广州移动城中村干扰测试分析解决案例 - 基站高话务干扰解决方案

基站高话务干扰解决方案

一、 抗干扰器产品功能特性

根据基站结构及理论分析：GSM系统下行五阶互调落入上行系统，高话务时下行信号发射功率增大，IMP3成3倍数增大，把基站底噪抬升。系统受干扰是多种干扰类型分量叠加的综合结果。高话务时，信道占用时隙多，落入上行杂散信号跟时隙信号碰撞机率大；上下行发射功率增大带来的互调增大影响、器件功率容量；基站CDU端覆盖系统器件性能指标带来的干扰。IMP3/P0=3：1，每增加1dB功率互调增加2dBc。基站内部双工口不对外，从上、下行分开考虑处理。对于TX，通过滤波加大对RX的抑制，避免下行杂散信号落入上行造成干扰；对于RX端，接收系统落入带内，有用信号和噪声抬升，无法滤除落入系统噪声。考虑根据测试及结合现场情况，适度衰减整体噪声以降低对基站干扰。同时考虑安装实用性，配置基站专用固定衰减器串接在基站上行低噪放后端，减少对接收灵敏度的影响。用AppCAD公式计算，在基站上行低噪放后端衰减3~6dB对接收灵敏度影响很小。

下行滤波特性：

项目名称 频率范围(MHz) 端口阻抗（?） 回波损耗(dB) 插入损耗(dB) 带内波动(dB) 带外抑制(dB) 功率容量(W) 互调抑制(dBc) 端口类型 指标要求 930-960 50 ≥20 ≤0.5 ≤0.3 ≥40@800-915MHz ≥80@1710-1880MHz ≥80@1880-2200MHz 500 ≥140@2×43dBm N-K型 上行衰减特性：

项目名称 频率范围(GHz) 端口阻抗（?） 回波损耗(dB) 插入损耗(dB) 衰减范围(dB) 衰减步级 (dB) 指标要求 DC-1 50 ≥18 ≤1.2 0-6 3,6 功率容量(W) 端口类型 10 SMA-K型或QMA-K型 根据以上分析解决内部干扰对于RX/TX端是没有效果的，对TX、RX产生机理分析并分开处理。根据基站内部结构图提供TX、RX接入点，采用高品质因素腔体材料作滤波器，对无法滤波的RX端作降低噪声处理。 二、 抗干扰器产品实现基本原理

基站内部干扰主要表现为基站的杂散发射和互调产物等抬升了上行噪声底，以及系统的多个覆盖单元底噪叠加降低了基站的接收灵敏度。通过现场测试分析基站内部干扰几个关键参数：

1、噪声系数

整个系统的噪声系数很大程度上取决于第一级的噪声系数，噪声系数决定了基站接收灵敏度。 根据噪声系数公式：

用仿真软件对各系统噪声系数作测试，通过测试可以得出结论：抗干扰器接入后系统噪声系数增加3.1dB，SNR=-110dBm，对覆盖系统影响小。下图1、2是系统噪声仿真结果。

图1 图2

2、抗干扰器的滤波特性

对于一些电磁环境十分复杂的场景，落入系统带内的网间信号，采用高品质因数腔体材料作谐振腔，抑制通带外邻频信号对系统干扰，增大带外抑制比达到消除干扰目的。图3、4滤波特性图。

图3 图4 3、无源互调

基站单载波三阶互调-60dBc、双工器下行对上行抑制为73dB、五阶落入上行比三阶低20dB、双工器无源互调为-116dBm、CDU无源互调为-129dBm。 则：下行落入上行附加噪声=43+（-60）-73-20=-110dBm，比热噪声大11dB； 系统接收灵敏度=底噪+载干比+噪声系数=-110dBm+9dB+4dB=-97dBm。当双工隔离度=110dB时，下行落入上行附加噪声=43+（-65）-110-20=-152dBm，比热噪声少31dB；接收灵敏度=底噪+载干比+噪声系数=-121dBm+9dB+4dB=-108dBm；落入上行附加噪声影响了接收灵敏度带来干扰，话务越高占用时隙多，当落入上行信号和有用信号发生碰撞干扰越严重。所以，有必要增加双工隔离度。 三、 解决案例

广州城中村干扰测试分析解决案例

四、干扰分析

基站上行干扰主要集中在二个方面：基站设备下行互调落入上行（双工器双工隔离度）、近基站端器件互调或功率容量满足不了高话务需求。大致分析如下：

1、话务量越高，载波输出功率随着增大，杂散发射跟着增大，落入上行噪声增大；时隙占用多、上下行发射功率增大而带来的互调增大、器件功率容量。IMP3/P0=3：1，每增加1dB功率互调增加2dBc。

2、普通器件PIM3:<-120dBc@2*43dBm；移动GSM系统五阶互调落入自身上行，PIM5-PIM3<-20dB；GSM上行干扰门限<-120dBm（其中10dB为余量）。近基站端的集采无源器件产生互调为：-120-20+43=-97（dBm），落入系统上行噪声会带来2级干扰等级，随着话务升高干扰增大。大功率器件PIM3:<-140dBc，落入上行噪声-140-20+43=-117（dBm）；功率容量达500~1500W，能满足高话务下的互调、功率容量要求。

3、部分器件指标达不到要求PIM3:<-120dBc@2*43dBm，指标差的器件接入近基站端，互调、功率容量等指标满足不了实际需要，产生宽带噪声把基站底噪抬升产生干扰。

4、射频能量传输的“趋肤效应”，无源器件传输介质表面工艺引起阻抗变化，引起信号的反射；传输介质的温度变化都会转化为热能，器件中的电阻和介质损耗消耗产生的热能导致器件的老化、变形以及电压飞弧现象；最大允许功率负荷满足不了实际功率需要，严重被击穿产生短路或全反射、驻波比高等干扰。 五、后续建议

1、通过测试输出功率、杂散功率，并通过后台干扰统计，分析两者关系。降低输出功率，如果测试到杂散功率对系统干扰没影响，而干扰系数满足要求，则说明“低话务时没干扰”；抬升输出功率到最大，如果测试到杂散功率对系统构成干扰影响，则说明“高话务时干扰”；加装抗干扰器后，输出功率抬升到最大，这时，测试杂散功率对系统干扰影响，如果没影响，则说明“高话务时干扰”得到妥善处理。

2、加装抗干扰器后，干扰情况没改善，则需要对系统的其它干扰源测试再综合分析。例如车陂北门E2X小区干扰就是由于近基站端负载功率容量、互调过差造

成的，通过更改负载干扰得以妥善解决；东圃大马路D 900III小区干扰主要来自CDMA阻塞干扰，通过加装CDMA阻塞抗干扰器可以解决；棠下上社X小区由于近基站端负载功率容量、互调过差造成的，通过更改负载干扰得以妥善解决。 3、网络指标变化：提取抗干扰器加装前后话务统计并分析，干扰得以改善；分析后台话务量、接通率、掉话率等指标是否有影响，确定抗干扰器加装整体效果。 4、集采要求功率容量200W（平均），按照GSM、DCS、TD等制式对功率的要求，200W可以满足单系统对器件的功率容量要求，随着多系统共建共享，高峰均比系统制式的引入，器件功率容量满足不了系统要求，特别是峰值功率的要求。 六、改善措施

鉴于高话务下干扰小区存在普遍性、基站双工隔离度不足、负载设计原理决定的互调水平，没有合理使用近基站端器件必然带来干扰，有以下三方面改善措施： 1、 加装抗干扰器：提高基站双工隔离度，保证高话务下上下行信号不串扰； 2、 更换大功率器件：近基站端器件使用高互调、大功率器件（功分器、耦合路、电桥、负载），保证高话务、多载数输出互调、功率容量需要，彻底消除系统无源互调干扰；

3、 改善近基站端合路方式：大部分城中村覆盖基站两路输出用电桥合路后走一 条主干，电桥另一路接上负载。此接法的弊端在于负载设计原理、行业内互调水平（工程应用-100~-120dBc,仪器应用-130~-150dBc）决定，用在近基站端的负载互调、功率容量容易干扰。改善措施一是把电桥二路输出改成一路，重新设计原理图开发；二是采用大功率、高互调负载应用在近基站端合路后端口负载。

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