5G基站與廣播電視臺衛星站之間的干擾研究

王鵬飛，高 輝，于海周

（華信咨詢設計研究院有限公司，浙江 杭州 310014）

0 引 言

3.7～4.2 GHz頻段是固定衛星業務的標準C頻段，其中3.4～3.7 GHz頻段是C波段的擴展頻段，C波段頻率重新劃分后給5G通信200 MHz帶寬。中國電信5G頻段為3.4～3.5 GHz，中國聯通5G頻段為3.5～3.6 GHz。原先C波段衛星通信系統使用的3.4～4.2 GHz高頻頭LNB（亦稱降頻器）未進行更換，相對衛星通信-130 dBm的信號強度，5G基站到達衛星地球站的信號強度遠超衛星通信器件的線性放大/解調范圍，導致LNB或衛星接收機產生了阻塞干擾。本文詳細介紹了5G基站與衛星站之間的干擾識別、解決措施以及效果評價[1-3]。

1 5G基站與衛星站間的干擾識別

1.1 5G基站與衛星站間的干擾識別鏈路預算分析

結合廣播電臺衛星站及其周邊5G基站信息，對5G基站干擾廣播電臺衛星站進行了鏈路計算分析，通過計算結果來對干擾進行識別判定。根據現場勘查參數及5G基站工參計算，廣播電臺衛星站周邊300 m距離內存在3個5G基站，其中最近的5G基站距離衛星站不足100 m。各5G基站至衛星接收天線的離軸角均大于48°。根據《3000-5000MHz頻段第五代移動通信基站與衛星地球站等無線電臺（站）干擾協調指南》（工信部無〔2019〕136號）規定，衛星天線增益計算應依據ITU-R S.465標準，衛星天線增益應為-10 dB[4]。衛星天線安裝平臺外有女兒墻阻擋，根據經驗值可取8～12 dB的穿透損耗。5G基站信號到達衛星接收天線的信號預測強度為-35 dBm，則該5G基站信號進入衛星接收系統饋源的信號強度預測值為[-35+（-10）-8]dBm=-53 dBm?！禖頻段廣播電視衛星接收站與5G基站干擾協調實施辦法（試行）》要求進入LNA/LNB的信號強度應小于-63 dBm，干擾識別得到的鏈路預算值為-53 dBm，判定該5G基站對衛星站存在干擾。

1.2 5G基站與衛星站間的干擾識別測試分析

新華社分社用于接收數據的是LNB/LNA與饋源非一體化衛星接收系統，通過頻譜儀對其進行5G信號干擾的識別測試。現場使用頻譜儀測量得到的饋源輸出口處5G干擾信號強度為-54.8 dBm，如圖1所示，與鏈路預算值基本一致[5]。

圖1 頻譜儀測量5G基站對衛星站干擾

2 5G基站與衛星站間的干擾解決措施

通過加裝華信C頻段濾波器提高5G信號到達饋源的門限值，從而起到消除5G干擾信號的作用。首先在衛星站上進行C頻段濾波器抑制性能評估測試，器件連接如圖2所示。

圖2 C頻段濾波器抑制性能測試器件連接

加裝C頻段濾波器后，之前頻譜儀測量到的強干擾信號消失，在3.4～3.6 GHz頻段上信號強度為-108.4 dBm，與底噪的信號強度一致，濾波器抑制性能優異，頻譜測量結果如圖3所示[6]。

圖3 檔位變送器實物

圖3 頻譜儀測量C頻段濾波器抑制性能

接著進行加裝C頻段濾波器后的L頻段評估測試。由于同時觸碰頻譜儀與衛星饋纜有放電現象發生，經確認廣電大樓強電的接地與衛星機房機架接地為非統一接地，導致頻譜儀與衛星接收機間存在電位差而放電。因此，本次L頻段評估測試不接頻譜儀，通過讀取衛星接收機監控系統顯示的L頻段接收電平進行評估[7]。衛星站接收系統器件連接如圖4所示，衛星接收機監控系統讀數如圖5所示。

圖4 加裝C頻段濾波器后衛星站接收系統器件連接圖

主觀評價測試時間共持續6 min，在L頻段評估測試過程中，5G手機按照測試標準的要求始終處于數據下載狀態，且距離衛星接收天線的距離小于3 m[8-10]。衛星接收機監控系統顯示L頻段信號總功率穩定在-50 dBm左右，遠低于《C頻段廣播電視衛星接收站與5G基站干擾協調實施辦法（試行）》要求的“L頻段信號總功率應小于-30 dBm”指標。同時，信號質量穩定在10 dB左右，誤碼率穩定在10-7（無誤碼），主觀評價測試結果判定為合格。本結果驗證了華信C頻段濾波器可成功解決C頻段廣播電視衛星接收站與5G基站之間的干擾問題[11]。

3 結 論

使用LNB/LNA與饋源非一體化的衛星接收系統，在加裝華信C頻段濾波器后，對5G基站信號抑制性能好，成功解決了5G基站與廣播電視臺衛星站的干擾問題。通過該衛星站的改造結果，不僅驗證了華信C頻段濾波器的優勢，也為解決后期5G基站與廣播電視臺衛星站之間的干擾提供了可靠的解決方案。隨著5G網絡的快速發展，該方案在解決5G基站與廣播電視臺衛星站之間的干擾問題方面具有非常積極的現實意義和應用發展價值。