中国电信CDMA800与中国移动GSM900间干扰分析报告Word文档格式.docx
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2.2杂散干扰
图22杂散干扰原理图
由于发射滤波器的滚降特性(任何滤波器都不可能是理想的阶跃方式),致使任何系统总存在必然的带外辐射。
带外辐射的要紧能量来源是宽带噪音、谐波与互调产物、寄生辐射及杂散辐射,一样统称为杂散辐射。
CDMA800M在890MHz周围的发射杂散正好落入GSM系统的接收频带内,当这种干扰信号的电平接近乃至
超过GSM系统的底噪时,会致使GSM接收灵敏度下降,进而引发覆盖收缩,接入困难等现象。
3干扰分析
系统干扰的原理图如下:
图31干扰分析框图
下面依照上图,进行分析和公式推导。
3.1GSM900抗阻塞能力分析
GSM抗阻塞干扰能够依照如下公式进行分析:
[GSM系统接收机许诺接收到阻塞功率]=[CDMA系统信号功率]-[GSM系统接收滤波器抑制]-[天线隔离度]-[收发馈线损耗]
或可写成以下公式:
为了幸免GSM的受到阻塞干扰,所需的[天线隔离度]=[CDMA系统信号功率]-[收发馈线损耗]-[GSM系统接收滤波器抑制]-[GSM系统接收机许诺接收到阻塞功率]
其中:
[天线隔离度]指发射天线的输出与接收天线的输入端间耦合损耗,等于两天线间的空距离离减去两天线朝向另一天线的增益。
[CDMA系统信号功率]为CDMA系统发射功率,依照每载频20W计算,一样为4载频,因此总发射功率为49dBm。
[收发馈线损耗]:
一样可取4~6dB。
[GSM系统接收滤波器抑制]-[GSM系统接收机许诺接收到阻塞功率]若是没有外置滤波器,即可看成GSM机顶口的指标。
关于GSM系统,依照协议3GPP45.005概念,GSM900对CDMA800频段的抗阻塞能力仅为-13dBm。
因此,关于移动的GSM设备,为了幸免干扰,所需的[天线隔离度]=49dBm-4dB-(-13dBm)=58dB。
3.2CDMA800M杂散分析
CDMA对GSM的杂散干扰能够依照如下公式进行分析:
[GSM系统许诺接收到杂散功率]=[CDMA系统功放杂散功率]-[CDMA系统发射滤波器抑制]-[天线隔离度]-[收发馈线损耗]
为了幸免CDMA对GSM的杂散干扰,所需的[天线隔离度]=[CDMA系统功放杂散功率]-[CDMA系统发射滤波器抑制]-[收发馈线损耗]-[GSM系统许诺接收到杂散功率]
[天线隔离度]指发射天线输出与接收天线输入端间耦合损耗,等于两天线间的空距离离减去两天线朝向另一天线的增益。
[被干扰系统许诺接收到杂散功率]:
关于GSM系统而言,许诺接收的干扰电平为-110dBm/200kHz。
[CDMA系统功放杂散功率]-[CDMA系统发射滤波器抑制]若是没有外置滤波器,即为CDMA机顶口杂散水平。
我司RFU及RRU在4载频配置时(283,242,201,37),在890MHz处的杂散优于-90dBm/100kHz=-87dBm/200kHz,在885MHz上为-71dBm/100kHz=-68dBm/200kHz。
[收发馈线损耗]:
因此,关于华为设备,为了幸免干扰,GSM接收频率在890MHz以上时,所需的[天线隔离度]=-87dBm/200kHz-4dB-(-110dBm/200kHz)=19dB
GSM接收频率在885MHz以上时,所需的[天线隔离度]=-68dBm/200kHz-4dB-(-110dBm/200kHz)=38dB
3.3隔离距离分析
关于两天线距离小于10米的情形,利用天线水平隔离的公式计算结果与实际情形相差专门大;
大于10米时,那么相差在3dB之内。
而10米时的隔离度约为51.45dB,因此天线隔离度小于51.45dB时,建议利用华为测试结果,大于51.45dB时利用公式进行计算。
水平隔离利用:
IH=22+20log(d/λ)-Gt-Gr
IH:
为水平隔离度
d,λ别离为隔离距离及波长
Gt,Gr别离为发射天线与接收天线朝向另外一天线的增益,关于两天线为定向65度天线,且朝向相同的情形(方位角相同),Gt+Gr一样取为0dBi。
依照测试结果,垂直隔离度与垂直隔离距离的相关性不大,一样都在60dB左右,垂直隔离依照60dB计算,超过60dB一样情形不可实现。
因此,关于杂散干扰、阻塞干扰、互调干扰所需的隔离度如下:
干扰类型
所需的隔离度
所需的水平隔离距离①(天线朝向相同)
所需的水平隔离距离②(天线正对)
所需的垂直隔离距离
阻塞③
58dB
21.5米
680米
0.5米
杂散
38dB
60米
工程安装最小距离
1现在两天线的朝向相同,主瓣方向平行;
2现在两天线主瓣方向朝向另外一根天线,仅供参考,实际情形下天线存在下倾、同时距离远的时候存在阻挡。
因此实际情形下不需要这么远;
3依照协议分析的结果。
通过上表,可得出如下结论:
GSM所受到的干扰是由于其自身滤波器抑制不够而显现的阻塞干扰。
4现网案例
4.1西安世家新城案例
西安世家新城站点,移动GSM利用的频率范围在890MHz以上,其中受到干扰的一个扇区的干扰带达到5级(-75~-47dBm)。
此站点CDMA与GSM天线间距离超级接近,约1米左右,其中CDMA天线往GSM方向稍偏(右边天线为CDMA天线,左侧在美化柜内为移动天线),如以下图:
图41世家新城天线位置图
在GSM机顶口进行测试,发觉接收电平为-3.4dBm/载频,考虑CDMA发射功率空闲态为38.5dBm(公共信道的功率占总功率的36%),因此隔离度为38.5-(-3.4)=41.9dB,此隔离度远大于杂散隔离要求19dB,因此可不能是杂散干扰,应该是阻塞干扰。
在CDMA机顶上安装滤波器,GSM干扰带没有转变,仍是5级,进一步说明杂散可不能产生干扰。
然后在GSM机顶上安装滤波器,GSM干扰带从5级降到1级,这说明产生干扰的缘故是GSM上产生了阻塞。
处置结果:
本站点由于天面空间有限,无法通过调成天线完全排除干扰,最终通过在GSM上安装滤波器解决问题。
结论:
综合以上结果,确信干扰为阻塞干扰,在CDMA侧安装杂散抑制滤波器可不能改善干扰问题,唯有在GSM侧安装抗阻塞滤波器才能解决问题。
4.2西安太白庄园干扰案例
此站点CDMA与GSM天线间距离超级接近,约1.7米左右。
左侧为CDMA天线,右边为GSM天线,CDMA天线正朝向GSM天线,CDMA天线比GSM天线低约0.5米。
右边的GSM扇区受到干扰,其干扰带达到5级。
图42太白庄园天线相对位置图
抵达站点后,依照以下步骤进行了测试:
一、在GSM主分集上安装抗阻塞滤波器,观看移动干扰带,发觉GSM的干扰带降至1~2级。
二、不拆卸GSM上滤波器,在CDMA发射端口安装杂散抑制滤波器,干扰带维持在1~2级,与仅安装GSM滤波器时干扰带相同;
3、拆卸GSM上安装的滤波器,CDMA发射端口仍安装抗杂散滤波器,观测干扰带,干扰带为5级。
本站点在天线所在平台的下一平台有移动的空闲抱杆,最终把CDMA天线移此抱杆上,如此水平隔离达到6米,垂直隔离也达到6米,而且还存在墙面阻挡,从而增大了隔离度,最终解决了干扰问题。
在CDMA上安装杂散抑制滤波器无法解决GSM的干扰问题;
GSM上安装抗阻塞滤波器,能够将干扰品级从5级降至1~2级。
因此干扰为GSM本身的阻塞干扰。
4.3南通案例
南通狼山基站:
C,G网天线在同一高度面上,水平隔离2米且C网发射天线正对G网天线反面,C网发射信号落入G网天线背瓣中,天线隔离度为46dB。
通过在GSM基站机顶口的主分集安装抗CDMA信号的带阻滤波器,解决了干扰问题。
南通市政府站点:
C网与G网天线位无垂直隔离,且水平隔离距离只有1米,天线距离离度仅为41dB。
现场在GSM设备机顶口接带阻滤波器,排除了干扰。
南通孩儿巷基站:
GC网天线共平台,且水平隔离度只有2米,天线距离离度仅为41dB。
上述三个站点都在GSM上安装抗阻塞滤波器,最终解决了干扰问题。
上述三个站点都为GSM本身的阻塞干扰。
4.4广西河池干扰案例
广西东兰那合基站C/G两站天线相距较近(如图43),水平距离大约6米,垂直距离为0米,通过计算,判定是由于天线隔离度不够而造成阻塞干扰。
图43东兰那合基站调整前天馈图
图44东兰那合基站调整后天馈
由于CDMA天线能够进行垂直调整,故电信通过调成天线,将CDMA天线下降约2.5米(见图44),增加了两天线的隔离度。
调整后移动公司人员反馈干扰消失。
此站点的干扰是由于天线距离离度不够而致使阻塞干扰,通过调成天线解决干扰问题。
5结论及干扰处置建议
5.1结论
依照定性分析及现网实际案例,可取得如下结论:
1、目前已发觉的华为CDMA对移动GSM产生干扰都是阻塞干扰;
2、理论和实践证明,阻塞干扰能够通过调成天线来解决。
5.2具体干扰处置建议
关于已经产生干扰的站点,建议依照以下步骤处置:
1、优先考虑通过调成天线的方位角、下倾角或调成天线挂高来解决问题;
2、关于无法调整或调整后还存在干扰的情形,需要在GSM侧安装抗阻塞滤波器解决。
6附录1:
一样的干扰处置手腕
由于目前发觉的都是阻塞干扰,故以阻塞干扰为例(杂散与此类似)进行说明。
依照阻塞干扰的计算公式:
[被干扰系统许诺接收到阻塞功率]=[干扰系统输出总功率]-[被干扰系统接收滤波器抑制]-[天线隔离度]-[收发馈线损耗]
能够看到上式中只有[被干扰系统接收滤波器抑制]、[天线隔离度]是能够改变的,其他的都大体无法进行改变,因此整体上的干扰处置有两类:
一、增加天线距离离度,二、安装滤波器
6.1增加天线间隔离
天线隔离度即天线耦合损耗,天线耦合损耗的测量参考点是在天线的馈线接口,而基站间的耦合损耗的测量参考点是在基站的天馈线接口。
天线距离离等于空距离离减去天线朝向另外一天线的增益和,为了增加天线距离离,能够有下面几种方式。
A)增加空距离离
能够通过增加水平距离来增加空距离离度,从而减小干扰。
如10米时空距离离在890MHz为51dB,而50米那么可达到65dB。
B)调成天线方位角
由于天线一样为定向天线,不同的方位其增益相差较大,因此能够通过调成天下的方位角,使天线主瓣方向从正对变成平行或后背相对,如此能够减小干扰。
图61天线的水平方向图
C)调成天线下倾角
一样,天线在垂直不同角度上的的增益相差超级大,一样下倾转变几度及会使增益转变10dB以上,因此在许诺下倾转变的情形,能够考虑调整下倾角。
图62天线的垂直方向图
依照华为的实际测试结果,能够取得不同情形下的天线距离离度如下表:
场景距离
1米
3米
5米
8米
两天线主瓣正对
8.8dB
11.1dB
15.8dB
17.4dB
20.4dB
两天线主瓣朝向相同(主瓣与两天线连线垂直)
39.8dB
40.7dB
45.3dB
49.4dB
50.2dB
一天线主瓣朝向另一天线,另一天线主瓣与两天线连线垂直
29.8dB
30.5dB
31.9dB
33.6dB
36.2dB
两天线背对
66.3dB
66.9dB
66.5dB
67.8dB
68.7dB
关于垂直隔离,距离转变对隔离的阻碍很小,依照测试结果,一样垂直隔离能够提供60dB的隔离度。
可见,关于需要40dB的隔离度,在天线主瓣朝向相同的情形下,只需要1米的距离,这是超级容易知足的。
从上表也能够看出,通过调成天线的方位角,能够大幅提高隔离度,减小干扰。
6.2外接滤波器
通过在GSM基站侧增加抗阻塞滤波器,也能够排除这种干扰。
7
附录2:
如何确信干扰的类型
通过大量现网此类问题处置的体会,得出GSM显现干扰存在两大类缘故:
一、与CDMA系统相关的干扰(包括阻塞或杂散干扰);
二、其它除CDMA系统外缘故引发的干扰。
因此,碰到一个干扰问题后,先要定位干扰缘故。
确认干扰是不是与CDMA系统相关,若是是CDMA引发的干扰,还需要再确信干扰性质;
在排除CDMA干扰后,就能够够专心来查找外部干扰源了。
7.1阻塞干扰确信
测试是不是产生阻塞干扰的最直接有效的方式是直接用仪器连接GSM天馈,测试接收到的CDMA带内信号总功率,然后与GSM本身的许诺的阻塞电平进行对照,以确认是不是产生阻塞干扰。
具体方式如下:
在机顶断开GSM受干扰的天馈,然后把GSM天线直接连接到测试仪器上,若是接收到870~880MHz内的总功率>
-19dBm(考虑到CDMA的最大发射功率可能比测试时抬升6dB),按协议要求(-13dBm),就有可能存在阻塞干扰。
若是GSM厂家提供了相应设备的阻塞门限,应以厂家指标为准进行倒推(如厂家的阻塞指标为-5dBm,那么许诺的CDMA带内闲时总功率为-5dBm-6dB=-11dBm)。
CDMA带内(870~880MHz)总功率计算方式如下:
例如CDMA配置5个频点,那么总发射带宽为1.23*5=6.15MHz,若是总接收功率为-13dBm。
那么现在相当于CDMA载波功率为-31dBm/100kHz或-20dBm/1.23MHz。
具体测试连接如图7-1所示。
图71阻塞干扰测试方式
7.2杂散干扰确信
之前面的分析结果看出,杂散干扰所需的隔离度比阻塞小20dB,因此若是不存在阻塞干扰,那么必然不存在杂散干扰,若是存在了阻塞干扰,是不是还存在杂散干扰能够用上面提供的方式和具体测试取得的指标进行计算。
例如通过7.1节方式测试到的CDMA单载频功率为-10dBm,那么GSM与CDMA距离离度为38dBm-(-10dBm)=48dB,现在抵达GSM带内的杂散为-87dBm/200kHz-48dB=-135dBm/200kHz,远小于GSM能够检测的-110dBm/200kHz,因此这时将可不能存在任何杂散干扰。
另外,还能够对GSM带内接收电平进行测试的方式来确认,具体方式如下:
现在需要在天线和测试仪器之间串接一个陷滤器(带阻滤波器,一样要求在CDMA带内抑制达到30dB以上,保证所有信号都在仪器接收动态范围之内),具体连接方式如图7-2所示:
图72GSM带内信号电平测试方式
若是测试结果中885MHz与GSM带内(890~915MHz)的值是大体一致的而且大于仪器的底噪,或885MHz开始有平缓的下降,那么可能为CDMA杂散干扰;
若是GSM带内的电平比885MHz处要高,或GSM带内存在窄带干扰,那么不是由CDMA杂散引发的,而是GSM带内其他系统引发的干扰。
若是现场条件许诺,也能够在GSM天馈连接测试仪表情形下,闭塞所疑心CDMA相应扇区。
闭塞后先观看CDMA发射带内功率转变,若是闭塞正确,那么所接收的CDMA信号强度明显下降。
现在再用图7-2的方式查看干扰转变情形,若是干扰明显降低那么可能是杂散干扰,若是干扰不变,说明不是CDMA杂散引发的干扰。
7.3非CDMA干扰确认
利用7.2节的测试方式能够取得GSM带内的接收信号,通过观看GSM带内的信号能够确信是不是存在非CDMA系统的干扰。
图73非CDMA引发的GSM干扰图
图7-3中,在885~890MHz范围内的频谱功率比较小(为仪器的底噪),可是在890MHz~909MHz范围有抬升,能够排除杂散干扰(因为杂散干扰在885MHz以上是平坦的或有缓慢下降),能够确信是非CDMA系统干扰,从图中看出,可能是GSM直放站所致。
图74非CDMA引发的GSM干扰图
一样,从图7-4也能够看出,其带内存在窄带干扰,也不是由CDMA系统引发的,而是由其他未知系统引发的干扰。
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