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相關(guān)專(zhuān)題：
摘 要：本文主要介紹無(wú)線(xiàn)通信中各種干擾的可能成因，干擾的測(cè)試、定位、處理方法，第一節(jié)著重介紹CDMA網(wǎng)絡(luò)中干擾的主要來(lái)源，第二節(jié)介紹有關(guān)干擾的測(cè)試和定位，最后就干擾的處理做了一定的介紹。
關(guān)鍵字：干擾、CDMA、GSM、RSSI、路測(cè)、共站址
前言
在無(wú)線(xiàn)蜂窩通信系統(tǒng)中，不同的頻段分配給不同的通信系統(tǒng)導(dǎo)致系統(tǒng)間產(chǎn)生干擾，同時(shí)由于各系統(tǒng)采用不同的復(fù)用方法來(lái)提高頻譜效率，以增加系統(tǒng)容量，同時(shí)帶來(lái)了同/鄰頻干擾。另外，系統(tǒng)還存在由于電波傳播的多徑效應(yīng)造成的干擾等。無(wú)線(xiàn)干擾信號(hào)會(huì)給基站覆蓋區(qū)域內(nèi)的移動(dòng)通信帶來(lái)許多問(wèn)題，如掉話(huà)、通話(huà)質(zhì)量差、信道擁塞等。本文將主要介紹在第三代無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)CDMA（WCDMA）中可能出現(xiàn)的各種干擾，以及對(duì)這些干擾的定位和處理方法。
干擾來(lái)源
如今最新的移動(dòng)通信系統(tǒng)（如第三代CDMA網(wǎng)絡(luò)）還必須與舊移動(dòng)通信系統(tǒng)(如第二代GSM網(wǎng)絡(luò)、或?qū)ず舻?共存于一個(gè)復(fù)雜的無(wú)線(xiàn)環(huán)境中，其中多數(shù)舊系統(tǒng)在以后若干年里還將一直用下去；與此同時(shí)，其它無(wú)線(xiàn)射頻設(shè)備如數(shù)字視頻廣播和無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)等又會(huì)產(chǎn)生新的可能使通信服務(wù)中斷的信號(hào)。而由于環(huán)境限制越來(lái)越大，眾多新業(yè)務(wù)競(jìng)相擠占有限的蜂窩式站點(diǎn)，使得信號(hào)發(fā)射臺(tái)上豎滿(mǎn)了各種天線(xiàn),通信的天空變得更加擁擠。
與第二代頻分復(fù)用的GSM網(wǎng)絡(luò)相比，CDMA網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)更為復(fù)雜。因?yàn)镃DMA是一個(gè)自干擾系統(tǒng)，其信號(hào)都共享相同的頻率，每個(gè)用戶(hù)都對(duì)其他用戶(hù)構(gòu)成干擾，每個(gè)小區(qū)對(duì)其它小區(qū)構(gòu)成干擾，鏈路性能和系統(tǒng)容量取決于干擾功率的控制結(jié)果。因此，干擾分析、功率配置等各項(xiàng)工作顯得尤為重要。同時(shí)干擾不但依賴(lài)于主小區(qū)和相鄰小區(qū)的業(yè)務(wù)情況；而且也存在外部干擾源的影響。
下面本文對(duì)CDMA網(wǎng)絡(luò)中干擾來(lái)源的通用模型進(jìn)行一些初步的分析：
由上式可知，任何一個(gè)參數(shù)發(fā)生改變都會(huì)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的性能產(chǎn)生影響：
1、本小區(qū)和鄰小區(qū)干擾：基于CDMA的通信系統(tǒng)不僅存在來(lái)自鄰區(qū)的信道的干擾，還存在有本小區(qū)內(nèi)的信道干擾，因此在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中要著眼于限制這種干擾，得到最大的容量。
2、無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中可能遇到的外部干擾T：如今可能造成外部干擾的原因正不斷增多，有些顯而易見(jiàn)易跟蹤，有些則非常細(xì)微，很難識(shí)別。雖然仔細(xì)設(shè)計(jì)無(wú)線(xiàn)系統(tǒng)可以提供一定的保護(hù)，但多數(shù)情況下對(duì)干擾信號(hào)只能在源頭處進(jìn)行控制。一般干擾信號(hào)只影響接收器，即使在物理上接近發(fā)射器，發(fā)射也不會(huì)受其影響。下面列出最常見(jiàn)的干擾源，在實(shí)際情況下就可確定從何處著手，要注意的是大多數(shù)干擾源來(lái)自于基站的外部，即在直接控制范圍之外。
非法發(fā)射器 ：非法運(yùn)營(yíng)商在沒(méi)有得到許可的情況下，在同一個(gè)頻段上發(fā)射。
覆蓋區(qū)域重迭 ：使用網(wǎng)絡(luò)或其它網(wǎng)絡(luò)的覆蓋區(qū)域在一個(gè)或多個(gè)通道上超過(guò)規(guī)定范圍。天線(xiàn)傾斜不正確、發(fā)射功率過(guò)大或環(huán)境變化等都會(huì)引起覆蓋區(qū)域重迭。
信號(hào)互調(diào) ：兩個(gè)或兩個(gè)以上信號(hào)混在一起后會(huì)形成新的調(diào)制信號(hào)。最常見(jiàn)互調(diào)是三次信號(hào)，例如兩個(gè)間隔為1MHz的信號(hào)會(huì)在原高頻信號(hào)之上1MHz和低頻信號(hào)之下1MHz各產(chǎn)生一個(gè)新信號(hào)，如果原來(lái)兩個(gè)信號(hào)分別處于800和801MHz頻段，則將在799和802MHz出現(xiàn)三次信號(hào)。
雷達(dá)站：有些七、八十年代設(shè)計(jì)的分米波雷達(dá)，使用的頻率與800M的CDMA系統(tǒng)相近，由于其發(fā)射功率非常大，功率等級(jí)一般都在幾十到幾百千瓦范圍內(nèi)，其帶外雜散比較大，也很容易對(duì)附近的蜂窩基站造成干擾。
廣播發(fā)射器諧波 ：大功率源如商業(yè)廣播電臺(tái)等會(huì)產(chǎn)生大功率信號(hào)諧波，影響附近的移動(dòng)通信發(fā)射器。
AMPS沒(méi)有退網(wǎng)：原有AMPS系統(tǒng)與CDMA2000 1X目前使用的一段頻譜重合，如果個(gè)別地區(qū)存在AMPS頻段未清退干凈，則對(duì)目前聯(lián)通使用的800M頻段下的CDMA2000 1X系統(tǒng)會(huì)造成干擾。
微波傳輸：很多地方存在大量用于傳輸?shù)奈⒉ㄦ溌�，這些微波傳輸處于比較高的頻段（2G左右的），對(duì)于使用2000M左右頻段的系統(tǒng)就會(huì)存在干擾。
干擾的測(cè)試定位
干擾會(huì)給系統(tǒng)帶來(lái)很大的影響，尤其當(dāng)干擾嚴(yán)重時(shí)，會(huì)對(duì)手機(jī)上網(wǎng)、呼叫和切換產(chǎn)生影響；另外如果在接收頻段內(nèi)存在干擾，對(duì)接收機(jī)的靈敏度也會(huì)造成影響，把系統(tǒng)接收噪聲電平抬高。下表列出了幾種不同干擾電平情況下造成系統(tǒng)接收底噪抬高的具體電平。
從上表可知，對(duì)原系統(tǒng)接收靈敏度惡化0.5dB時(shí)，允許的干擾電平必須小于原系統(tǒng)接收噪聲電平9dB； 對(duì)原系統(tǒng)接收靈敏度惡化0.1dB時(shí)，允許的干擾電平必須小于原系統(tǒng)接收噪聲電平16dB；而當(dāng)干擾電平與原系統(tǒng)接收噪聲電平相等時(shí)，系統(tǒng)接收靈敏度將惡化3dB。
由此可見(jiàn)干擾的測(cè)試和定位是非常重要的，貫穿于前期規(guī)劃到后期優(yōu)化的全過(guò)程。在無(wú)線(xiàn)規(guī)劃設(shè)計(jì)階段，要考慮為保證CDMA系統(tǒng)正常運(yùn)行，頻帶必須在充分的保護(hù)頻帶以及保護(hù)區(qū)保持干凈，使用相應(yīng)的設(shè)備進(jìn)行測(cè)試，為后期網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行做好準(zhǔn)備工作；在基站建設(shè)完成，網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化階段同樣要對(duì)干擾進(jìn)行測(cè)試，避免干擾影響網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，造成不必要的損失。
在進(jìn)行干擾測(cè)試前，需要得到運(yùn)營(yíng)商和當(dāng)?shù)責(zé)o委會(huì)的幫助，充分了解當(dāng)?shù)責(zé)o線(xiàn)頻段劃分和企業(yè)使用無(wú)線(xiàn)電設(shè)備情況。在測(cè)試前要確定測(cè)試時(shí)間和測(cè)試地點(diǎn)，準(zhǔn)備測(cè)試儀器、測(cè)試天線(xiàn)和車(chē)輛、GPS、指北針。一般我們可選用以下測(cè)試儀器進(jìn)行測(cè)試：
1、 測(cè)試干擾信號(hào)的主要工具為頻譜分析儀，這是一個(gè)高性能的寬帶信號(hào)接收機(jī)，可以顯示接收信號(hào)的頻譜，。不同的型號(hào)的頻譜儀有不同接收頻段和接收靈敏度，正確地使用好頻譜儀比較關(guān)鍵。泰克公司的YBT250就是比較出色的測(cè)試儀器之一。如下圖所示：
為了精確測(cè)試干擾信號(hào)，YBT250干擾選件最低測(cè)試電平達(dá)-130dBm。這種靈敏度對(duì)分析小區(qū)射頻特性是非常理想的。YBT250具有泰克公司專(zhuān)利的頻率、幅度、時(shí)間三維頻譜顯示，可讓用戶(hù)捕捉與時(shí)間相關(guān)的頻譜信息，大大方便了對(duì)間歇、周期性干擾的查找。YBT250還內(nèi)置干擾調(diào)制分析，只需選中欲分析的信號(hào)，YBT250干擾選件即可提供該信號(hào)可能的調(diào)制信息：GSM、CDMAOne、3G CDMA、IS-136或模擬基站信號(hào)，AM/FM信號(hào)等。
觀察頻譜儀的頻譜分布情況，仔細(xì)查找出異常的干擾信號(hào)。在初步確定存在干擾后，可以通過(guò)定向天線(xiàn)，調(diào)整天線(xiàn)的方向，根據(jù)信號(hào)的強(qiáng)度大致確定干擾源的位置。
2、測(cè)試 450M頻段上的CDMA系統(tǒng)時(shí)還可使用華為公司自行開(kāi)發(fā)的SU450電測(cè)儀：建網(wǎng)初期，需要考慮新建的450系統(tǒng)對(duì)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備是否造成影響，為選擇比較干凈的頻率，建議清頻測(cè)試時(shí)做全頻段掃描，并作詳細(xì)記錄，記錄時(shí)以25KHz為單位（起始頻率與系統(tǒng)頻率劃分一致），對(duì)每個(gè)1.25或1.5MHz進(jìn)行分析，供后期備選。商用階段，運(yùn)營(yíng)商的頻率資源是確定的，測(cè)試的重點(diǎn)是運(yùn)營(yíng)商可用頻段，主要作用是排除所用頻段內(nèi)的干擾。
測(cè)試地點(diǎn)應(yīng)該選擇基站天線(xiàn)架設(shè)的位置，考慮測(cè)試工作量,最好選擇當(dāng)?shù)鼐哂兄聘唿c(diǎn)特征的建筑物頂層或原有的鐵塔上，天線(xiàn)可以選用便攜式小天線(xiàn)或者基站天線(xiàn)。對(duì)于下行鏈路電磁干擾測(cè)試，除在前面的測(cè)試條件測(cè)試外，還應(yīng)該在小區(qū)的覆蓋范圍內(nèi)選擇一定數(shù)量的典型點(diǎn)進(jìn)行測(cè)試，實(shí)際測(cè)試的時(shí)候分為定點(diǎn)測(cè)試和驅(qū)車(chē)測(cè)試，天線(xiàn)選用便攜式小天線(xiàn)；驅(qū)車(chē)測(cè)試可以在小區(qū)覆蓋的主要街道進(jìn)行慢速行使，發(fā)現(xiàn)強(qiáng)干擾后進(jìn)行下行定點(diǎn)測(cè)試，并與制高點(diǎn)測(cè)試情況進(jìn)行比較。
3、除了使用上述設(shè)備以外，在具體定位干擾方位時(shí)，可以借助天線(xiàn)進(jìn)行：一般全向天線(xiàn)可用于電磁干擾的測(cè)量，但不利于干擾源的定位，而定向天線(xiàn)可用于干擾源的搜索。天線(xiàn)的方向性越強(qiáng)，增益越高，搜索的能力越強(qiáng)。最好使用寬頻帶的對(duì)數(shù)周期天線(xiàn)，這種天線(xiàn)的頻帶寬，增益高，方向性強(qiáng)。常用定向的天線(xiàn)有板狀天線(xiàn)、八木天線(xiàn)、對(duì)數(shù)周期天線(xiàn)。
在基站建設(shè)完成后，進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化階段，我們還可以通過(guò)以下方法進(jìn)行定位：
1、通過(guò)話(huà)統(tǒng)或近端查看RSSI: 通過(guò)話(huà)統(tǒng)的RSSI數(shù)值可以看出大致的干擾，如果有哪個(gè)載頻干擾嚴(yán)重，可以再用telnet命令連接基站在近端使用相應(yīng)命令查看RSSI的峰值等信息。在空載下看RSSI的平均值是判斷干擾的最主要手段。對(duì)于新開(kāi)局，用戶(hù)很少，空載下RSSI電平一般小于-105dBm。在業(yè)務(wù)存在的情況下，根據(jù)某局的經(jīng)驗(yàn)，有多個(gè)業(yè)務(wù)時(shí)RSSI平均值一般不會(huì)超過(guò)-95dBm。
2、 通過(guò)手機(jī)初步判斷前向干擾：在手機(jī)上看到導(dǎo)頻Ec/Io下降而手機(jī)接收功率上升，這就表示了前向鏈路有干擾，會(huì)造成掉話(huà)等問(wèn)題。由于干擾，導(dǎo)頻強(qiáng)度會(huì)變得很差，如果前向鏈路不能再被解調(diào)，手機(jī)就會(huì)關(guān)閉其發(fā)射機(jī)。如果這種前向干擾時(shí)間較長(zhǎng)，超過(guò)了手機(jī)的Fade Timer定時(shí)器（5S）時(shí)間，當(dāng)Fade Timer計(jì)時(shí)器為0則手機(jī)重新初始化。
前向干擾的可能原因還有：
1、CDMA干擾造成切換失敗。如果手機(jī)重初始化后上到一個(gè)新的PN上，則掉話(huà)就歸因于切換失敗。這是最普遍的前向鏈路干擾掉話(huà)情況。
2、另一種特殊情況是：某一個(gè)處于閉塞狀態(tài)的基站突然解閉，對(duì)周?chē)幕拘纬奢^大的前向干擾，造成周?chē)镜牟糠趾艚械粼?huà)。
3、從接收質(zhì)量FER上也可以參考判斷是否有干擾存在：如果手機(jī)長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)入搜索狀態(tài)（如超過(guò)10秒），則很有可能是由于存在不能被手機(jī)利用的干擾源，導(dǎo)致FER高（如AMPS系統(tǒng)、微波發(fā)射等），引起掉話(huà)等問(wèn)題。
4、對(duì)于其他外界干擾，通過(guò)頻譜儀分析進(jìn)一步查出是否存在干擾源。
5、通過(guò)路測(cè)可以發(fā)現(xiàn)干擾：檢查干擾路段和信號(hào)質(zhì)量分布，分析是哪些小區(qū)信號(hào)的重迭覆蓋引起的干擾，哪些是由于存在越區(qū)覆蓋而造成的干擾。
干擾的處理
在干擾進(jìn)行測(cè)試和初步定位后，我們需要對(duì)這些干擾進(jìn)行一定的處理和排除，在此僅介紹一些常用的方法：
1、清頻：CDMA系統(tǒng)所用頻段及保護(hù)帶不可被其他無(wú)線(xiàn)信號(hào)占用。在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時(shí)，針對(duì)建設(shè)環(huán)境進(jìn)行仔細(xì)的測(cè)試后，針對(duì)頻段內(nèi)的非法干擾可以向無(wú)線(xiàn)電委員會(huì)申請(qǐng)清頻。
2、規(guī)避頻段外的干擾：這是一種主要干擾，包括一些與接收器頻率相近而不相同的強(qiáng)信號(hào)，強(qiáng)度很大足以影響輸入。這些信號(hào)通常很接近預(yù)定頻率，因?yàn)榻邮掌鬏斎霝V波器會(huì)濾掉其它相差太遠(yuǎn)的信號(hào)。 此類(lèi)干擾使得接收器受到兩種影響：一種是前端阻塞，由于強(qiáng)信號(hào)進(jìn)入接收器使第一級(jí)(前置放大器或混頻器)過(guò)載完全飽和引起，使得更強(qiáng)信號(hào)無(wú)法接收。另一個(gè)影響是減感效應(yīng)，附近的信號(hào)進(jìn)入接收器后被AGC(自動(dòng)增益控制)發(fā)現(xiàn)或者啟動(dòng)限制器電路，造成增益下降。接收器表現(xiàn)得就像是靈敏度降低，因此微弱信號(hào)會(huì)丟失，對(duì)強(qiáng)信號(hào)的信噪比也將減小。[1]
針對(duì)此類(lèi)干擾可在規(guī)劃時(shí)進(jìn)行一定的規(guī)避，在基站站址選取時(shí)要對(duì)周邊環(huán)境進(jìn)行一定的了解和測(cè)試，并盡量在選擇站址時(shí)避開(kāi)此類(lèi)地區(qū)；也可與干擾發(fā)射源的經(jīng)營(yíng)者進(jìn)行協(xié)商，進(jìn)行移頻或采取其他措施。
3、 利用共站址的天線(xiàn)隔離度來(lái)減少干擾：由于很多CDMA基站一對(duì)一地復(fù)用現(xiàn)有GSM網(wǎng)絡(luò)的基站，這樣可以降低運(yùn)營(yíng)商的成本。
因此基站建設(shè)時(shí)需要注意兩系統(tǒng)間的天線(xiàn)隔離度：
假設(shè)天線(xiàn)1最大輻射方向增益為G1(dBi)，在a1度方向(天線(xiàn)1的最大指向與天線(xiàn)1和天線(xiàn)2的連線(xiàn)方向夾角）的副瓣電平為SL1，天線(xiàn)2最大輻射方向增益為G2 (dBi)，在a2度方向(天線(xiàn)2的最大指向與天線(xiàn)2和天線(xiàn)1的連線(xiàn)方向夾角）的副瓣電平為SL2(dBp,相對(duì)于主波束，取負(fù)值)，水平間隔為dh，則
水平方向隔離度計(jì)算：HI= -22-20log (dh / λ )+(G! + G2 ) + (SL1 + SL2 )（dB） （1）
若全為全向天線(xiàn)，SL1=SL2=0(dB)，式中λ為工作波長(zhǎng)，（近似遠(yuǎn)場(chǎng)處理）。
式（1）適用遠(yuǎn)場(chǎng)條件，天線(xiàn)距離必須滿(mǎn)足 （此時(shí)誤差約±0.5dB）：
dh>〔（L1＋L2）2/ λ〕；其中L1、L2為兩個(gè)天線(xiàn)的最大尺寸；
當(dāng)兩個(gè)天線(xiàn)距離較近時(shí)，利用式（1）計(jì)算誤差較大（比實(shí)測(cè)隔離度偏小約6-10dB）。
同理，垂直方向隔離度計(jì)算：VI=－(28+40log (dv/λ ))＋（g1＋g2）dB（g1為天線(xiàn)1在天線(xiàn)2方向的增益； g2為天線(xiàn)2在天線(xiàn)1方向的增益；通常基站天線(xiàn)可以近似取值g1＝g2＝0dBi；dv是垂直間隔）
4、 調(diào)整網(wǎng)絡(luò)各參數(shù)避免干擾：
a）進(jìn)行實(shí)際的路測(cè)，根據(jù)實(shí)際情況，調(diào)整相關(guān)小區(qū)的基站發(fā)射功率、天線(xiàn)傾角、鄰區(qū)關(guān)系、切換參數(shù)，或調(diào)整PN規(guī)劃等來(lái)避免干擾。
b) 用頻譜儀分析，找出干擾頻點(diǎn)，進(jìn)一步查出干擾源。
c) 進(jìn)行相應(yīng)的功率控制，例如對(duì)于越區(qū)覆蓋情況就可采用。
d) 解決設(shè)備問(wèn)題（如：TRX板自激）
5、 避免諧波類(lèi)干擾：在實(shí)際情況下，信號(hào)中還可能有強(qiáng)到能產(chǎn)生干擾的基頻諧波，而且很難辨別其來(lái)源。針對(duì)此類(lèi)干擾要用天線(xiàn)隔離和濾波器抑制才能實(shí)現(xiàn)避免。
結(jié)束語(yǔ)
綜上所述可知，在CDMA網(wǎng)絡(luò)中有著不同來(lái)源的干擾，通過(guò)頻譜分析儀等可以對(duì)干擾進(jìn)行測(cè)試，還可通過(guò)不同的手段和方法對(duì)其進(jìn)行定位，最后我們給出了幾種解決辦法，為無(wú)線(xiàn)工程師對(duì)干擾進(jìn)行測(cè)量跟蹤和排除提供一定參考。
摘自 通信市場(chǎng)
