高干扰

 

呼和浩特集中优化项目

干扰专题研究   2013/6/30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

目录

1        概述... 4

2        对GSM系统有影响的干扰源... 5

2.1      网内干扰... 5

2.1.1    网内频率干扰... 5

2.1.2    互调干扰... 6

2.2      网外干扰... 7

2.2.1    直放站干扰... 7

2.2.2    电信窄带CDMA干扰... 8

2.2.3    手机信号屏蔽器的干扰... 8

2.2.4    硬件故障... 8

3        干扰定位、排查流程图... 9

4        典型案例... 10

4.1      互调干扰... 10

4.2      CDMA干扰... 12

4.3      干扰仪干扰... 15

4.4      器件使用不合理引起干扰... 18

5        总结... 20

 

 

 

                                                         

 

1   概述

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、拥塞等均有显著影响。针对目前GSM网上反馈的干扰问题，本文主要介绍了干扰的来源、干扰定位及其解决方法，并提供了干扰案例分析。

2   对GSM系统有影响的干扰源

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1。

移动通信干扰示意图

2.1     网内干扰

2.1.1 网内频率干扰

由GSM网内干扰主要来自于同频和邻频干扰。当C/I＜12dB或C/A＜-6dB时，干扰就不可避免。采用紧密复用后，也会增加干扰出现的概率。

（1）同邻频干扰

GSM中不可避免要频率复用，当两个使用同一频点的小区之间的复用距离相对小区半径太小时，就容易引起同频干扰。根据经验，很多种情况下的频率复用必须避免。

蜂窝小区

如图2中的A～D基站，假设小区A-3分配了频点N，则频点N不能分配给A1、A2、B1、B2、B3、C1、C2、C3、D1、D2、D3；频点N±1不能分配给A1、A2、A3、B1、C2、D1、D2（不跳频时）。

对于上行频点的干扰可借助话统中的干扰带统计数据来判断。

对于下行频点上的干扰，使用现有路测设备可以通过间接测量来确认有无同频干扰。首先在服务区内让测试手机锁定在该小区采用持续通话模式进行路测。如果发现在某些区域接收信号较高而接收质量持续很低，则在该频点上存在同频干扰的概率很大。

（2）越区覆盖导致干扰

一个设计合理的网络就是让每个小区只覆盖基站周围的区域，手机驻留（或通话）在距离最近的小区上。越区覆盖是指某小区的服务范围过大，在间隔一个以上的基站后仍有足够强的信号电平使得手机可以驻留或切入。越区覆盖是实际小区服务范围与实际服务范围严重背离的现象，带来的影响有：话务吸收不合理，干扰，掉话，拥塞，切换失败等。

（3）紧密复用引起干扰

容量与质量是一对矛盾。在市区由于用户数多，有时不得不采用紧密复用的频率规划技术以满足容量的需要，这实际上就是牺牲一部分的质量来换取容量的增加。在一些基站布局不合理的地方，采用紧密复用技术后容易导致同邻频的碰撞。

2.1.2 互调干扰

无源射频传输系统，是指由无源射频电路元件（包括传输线、天线等)组成的系统。当两个信号频率f1 和f2 或多个信号频率同时通过同一个无源射频传输系统时，由于传输系统非线性的影响，使基频信号之间产生非线性频率分量。这种现象被称为互调。这些频率分量如果落在接收频带内，又有足够的信号强度，则会形成对基波信号频率的干扰，这种干扰称为无源互调干扰。

互调非线性频率分量用下式表示：

fIM=mf1±nf2

式中f1、f2 为输入的基波频率；fIM 为互调频率或称互调产物；m、n 为包括1 在内的整数，m+n 为互调的阶数。

f1 和f 2 频率值的设置，可根据用户希望测试的互调频率值进行计算，公式如下：

PIM3 = 2* f 1±1* f 2        PIM5 = 3* f 1±2* f 2

PIM7 = 4* f 1±3* f 2        PIM9 = 5* f 1±4* f 2

例如：当m+n=3 时，则为三阶互调，三阶互调对网络影响最大，五阶、七阶次之。

互调图解

从上图可以看出，三阶互调离基波最近同时幅度大，对网络影响程序最大，五阶次之。

需要指出的是，互调信号受射频电路中的无源器件性能、馈线接头性能、天线性能的影响，当无源器件采用材质较差，杂质较多的铝合金，或接头等镀层磨损氧化，器件接头部分工艺粗糙等原因都有可能导致器件的非线性增强，从而产生较大的谐波互调信号。

2.2    网外干扰

2.2.1 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，如果使用不当容易形成对基站的干扰，直放站存在以下两种干扰方式：

（1）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。

（2）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。

2.2.2 电信窄带CDMA干扰

CDMA系统基站的发射频率为870～880MHz，接收频率为825～835 MHz；GSM的接收频段为880～915 MHz，发射频段为925～960MHz。从运行频段上看，CDMA的发射频段与GSM的接收频段比较接近，因此在站址选择及网络规划中如稍不恰当，势必造成对GSM的干扰，致使GSM系统接收性能下降（注：干扰是相互的，但由于GSM的发射频段与CDMA的接收频段相差较远，且CDMA是自扩频通信系统，抗干扰性能较好，故GSM对CDMA系统造成的干扰可以忽略）。CDMA系统设备一般在基站射频输出端有一宽带滤波器，滤波器的通带为869～894 MHz，通带外的衰减一般为20 dB。即使CDMA射频发射端采用宽带滤波器，当GSM与CDMA网站距离较近时，仍会对GSM系统产生杂散干扰，甚至导致GSM宽带接收机趋向饱和而无法正常工作。因此需要采取必要的措施，以减少GSM系统受杂散发射干扰的影响。

2.2.3 手机信号屏蔽器的干扰

手机信号屏蔽器主要针对各类考场、学校、加油站、教堂、法庭、图书馆、会议中心（室）、影剧院、医院、政府、金融、监狱、公安、军事重地等禁止使用手机的场所。据了解，现在市场上的手机信号屏蔽器可以限制自发射台500M米以外，且半径>20米的手机信号。屏蔽半径可调，它仅仅屏蔽手机信号，而不对其它电子设备产生影响。节省电能，功率为20W--480w。

手机工作时，是在一定的频率范围内，手机和基站通过无线电波联接起来，以一定的波特率和调制方式完成数据和声音的传输。针对这种通讯原理，手机信号屏蔽器在工作过程中以一定的速度从前向信道的低端频率向高端扫描。该扫描速度可以在手机接收报文信号中形成乱码干扰，手机不能检测出从基站发出的正常数据，使手机不能与基站建立联接。手机表现为搜索网络、无信号、无服务系统等现象。

2.2.4 硬件故障

（1）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。

（2）合路器故障：发生故障时，也容易导致自激。

（3）杂散和互调：如果基站TRX或功放的带外杂散超标，或者合路器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。

3   干扰定位、排查流程图

对高干扰小区的处理，主要是针对干扰小区进行归类分析，通过外部干扰排查，硬件器件排查，天馈线调整，频率调整等多个手段综合分析进行解决。排查干扰的流程图如下：

 

 

4   典型案例

本次优化项目执行分为系统优化、路测优化、数据业务优化、室内分布优化、软交换优化5大类，各优化方向上半年工作进展情况如下：

4.1    互调干扰

上上城-3(CI:56863)通过话务统计分析发现band4-5P干扰较高，通过实时的降低功率前后观察，发现功率降低后，实时干扰等级由大部分时隙的4级干扰恢复到全部的0级，初步判断该小区为互调干扰。具体上站处理前干扰统计如下表:

日期	CI	小区名称	话务量	BAND1P	BAND2P	BAND3P	BAND4P	BAND5P	BAND4-5P
6-16	56863	上上城-3	21.03	4.00	6.22	8.82	24.21	56.73	80.95
6-17	56863	上上城-3	23.08	3.71	5.25	7.53	21.99	61.50	83.49
6-18	56863	上上城-3	20.47	3.85	6.47	10.19	24.77	54.71	79.48
6-19	56863	上上城-3	20.68	7.32	6.25	10.42	24.29	51.71	76.00
6-20	56863	上上城-3	21.20	6.88	5.72	10.67	25.24	51.47	76.72
6-21	56863	上上城-3	20.39	17.93	5.51	10.55	17.71	48.30	66.01
7-1	56863	上上城-3	24.44	98.76	0.78	0.34	0.09	0.02	0.10
7-2	56863	上上城-3	13.92	96.61	2.88	0.46	0.04	0.01	0.05
7-3	56863	上上城-3	24.02	99.81	0.10	0.08	0.00	0.00	0.00
7-4	56863	上上城-3	24.95	99.70	0.19	0.00	0.09	0.02	0.11
7-5	56863	上上城-3	12.22	97.31	2.44	0.24	0.00	0.01	0.01
7-6	56863	上上城-3	20.88	99.77	0.14	0.07	0.01	0.00	0.01

从上表统计中可以看出，该小区在处理前band4-5P的干扰较大，占比在75%左右，处理后在0.1%左右。

上上城-3(CI:56863)处理前后的网络指标如下：

日期	CI	话务量	分配成功率	掉话率	切换成功率	上行平均质量	下行平均质量	上行0级质量	下行0级质量	上行0-5级质量	下行0-5级质量
6-16	56863	21.03	99.21	0.47	98.62	0.69	0.79	75.42	69.94	98.06	99.02
6-17	56863	23.08	99.37	0.48	98.76	0.76	0.81	73.91	69.15	97.61	99.06
6-18	56863	20.47	99.37	0.36	98.87	0.70	0.78	75.10	70.26	98.17	99.11
6-19	56863	20.68	99.62	0.56	98.75	0.68	0.76	75.94	71.06	98.10	98.99
6-20	56863	21.20	99.45	0.55	98.89	0.72	0.78	74.68	70.18	98.01	99.15
6-21	56863	20.39	99.12	1.91	98.28	0.82	0.56	73.10	79.88	97.14	98.82
7-1	56863	24.44	105.18	1.42	98.69	0.10	0.51	96.40	82.41	99.72	98.64
7-2	56863	13.92	99.36	0.58	98.11	0.24	0.95	89.39	70.07	99.61	96.69
7-3	56863	24.02	99.74	0.21	99.11	0.17	0.84	92.99	68.98	99.67	98.86
7-4	56863	24.95	99.75	0.28	98.60	0.15	0.78	93.60	70.38	99.76	99.07
7-5	56863	12.22	98.23	1.32	96.13	0.18	0.81	92.20	71.84	99.44	98.31
7-6	56863	20.88	99.72	0.20	98.83	0.13	0.83	94.37	69.25	99.71	98.86

上上城-3在干扰处理前，对上行质量网络指标影响较大，上行0级质量处理前后分别为75%和92%左右，上行平均质量由处理前的0.7到替换后的0.15左右，在排除干扰后，上行质量效果明显。

根据统计和实时干扰监控分析，初步定位上上城-3小区是由于互调干扰引起，于6月28日下午携带互调仪前往该小区现场进行处理，检测发现该小区的两根馈线三阶和五阶互调都不通过，三阶互调在-50dbm（低于-85dbm才算通过），五阶互调在-88dbm左右(低于-110dbm才算通过),具体如下图所示：

后通过负载逐段排查最终定位是由于室内机顶跳线馈线头质量不过关造成，在更换机顶跳线后三阶五阶都正常通过，如下图。

从以上的测试结果可以看出该小区确实是由于互调干扰造成，问题点就是在室内机顶跳线质量不过关造成，在更换为合格的机顶跳线后，三阶五阶互调检测通过，同时和机房实时联系确定实时干扰消失。

处理前后的band4-5P和上行质量对比走势图

从走势图中可以看出，处理后的干扰小区band4-5P的比例和上行质量都恢复到正常水平。

4.2    CDMA干扰

展西路-1(CI:18841)小区于7月20日替换成MCPA站后，band4-5P占比迅速上升，根据话务统计和配合降功率前后查询实时干扰状态，初步定位该小区为外部干扰。

展西路-1干扰排查前后的band分布

Date	CI	小区名称	BAND1P	BAND2P	BAND3P	BAND4P	BAND5P	BAND4-5P
7-19	18841	展西路-1	56.18	14.65	17.43	9.70	2.03	11.73
7-20	18841	展西路-1	22.25	1.20	1.31	9.45	65.79	75.23
7-21	18841	展西路-1	0.00	0.00	0.00	0.00	100.00	100.00
7-22	18841	展西路-1	0.00	0.00	0.00	0.00	100.00	100.00
7-24	18841	展西路-1	97.30	1.93	0.56	0.11	0.09	0.20
7-25	18841	展西路-1	98.46	1.02	0.42	0.06	0.02	0.08
7-26	18841	展西路-1	93.84	5.10	0.94	0.09	0.02	0.10
7-27	18841	展西路-1	98.38	1.06	0.48	0.05	0.03	0.07

工作人员于7月23日上站扫频，确定干扰源是电信共址小区对打天线造成的原因后，在临时应急调整电信站的方位角后，从统计中发现，band4-5P由之前的100%干扰下降到0.2%以下。

展西路-1干扰排查前后的网络指标

Date	CI	分配成功率	掉话率	切换成功率	上行平均质量	上行0级质量	上行0-5级质量
7-20	18841	85.79	8.33	60.88	2.95	46.65	62.07
7-21	18841	88.76	56.60	9.09	4.92	10.53	45.09
7-22	18841	49.95	0.00	69.95	3.54	36.58	52.48
7-24	18841	97.93	0.82	97.38	0.17	93.77	99.60
7-25	18841	96.83	1.14	96.87	0.22	92.86	99.29
7-26	18841	97.38	1.22	96.81	0.31	89.66	98.80
7-27	18841	97.87	1.30	96.10	0.30	90.71	98.64

从上表中可以看出展西路-1在20日后替换为MCPA站干扰增加后，分配成功率、掉话率、切换成功率、上行质量等指标都变差，在23日上站确定CDMA干扰源后，临时调整CDMA基站天线后，次日上述各项指标都恢复到正常水平。

现场扫频和问题定位

23日下午前往该站扫频查找干扰源，携带扫频仪前往该区域扫查干扰，如下图所示：

工作人员到现场扫频后发现该站与电信站共址，分析是由于CDMA干扰引起，通过调整方位角最终确定是由于展西路-1小区和该站与电信共址站的2小区对打造成干扰。具体见下图：

 

调整方位角钱的电信小区

展西路-1小区

展西路-1小区

调整方位角后的电信站

在临时调整电信方位角后，从机房实时监控发现实时干扰恢复到正常，次日从话务统计中也发现band4-5干扰占比也恢复到正常水平。

展西路-1小区干扰处理前后网络指标对比走势图

4.3    手机信号屏蔽器的干扰

炼油厂-2(CI:11332)与7月27日开始突发高干扰，band4-5平均达60%，对网络指标中的掉话率、切换成功率、上行质量等指标影响较大，初步分析为外部干扰导致。

炼油厂-2干扰排查前后的band分布

日期	CI	小区名称	BAND1P	BAND2P	BAND3P	BAND4P	BAND5P	BAND4-5P
7-27	11332	炼油厂-2	37.50	18.47	0.16	0.00	43.87	43.87
7-28	11332	炼油厂-2	0.03	29.54	4.80	0.00	65.63	65.63
7-29	11332	炼油厂-2	0.00	11.05	21.27	0.00	67.67	67.68
7-30	11332	炼油厂-2	0.00	27.17	5.98	0.00	66.85	66.85
7-31	11332	炼油厂-2	17.26	19.90	5.18	33.12	24.54	57.66
8-1	11332	炼油厂-2	94.86	0.68	0.05	4.41	0.00	4.41
8-2	11332	炼油厂-2	99.96	0.04	0.00	0.00	0.00	0.00
8-3	11332	炼油厂-2	99.83	0.15	0.03	0.00	0.00	0.00
8-4	11332	炼油厂-2	99.88	0.06	0.05	0.01	0.00	0.01
8-5	11332	炼油厂-2	99.96	0.03	0.00	0.00	0.00	0.00
8-6	11332	炼油厂-2	99.97	0.03	0.00	0.00	0.00	0.00

从上表中可以看出，在经过干扰排查后，band4-5P占比由查找前的60%左右下降到5%以下的正常水平。

炼油厂-2干扰排查前后影响较大的网络指标

日期	CI	小区名称	掉话率	切换成功率	上行平均质量	上行0级质量	上行0-5级质量
7-27	11332	炼油厂-2	1.45	95.05	0.74	77.49	97.99
7-28	11332	炼油厂-2	2.97	91.32	1.11	70.59	94.13
7-29	11332	炼油厂-2	0.53	96.99	0.70	76.27	98.74
7-30	11332	炼油厂-2	0.62	97.52	0.71	76.46	98.57
7-31	11332	炼油厂-2	0.32	97.89	0.61	79.34	98.63
8-1	11332	炼油厂-2	0.31	98.96	0.26	90.63	99.43
8-2	11332	炼油厂-2	0.55	98.85	0.19	92.52	99.39
8-3	11332	炼油厂-2	0.16	98.87	0.21	91.09	99.16
8-4	11332	炼油厂-2	0.10	99.27	0.17	93.08	99.79
8-5	11332	炼油厂-2	0.20	99.32	0.20	92.15	99.77
8-6	11332	炼油厂-2	0.27	99.16	0.20	91.67	99.77

从表中看出，8月1日干扰排除后，掉话率和切换成功率，上行质量等网络指标都恢复到正常状态。

现场扫频和问题定位

炼油厂-2小区于7月27日突发高干扰，8月1日工作人员携扫频仪前往干扰区域查找干扰源，从炼油厂为圆心，对附近区域呈扇形扫查，最终发现在质量监督局附近干扰变强，干扰信号达45dbm，如下图所示：

最终在质量监督局三楼会议室发现大功率干扰仪，见下图：

在断开干扰仪电源后，扫频仪上恢复正常，与机房联系后实时干扰也消失，最终确定炼油厂-2小区是由于干扰仪导致的外部干扰。

炼油厂-2小区处理前后重要网络指标对比走势图

 

4.4    器件使用不合理引起干扰

室分器件使用不合理导致干扰

通过对锦江酒店询问，发现在锦江酒内没有召开任何会议，并未开干扰仪，决定5月7日上站处理。5月7日对东达城市广场-1（58680）小区进行干扰排查，从扫频仪扫频发现在880MHZ附近存在干扰波形，怀疑是由于电信滤波器损害，干扰E-gsm频点，导致上行强干扰。通过对E-gsm频点更改为P-gsm频点以后，时时观察干扰消失。在5月7日晚上发现东达城市广场-1再次出现较强干扰，所以决定在5月9日上午二次上站进行处理。在用扫频仪连接近端机，对东达城市广场-3（58700）下每个远端机进行扫频，发现覆盖公寓A座16F的远端机出现故障导致东达城市广场-3（58700）强干扰。对东达城市广场-1（58680）合路器出来的线路进行规整，发现电桥出来以后一个支路覆盖区域不明（不确定是否有下挂设备），将该支路用负载堵死；电桥另外一支路连接耦合器，耦合器的直通端用天线堵死，将天线更换为负载后，干扰消失。

指标对比:

东达城市广场-1（58680）由于施工中元器件使用的不合理，导致上行强干扰；东达城市广场-3（58700）由于覆盖公寓A座16F的远端机隐形故障导致上行强干扰。

东达城市广场-1（58680）将E-gsm频点更换为P-gsm频点后上行干扰改善不明显后在排线过程中对施工与设计不符的天线更换为负载后干扰消失：

东达城市广场-3（58700）将覆盖公寓A座16F的远端机关闭后，干扰消失后指标对比：

通过对这类故障的处理，发现在室分厂家在施工时使用不合理的元器件或者使用替代的元器件，导致整个小区的指标受到影响，建议厂家严格按照设计方案施工，不要私自替换元器件。

5   总结

主要对干扰小区进行原因分类分析，通过排查外部干扰，排查硬件器件，排查天馈线，频率调整等多个手段综合分析进行解决。

 1．互调干扰：很多是由于馈线头松动造成，可能存在施工队工程质量问题，建议对施工队加强施工质量管理，提高工程交付质量，保障新入网小区的健康性。

2．长期干扰源：对于党，政，军，学校，清真寺等的干扰仪全部替换成下行干扰仪或者增加1800小区的建设。

3．建议我们在选择站址时尽量避免与电信CDMA基站共站址的地区。

4．选择站址时尽量避免选择GSM900基站天线与CDMA天线对打的位置，如果实在难以避免建议加装CDMA滤波器。

5．严格控制移动GSM900基站天线主瓣覆盖区域与CDMA基站天线主瓣覆盖区域，距离大于150米。

6．严格控制无线宽频直放站的安装。