測試，如低于信產(chǎn)部（2002）65號文的相關規(guī)定則應謹慎增加濾波器。根據(jù)前文測試中亦可知，對于發(fā)射機雜散性能較好（885MHz～915MHz頻段內(nèi)雜散電平小于-80dBm）的C網(wǎng)基站，增加濾波器后對該頻段內(nèi)噪底無任何顯著改善。

[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，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].解放軍理工大學學報：自然科學版，2001，2(6).