CDMA系统与GSM系统网间干扰分析及解决方案

1、新时空CDMA系统与GSM系统网间干扰分析及解决方案根据我国目前的频谱分配方案，拟建中的新时空CDMA系统基站（以下简称CDMA基站）发射频率位于870880MHz，接收频率位于825835MHz之间（见图一）。由于CDMA基站发端与GSM基站的接收端比较接近，若不采取有效的干扰抑制措施，潜在的网间干扰问题将影响GSM系统的正常运行。以下，我们将就各种可能发生的网间干扰因素进行分析并提出相应的解决方法。 图(一) 以下分析均基于多扇区多载波的恶劣条件网间干扰定性分析新时空采用870-880MHz(A Band)频谱方案，第一载波中心频率为878.49MHz（信道编号283），由此，将会发生以下

2、几种类型的网间干扰： CDMA发射机的边带杂散噪声落入GSM接收带内 CDMA发射机的交调产物落入GSM接收带内 GSM带外的CDMA发射载波造成GSM接收机灵敏度下降针对上述几种网间干扰，我们建议根据实际情况综合采用下面几种干扰抑制措施： 1. CDMA基站发端安装带通滤波器2. CDMA发端与GSM收端之间保留适当的保护带3. CDMA发射天线与GSM接收天线保证足够的空间隔离（水平或垂直）4. 修改CDMA或GSM基站的频率规划5. 降低CDMA基站的发射功率6. 调整CDMA发射天线的倾角或水平方向角7. GSM基站接收端安装带通滤波器影响干扰产生的几个因素(一)CDMA发射载波增加造

3、成频谱内干扰分析Omni2 Sectors3 Sector1 Carrier0.0 dB3.0 dB4.8 dB2 Carrier3.0 dB6.0 dB7.8 dB3 Carrier4.8 dB7.8 dB9.5 dB4 Carrier6.0 dB9.0 dB10.8 dBCDMA/GSM共站考虑 - 发射载波和扇区增加都可能造成频谱内干扰增加CDMA/GSM不共站时 只有发射载波数量增加可能导致频谱内干扰增加(二)带宽转换因子 ( Bandwidth Conversion Factor )因为CDMA 的载波带宽为1.25 MHz, 故对其它窄带系统的干扰功率只能是其总功率的一部分, 我们

4、称它为带宽转换因子,对 GSM的带宽转换因子为 -8 dB ,计算公式如下:10 * Log(200KHz/1.25MHz) = -8 dB下图为带宽转换示意图:(三) 基站的发射滤波特性 MOTOROLA 提供的SC4812T基站具有优良的发射滤波特性.RF通路上的双工器及合路器等器件对带外的信号具有一定的抑制能力,在不使用外部滤波器时就能提供以下特性，在885MHz 处对信号具有35dB 以上的衰耗量。网间干扰定量分析 （一） CDMA发射机的边带杂散噪声落入GSM接收带内MOTOROLA提供的SC4812T基站具有非常优良的发射特性,其发射机的线性度以及带外杂散辐射等指标均远优于IS-9

5、7标准的要求,在偏离中心频率1MHz时信号已滚降了70dB, 如下图所示:引用天线空间隔离公式:垂直方向: Isolation in dB = 28 + 40 Log ( S / l )水平方向:Isolation in dB = 22 + 20 Log ( S / l ) - (GT + GR)S 天线隔离的空间GT发射天线增益 dBiGR接收天线增益 dBil 波长 由计算可知,天线隔离要求如下:隔离方式频率最小隔离要求最小空间要求水平880MHz43.8 dB166.5米垂直880MHz48.5 dB1.1米从上面的分析可以看出,在各种因素中基站的发射滤波特性和天线的空间隔离距离是比较重

6、要的因素,因此在条件允许的站址应尽量加大天线的隔离空间以保证足够的隔离度,留出更多的抗干扰余量.在个别天线平台条件有限的站址,如果天线的垂直空间不能满足1米要求时,可考虑使用外部滤波器, MOTORALA提供的TX滤波器具有良好的频响特性,在880 MHz处就能提供 40 dB 的衰减量. 增加外部滤波器后,天线的最小隔离空间要求可进一步降低,为天线的灵活安装创造了条件。(二) CDMA发射机的交调产物落入GSM接收带内在EIA/TIA IS97中CDMA发射载波的边带噪声和交调产物采用 相同的指标，故按照发射载波边带杂散辐射相同的分析方法，得出同上结论。(三) GSM带外的CDMA的发射载波

7、造成GSM接收机灵敏度下降上图为GSM系统抗阻塞指标的示意图,根据GSM标准(GSM 05.05, Section 5.1)可知:带外阻塞 (GSM 05.05, Section 5.1)100 KHz f 860 MHz 8 dBm925 MHz f 935 MHz 0 dBm935 MHz f 12.75 GHz 8 dBm带内阻塞 (GSM 05.05, Section 5.1)600 KHz |f - f0| 800 KHz -26 dBm800 KHz |f - f0| 3 MHz -16 dBm3 MHz |f - f0| -13 dBm由计算可知,天线隔离要求如下:隔离方式频率最

8、小隔离要求最小空间要求水平880MHz56.8 dB743.8米垂直880MHz61.5 dB2.3米在上面的计算中,我们考虑了GSM系统接收端不加滤波器的情况。一般来说GSM系统的RX滤波器对880MHz的信号具有30dB的抑制作用,这对抗阻塞干扰有非常大的帮助.考虑GSM系统接收端加装滤波器的计算结果如下:隔离方式频率最小隔离要求最小空间要求水平880MHz26.8 dB21米垂直880MHz31.5 dB0.41米以上的分析都是基于多扇区和多载波比较恶劣的情况，在实际建设CDMA系统时不可能一步达到这种配置。在初期单载波的情况下，干扰的可能性应远小于以上分析中的设定，根据MOTOROLA

9、北京CDMA系统中的经验，初期系统干扰发生的可能性不大。随着系统的扩容，产生干扰的可能性增加,因此有必要认真考虑抗干扰的措施。MOTOROLA公司在CDMA系统的解决方案上有着丰富的经验,在亚洲这种GSM系统与CDMA系统共存的市场有着成功的解决实例香港的和记电信(Hutchison Telecom)是一家同时运营GSM与CDMA的运营商,他们的站址大部分是GSM与CDMA共站,并且站址分布比较密集,潜在的干扰问题比较严重,MOTOROLA经验丰富的工程师经过周密的分析和现场勘测,给出了完善的解决方案,成功地解决了干扰问题。和记电信的两个网络现都运行正常。此外，应值得注意的是GSM移动台同样会对CDMA移动台产生干扰，机制同基站间干扰。但它相对于基站间干扰的情况并不严重，这是由于下列原因： 移动台位置的随机性极大 两种移动台相互靠近的可能性较低 路径衰耗和空间隔离距离是变化的 移动台功率较低 在相互靠近的移动台中，交调产物落入CDMA接收带内的概率很低结论：从以上的分析中可知，在天线垂直隔离2米时,应可以克服干扰问题。空间隔离应是最经济有效