GSM 无线网络干扰成因、测试及解决方案

姚桂兴 上海铁路局上海通信段

近几年来，随着高速铁路和客运专线的建设开通运营，铁路GSM-R 移动通信系统的不断运用，这就要求GSM-R网络规模也不断扩大。但是由于频率资源有限（GSM-R 工作频道为885 MHz～889 MHz/930 MHz～934 MHz，信道间隔200 kHz），规划或地理位置等原因，特别是GSM-R 网络采用单层交织无线网络，采用密集的基站提供深度冗余覆盖。在多小区情况下就会产生同频、邻频干扰，使通信质量下降，网络服务性能变差。无线电波的传播特性决定其在通信过程中必然受到外界多种因素的影响。但是网络内部原因的存在，使其在一定程度上还受到网络内部因素的影响，如同频干扰、邻频干扰，以及其它因网络参数设定不当而造成的干扰。这些干扰的存在给网络的正常运行带来了不良影响。作为网络优化的核心问题，解决无线干扰就显得越来越重要。本文对产生无线干扰的原因进行了分析，介绍了日常测试干扰的方法，并给出了解决方案。

1 干扰产生的原因分析

网络干扰的原因主要分为两大类：外界频率干扰和设备交调干扰。

1.1 外界频率干扰

外界频率干扰的主要表现为小区规划不合理、天线参数选择不合理以及小区参数调整不当，致使用户在同一地点收到相同或相连的频点，在通信过程中产生严重的背景噪音甚至掉话。

(1)频率规划或频点设定不正确，造成同频、邻频干扰现象在短距离范围内存在，从而造成干扰。

(2)频率复用不当或频率复用的两小区之间的距离不够，造成同频干扰。

(3)MS-TXPRW-MAX-CCH、BS-TXPWR-CCH、BS-TXPWR-MAX、BS-TXPWR-MIN 等小区功率参数设置不合理。如MS-TXPWR-MAX-CCH 参数设置过高，则在基站附近的移动台会对本小区造成较大的邻信道干扰，影响小区中其它移动台的接通质量和通话质量；参数设置过小在小区边缘的手机将很难占上信道，且受外界干扰更大。BS-TX-PWRMAX-CCH 参数设置过大则会与相邻小区产生覆盖交叠，造成信道干扰，手机占用信道困难，通话质量差，过小又会产生盲区。

(4)同心圆内小区参数设置不当，而使得圆内小区的频点覆盖过大，而与邻小区产生的同频或邻频干扰。

(5)基站天线高度及俯仰角设计不合，导致覆盖范围的不合理，使小区的覆范围超出设计覆盖范围，从而与邻小区产生同频干扰或邻频干扰。

1.2 设备交调干扰

交调干扰主要由设备本身的非线性以及设备故障引起。设备在长期运行过程中由于缺少定期的指标测试与调整，致使交调干扰在一定范围存在。

(1)发射部分杂散辐射及接收部分杂散响应较大，从而造成对本信道和其它信道的干扰，严重的将不能正常通话。

(2)STSE 板子内13 MHz 时钟频偏较大，超过了0.65 Hz，造成实际输出信道频率与定义频率不相符，手机无法占上信道，即使占上信道通话质量也极差。

(3)FUMO 板中某个时隙损坏而导致在通信过程中产生严重的背景噪音。

(4)天线馈线系统驻波比过大，导致通信质量下降。

(5)RXGD、FEG8 接收部分的设备损坏，致使通信质量下降。

2 干扰测试

在维护与优化工作中衡量干扰程度的大小主要是通过小区上下行质量Quality 的大小即误码率的大小来测评测，通过对质量的研究分析，查找网络中存在的问题确定频率规划、收发信设备是否有问题并进行调整与处理。下面对干扰的测试方法作一介绍。

2.1 手机现场拨打测试

该方法主要用于用户反应强烈的热点地区，解决背景噪音问题，查找坏的频点时隙。手机可以采用复旦OPH802 或复旦GPH711 手机，但最好能够使用萨基姆手机，以便更好的锁定频点进行测试。

2.2 亚伦无线场强测试仪

在干扰严重的地区，可以直接使用亚伦无线场强测试仪进行测试，直接观察某一地点的场强的大小和各候选小区频点与场强的大小，以确定是否存在干扰以及干扰的来源。

2.3 HP 频率计数器

测试小区的STSE 时钟板上时钟是否超过±0.65 Hz 指标范围，以确定小区的频点是否漂移。3.4Kl103 信令分析仪在基站与BSC 之间的ABIS 接口跟踪的结果分析中，干扰体现在上下行质量的大小上，质量的大小是通过误码率的高低来衡量的，定义情况如下：

QUALTY(质量)KRRORBIT(误码率)

0＜0.2% 1＜0．4%

2＜0．8% 3＜1．6%

4＜3．2% 5＜6．4%

6＜12．8% 7＜25．6%

依据Kll03 在ABIS 口上的跟踪结果，借助DAFNE 软件对小区的测量质量进行统计，并取平均值确定小区各个频点质量的大小。

在实际工作中一般认为在一个BTS中如果仅是少部分频点的QUALTY 值在l 左右是频率干扰引起的，如果是大部分频点值均在l 左右，在检查无频率干扰的情况下，一般认为是COMBINER或天线系统的原因。QUALITY 值在3 以上就认为是收发信部分的硬件有问题，需要更换硬件设备。

利用Kl103 还可以依据测量到的TA 值的大小确定小区覆盖范围，检查小区覆盖的基本依据是TA(TIMEADVANCE)的分布情况。为了弥补手机上下行信号发射的时间差，保证同步，基站均会根据手机距离基站的远近，来确定信号发射提前的时间，TA 计算的依据是：从基站发出信号到手机接收延时T，然后将该值除以2，再乘以光速300 000 000 m/s，即得到基站与手机的相对直线距离。TA 原指的是时间值，但实际上是用距离来代替了时间，即用不同距离的代表值表示它的大小，具体表示如下：

TA 值距离值

TA=0时，相对距离约为550 mTA=1时，相对距离约为11 100 mTA=2时，相对距离约为21 650 m(用550 m 表示一个级别)

某点TA 的采样次数，基本反映了该点的话务量的大小，同时结合该点的RXLEV-DL、RXLEV-UL 值的大小，综合确定小区的覆盖范围是否合理，并据此进行进一步的调整，不断优化小区的覆盖，提高网络服务质量不同的测试方法适合于不同的问题，在工作中要依据实际情况进行选择，综合使用排查问题。

3 减小干扰的方法分析

借助亚伦无线场强测试仪、HP 频率计数器、Kl103 等工具，以及OMC-R 的参数调整窗口，CQT 呼叫质量拨打测试结果，对产生干扰的原因具体分析，可以根据实际情况采取不同的措施减小干扰，提高通信质量，改善网络的运行环境。

(1)利用亚伦无线场强测试仪表，对干扰严重的小区进行实地测试，查出干扰源及受干扰的程度。在小区参数调整效果不明显的情况下，可以通过A955无线规划软件，确定是否需要更改小区的频点，以及更改后的频点。

(2)通过K1103 测量出的TA 值的大小确定小区的覆盖范围，判断是否因覆盖不合理造成干扰。对于天线较高的小区可以适当调整BTS 发射功率参数，BS -TXPWR -MAX、BS -TXPWR -MIN、BS-TXPWR-MAX-CCH 以降低基站发射功率，改变基站覆盖范围，减小对相邻基站的干扰。在保证小区边缘处移动台有一定的接入成功率的前提下，尽可能减小移动台的接入电平(MS-TXPWRMAX、MS-TXPWR-MIN)，以减小对相邻小区的干扰。可以通过多次CQT 测试，根据测试结果修正设计值，最终得出小区设置最佳参数。

(3)调整天线的高度与天线的俯仰角来改变小区的覆盖范围以减少频率干扰。尽量减少覆盖交叠和覆盖盲区的现象。

(4)在通话过程中，可以选择语音间歇系统的非连续传送(DTX)方式，降低对无线信道的干扰，使网络的平均通话质量得以改善且可以减小手机的功率损耗，增加电池使用时间。

(5)利用HP 频率计数器，调整BTS的13 MHz 时钟，使其频偏越小越好，减小所使用信道受其它信道的干扰，提高通信质量及系统指标。

(6)检查BTS 中COMBINKR、TXGM、RXGD 等收发信系统减少杂散发射与响应，提高收发信系统的性能，减小干扰。

(7)检查频率复回情况。对于有频率复用的基站尽量增大两者之间的距离；同时注意两小区的"U -TIME -ADVANCE"参数设定值，避免出现同频干扰现象。

(8)启用新技术。在维护工作中发现，功率控制、调频等新技术的运用，对于减小干扰，提高通信质量以及改善网络指标均能起十分积极的作用。

4 总结

解决无线网络干扰问题是目前网络维护与优化的核心问题，以上是解决干扰问题上的一些方法。随着技术水平的不断提高，更多的新技术、新设备将会更好的解决这一问题。如智能天线的运用、设备性能的提高、小区参数有效调整等。