弓美桃, 刘凌云, 隋剑利
(内蒙古集宁师范学院,内蒙古 集宁 012000)
现今射频资源随着通信技术的发展而越来越紧张,各种干扰源也在源源不断的产生,这成为影响移动网络服务质量的一个突出问题。在移动网络上行频段出现的干扰信号,以及外界射频干扰源对基站产生的干扰称之为上行干扰。上行干扰使通话断断续续严重时甚至会中断通话,影响了通信网络的正常运行和用户的通话质量[1]。因此,必须对不同的上行干扰进行分析,找到行之有效的方法降低或消除干扰。
上行干扰的激增已经成为GSM网络优化中一个亟待解决的问题,通话质量、基站覆盖范围以及各项网络指标会随着干扰的上升而严重下降,根据长期的网络优化经验针对上行干扰问题进行了分析,基本上可将其产生原因分为以下几类。
由于天线系统、基站设备等硬件故障通常会引起无线系统产生干扰,这样的干扰会存在整个小区[2]。干扰带统计值存在以下规律:话务量升高,干扰带统计值也随之增高,深夜时话务量降低后干扰带统计值恢复正常。一般如果出现这样的规律,首先要考虑无线系统的问题,需要对无线系统硬件进行仔细的检查[3]。逐步更换合路器、载频及其连接线,如果更换后,干扰还存在则需要更换机柜及天馈线等其它硬件,直至解决问题。
较为常见的直放站干扰就是由某些用户私自安装的直放站引起的,由于这种直放站质量较差内部器件性能不好或者设置参数不当,造成较强的上行干扰。对于用户私有直放站产生的一系列问题,运营商需要解决信号覆盖、信号质量差等问题,使得用户满意,以便及时拆除造成干扰的非法直放站或者将用户直放站进行合理调整,消除干扰。对于运营商自有直放站,安装时要充分考虑到上行噪声底部电平的问题,以防在扩大信号覆盖范围的同时,将干扰引入网内,使网络质量恶化。
在一些特殊的场合,需要阻断信号的覆盖或者干扰信号的传播而放置干扰机,此类干扰机产生的干扰很强,对周边手机用户有很大的影响[4]。从统计数值上看干扰机附近基站的干扰带值最高达到30左右,掉话次数也会成倍增长,用户通话时会明显感觉到话音质量很差甚至无法接通,对移动通信网络的影响非常大。解决此类问题需要运营商和放置干扰机客户协商,在特殊需要满足后马上停止使用干扰机恢复网络正常运营。
网间信号干扰问题一般情况下有两类:一类为联通 800MHzCDMA信号干扰移动 GSM网络上行信号,另一类为地方电力微波系统干扰DCS 1800M系统的上行信号。当联通CDMA基站和GSM基站相距较近或位于同一站址,此时 CDMA系统会对GSM系统造成干扰。产生干扰的原因主要是两个系统隔离度较近。
对于此类的上行干扰问题,两公司协商解决,通常情况下在联通 CDMA基站发射端安装波形滚降特性良好的外置带通滤波器,以保证带外辐射干扰最小,或者在移动基站上加装 CDMA信号陷波器,也可调整两个运营商之间基站的天线方位或垂直位置,增加隔离度消除干扰[5]。
民用设备或者工业设备如电视增频器、无线摄像头、大功率电台、高压电力线等都会对GSM信号产生区域性干扰[6],随着无线设备的增多,该类干扰将逐渐增加,在网络优化中处理上行干扰时应该值得重视。
GSM网络的上行干扰排查工作分为两个阶段:室内分析和现场勘察。室内分析是在发现干扰后通过实时干扰特性和操作维护中心统计数据来对干扰源类型进行初步判定。经过室内分析后无法解决干扰问题,则需到达现场进行扫频测试或设备元器件检查,定位干扰源位置[7]。
根据长期的网络优化经验将上行干扰排查流程分为以下几步,详细的流程如图1所示。
1)针对干扰基站,首先逐步关闭此基站的跳频,这样判断哪些频点受到了干扰。
2)根据第一步的判断,如果部分频点受到干扰,解决办法为置换干扰频点,如果置换后仍存在干扰,则对载频硬件进行倒换排除硬件故障;如果全部频点都存在不同程度的干扰,分为两种情况来排查,一种情况为干扰小区带有室内分布或直放站,逐一关闭小区所带设备判断干扰是否于此有关;另一种情况为小区不附带室内分布或直放站或者第一种情况无问题则需要到小区现场查看天线驻波比、检查馈线连接情况以及相关的无源设备器件,比如馈线接头松动或老化、线缆损坏、天线进水或变形等情况。
图1 GSM上行干扰排查流程
小区带有室内分布的干扰,较为普遍的问题是室分系统和主设备功率不匹配,解决方案为调整功率使其功率匹配。另一类问题即为干放质量问题,这种情况解决方法一般为更换或维修元件保障干放质量消除干扰。还有一类问题为功率泄露,这类问题需要调整天线位置解决干扰问题。
小区带有直放站的干扰分为两类,一类是由于直放站设备故障等问题造成直放站自激带来的强干扰,另一类是由于引入直放站带来的系统内干扰提升。
3)置换频点后干扰仍然存在,此时可初步判定为载频故障;干扰消失则可以判定为是网内频率冲突或网外频率干扰。
4)对干扰小区提取统计指标进行话务量分析,如果干扰与话务无关且较为稳定,则可判定为网外频率干扰;如果二者相关性强则可判定为网内频率冲突或私有直放站,需进行频点调整或者整顿直放站。
5)如果是网外频率干扰,则需要现场扫频测试,根据扫频仪呈现的干扰信号频谱波形特点进行分析,定位干扰源。常见的网外频率干扰分为3类:干扰器干扰、私有直放干扰和其他运营商网络干扰。
(1)干扰器干扰
干扰器一般情况下均在特殊场合特定时间使用,常见的干扰器有全频段和下行频段干扰器两种。这两种干扰器可通过扫频仪观察频谱图判定是何种干扰,进步解决问题,此类问题常用解决方法为协商解决,使用后及时关闭干扰器。
(2)直放站干扰
一般正规直放站厂家在安装直放站时会对直放站上行噪声底部电平进行调整,并会选择合适的施主小区,以减少对基站系统的上行干扰。但安装私有直放站的用户并不考虑此问题,因此会对周围基站造成较强的上行干扰。
(3)异网信号干扰[8]
这种干扰多数发生在异网天线共平台或者距离相近的情况下,异网天线存在着不同程度地交叉对打现象。解决方法为调整天线方向和距离,如果天线位置不易改变时可以增加CDMA抗干扰器,以削弱来自CDMA系统的干扰。
GSM 网络通信技术已处于成熟阶段,目前网络优化人员针对不断变化的环境和日渐增加的电磁干扰需要对网络进行有规划的优化,上行干扰是影响网络质量的重要原因之一,对于这一现象给出了排查干扰的流程及解决方法,为日常优化提供了高效实用的网络保障手段。
[1]韩斌杰.GSM原理及其网络优化[M].北京:机械工业出版社,2007:215-223.
[2]崔明明,雷立恒.GSM网络上行干扰原因分析及排查方法[J].中国新通信,2009(03):12-15.
[3]柳青,廖惜春.GSM网络干扰定位及解决方案研究[J].通信技术,2012,45(04):70-74.
[4]许章禄,袁坚,谭京卫.GSM系统切换掉话的分析与优化方法[J].通信技术,2009,42(01):222-225.
[5]刘芳.移动GSM网络上行干扰处理优化[J].中国新通信,2012,14(10):78-81.
[6]陆伟艳,周兴才.GSM网络优化分析[J].信息安全与通信保密,2012(06):59-62.
[7]李中年,魏国兴.LTE上行干扰分析[J].通信技术,2010,42(12):47-51.
[8]黄红兵,曹敦,吴志敏.GSM网络中干扰信号的识别方法[J].信息安全与通信保密,2007(04):47-49.