中国电信CDMA网络与中国高铁GSMR网络共存干扰协调解决方案

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1、中国电信 CDMA 与中国高铁 GSM-R网络系统共存干扰解决方案摘要：文章介绍了 CDM廛站对GSM-R阻塞干扰成因及隔离度计算方法，并根据分析结论提出网络共存干扰解决的最佳方案是GSM-F基站接收端加抗阻塞滤波器；同时该解决方案同样适用于中国电信 CDMA与中国移动EGS（ I频段）基站系统共存干扰协调。关键词：杂散干扰、带内阻塞、带外阻塞、抗阻塞滤波器、问题背景南昌铁路段无委办向厦门无委反映厦门境内厦门北到高岭段铁路存在联控信号不畅，出现掉话或接通问题，影响高铁运行安全。定位原因为该路段通信信号上行频段收到干扰，导致该路段上行链路信号不良。其中以XMBO站点最为严重，干扰等级始终

2、4、5级，要求厦门无委协助尽快解决。3月3日下午，厦门电信配合厦门无委协查，定位高铁 XMB01站点干扰源为厦门CDMA网络杏林大桥头基站968-6，关闭后高铁XMB01站点干扰等级降为1 恢复正常。现场勘察初步判定原因为 CDMA网络968-6基站与高铁XMB01站点水平隔离度不足。968-6功分扇区与高铁XMBO站点天线方向正对、直线距离 200米、问题处理经过:2.1、安排施工队更换968-6基站，同时基站发射端加装带外杂散抑制滤波器2. 1.1、外形:2.1.2、滤波器电性能指标:1频率范围825880MHz2插入损耗W1.2dB3驻波比w 12:14带外抑制为0dB 885-96

3、0MHz5功率容量W200W6接口形式L29-Female7阻抗50 Q2.1.3、安装目的：安装在收发合一的CDMA80基站发射端解决5MHz外的近带抑制，避免 CDMA 基站发射的近带杂散信号对GSM-F接收机造成干扰。2.1.4、安装效果：安装后铁路XMB0站点仍然受干扰严重（干扰带4、5级），在基站接收端实测干扰波形如下:RR7.*im MH?口*o*PF MH?Ml90,4 rtRTTi4 丄.mI O冷6L4m IW1H7|tzjl口l.7 rfw五三心If少StiCCTLJn z；poct3-：iin Sttvi再S囂:;豈$19-aJ阴* ss am rJMr|.* -卜|灯|

4、 M因斗iy. rtrn i-F1.-nipPDVV(37(. LH (Auto： *Ai in c v.-1L-jtt：ni ； tviI Jipr Nvna：Nutt:2.1.5、分析结论：干扰成因非CDMA基站发射设备杂散超标所致，问题应该是 GSM-R基站接收机带内阻塞干扰所致。2.2、968-6基站发射端加装的带外抑制滤波器拆除（恢复原状），高铁XMB0基站接收端加装抗CDMA!塞滤波器。2.2.1、滤波器串接在GSM-R基站 1/2软跳与室外7/8馈线连接处:2.2.2、滤波器电性能指标:1频率范围885960MHz2插入损耗W.2dB3驻波比w 12:14带外抑制为0dB 87

6、9主箋2.2.5、分析结论:综合以上结果，确定干扰为阻塞干扰，在 CDMA发射侧安装杂散抑制滤波器不会改善干扰问题，唯有在 GSM侧安装抗阻塞滤波器才能解决问题。三、干扰成因分析3.1高铁GSM-R生干扰的原因电信968-6站点配置 37,201,283频点（分别对应上行 826.11 , 831.03 , 833.49 ;下行 871.11，876.03，878.49 ）。高铁GSMXMB01站点配置1006、1013频点（分别对应上行886.4，887.8 ；下行 931.4，932.8）图0-1中国电信CDM与中国高铁GSM-频谱分配图从频段上看，CDMA勺下行频段与GSM-F的上行频

7、段间隔只有5MHz滤波器设计、站址选择及网络规划做不好，都会引起GSM-R被干扰，使GSM-R系统接收性能的下降。由于GSM-R勺下行与CDM的上行存在至少90MHZ的保护带，滤波器实现容易，所以GSM-R寸CDMA不会产生干扰问题。3.2 CDMA2000协议规定基站发射机带外抑制指标IS2000协议对CDM发射机带外信号抑制（包括杂散和互调）能力要求：3M协议要求：在偏离中心频率750KHZ处，要求抑制45dBc；在偏离中心频率1.98MHz处，要求抑制60dBc；在偏离中心频率3 MHz处，要求抑制60dBc；根据协议换算：当CDM產站发射功率为43dBm/1.23MHZ寸，其在

8、偏离中心频率1.98MHz处的功率应该是-17dBm/1.23MHz(即：43-60);转换到GSM系统时,GSM系统收到的功率是-25dBm/200k ( 即: -17+10log(200K/1.23M)根据信部无200265号文关于800MHz频段CDM/系统基站和直放机杂散发射限值及与900MH濒段GSM系统邻频共用设台要求的通知要求：转换到GSM攵到的功率更严格要求为-67dBm/100k。目前厦门电信CDMA网络采用的BTS3900基站设备均符合该要求3.3 GSM协议规定基站接收机抗阻塞指标解读FrequencyFreque ncy range (MHz)bandGSM 900E

9、-GSM 900R-GSM 900MSBTSBTS:BTS:in-ba nd915 - 980870 - 925860 - 925856 - 921out-of-ba nd (a)0,1 - 9150,1 - 8700,1 - 860 :0,1 - 980 - 12,750 925 - 12,750 925 - 12,750 921 - 12,750FrequencyGSM 400, P-, E- and R-GSM 900DCS 1 8001 900& PCSbandother MSsmall MSBTSMSBTSdBmdBmdBmdBmdBmin-ba nd600 kHz |f-fo800

10、 kHz-38-43-26-43-35800 kHz 勻f-fo1,6 MHz-33-43-16-43-251,6 MHz |f-fo| 3 MHz-23-33-16-33-253 MHz |f-fo |-23-23-13-26-25out-of-ba nd00800(b)-12-(c)-12-(d)00800GSM协议中规定了两种阻塞指标：带内阻塞和带外阻塞带内阻塞是指干扰信号位于860MH925MH濒段内的阻塞(注意GSM系统已经将 CDMA系统的发射频段定义为其带内)；带外阻塞是指干扰信号在 100KHz860MHz和 925MHz12.75GHz频段内的阻塞。从协议规定的阻塞指标中可

11、知：?带外阻塞(GSM 05.05, Section 5.1)-100 KHz f 860 MHz 8 dBm/30k-925 MHz f 935 MHz 0 dBm/30k-935 MHz f 12.75 GHz 8 dBm/30k?带内阻塞(GSM 05.05, Section 5.1)-600 KHz |f - f0| 800 KHz -26 dBm/30k-800 KHz |f - f0| 3 MHz -16 dBm/30k MHz |f - f0| -13 dBm/30k目前华为提供给中国高铁 GSM-R的基站为BTS3012 （与提供给中国移动的EGSM设备同），将870MH880

12、MHzCDM下行频段定义为带内，抗中国电信 CDMA 下行多载波强信号阻塞能力较差。3.4干扰的类型CDMA系统对GSM-Rg统的干扰主要是CDM下行对GSM-Rt行的干扰，主要的干扰有以下三种：1、CDMA发射机的边带杂散噪声落入GS瞅收带内；2、CDMA发射机的交调产物落入GSMS收带内；3、GSMf外的CDMA发射载波造成GSMS收机灵敏度下降（阻塞）。因此为解决该干扰问题，需要对杂散和干扰所造成的影响分别针对典型场景计算所需隔离度。3.4.1阻塞干扰图0-1 阻塞干扰原理图当较强功率加于接收机端时可能导致接收机过载，使它的增益下降或者说被抑制。原因是放大器有一个线性动态范围，在这

13、个范围内放大器的输出功率随输入功率线性增加，这两个功率之比就是功率增益 G,其输出功率低于所预计的值。通常把增益下降到比线性增益低1dB时的输出功率值定义为输出功率的 1dB 压缩点。相应的，此时的输入功率定义为输入功率的1dB压缩点。为了防止接收机过载，从干扰基站接收到的总的载波功率电平需要低于它的1dB压缩点。从上图看出，即使干扰系统不产生任何带外杂散，如果被干扰系统的滤波器对干扰系统发射抑制能力不够，也将使强信号落入到后端的接收机上，使接收机饱和，从而引起阻塞干扰。从上图看出，即使干扰系统不产生任何带外杂散，如果被干扰系统的滤波器对干扰系统发射抑制能力不够，也将使强信号落入到后端的接收机上，使接收机饱和，从而引起阻塞干扰。阻塞干扰的根本原因在于接收滤波器的抑制能力不够，与发射信号的带外杂散无关。342杂散干扰图0-2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），导致任何系统总存在一定的带外辐射。带外辐射的主要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，一般统称为杂散辐射。CDMA00M在885MHz附近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甚至超过GSM系统的底噪时，会导致GSM接收灵敏度下降，进而引起覆盖收缩，接入困难等现象。四、干扰隔离度计算方法及

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