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公司动态

中国电信800MHz和中国移动900MHz抗干扰滤波器解决方案

2024-05-23 251

                                                             
众所周知,低频段一直以来就是通信领域的“兵家必争之地”。低频段频谱具有传播损耗低、覆盖范围广、穿透能力强、网络部署成本低等特点,是全球公认的公众移动通信“黄金”频段。
经过多年的频谱划分与重耕,目前运营商的低频段频谱划分情况大致如下:
 700MHz频段:此前一直用于广播电视业务,后来工信部将702-798MHz频段频率使用规划调整用于移动通信系统,并将703-743/758-798MHz频段规划用于频分双工(FDD)工作方式的移动通信系统。
中国广电推动3GPP通过了n28频段扩频提案,将R15中的2x20MHz扩展到R16的2x30MHz/40MHz,至此,700MHz成为5G非常重要的频段。
 800MHz频段:3GPP定义为Band5,完整范围为824-849/869-894MHz,中国电信获批825-835/869-880MHz部分,最初获批用于部署CDMA,随着CDMA的退网,该频段现在用来部署LTE FDD,是电信4G广覆盖主力频段。目前800M重耕扩频15M,应用于5G。
 900MHz频段:3GPP定义为Band8,完整范围是880~915/925~950MHz,中国移动获得的是889~904/934~949MHz部分,最初获批用于部署GSM,现在用于部署GSM、NB-IoT、LTE FDD三种网络。
在该频段,联通获批的部分是904-915/949-960MHz,共11MHz,此前在该频段同时部署了2G/3G/4G以及NB-IoT物联网。
中国电信CDMA,铁路GSM-R,中国移动GSM,中国联通现网频谱图:

近期,随着中国电信的频率上扩至15MHz的应用,下行频率869-884.01MHz对铁路GSM-R的885-889和移动的889-904产生了干扰。
合肥方中科技对干扰进行了理论分析和现网验证,结合多年来的抗干扰经验和现网验证结果,给出了干扰协调处理解决方案:
1,移动GSM产生干扰的成因
中国移动GSM900M工作频率范围上行:889-904MHz(部分区域885开始)下行:934-949MHz(部分区域930开始)中国电信的CDMA800M工作频率范围上行:824-839MHz,下行:869-884MHz。
  
2,根据干扰的性质,干扰主要可定义为杂散干扰、互调干扰和阻塞干扰三种
(1)杂散干扰  
CDMA发射信号直接或通过交调等方式间接作为带内噪声作用于GSM接收机上,造成GSM接收机灵敏度下降。
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CDMA系统存在一定的带外辐射,这就是我们所说的发射杂散。
当这种干扰信号的电平超过GSM系统的接收灵敏度时,会导致其接收灵敏度、信噪比以及QoS等下降。
(2)互调干扰
当有多个不同频率的信号加载到非线性器件时,非线性变换将产生许多组合频率信号,其中一部分可能落在接收机带内,造成对有用信号的干扰,该干扰就是互调干扰。
(3)阻塞干扰 
任何接收机都有一定的接收动态范围,当接收功率超过接收动态允许的最大功率电平时,会导致接收机饱和阻塞。阻塞会导致接收机无法正常工作,长时间的阻塞还可能造成接收机的永久性性能下降。
3,干扰分析结论:
电信800M对铁路和移动的900M产生干扰确定为阻塞干扰。
在GSM接收端,放大器有个线性动态范围,在这个动态范围内,放大器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,其输入功率低于所预计的值。
通常把增益下降到比线性增益低1db时的输出功率定义为1db压缩点。相应的,此时的输入功率定义为1db压缩点。为了防止接收机过载,从干扰基站接收到的载波功率要低于它的1db压缩点。
如果被干扰设备的滤波器带外抑制性能不够,强信号落入到GSM接收机上,使接收机干扰饱和,从而引起阻塞干扰的发生。
4,现网滤波器安装验证
下图为合肥方中科技在安徽合肥市区电信,移动,联通同址共享铁塔的滤波器现场安装图片,900MHz干扰完美解决。
特别鸣谢:中国电信和中国移动在我们滤波器产品研发,产品验证,试点数据采集方面提供的大力配合支持!


5, 根据我们多年来的实际抗干扰经验给出了干扰协调解决方案:
针对上述几种网间干扰,解决900M阻塞干扰可根据实际情况综合采用以下几种抗干扰措施:
●在CDMA发射天线与GSM接收天线之间保证足够的空间隔离;实践证明,农村地区的大部分干扰可以通过平台调整予以解决。
●调整CDMA发射天线挂高和天线的倾角或水平方向角;但平台调整会使电信的覆盖范围相对降低,也会使得用户感知和体验不友好。
●在移动GSM基站侧安装抗干扰带通滤波器。对接收带外发射信号进行抑制,方可彻底解决移动GSM接收机的阻塞干扰;
1,抗阻塞干扰滤波器唯有安装在移动设备侧,才能有效解决干扰。并且电信基站在不降低发射功率及平台调整,不下调天线高度情况下,实现同址同塔共建共享。
2,抗阻塞干扰滤波器应具有良好的带外抑制特性,其插入损耗,驻波比等指标应满足技术规范要求。
3,在实际的工程实施中,应根据具体情况,逐一分析判断基站的干扰原因,采用不同的的方法或以组合拳的方式来加以解决干扰。
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