淺談移動(dòng)通信系統(tǒng)的干擾(趙如兵)
移動(dòng)通信系統(tǒng)的干擾是影響無(wú)線網(wǎng)絡(luò)掉話率、接通率等系統(tǒng)指標(biāo)的重要因素之一。它不
僅影響了我們網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行,而且影響了用戶的通話質(zhì)量,是用戶申告的主要原因之一。
因此,干擾問(wèn)題一直是我們網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作的重點(diǎn)。本文將聯(lián)系在實(shí)際工作中的經(jīng)驗(yàn),對(duì)干擾
的原因及解決辦法作一簡(jiǎn)要介紹,希望對(duì)大家的日常維護(hù)有所幫助。
干擾的分類
(一)移動(dòng)通信系統(tǒng)內(nèi)部頻率的干擾
現(xiàn)在陸地移動(dòng)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(shí)也增加了系統(tǒng)的干擾程度。這些干擾主要包括同頻干擾、鄰頻干擾和互調(diào)
干擾。
1.同頻干擾。所謂同頻干擾,即指無(wú)用信號(hào)的載頻與有用信號(hào)的載頻相同,并對(duì)接收
同頻有用信號(hào)的接收機(jī)造成的干擾。現(xiàn)在一般采用頻率復(fù)用的技術(shù)以提高頻譜效率。當(dāng)小區(qū)
不斷分裂使基站服務(wù)區(qū)不斷縮小,同頻復(fù)用系數(shù)增加時(shí),大量的同頻干擾將取代人為噪聲和
其它干擾,成為對(duì)小區(qū)制的主要約束。這時(shí)移動(dòng)無(wú)線電環(huán)境將由噪聲受限環(huán)境變?yōu)楦蓴_受
限環(huán)境。當(dāng)同頻干擾的載波干擾比C/I小于某個(gè)特定值時(shí),就會(huì)直接影響到手機(jī)的通話質(zhì)量,
嚴(yán)重的就會(huì)產(chǎn)生掉話或使手機(jī)用戶無(wú)法建立正常的呼叫。
2.領(lǐng)頻干擾。所謂鄰頻干擾,即指干擾臺(tái)鄰頻道功率落入接收鄰頻道接收機(jī)通帶內(nèi)造
成的干擾。由于頻率規(guī)劃原因造成的鄰近小區(qū)中存在與本小區(qū)工作信道相鄰的信道或由于某
種原因致使基站小區(qū)的覆蓋范圍比設(shè)計(jì)要求范圍大,均會(huì)引起鄰頻道干擾。當(dāng)鄰頻道的載波
干擾比C/I小于某個(gè)特定值時(shí),就會(huì)直接影響到手機(jī)的通話質(zhì)量,嚴(yán)重的就會(huì)產(chǎn)生掉話或使
手機(jī)用戶無(wú)法建立正常的呼叫。
3.交調(diào)干擾。當(dāng)兩個(gè)以上不同頻率信號(hào)作用于一非線性電路時(shí),將互相調(diào)制,產(chǎn)生新
頻率信號(hào)輸出,如果該頻率正好落在接收機(jī)工作信道帶寬內(nèi),則構(gòu)成對(duì)該接收機(jī)的干擾,我
們稱這種干擾為交調(diào)干擾。交調(diào)干擾主要是指數(shù)、模共站的基站,由于模擬基站發(fā)射機(jī)的影
響,而對(duì)數(shù)字基站產(chǎn)生的干擾。這種干擾的直接后果是時(shí)隙分配不出大,造成基站資源的浪
費(fèi),也會(huì)產(chǎn)生掉話。
(二)外來(lái)電波的強(qiáng)烈干擾
由于移動(dòng)通信是靠空中電波傳播的,當(dāng)空中某些電波對(duì)正在使用的電波產(chǎn)生的干擾達(dá)到
一定程度時(shí),會(huì)使信號(hào)噪聲比下降到標(biāo)準(zhǔn)值以下(影響通話質(zhì)量),這時(shí)手機(jī)將自動(dòng)關(guān)閉,
便出現(xiàn)掉話。這些干擾電波來(lái)源非常復(fù)雜,是多方面的,例如工業(yè)干擾、電源火花干擾、天
電干擾和其它專業(yè)的鄰近電波干擾等,這些干擾是很難完全避免的。
干擾產(chǎn)生的原因
移動(dòng)通信系統(tǒng)中無(wú)線電波傳播的特性,決定了其在通信過(guò)程中必然受到外界多種因素的
影響,因此,外來(lái)電波的干擾是造成移動(dòng)通信系統(tǒng)干擾的主要原因之一。另外,由于移動(dòng)通
信系統(tǒng)的復(fù)雜性(有線與無(wú)線的綜合體),它還一定程度上受到網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部其它因素的影響,
如同頻干擾、領(lǐng)頻干擾、交調(diào)干擾,以及其它因網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)定不當(dāng)而造成的干擾等。外來(lái),
電波的干擾與外界環(huán)境有關(guān),在這里不加洋教。我們主要談?wù)労藙?dòng)系統(tǒng)內(nèi)部原因造成的干擾。
1.頻率規(guī)劃時(shí)頻率復(fù)用不當(dāng)、頻點(diǎn)設(shè)定不正確導(dǎo)致兩同頻小區(qū)之間的距離不能夠滿足
標(biāo)準(zhǔn)值,造成同頻、鄰額現(xiàn)象在短距離范圍內(nèi)存在。當(dāng)手機(jī)在服務(wù)小區(qū)中收到很強(qiáng)的同頻或
鄰頻干擾信號(hào)時(shí),會(huì)引起誤碼率惡化,使手機(jī)無(wú)法準(zhǔn)確解調(diào)鄰近小區(qū)的BSIC碼或不能正確接
收移動(dòng)合測(cè)量報(bào)告;驹谕ㄟ^(guò)SDCCH為手機(jī)分配好應(yīng)使用的話音信道后,由于沒(méi)有臨近小
區(qū)BSIC碼而無(wú)法判斷該使用哪個(gè)小區(qū)的話音信道,從而產(chǎn)生掉話。
2.BTS的發(fā)射功率參數(shù)MS-TXPRW-MAX-CCH、BS-TXPWR-CCH、BS一TXPWR-MAX、BS
-TXPWR-MIN等設(shè)置不合理。MS-TXPWR-MAX-CCH參數(shù)設(shè)置過(guò)高,則在基站附近的移動(dòng)臺(tái)
會(huì)對(duì)本小區(qū)造成較大的鄰頻干擾,影響小區(qū)中其它移動(dòng)臺(tái)的接通和通話質(zhì)量;過(guò)小則在小區(qū)
邊緣的手機(jī)將很難占上信道,且受外界干擾更大。BS-TXPWR-MAX-CCH參數(shù)設(shè)置過(guò)大,會(huì)
與相鄰小區(qū)產(chǎn)生覆蓋交疊,造成信道干擾,手機(jī)占用信道困難,通話質(zhì)量差等;過(guò)小會(huì)產(chǎn)生
盲區(qū)。
3基站大線的俯仰角及方位角設(shè)置不合理或存在偏差,導(dǎo)致基站的覆蓋范圍不合理,從
而導(dǎo)致同頻及鄰頻干擾。選擇合適的俯仰角可以使天線至本小區(qū)邊界的射線與大線至受干擾
小區(qū)邊界的射線之間處于無(wú)線垂直方向圖中增益衰減變化最大的部分,從而使受干擾小區(qū)的
同額及鄰頻干擾減至最小。俯仰角過(guò)小,會(huì)造成對(duì)附近同頻站的干擾;過(guò)大則會(huì)造成對(duì)相鄰
站的鄰頻干擾。方位角設(shè)置存在偏差,易導(dǎo)致基站的實(shí)際覆蓋與所設(shè)計(jì)的不相符,從而導(dǎo)致
一些意想不到的同頻及鄰頻干擾。
4.直放站設(shè)置不合理,造成對(duì)周圍信號(hào)的干擾。為減少投資,擴(kuò)大覆蓋范圍,一些縣
城內(nèi)的小基站普遍采用直放站直接放大其信號(hào),但由于目前大量使用的直放站是900 MHz寬
帶放大器,它對(duì)所接受的信號(hào)進(jìn)行直接放大,然后再發(fā)射出去。且基站與直放站之間絕大多
數(shù)又是射頻連接方式,加之直放站的規(guī)劃和選址上存在一些問(wèn)題,因而易造成對(duì)周圍信號(hào)的
干擾。
5.發(fā)射部分雜散輻射及接收部分雜散響應(yīng)較大,會(huì)造成對(duì)本信道和其它信道的干擾,
嚴(yán)重的將不能正常通話。發(fā)射機(jī)倍頻器的輸出濾波器特性不好、頻率合成器中鑒相器的屏蔽
不好,都會(huì)帶來(lái)較多的雜散輻射,這些雜散輻射會(huì)對(duì)正好以這些頻率工作的信道產(chǎn)生干擾。
接收機(jī)一般采用起外差接收方式(原理類似收音機(jī)),如果接收機(jī)的輸入電路選擇性不好、
鏡頻選擇性不好或中頻鄰近選擇性不好,會(huì)給系統(tǒng)帶來(lái)一定的鏡頻干擾和中頻干擾。
干擾的分析及解決
干擾是一個(gè)比較復(fù)雜的問(wèn)題,它不僅包括同頻干擾、鄰頻干擾和互調(diào)干擾,而且還有可
能是外來(lái)干擾。對(duì)于干擾的解決,我們應(yīng)抓住干擾產(chǎn)生的原因作為突破點(diǎn),然后對(duì)癥下藥,
找出解決問(wèn)題的辦法。在日常維護(hù)中,我們可借助無(wú)線場(chǎng)強(qiáng)測(cè)試儀(如亞倫、neptune等)、
HP頻率計(jì)數(shù)器等工具,以及OMC-R的參數(shù)調(diào)整窗口,CQT呼叫質(zhì)量撥打測(cè)試結(jié)果等,對(duì)產(chǎn)生干
擾的原因進(jìn)行具體分析,根據(jù)實(shí)際情況采取不同的措施減少干擾,提高通信質(zhì)量,改善網(wǎng)絡(luò)
的運(yùn)行環(huán)境。
具體實(shí)施時(shí),我們首先通過(guò)在OMC一R中取得的切換測(cè)量報(bào)告及DRIVE_TEST(包括CQT及
DT測(cè)試)中的相關(guān)數(shù)據(jù),并輔以場(chǎng)強(qiáng)測(cè)試車測(cè)試所取得的實(shí)際資料,列出受干擾小區(qū)及其
信道數(shù)、閉塞數(shù)、干擾數(shù)等。根據(jù)干擾數(shù)可以判斷該信道的閉塞是否山干擾所引起;根據(jù)同
頻信道資料可以查出是否是由本系統(tǒng)內(nèi)的同頻站引起的同頻干擾或外來(lái)干擾;否則要進(jìn)一步
判斷是否是鄰頻干擾。
(1)同頻干擾的解決辦法:修改同額小區(qū)的同頻頻率;增加兩個(gè)同頻小區(qū)間的間距
(實(shí)際統(tǒng)計(jì)表明信號(hào)強(qiáng)度隨距離以近似4次冪指數(shù)的規(guī)律衰減);降低移動(dòng)臺(tái)或基站的發(fā)射
功率;采用分集接受技術(shù);采用抗同頻干擾大線等。
(2)鄰頻干擾的解決辦法:對(duì)頻率規(guī)劃進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整;對(duì)帶通濾波器進(jìn)行特性調(diào)整。
另外,對(duì)同頻干擾的解決措施也同樣適用于鄰頻干擾。
(3)在目前4*6或7*3結(jié)構(gòu)的小區(qū)制中,考慮到射頻調(diào)諧電路特性,一般互調(diào)干擾引起
的載干比C/I不會(huì)小于規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)值。因而一般情況下可似不予考慮。
(4)對(duì)于非本系統(tǒng)的外來(lái)干擾,我們可用指令RLIMI激活小區(qū)的空閑信道測(cè)試(IDLE
CHANNEL MEASUREMENTS)功能,這樣,”在分配信道時(shí),能夠選擇受干擾最小的的信道建
立呼叫,有效地減少因分配到通話條件較差的信道而引發(fā)掉話的可能性。當(dāng)然,要解決非
本系統(tǒng)的外來(lái)干擾,最根本的辦法是消除干擾源,這時(shí)我們可選用具有AM、FM及SSB通信解
調(diào)功能的測(cè)試接受機(jī),在基站測(cè)試并記錄解調(diào)信號(hào),得到對(duì)本系統(tǒng)工作信道造成干擾的時(shí)
間和強(qiáng)度分布圖,找出干擾源,以便調(diào)查非法的發(fā)送并保存證據(jù)。
另外,使用不連續(xù)發(fā)射(DTX)和跳頻技術(shù),可以有效地降低無(wú)線系統(tǒng)的干擾(包括
系統(tǒng)內(nèi)干擾和外來(lái)干擾)。DTX是采用話音激活檢測(cè)(VAD)技術(shù),在不傳送話音信號(hào)時(shí)停
止發(fā)射,限制無(wú)用信息的發(fā)送,減少了發(fā)射的有效時(shí)間,從而降低一了系統(tǒng)的干擾電平,
并能延長(zhǎng)電池壽命。跳頻可有效地改善無(wú)線信號(hào)的傳輸質(zhì)量,特別是慢速移動(dòng)體的傳輸質(zhì)
量,這是由于跳頻使得發(fā)射載頻以突發(fā)脈沖序列為基礎(chǔ)進(jìn)行跳變,能將部分頻率的干擾平
均化,因此能明顯地降低同頻干擾和頻率選擇性衰落效應(yīng)。
摘自《通信世界》