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GSM干扰问题解决最全手册

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1 第5章GSM干扰分析

1.1 5.1 概述

频率资源是稀有资源。在GSM系统中,为提高系统容量,必须对频率进行复用。频率复用就是指同一频率被相距足够远的几个小区同时使用。同频复用小区之间的距离就叫复用距离。复用距离与小区半径之比称作同频干扰因子。对于一定的频率资源,频率复用越紧密,网络容量越大,复用距离越小,干扰就越大。

上述频率复用引起的干扰是网内干扰(或叫系统内干扰),除此之外,GSM网络还可能受到来自其它通信系统的网外干扰。

干扰的大小是影响网络运行的关键因素,对通话质量、掉话、切换、拥塞均有显著影响。如何降低或消除干扰是网络规划、优化的首要任务。本文在总结国内外专家经验的基础上,对干扰的来源、干扰定位及其解决方法进行了系统地描述。

1.1.1 5.1.1 干扰对网络的影响

当网络存在干扰时,手机用户经常会感觉到以下现象:

?通话时经常听不到对方的话音,背景噪音大。

?固定打移动、移动打移动经常在听到“嘟、嘟、嘟”后就掉线(多数

手机是这个提示音,个别手机可能是另一种提示方式)。

?通话过程中经常有断续感,经常掉话。

网络存在干扰时,从话统上看,会有以下现象:

?有高达4~5级干扰带出现,且统计值大于1。

?拥塞率高(由于SDCCH信道被干扰,导致立即指配或TCH指配失

败)。

?掉话率远高于其它小区。

?切换成功率低。

路测会发现:

?切换困难。

?高电平,低质量。

用信令分析仪(MA10/K1205)跟踪Abis接口信令会发现:

?误码率高于其它小区。

1.2 5.2 干扰源

1.2.1 5.2.1 干扰源分类

移动通信系统的干扰源 / 噪声主要可分为: (1) 自然噪声

? 大气噪声 ? 银河噪声

? 太阳噪声(安静期)

(2) 人为噪声

? 汽车或其它发动机点火系统的干扰 ? 通信电子干扰 ? 电力线干扰

? 工业、科研、医疗及家用电器设备的干扰

美国ITT 对上述噪声 / 干扰的研究数据见图5-1。

图5-1 环境噪声

图5-1中,Ta 为噪声温度;Fa 为等效噪声系数,两者关系为:

Fa 10lg

Ta To

其中,To =290°K 。

从ITT 的研究数据可以看出,在30~1000MHz 范围内,大气噪声和太阳噪声很小,可以忽略不计;在100MHz 以上,银河系射电噪声低于典型接收机的热噪声,也可以忽略不计。因此对于450MHz 、800MHz 、900MHz 、1800MHz 、2000MHz 的移动通信系统均无需考虑自然噪声(大气噪声、银河噪声、太阳噪声)。太阳黑子活动高峰期的噪声对移动通信的影响目前不清楚,但科学家均相信太阳黑子活动高峰期对电力、通信有严重影响。

根据美国国家标准局(NBS )的研究,人为噪声是移动通信系统的主要干扰源之一。在这些人为干扰 /

噪声源中,有些干扰是无法控制的,如汽车发动机点火干扰、电力干扰、工业

电气设备干扰,而有的干扰是可以通过对网络的合理规划和系统优化克服的,如通信设备之间和之内的干扰。后者就是本文要主要研究的内容。

1.2.2 5.2.2 对移动通信有主要影响的干扰源

在移动通信系统中,基站在接收较远的移动台的信号时,往往不仅受到周围其它通信设备的干扰,而且还受到本系统另一个基站或移动台的干扰,见图5-2。

图5-2 移动通信干扰示意图

这部分的干扰源主要有: (1) 硬件故障:

? TRX 故障:如果TRX 因生产原因或在使用过程中性能下降,可能会导致TRX 放大电路自

激,产生干扰。

? CDU 或分路器故障:CDU 中的分路器和分路器模块中使用了有源发

大器,发生故障时,也容易导致自激。

? 杂散和互调:如果基站TRX 或功放的带外杂散超标,或者CDU 中双

工器的收发隔离过小,都会形成对接收通道的干扰。天线、馈管等无源设备也会产生互调。

(2) 网内干扰:

频率规划不当会引起:

? 同频干扰 ? 邻频干扰

(3) 直放站干扰:

直放站是早期网络建设普遍采用的扩展基站覆盖距离的有效方式,由于其自身的特点,如果使用不当,非常容易形成对基站的干扰,直放站存在以下两种干扰方式:

? 由于直放站本身安装不规范,施主天线和用户天线没有足够的隔离

度,形成自激,从而影响了该直放站所依附基站的正常工作。 ? 对于采用宽频带非线性放大器的直放站,其互调指标远远大于协议要

求。如果功率开得比较大,其互调分量很大,非常容易对附近的基站形成干扰。

(4) 其它大功率通信设备的干扰:

雷达站:有些七、八十年代设计的分米波雷达,使用的频率与GSM 相同或相近,由于其发射功率非常大,功率等级一般都在几十到几百千瓦范围内,其带外杂散比较大,也很容易对附近的基站造成干扰。

模拟基站:模拟移动基站使用的频段与GSM

频段有一段重合,根据国家的要求,模拟基站

应该退出GSM频段,但实际上,有些地方没有完全退掉,当GSM选择与其相同的频点时,就会受到模拟基站的干扰。(目前在国内模拟通信系统已经全部退频退网,但海外情况未明)其它同频段通讯设备:通讯设备种类繁多,有些单位采用了不符合现行通讯标准的频段,占用了GSM频段,造成其覆盖区域受到干扰。

1.3 5.3 干扰问题的发现

要解决干扰,改善通话质量,首先就是要发现干扰,然后采取适当的手段定位干扰,最后是排除或降低干扰。

在GSM系统中可以用来发现干扰源的方法有:OMC话统、OMC告警、路测、用户申告等。

信令分析仪、频谱仪等专用测试设备作为定位阶段的强力工具通常不用于本阶段(基于设备本身笨重、昂贵的原因)。

1.3.1 5.3.1 通过OMC话统发现干扰

一个网络开通后,为能及时发现问题,应该最少登记的话统任务有:TCH性能测量、SDCCH 性能测量、切换性能测量。检查分析各小区的话务状况、切换、以及与小区质量有关的话统指标,可以发现存在潜在干扰的小区。

需要声明的是,根据这些方法的检查结果,都只能判断存在潜在干扰,要进一步确定是否真的是干扰,还是存在别的问题,需要通过定位分析过程来进一步确认。

I. 1. 通过话务状况发现潜在干扰

检查各小区的TCH性能测量中的“TCH忙的平均时间”,该指标表示在统计周期内TCH被占用的平均时间(秒),在其它厂商的BSC中该项指标通常称作“TCH平均占用时间(TCH mean holding time)”。如果发现某小区的TCH忙的平均时间特别短(如小于10秒),则该小区可能存在较强干扰,使得MS刚占用TCH信道,就由于质量太差而发生切换/掉话。

当然如果小区中的某块TRX(非BCCH所在载频、非SDCCH所在载频)发生硬件故障后也会出现TCH占用时间特别短的现象。

II. 2. 通过切换数据发现潜在干扰

切换统计数据反映了被统计小区内用户的移动性。通常我们可以把切换数据分成两类来分析:小区内切换和小区间切换。

(1) 小区间切换

BSC命令MS发起切换的原因有多种,判断是否存在干扰主要应观察的切换统计指标有:发起切换尝试次数(下行质量)、发起切换尝试次数(上行质量)、发起切换时接收质量等级0~7的次数(上行)、发起切换时的平均接收质量(上行)。

如果某小区发起切换时的平均接收质量(上行)≥4 (不跳频时,跳频时≥5)以上,且发起切换时的平均接收电平≥25,则该小区存在上行干扰的可能性较大。

如果某小区发起切换时接收质量等级5以上的次数相对4以下的次数较多时,也应该怀疑该小区存在上行干扰。

如果某小区发起切换尝试次数(上、下行质量)超过切换尝试总次数10%以上时,该小区也可能存在干扰。这两项统计指标与小区参数中的质量差切换门限、干扰切换门限有关。

(2) 小区内切换

小区内切换中也有统计项小区内切换请求次数(上、下行质量),这两项小区内受干扰的程度,如果小区内切换主要有上、下行质量引起,并且小区内切换总次数占小区间切换总次数的比例也相对其它小区高,则应该怀疑该小区是否受到干扰。

切换统计指标与小区参数的设置密切相关,切换判决门限和P/N时长的减小,可以使切换更灵敏,也会导致更多的切换;而增加判决门限或P/N准则,将减少切换。切换次数过少有时对网络指标不利,直接的影响就是降低了切换成功率。但过多的切换也不利,因为GSM 的硬切换特性,切换也是掉话的主要因素。根据网上数据统计,平均一次通话发起一次切换是比较合理的。

III. 3. 通过掉话指标发现潜在干扰

掉话是MS用户最不能忍受的网络故障之一。与掉话有关的统计指标有:SDCCH/TCH掉话次数、SDCCH/TCH占用时无线链路断的次数(连接失败)、SDCCH/TCH掉话时的平均上下行质量。

如果某小区的掉话次数很高,并且掉话的主要原因为连接失败,则该小区存在干扰的可能性很大。

如果掉话时的平均接收电平较高(≥25),而掉话时的平均接收质量等级≥6,则该小区也应列入存在干扰的怀疑对象。

IV. 4. 通过干扰带指标发现潜在干扰

BTS在空闲时可以利用一帧中的空闲时隙对其TRX所用频点的上行频率进行扫描,并统计到五级干扰带中去。华为BSC中干扰带的缺省设置是:110、105、98、90、87、85,单位(-dBm),对应话统中的干扰带见表5-1:

表5-1 干扰带

干扰带统计指标相对其它统计指标可以更直接地反映小区受干扰的程度,但它只能反映的上行频率是否存在干扰。

如果某小区干扰带四、五中的值较大(≥1),则该小区极有可能存在同频干扰;如果统计值主要分布于干扰带一、二内,则存在干扰的可能性不大;如果干扰带三中有较大值,则要提高警惕。

值得注意的是:由于我们目前对干扰带的统计方法是基于小区的,因此对于大站型基站(如S8/8/8),如果只有一个TRX受到严重的同频干扰,经过与其它7个无干扰的TRX平均后,干扰带也会偏小,因而不能明确地反映出干扰的真实情况。

1.3.2 5.3.2 OMC告警和用户申告

OMC告警台能够及时上报基站侧硬件故障,在开始着手定位干扰来源之前,一定要对告警信息进行分析。在开始任何优化工作前,首先排除硬件故障是明智之举。

需要说明的是,从告警台的告警信息中无法判断是否存在来自MS或其它基站的潜在的干扰。

用户申告也是发现潜在干扰的重要来源。对用户申告应收集的信息应包括:用户手机号码、

手机型号、被叫号码、主叫侧故障现象、被叫侧故障现象、故障发生时的详细地点和时间等等。申告信息收集得越详细,越有助于发现网络问题。

用户通常申告描述得比较模糊,限于用户对蜂窝网络的了解程度,用户不可能直接告诉你哪里有干扰。但是当网络存在干扰时,用户的直接感觉是:杂音大、听不清对方讲话、对方听不清自己讲话、掉话、电话拨不出去等等。因此当有许多用户在同一个区域申告这样的问题时,就应该检查该区域是否存在干扰。

1.3.3 5.3.3 通过路测发现干扰

路测(Drive Test)是查找干扰最常用的方法,上述通过分析话统、用户申告产生的对干扰(路测只能查下行干扰)的怀疑,也需要通过路测来验证。在具体实施时,有两种路测方法:空闲模式测试和专用模式测试。

在空闲模式测试时,测试设备可以测量服务小区和邻区的信号电平。也可以对指定频点或频段进行扫频测试,以便发现越区覆盖信号可能造成的干扰。

测试时应该相对基站作往返测试。

在专用模式测试时,测试设备可以测量服务小区和邻区的信号电平、接收质量、功率控制登记、时间提前量TA等。当在某些路段持续出现高电平(≥30)、低质量(Rx_Qual≥6)时,则可以断定该路段存在干扰。有些测试设备能够直接显示帧删除率(FER),通常当FER ≥25%后,用户就会感觉到话音的断续,也即在这些路段存在干扰(ANT

GSM干扰经验总结

扫频规范

1、位置选取:受干扰小区范围内(离基站越近越好);周围无建筑阻挡;

2、天线方向:背对受干扰小区,平举天线,尽量使天线反向延长线经过受干扰小区天线面

板。如下图所示。

3、选取极化方向:以八木天线中心轴为轴,缓缓转动直到检测到移动G网信号最强。

4、扫描频宽设置:870Mhz~915Mhz;

5、标记点设置:第一个点设置在CDMA频点(876Mhz/878Mhz附近)强度最强点;

第二个点设置在移动GSM网开始频点889.6Mhz左右;

第三个点设置在存在干扰的频段底噪处(自行判断);

第四个点设置在移动G网结束频点909Mhz处。

6、拍照要求:A.包含全部扫频图像;

B .包含并能清晰分辨出图左标尺数字;

C.包含并能清晰分辨出四个标记点的频率和强度。

GSM干扰的现象

限于手机用户对蜂窝网络的了解程度,用户不可能直接告诉你哪里有干扰。但是当网络存在干扰时,用户的直接感觉是:杂音大、听不清对方讲话、对方听不清自己讲话、掉话、电话拨不出去等等。因此当有许多用户在同一个区域投诉同样的问题时,就应该检查该区域是否存在干扰。

1、当网络存在较大干扰时,手机用户经常会感觉到以下现象:

?主被叫失败,主叫听到“嘟、嘟、嘟”后就掉线。

?通话过程中经常有断续、杂音、静音,甚至掉话。

2、网络存在干扰时,从后台话统上看,通常会有以下现象:

?上行干扰将体现在干扰带话统中。(要结合干扰带门限设置和具体使用场景,例如边际网频率计划宽松,频点复用度不高,若话统中出现2级,就有可能存在干扰;而对于市区频率复用度大,若话统中出现4~5级,就要重点考虑是否有干扰存在)

?SDCCH、TCH指配失败次数多。

?掉话次数多或掉话率高。

?切换成功率低。

?接收电平/质量性能测量中出现高电平、低质量统计值比例高。

3、路测会发现:

a)切换失败次数多。

b)高电平,低质量。

c)误码率高于其它小区。

GSM干扰的分类

我们一般将干扰大致分为三类:硬件故障、网内干扰、网外干扰。

一、硬件故障

1、基站设备故障:

?基站TRX故障:如果TRX因生产原因或在使用过程中性能下降,可能会导致TRX放大电路自激,产生干扰。

?基站CDU或分路器故障:CDU中的分路器和分路器模块中使用了有源放大器,发生故障时,也容易导致自激。

?基站杂散干扰:如果基站TRX或功放的带外杂散超标,或者CDU中双工器的收发隔离过小,都会形成对接收通道的干扰。

?天馈避雷器干扰:由于天馈避雷器老化或质量问题导致基站出现互调信号,无线信号杂乱,影响正常的频率计划,从而使无线环境恶化。

2、天馈系统故障:

天馈系统包括接头、跳线、馈线、天线、滤波器、避雷器等微波信号无源传输器件,如果这些器件本身属不合格产品、或者安装使用不当出现故障,如天线老化、跳线接头氧化、或连接故障等,均会导致基站产生高互调信号,从而小区出现干扰。

基站互调信号的产生和对GSM网络质量的影响,在处理网络规划和网络优化的实践中日益突显。在自然界中,当两个射频信号输入到一个非线性元件中,或者通过一个存在不连续性的传输介质时,将因为这种非线性而产生一系列新的频率分量,新产生信号的频率分量满足如下频率关系,设输入的两个信号的频率为f1,f2(绝对频率):

Fn=mf1+nf2 和Fn=mf1-nf2

最常见是三阶、五阶互调分量,因为在各阶互调分量中,三阶、五阶互调产物的幅度较高。以三阶互调为例:2f1-f2和2f2-f1的两种频谱分量距离本身信号最近,它们最有可能对系统产生干扰,频谱分布如下图0所示。

基站天馈系统中可能产生互调的干扰点主要有:基站射频机顶DIN接头、机顶跳线的DIN接头、下跳线、7/8馈线两端的DIN接头、馈线、基站室外上跳线两端的DIN接口、上跳线、天线避雷器、直放站、C网滤波器、塔顶放大器等。

二、网内干扰

1、同邻频干扰:

在GSM系统中,为提高系统容量,必须对频率进行复用。频率复用就是指同一频率被相距足够远的几个小区同时使用。同频复用小区之间的距离就叫复用距离。复用距离与小区半径之比称作同频干扰因子。对于一定的频率资源,频率复用越紧密,网络容量越大,复用距离越小,干扰就越大。由于GSM中不可避免要频率复用,当两个使用同一或相邻频点的小区之间的复用距离相对小区半径太小时,就容易引起同邻频干扰,地物反射等原因也会导致同邻频之间有干扰。

2、直放站干扰:

直放站是早期网络建设普遍采用的扩展基站覆盖距离的有效方式,由于其自身的特点,如果使用不当,非常容易形成对基站的干扰,直放站存在以下几种干扰方式:

由于直放站本身安装不规范,施主天线和用户天线没有足够的隔离度,形成自激,从而影响了基站的正常工作。

对于采用宽频带非线性放大器的直放站,其互调指标远远大于协议要求。如果功率开得比较大,其互调分量很大,非常容易对附近的基站形成干扰。

对于级联直放站而言,由于直放站是同频放大,而且直放站对信号的处理有一个时间,所以每段信号之间有一个时延,而当时延超过GSM系统所能分辨的时间窗,就会导致同频干扰。

三、网外干扰(其它大功率通信设备)

1、CDMA基站

由于我国移动通信系统制式较多,各地各种体制之间、各运营商网络之间存在各种干扰问题,尤其当CDMA与GSM在邻近频段建设,主要是CDMA的发射会干扰GSM900的接收。其中又可以分为两种:一种是阻塞干扰,造成原因是CDMA信号太强,影响移动GSM 接收机正常工作;第二种是杂散干扰,是由于CDMA带外泄漏信号落在GSM接收机信道内,提高了GSM接收机的噪声电平,使GSM上行链路变差。随着近年来中国电信加大了

C网的投入,以及基站共址建设的增多,C网对GSM的干扰现象日益突出,是目前网外干扰的最主要因素。

2、雷达站

有些七、八十年代设计的分米波雷达,使用的频率与GSM相同或相近,由于其发射功率非常大,功率一般都在几十到几百千瓦范围内,其带外杂散比较大,也很容易对附近的基站造成干扰。

3、模拟基站

模拟移动基站使用的频段与GSM频段有一段重合,根据国家的要求,模拟基站应该退出GSM频段,但实际上,有些地方没有完全退掉,当GSM选择与其相同的频点时,就会受到模拟基站的干扰。(目前国内模拟网已经全部退频退网,但海外有些地方仍然有模拟网和GSM网共存现象,需要注意)。

4、其它同频段无线设备、干扰器

通讯设备种类繁多,有些特殊单位的无线设备占用了GSM频段,造成干扰。

干扰的定位和解决方法

一、硬件故障导致的干扰:

如前所述,基站的TRX、CDU、馈线、天线、跳线、基站放大器、接头中的任何一部分出现故障,都有可能导致干扰和掉话现象。大量的相关案例也证明了这一点。因此,在发现干扰问题后,应首先检查并排除基站硬件故障。另外,基站时钟失锁也会导致干扰和掉话。

硬件故障较易处理,多数情况可以通过单板互换,话统数据来定位解决。当然如果就近有频谱仪可用,可以便于快速定位问题。当某些小区在没做修改数据操作的运行过程中突然出现干扰,尤其要重点排查硬件故障。硬件的问题主要可以分为两类:一个是器件的老化导致大功率输出时异常频谱出现;另一个是天馈器件产生互调信号。

首先检查是否是载频或者CDU故障导致内部干扰,处理比较简单,主要是闭塞和更换单板进行处理。

其次检查机顶输出口与跳线,以及跳线与馈管的连接。如果端口匹配不好的话,有可能导致基站前端电路刚好处于不稳定的状态,导致电路自激振荡形成对接收带内的宽带干扰。

最后检查天馈系统是否产生无源互调。具体步骤如下:

1、检查接头是否松动

接头松动,是基站系统出现互调的主要原因之一,也是最容易判断和解决的问题。主要检查基站侧的各个接头,包括跳线接头,馈线接头,避雷器接头,直放站接头等,和室内天馈部分的所有接头。若出现松动,应先用手将其紧固,接头需要对接平整,这样手可以不费力的拧入,再用扳手锁紧,不超过1/4圈。

2、更换下跳线,重做馈线头

如果现场有频谱仪,将频谱仪接到DFCU的上行信号输出口,轻微晃动下跳线半分钟左右,位置距接头20~40cm,晃动幅度3~5cm,频率1Hz即可。若上行通道带底噪跳动,更换下跳线。轻微晃动馈线与下跳线接口,若接收带底噪跳动,重做馈线头。

如果现场不具备满足要求的频谱仪,可以在BSC测统计干扰带变化,代替频谱仪观察底

噪,如果干扰带明显变化,则有问题,请直接更换下跳线,并且重做馈线头。

3、去掉避雷器,去掉直放站

如果天馈系统中有避雷器,或者直放站,去掉避雷器和直放站。

4、更换C网滤波器

对已经存在的滤波器,直接更换C网滤波。没有滤波器,则跳过该步骤。

5、判断是否为基站主设备互调以及天线互调

基站主设备主要为空腔DFCU,双双工器DDPU(3006C小基站是DDPM),以下简称主设备。若A,B通道中只有一个出现干扰情况,在上述步骤无法解决的情况下,需要判定是否更换主设备。

判断DFCU是否需要更换,可以采用如下三种方法:

1)若现场有大功率低互调负载,判断是否需要更换DFCU会更准确。将主设备A通道连接到低互调负载上,并将该通道所有载频全发空闲Burst,观察实时干扰带2分钟,如仍发现干扰带2及以上,则更换A通道DFCU或DDPU。采用相同的方法测试B通道,若发现干扰带2及以上,需要更换B通道DFCU或DDPU。如果干扰带都是1,则确认DFCU 或者DDPU没有问题。

2)若没有低互调负载,首先将问题小区B通道所有载频闭塞,断开主设备B通道与下跳线接头。A通道所有载频继续发空闲Burst,观察5分钟,如干扰问题未解决,更换A通道DFCU或DDPU。采用同样的方法处理B通道DFCU或DDPU,若如干扰问题未解决,继续更换B通道DFCU或DDPU。

3)没有低互调负载,还可以采用如下的方式进行判断。分别取下正常小区和故障小区的一根跳线,相互交换连接到主设备上,另外两根跳线全部断开。操作后查观察5分钟,若问题小区继续有问题,则可以断定问题小区的该通道主设备故障,需要更换;如果正常小区出现干扰问题,则可以判定问题小区的天线互调,需要更换;如果两者都没有发现干扰问题,则认为天线和该通道主设备没有问题,需要另一通道的主设备。若A,B两通道干扰现象较一致,首先应该怀疑天线互调问题。

(注:第一种方法需要低互调负载;第二种方法操作过多;第三种方法操作简单,但是对相邻站点的下行带来干扰;仍推荐使用第三种方法判断主设备故障和天线故障)

6、更换天线等塔上部分

排除了基站侧的互调,仅剩下塔上部分。

1)对于新建站点,可以先更换上跳线,并重做馈线头;

2)对于利旧设备,直接更换天线,上跳线,并重做馈线头。

如果以上能排查和更换的部件全部正确处理了,还不能解决互调问题,可能就是馈线的问题,需要更换馈线,一般这种情况很少见。

7、确认干扰问题解决

对已经做过处理的问题小区,全载频发空闲Burst,频谱仪观察5分钟,或者观察实时干扰带半小时。

二、网内干扰:

1、同邻频干扰:

GSM网内干扰主要来自于同频和邻频干扰,在检查频率计划是否合理时,主要检查同邻频的复用。在调整频率计划的同时,还要根据实际情况控制每个小区的覆盖范围,对那些频率资源比较少,但是话务量又比较高的网络来说,控制覆盖范围,保证合理的同邻频复用就十分重要。这类干扰一般在话务量高的时候,干扰也大。若出现干扰后,我们一般是先查看

站点的拓扑图和频率规划图(这最容易做也影响最小)。找出附近怀疑产生同频和邻频的频点,然后修改部分小区的频点,看是否干扰减小或者发生变化。此外,一些错误的参数配置也会导致频点的碰撞和干扰,也有可能产生类似干扰的现象。

1)通过“频点扫描性能测量”发现干扰频点

该功能可以扫描GSM900频段(890~915M Hz)、GSM1800频段(1805~1880M Hz)、E-GSM 扩展频段(880~890MHz)和R-GSM扩展频段(876~880MHz)中所有频点的上行接收电平,即扫描876~915M Hz 和1805~1880M Hz频段干扰信号强度。

2)检查频率规划

对于怀疑存在干扰的小区,检查该小区及其周围小区的频率规划,建议使用NASTAR等频率计划检查工具,导入工程参数总表和当前小区配置数据进行检查,修改同邻频小区的频点。

3)在干扰区域路测,找出可能产生干扰的同频和邻频频点

如果发现在某些区域接收信号较高(如大于-80dBm)而接收质量持续很低(如RxQual>5),则在该频点上存在同邻频干扰的概率很大。

4)检查小区参数设置

某些小区参数如CRO、切换门限、切换统计时长/持续时间(P/N准则)、邻区关系、跳频参数(如MAIO、HSN、MA等数据)会对干扰有影响。CRO设置太大,MS被引导到一个实际接收电平低于周围小区,同时比较空闲的小区上,一旦通话且C/I不能满足大于12dB 的门限要求时,就会带来干扰。如果漏配邻区,手机将不能及时切换到信号电平和质量更好的小区上,也会导致干扰。切换门限、P/N准则过大,小区之间切换困难,也将导致轻微干扰(如质量差切换增加)。跳频参数(如MAIO、HSN、MA等数据)配置错误也会造成较强的频率干扰。

2、直放站干扰:

直放站故障导致的干扰会对GSM网络产生严重的影响。直放站干扰不但会影响施主小区的网络质量而且会对周边小区产生严重影响;均表现为HQI差,呼叫困难,通话断续、不清晰。目前各地登记在册的直放站数目已经大大减少,但一些私自安装的直放站还是零星的存在网络中的,一旦发生故障将是网络中的定时炸弹,给网络质量带来很大的危害。

直放站大致分为无线直放站、光纤直放站、移频直放站三种;无线直放站没有近端设备,光纤和移频直放站有近段、远端设备(移频直放站目前已不在使用)。对于光纤和移频直放站可以通过关闭小区来判断是否故障,如果关闭小区后干扰消失则可以认定直放站故障。

无线直放站由于无近端设备,不能通过关闭小区的方式判定。其干扰在频谱仪上的表现和外部干扰的表现是相同的。因此其定位和外部干扰排查步骤一致。当确定大致的干扰位置时,应该先询问和观察是否存在无线直放站,当确认存在无线直放站时,可以将其电源去掉,如果干扰消失,则可判定干扰为无线直放站。

三、网外干扰

网外干扰源有CDMA网络、电视台、大功率电台、微波、雷达、高压电力线,模拟基站、会议保密设备、加油站干扰器等等。网外干扰的现象和网内问题造成的干扰有很大的类似性,都是信号受到干扰。针对不同的外部干扰源,不同设备有不同的特点:如直放站的底噪干扰,强度一般,但不管你怎么改频点,都没有效果;而一些外部通信设备的干扰,可能仅影响某一个频段,避开这些频段,就可以避免受到干扰;某些雷达设备的干扰又有时间间断性。外

部干扰问题导致的干扰处理很类似,必须使用频谱仪和定向天线查找干扰源。

外部干扰的判断:关闭所有载频仍发现上行通带内有干扰,为外部干扰。其在频谱仪上的现象是全频段或者部分频段(890MHz-915 MHz内)干扰提升。如下图所示:

通过基站的受干扰小区可以确定干扰源的大致方位,如果需要进一步寻找干扰源的具体位置,就需要走出机房,使用高方向性定向天线进行搜索,搜索步骤如下:

1、在受干扰的小区内,选择一个不受周围建筑物阻挡的测试点。设置好频谱仪,接好定向天线。如果有转台,可以把天线放在转台上,使得天线的波束指向正前方,且垂直极化放置。

如上图,如果干扰源的极化方式与监测天线极化方式不一样,接收到的信号可能会很小,

不容易查到干扰。此时,应该将八木天线旋转90度(天线指向不变)。

2、仔细观察分析信号频谱分布,确认是干扰信号,记录信号强度和定向天线波束的方位角和俯仰角,。

3、沿着天线波束的方向,寻找新的测试点,回到第2步进行测试,直到找到干扰源为止。

4、如果在两个不同地点测试到干扰源的方向,这两个方向的交点就是干扰源的大致位置,可在交点附近进一步进行查找。

在实际工作中,需要重点关注搜索的区域是否有学校、政府机关、保密单位等,因为这些单位可能使用干扰设备。

一旦确定了外部干扰源,则通过政府相关机构进行协调解决。下面着重介绍近年来日益突出的C网干扰的判断与解决方法:

1、阻塞干扰:一般扫频时发现CDMA频点强度在-40dbm以上时,肯定有C网干扰;

CDMA频点强度在-50dbm~-40dbm时,可能有C网干扰。

2、杂散干扰:C网对G网的干扰频率范围内底噪有明显的递减规律。站在站顶排查时,一般会在附近发现电信C网基站的天线,可以用来辅助判断扫频仪的结果。频谱仪的干扰波形如下图:

从频谱占用分析,中国电信的CDMA系统基站的发射频率为870~880MHz,接收频率为825~835 MHz;而移动GSM的接收频段为890~915 MHz,发射频段为935~960 MHz。从运行频段上看,CDMA的发射频段与GSM的接收频段比较接近,若隔离度不够,必将产生干扰,主要是CDMA的发射会干扰GSM900的接收,CDMA带外泄漏信号落在GSM接收机信道内,提高了GSM接收机的噪声电平,使GSM上行链路变差。CDMA对GSM的干扰主要有杂散和阻塞2

种类型:

●阻塞效应:即CDMA发射信号使GSM系统前端LNA(低噪声放大器)发生饱和,从

而干扰正常GSM接收信号。

●杂散效应:CDMA发射的带外泄漏信号落在GSM接收机信道内,提高了GSM接收

机的噪声电平,使GSM上行链路变差。

对于阻塞干扰,比较容易解决,直接在GSM基站加装高隔离的抗干扰滤波器,使GSM 的接受频段与CDMA的发射频段之间的隔离度达到50dB以上,基本上就不会对G网造成影响。

对于杂散干扰,由于主要是CDMA的发射信号的带外抑制度(主要是890-915 MHz这一段)不够引起,所以解决方案是提高CDMA的发射对GSM接收的隔离度,也就是在CDMA 基站上加装对GSM频段高隔离的滤波器,只是由于是跨营运商,需要与中国电信协调,因此实施起来相对有难度。

干扰排查流程

总结上述对各干扰原因的分析,以及针对不同干扰现象所采取的措施,我们可对干扰的排查流程进行一个简要的汇总整理:

当怀疑某小区可能存在干扰时,首先应该检查该小区所在基站是否正常工作。检查有无天馈告警,有无关于TRX的告警,有无基站时钟告警等;在远端则应检查有无天线损坏、进水;馈线(包括跳线)损坏、进水;CDU故障、TRX故障、基站跳线接错、时钟失锁。然后再判断是否频率计划、数据配置错误导致的网内同邻频干扰,最后再确定是否是网外干扰。

排查的思路是:硬件问题->网内干扰 ->网外干扰。具体参见下表:

干扰应用工具与产品介绍

一、频谱仪

目前测试干扰信号的主要工具为频谱分析仪。这是一个高性能的宽带信号接收机,可以显示接收信号的频谱。不同的型号的频谱仪有不同接收频段和接收灵敏度,正确地使用好频谱仪对查找干扰源非常关键,下面针对频谱仪的几个关键指标进行简单介绍:

1、输入频率:频谱仪可以接收到的频率范围,该指标决定可以测试到的干扰信号的频率范围;

2、灵敏度:一般把信号带宽为1HZ的最小接收电平定义为频谱仪的接收灵敏度。HP85系列的频谱仪接收灵敏度可以达到-142dBm以下。信号带宽为xHz的接收灵敏度=1Hz的灵敏度

+10logx,如200kHz的GSM信号的接收灵敏度为:-142dBm+10log(200*1000)=-89dBm;

3、接收信号分辨带宽(RBW):即频谱仪可以分辨的最小信号带宽,该参数设置越小,仪器的接收灵敏度越高,即仪器本身噪声越低;

4、视频滤波带宽(VBW):是指频谱仪混频后中频滤波器带宽,带宽越窄,曲线越平滑;

5、中心频率(F0):指当前频谱仪的可测试频谱的中心频率;

6、带宽(SPAN):指当前频谱仪的可测试的频谱宽度;

7、输入信号衰减(ATT):当有大信号输入时,需要对信号进行适当衰减,如果不衰减,频谱仪本身可能会产生大量互调分量,影响测试结果的准确性。

常用干扰测试频谱仪的主要技术指标:

二、定向天线

定向天线(板状天线、八木天线和对数周期天线)用于干扰源的搜索,天线的方向性越强,增益越高,搜索的能力越强,最好使用宽频带的对数周期天线,这种天线的频带宽,增益高,方向性强。

常用的定向天线有板状天线、八木天线、对数周期天线。八木天线(Yagi Antenna) 应用于窄带和高增益短波通信,优点是结构简单、轻便坚固、馈电方便;缺点频带窄、抗干扰性差。对数周期天线(Log Periodic Antenna), 是一种宽频带天线,或者说是一种与频率无关的天线,同其它高增益天线相比,对数周期天线方向性更强,对无用方向信号的衰减更大。因此在干扰测试中首选对数周期天线。如下是对数周期天线的主要技术参数:

如果无对数周期天线,也可选择使用八木天线,如下是八木天线的主要技术参数:

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