淺談移動通信網(wǎng)絡(luò)干擾問題的解決

2019-11-03 09:27:27

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供稿：網(wǎng)友

Motorola （中國）有限公司任浩杰　　干擾問題一直是移動通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的重點問題，隨著新興移動網(wǎng)絡(luò)運營商的加盟，射頻資源日趨緊張，各種潛在干擾源正以驚人的速度不斷產(chǎn)生。舊有的專用無線電系統(tǒng)占用現(xiàn)有頻率資源、不同運營商網(wǎng)絡(luò)配置不當(dāng)、發(fā)信機自身設(shè)置問題、小區(qū)重疊、環(huán)境、電磁兼容（EMI）以及有意干擾等，都是移動通信網(wǎng)絡(luò)射頻干擾產(chǎn)生的原因。目前已有的移動通信體制占用的射頻資源全部在2.5GHz以下，這一頻帶的特點，就是干擾與被干擾的關(guān)系，因此移動通信網(wǎng)絡(luò)必然存在射頻干擾問題，而移動通信系統(tǒng)的干擾是影響無線網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的重要因素之一。本文將聯(lián)系在實際工作中的經(jīng)驗，對干擾的原因及解決辦法作一簡要介紹。

　　干擾，本質(zhì)上是未按頻率分配規(guī)定的信號占據(jù)了合法信號的頻率，造成合法信號無法正常工作，形成干擾。因此，對頻域的分析過程，也是解決干擾問題的過程，也是移動通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作的重要組成部分。

一、移動通信網(wǎng)絡(luò)的干擾

　　移動通信網(wǎng)絡(luò)的干擾可以粗略的分為外部干擾和內(nèi)部干擾。

1．外部干擾

　　強信號干擾：這種干擾是指合法的信號占用合法的頻率，由于功率過強，造成鄰近頻段接收設(shè)備阻塞。最常見的為CDMA下行頻段對GSM上行頻段的干擾。

　　固定頻率的干擾：具有固定頻率的干擾源工作于移動通信頻段。這種干擾頻率幾乎不變，或小范圍抖動，上下行都可能存在。這種干擾多見于舊有的專用無線電系統(tǒng)占用移動資源。如原有的電力微波通信系統(tǒng)占用移動1800MHz頻段，由于干擾源是專用通信系統(tǒng)，干擾信號呈現(xiàn)穩(wěn)定性。

　　寬頻直放站干擾：主要存在于上行頻段。這種干擾的特點是頻帶寬，幾乎占據(jù)整個上行頻段。

　　雜亂信號干擾：這種干擾信號頻譜不定，此起彼伏，一般為EMI問題。

2．內(nèi)部干擾

　　內(nèi)部干擾主要與通信制式的技術(shù)特性和網(wǎng)絡(luò)本身的特點有關(guān)，主要來自硬件、施工質(zhì)量和周邊環(huán)境以及網(wǎng)絡(luò)頻率規(guī)劃、小區(qū)覆蓋和數(shù)據(jù)庫設(shè)置等方面。它主要包括同頻干擾、鄰頻干擾和互調(diào)干擾。

二、內(nèi)部干擾的分析與解決

在內(nèi)部干擾中，除了由硬件引起的干擾外，解決或減小其它內(nèi)部干擾是優(yōu)化過程中較為復(fù)雜困難的。下面就結(jié)合本人在優(yōu)化工作中積累的一些經(jīng)驗，談?wù)勛约旱囊恍┫敕ā?br>
1．覆蓋調(diào)整

　　隨著移動通信的深入發(fā)展，城市中基站的密度越來越大，在大城市的繁華地區(qū)基站間距已不足500米，往往會發(fā)生小區(qū)間重疊區(qū)域過大或越過1～2個小區(qū)的越區(qū)覆蓋現(xiàn)象。但由于站間距很小，再加上各種建筑物的反射折射，從TA上很難準(zhǔn)確判斷是否有越區(qū)覆蓋產(chǎn)生。

　　利用智能優(yōu)化系統(tǒng)可以通過搜集大量實時通話的測量報告，并且對測量報告進行統(tǒng)計處理，對TA、接收電平以及通話質(zhì)量給出一個綜合分析報告，以此對小區(qū)覆蓋得出準(zhǔn)確的評估。如果再結(jié)合空閑狀態(tài)下的DT測試結(jié)果，則對繁華地區(qū)的覆蓋問題能夠得到非常準(zhǔn)確的測試結(jié)果。

　　對于小區(qū)的覆蓋調(diào)整，是通過對天線的方位角、俯仰角進行相應(yīng)調(diào)試。天線下傾的傾角計算公式為：α=arctg(h/(r/2))，α為波束傾角，h為天線高度，r為站間距離。選擇內(nèi)置電下傾的雙極化定向天線，配合機械下傾，可以保證方向圖水平半功率寬度在主瓣下傾的角度內(nèi)變化小。

（1）對話務(wù)量高密集市區(qū)，基站間距離300-500米，可計算出天線傾角α大約在10o～19o之間，原天線單純使用機械下傾的方式，下傾角一般在10o以上，水平方向圖半功率波瓣寬度將變寬，造成站間干擾；如果采用內(nèi)置電下傾9o的±45o雙極化天線，電下傾加上機械下傾使可變傾角達15o，可保證水平方向圖半功率波瓣寬度在主瓣下傾的10o～19o內(nèi)無變化，同時適當(dāng)調(diào)整基站發(fā)射功率，完全可以滿足對話務(wù)量高密集市區(qū)覆蓋且無干擾的要求。

（2）對話務(wù)量較密集市區(qū)，基站間距離大于500米，可計算出天線傾角α大約在6o～15o之間，如果采用內(nèi)置電下傾6o的±45o雙極化天線，電下傾加上機械下傾使可變傾角達10o，可保證水平方向圖半功率波瓣寬度在主瓣下傾的6o～16o內(nèi)無變化，可以滿足區(qū)域覆蓋且無干擾的要求。

（3）話務(wù)量低密集市區(qū)，基站間距離可能更大，天線傾角α大約在3o～12o之間，可采用內(nèi)置電下傾3o的±45o雙極化天線，電下傾加上機械下傾使可變傾角達8o，可保證水平方向圖半功率波瓣寬度在主瓣下傾的3o～12o內(nèi)無變化，也可以滿足區(qū)域覆蓋和無干擾要求。

2．?dāng)?shù)據(jù)庫設(shè)置

　　在數(shù)據(jù)庫中，通過調(diào)整基站和手機的最大發(fā)射功率，也是調(diào)整小區(qū)覆蓋的一個輔助手段。另外，對全網(wǎng)的上行功率控制設(shè)置也是改善通話質(zhì)量、減少掉話、消弱內(nèi)部干擾的一個重要手段。由于移動通信蜂窩系統(tǒng)均采用頻率復(fù)用方式，以提高頻率利用率。這雖然增加了系統(tǒng)的容量，但同時也增加了系統(tǒng)的干擾程度。因此，在保證一定通話質(zhì)量的前提下，手機的發(fā)射功率越小，手機間的相互干擾就越小。

　　我們曾經(jīng)做過試驗，當(dāng)把上行功率控制窗設(shè)為35～45時，掉話現(xiàn)象很明顯，話務(wù)掉話比為97；而把上行功率控制窗控制在28～38時，掉話明顯減少，話務(wù)掉話比達到125，全網(wǎng)的IOI值也有10％的下降。可見功率控制優(yōu)化，對降低內(nèi)部干擾、提高系統(tǒng)質(zhì)量有著舉足輕重的作用。

3．優(yōu)化頻率規(guī)劃

　　在以上兩種優(yōu)化手段的基礎(chǔ)之上，對全網(wǎng)的頻率規(guī)劃進行優(yōu)化甚至重新設(shè)計，是解決內(nèi)部干擾最直接有效的手段。但由于當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)規(guī)模愈來愈大，站間距愈來愈小，城市的地理環(huán)境愈來愈復(fù)雜，而且頻率規(guī)劃又受到環(huán)境、站址、建筑物高度甚至建筑材料等多種因素的影響，傳統(tǒng)的頻率規(guī)劃調(diào)整，需要大量人力和時間，再加上每個人對系統(tǒng)的理解程度不同，對地形的熟悉不同，每個人做出的結(jié)果都有較大差異，很難達到最優(yōu)化。

　　利用可靠高效的智能優(yōu)化工具可以實現(xiàn)自動頻率規(guī)劃功能，在覆蓋調(diào)整、鄰區(qū)優(yōu)化的基礎(chǔ)之上，對現(xiàn)網(wǎng)收集大量的測量報告，通過對通話質(zhì)量、接受電平、鄰區(qū)關(guān)系、地理信息的綜合分析、加權(quán)計算得出當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的C/I分布圖。并且，根據(jù)優(yōu)化人員的要求以及頻段分配情況，給出最優(yōu)的頻率規(guī)劃結(jié)果以及對優(yōu)化方案的預(yù)測結(jié)果。

　　總之，解決移動通信網(wǎng)的干擾，尤其是降低系統(tǒng)內(nèi)部干擾，是一項長期的不間斷而且非常復(fù)雜的工作，有待于我們在實際工作中進一步摸索總結(jié)。

----《通信世界》