簡析CDMA對GSM網的干擾

一、概述

中國聯(lián)通的CDMA和GSM基站的頻譜分配如圖1所示�！�

由圖1可知，中國聯(lián)通的CDMA系統(tǒng)基站的發(fā)射頻率為870～880MHz，接收頻率為825～835 MHz；GSM的接收頻段為890～908 MHz（中國移動）和909～915 MHz（中國聯(lián)通），發(fā)射頻段為935～953MHz（中國移動）和954～960 MHz（中國聯(lián)通）。從運行頻段上看，CDMA的發(fā)射頻段與GSM的接收頻段比較接近，因此在站址選擇及網絡規(guī)劃中如稍不恰當，勢必造成對GSM的干擾，致使GSM系統(tǒng)接收性能下降（注：干擾是相互的，但由于GSM的發(fā)射頻段與CDMA的接收頻段相差較遠，且CDMA是自擴頻通信系統(tǒng)，抗干擾性能較好，故GSM對CDMA系統(tǒng)造成的干擾可以忽略）。CDMA系統(tǒng)設備一般在基站射頻輸出端有一寬帶濾波器，濾波器的通帶為869～894 MHz，通帶外的衰減一般為20 dB。即使CDMA射頻發(fā)射端采用寬帶濾波器，當GSM與CDMA網站距離較近時，仍會對GSM系統(tǒng)產生雜散干擾，甚至導致GSM寬帶接收機趨向飽和而無法正常工作。因此需要采取必要的措施，以減少GSM系統(tǒng)受雜散發(fā)射干擾的影響。

圖1　CDMA與GSM系統(tǒng)的頻譜分配

2、網間干擾定性分析

2.1　網間干擾類型

前面已經提到，中國聯(lián)通CDMA基站的發(fā)射功率采用870～880 MHz（A Band）。其第一載波中心頻率為878.49 MHz（信道編號為283）。在這種情況下，將會發(fā)生以下幾種類型的網間干擾：

●CDMA發(fā)射機的邊帶雜散噪聲落入GSM接收帶內；

●CDMA發(fā)射機的交調產物落入GSM接收帶內；

●GSM帶外的CDMA發(fā)射載波造成GSM接收機的靈敏度下降。

根據(jù)干擾的性質，CDMA對GSM系統(tǒng)的干擾可定義為雜散干擾、互調干擾和阻塞干擾三種。

（1）雜散干擾

CDMA發(fā)射信號直接或通過交調等方式間接作為帶內噪聲作用于GSM接收機上，造成GSM接收機靈敏度下降。發(fā)射濾波器的滾降特性（任何濾波器都不可能是理想的階躍方式），導致CDMA系統(tǒng)總存在一定的帶外輻射，這就是我們所說的發(fā)射雜散。在890 MHz附近的發(fā)射雜散正好落入GSM系統(tǒng)的接收頻帶內，這對GSM系統(tǒng)來說勢必引入了另一種干擾，當這種干擾信號的電平超過GSM系統(tǒng)的接收靈敏度時，會導致其接收靈敏度、信噪比以及QoS等下降。

（2）互調干擾

當有多個不同頻率的信號加載到非線性器件時，非線性變換將產生許多組合頻率信號，其中一部分可能落在接收機帶內，造成對有用信號的干擾，該干擾就是互調干擾。

（3）阻塞干擾

任何接收機都有一定的接收動態(tài)范圍，在接收功率超過接收動態(tài)允許的最大功率電平時，會導致接收機飽和阻塞。阻塞會導致接收機無法正常工作，長時間的阻塞還可能造成接收機的永久性性能下降。

2.2　網間干擾分析

（1）CDMA發(fā)射載波增加造成頻譜內干擾

●CDMA/GSM共站。此時發(fā)射載波和扇區(qū)的增加都可能造成頻譜內的干擾變大。

●CDMA/GSM不共站。在這種情況下，只有發(fā)射載波數(shù)量增加才可能導致頻譜內干擾增加。

（2）帶寬轉換因子

CDMA載波帶寬1.25 MHz，而GSM載波帶寬200 kHz，CDMA發(fā)射功率只有部分落入GSM帶內，故對其干擾功率只能是其總功率的一部分，一般稱其為帶寬轉換因子（Bandwidth Conversion Factor）。帶寬轉換因子的計算公式為10lg（200/1.25）=-8 dB。

（3）基站的發(fā)射濾波特性

無線射頻通路上的雙工器及合路器等對帶外的信號具有一定的抑制能力，在不采用外部濾波器時在885 MHz處對信號就具有35 dB以上的衰耗量。

3、網間干擾定量分析

3.1　CDMA發(fā)射機的邊帶雜散噪聲落入GSM接收帶內

CDMA基站具有較好的發(fā)射特性，其發(fā)射機的線性度以及帶外雜散輻射等指標均遠優(yōu)于IS-97標準的要求。當偏離中心頻率1 MHz時，信號已下降70 dB。

天線空間隔離公式如下：

垂直方向為28+40 lg（S/x）；

水平方向為22+20 lg（S/x）-（GT+GR）。

其中：S為天線隔離的空間；GT為發(fā)射天線增益；GR為接收天線增益；x為波長。

由計算可知，天線隔離要求見表1。

表1　天線隔離要求一

在各種干擾因素中，基站的發(fā)射濾波特性和天線的空間隔離距離是比較重要的因素，因此在條件允許的站址應盡量加大天線的隔離空間以保證足夠的隔離度，留出更多的抗干擾余量。在天線平臺條件有限的站址，如果天線的垂直空間不能滿足1 m的要求，可考慮采用外部濾波器。

3.2　CDMA發(fā)射機的交調產物落入GSM接收帶內

在部分系統(tǒng)中，CDMA發(fā)射載波的邊帶噪聲和交調產物采用相同的指標，故按照發(fā)射載波邊帶雜散輻射相同的分析方法，可得出與3.1相同的結論。

3.3　CDMA發(fā)射載波造成GSM接收機靈敏度下降

根據(jù)GSM標準（GSM 05.05，Section 5.1）可得出對帶外阻塞和帶內阻塞的要求。

（1）帶外阻塞

●當f為100 kHz～860 MHz時，帶外阻塞＜8 dBm；

●當f為925～935 MHz時，帶外阻塞＜0 dBm：

●當f為935 MHz～12.75 GHz時，帶外阻塞＜8 dBm。