GSM网络互调干扰影响因素分析

GSM网络互调干扰的影响因素分析

【摘要】近年来，随着社会的进步，gsm网络建设已经具备相当大的规模，用户对gsm网络的服务质量的要求越来越高。互调干扰在gsm网络中较为常见，对gsm网络的容量和质量有着重要影响。本文就互调干扰对gsm网络的影响因素分析进行了探讨，以期指导实践。

【关键词】gsm网络；互调干扰；影响因素；频段；定位；天馈系统

互调（inter modulation，im）是指当两个或多个频率信号经过具有非线性特征的器件时产生的与原信号有和差关系的射频信号，又称互调产物、交调或交调产物。在gsm网络系统设计中，为了提高频道利用率及系统容量，普遍采用多个频道复用组网，加上目前载波发射功率较大，因此，互调及互调干扰在gsm网络中十分常见，如解决不当，将造成系统的信噪比下降，严重影响通信系统的容量和质量。下面，就互调干扰对gsm网络的影响及分析进行探讨，希望为此类问题的解决提供理论支持。

1.互调干扰对gsm网络的影响

对于gsm网络系统来说，由2个下行频率产生的三阶互调没有落到上行频段内，五阶互调却大量落到上行频段内，而七阶和九阶互调由于强度较弱，在考虑对上行频率的干扰时可忽略不计，因此对于gsm900系统来说，无源互调干扰主要来自于五阶互调，这也是造成gsm系统上行干扰的一个重要原因。对于dcs1800系统来说，

三阶和五阶分量都不会落到上行频段，故dcs1800系统无需考虑无源器件互调干扰的影响。互调干扰频段与运营商频段对照如表1所示。

从实际经验来看，gsm网络系统中需要重点关注互调指标的器件主要有：天线、馈线、直放站、干放、电桥、负载、耦合器等。当前尤以天馈系统无源互调产物对网络性能的影响最为普遍。

gsm基站天馈系统主要由天线、跳线、馈线、塔放、基站滤波器和各类射频连接器等无源器件组成，承担了射频信号的发射和接收功能，其性能好坏直接影响网络指标和用户感知。实际工程应用中，gsm基站天馈系统一般存在2类问题：①由于使用年限、外部的使用环境变化造成性能下降；②由于天馈无源器件材质、性能和接头工艺粗糙使得互调性能存在稳定性隐患。

一般天馈线系统的互调指标的严格测试必须在专业的微波暗室

进行，但实际工作中在定位干扰时也会借助便携式无源互调分析仪。

互调测试指标有绝对值和相对值2种表达方式。绝对值表达方式是指以“dbm”为单位的互调的绝对值大小；相对值表达方式是指互调值与其中一个载频的比值（这是因为无源器件的互调失真与载频功率的大小有关），用“dbc”来表示。实际工程应用中，天线的三阶互调产物一般要求不超过-107dbm；定向耦合器、功率分配器、双工器、连接器和电缆组件等无源器件的互调产物通常在-120～

-100dbm。

gsm网络系统规范中，要求基站对所有空闲上行频率信道的干扰电平进行测量，并将测量得到的结果汇总成5个干扰级别band进行上报，以便进行无线资源的管理和分配。一般干扰带级别1-5的取值范围为-110～-47dbm。由于gsm移动台的发射功率较小，因此，上行信号接收功率往往较弱，为保证足够的信噪比和通信服务质量，干扰信号应该越小越好。如果gsm基站天馈系统的互调产物落入上行频率且超过-100dbm，将对gsm网络系统产生影响。

2.互调干扰的分析定位

实际工程应用中，由于天馈系统无源互调对gsm网络的影响较大，因此以天馈系统无源互调干扰为例，简要介绍gsm系统中互调干扰的分析和定位方法。

由于无源互调与发射功率及信号频率密切相关，互调产物强度随发射功率的增大而迅速增大；频率越多，互调产物越复杂，互调产物落入信号频段后形成干扰的可能性也越高。基于这些特性，可以从gsm小区话务统计指标上对干扰类型进行初步判断。一般存在无源互调干扰时，干扰强度会随话务量的变化而变化。这是因为小区话务量高时，频率使用数量和小区总发射功率增加，因此互调干扰也加大。

另外，当gsm小区存在无源互调干扰时，同站其他小区一般并无干扰，这也是互调干扰和外部干扰的主要区别。

根据实际分析和定位经验，通过对gsm小区的上行干扰电平情况及其时间走势进行关联分析，并结合话务量情况，基本确立了区分

互调干扰和外部干扰的分析方法：①通过对gsm小区各band上行干扰电平占比的加权计算得出近似上行干扰强度权值；②将上行干扰强度权值与话务量时间走势进行相关性拟合，拟合值越接近1，表征干扰与话务量匹配程度越高，更倾向于疑似互调干扰，反之倾向于疑似外部干扰；③同时观察六忙时上行干扰强度权值，权值较大的倾向于疑似强外部干扰，权值较小的倾向于疑似互调干扰。

对存在干扰的gsm小区完成以上分析初筛后，对怀疑为互调干扰影响的小区，可以进行现场测试排查和故障点定位。基本流程如图1所示。

现场进行天馈系统无源互调干扰测试和排查定位的方法有：①在基站侧断开天馈系统与基站的连接；②将天馈线改接至频谱仪，观察870～915mhz频段内是否存在较强信号，排查是否存在cdma阻塞或杂散干扰以及其他外部干扰；③确认无外部干扰后，将天馈线改接至无源互调分析仪，并用力矩扳手扳紧所有连接接头；④启动无源互调测试分析仪，进行无源互调测试，观察整个天馈系统反射三阶和五阶互调；⑤如果存在明显的三阶和五阶互调干扰，通过逐段测试法定位天馈系统中问题点；⑥更换不合格元器件，重新开启gsm小区确认处理效果。

3.多小区配置tx互调的影响

假设有2小区配置，如图2所示，2个天线距离大于10个波长，且2小区频点f7恰好和ru1小区是f5；f6；f3；5；f1；f4三阶，f4；f5五阶，f3；f4七阶互调分量叠加点。

天线1和天线2之间是互不相干的，与单小区配置相比，多径衰落深度会对手机接收电平产生影响。最后的结果与单小区配置一样，如果手机收到的干扰信号强度大于-41.5dbm，3阶互调产物电平强度足够达到手机的接收灵敏度范围，就将可能影响手机的正常通话。

4.结束语

总而言之，互调干扰问题已不可避免，如处理不当，将严重影响通信系统的容量和质量。而本文所提出的互调干扰分析定位方法，从实践效果来看，效果还是比较明显的，相信对gsm网络中互调干扰问题的改善有一定参考价值。

参考文献：

[1] 白艳；罗晋峰.天馈系统无源互调测试的研究[j].电子世界，2012年19期

[2] 赵培；张阳.移动通信系统中互调的产生机制与干扰排查

[a].2011全国无线及移动通信学术大会论文集，2011年