GSM移动通信网络上行干扰问题分析及解决措施

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本文摘自《科学时代》2013年4期。作者：卢海

【摘 要】上行干扰作为GSM系统运行中常见的问题，若不进行有效的控制，则会影响到移动通信网络质量和通话质量。本文结合笔者多年的实践经验，介绍了移动通信网络干扰的种类，在探讨GSM系统上行干扰问题的基础上，提出了一些有效的处理措施，并进一步分析了相关上行干扰问题案例。
　　【关键词】GSM系统；上行干扰；处理；案例
　　GSM移动通信网络在我国得到快速的发展，已经发展到相当成熟的阶段，并成为当前应用最为广泛的移动电话标准。随着科学技术的进一步发展，人们对于通信网络质量和通话质量的要求越来越高，这就需要GSM移动通信网络系统不断进行优化。但GSM系统在运行过程时常遇到上行干扰的问题，这也是影响无线网络掉话率、基站覆盖范围和通话质量的重要因素，若技术人员不及时解决上行干扰的问题，不仅会影响到通信网络的正常运作，引起用户对网络质量的不满，并且也会增加GSM移动通信网络的优化工作的难度。因此，GSM系统上行干扰问题就成为了通信人员亟待解决的问题。本文通过探讨GSM系统上行干扰问题产生的原因，提出了一些有效的处理措施，以确保GSM系统优化工作的顺利进行。
　　1.移动通信网络干扰的种类
　　根据移动通信信号的特点，可将其所受的干扰按照下面几种方法进行划分：
　　（1）根据频段划分为上行干扰和下行干扰上行干扰是指在移动网络上行频段上外界干扰源对基站产生的干扰。
　　（2）根据干扰来源划分内部干扰和外部干扰移动通信蜂窝系统一般采用频率复用技术以提高频谱效率。这虽然增加系统的容量，但同时也增加了系统的干扰。
　　2.GSM系统上行干扰问题的分析
　　根据在实际网络优化工作中长期对上行干扰问题的分析，基本上可将其产生原因分为以下几类：
　　（1）无线系统自身问题
　　无线系统自身问题一般集中在天线器件、基站接收通路的问题上，由于基站子系统问题造成的上行干扰高存在以下规律：INTERFERENCEBAND统计值随话务量变化，话务量高时，INTERFERENCEBAND也随之增高，到深夜话务量降低后，INTERFERENCEBAND统计恢复正常。一般如果出现这样的规律，首先要考虑无线子系统的问题。
　　（2）直放站引起的上行干扰问题
　　目前存在的最普遍的上行干扰问题是直放站引起的上行干扰。直放站产生干扰的原因是空间的白噪声和直放站自身的噪声经过放大后，通过上行链路连同手机信号一同到达基站接收端造成对基站的上行干扰。
　　（3）干扰机（移动信号阻断器）干扰
　　干扰机干扰是出于特殊目的，为阻断移动通信信号而采取的一种干扰方法，目前发现的主要应用于会议保密，也发现个别加油站为阻止司机在加油站内打手机而安装的干扰机。干扰机造成的干扰极其强大，统计附近基站的INTERFERENCEBAND值极高，对移动通信网络的影响非常大。
　　（4）不同网络之间信号干扰造成的上行干扰问题
　　在实际网络优化中发现过两种网间信号干扰问题，一类为800MHzCDMA干扰中国移动GSM网络上行信号，一类为地方电力微波系统干扰DCS1800M系统的上行信号。其中较多的是同站址、或相距很近的CDMA基站脱尾信号对中国移动GSM系统上行频段造成的干扰。
　　3.GSM网络上行干扰处理措施
　　3.1 干扰查找流程图
　　在上述所列的干扰中，直放站和干扰骑是最典型的干扰源。这些干扰源的产生往往会影响附近一大片基站的正常工作。此类干扰问题的查找必须依靠路测、信令和OMCR组的共同配合才能解决。干扰查找基本流程图如图1所示。
　　3.2 处理上行干扰问题的基本步骤
　　在发现统计中INTERFERENCEBAND高时，一般可以按照以下步骤来进行干扰问题的查找和解决：
　　（1）统计INTERFERENCEBAND异常，一般INTERFERENCEBAND=4、5比例较高时，需要重点关注；
　　（2）分析INTERFERENCEBAND变化规律，是否与话务量有明显的对应关系；
　　（3）如果INTERFERENCEBAND异常与话务量密切相关，在话务量高时，现场测试上行频谱，判断基站自身问题及天馈线问题，并进行检查更换；
　　（4）INTERFERENCEBAND变化与话务量无关，24h持续偏高，判断为外部干扰源，现场进行频谱测试，判断干扰源类型，进一步查明干扰源；
　　（5）找到干扰源后，有时有必要寻求无线电委员会协作，消除干扰源，解决干扰问题；
　　在实际解决上行干扰问题时，要求现场工程师能够准确的对干扰频谱进行分析，利用科学的方法快速对干扰源进行定位，准确高效的排除上行干扰问题。实际优化工作中发现有这样一类干扰源，不是恒定出现，并且出现干扰的规律不明显，这就需要现场工程师有耐心定点进行跟踪，以发现干扰源，解决干扰问题。
　　3.3 总结
　　通过在日常维护中对INTERFERENCEBAND统计的监测，发现干扰存在、分析干扰频谱，找到干扰根源，最终解决干扰问题，达到保证无线频谱资源的纯净，是进行网络优化的一项基础性工作，必须长期坚持作为网络优化的一项核心工作。
　　4.上行干扰问题案例
　　4.1 直放站引起上行干扰的案例
　　（1）现象
　　分析OMC统计报告，观察到某小区出现不同程度严重的上行干扰，INTERFERENCEBAND集中在3、4、5。另外观察到该小区在深夜网络非忙时时段，上行干扰仍存在且严重。小区的统计指标较差。
　　（2）上行干扰的测试过程
　　为查找该问题的发生原因，讨论决定由路测组配合，重点对该小区基站进行干扰测试分析，以查找到影响该基站的干扰源。以下是此次干扰测试的详细介绍。

·BTS馈线口的测试
　　首先，关闭该基站。在BTS机房内用Agilent Scanner连接受干扰小区的的天馈线进行干扰的初步检查。
　　·楼顶测试
　　第二步，我们尝试在基站楼顶（比天线平台低5m左右）用八木天线对周围进行全面扫描测试，在对周围进行全面扫描测试时，观察到当八木天线转到对面大厦方向时，上行干扰电平明显升高。
　　测试反复多次，结果仍相同。因此我们将干扰源地点初步锁定在对面大楼及周围的住宅区附近。
　　·对面大厦及周围住宅区的测试
　　第三步，在交通大厦附近路段、居民区内测试时，我们采用逐渐向交通大厦靠近、并且适当选点扫描以定位干扰源的方法。最后发现在大厦的一根八木天线下面测试时，整个GSM上行频段干扰电平最为严重。如频谱图2所示。
　　通过以上测试，判定干扰源应该来自对面大厦。
　　（3）干扰分析、解决过程
　　通过联系直放站厂家，首先关闭了对面大厦内的所有直放站系统，以观察干扰情况。根据OMC实时的观察，LFG027的INTERFERENCEBAND有了明显改善，上行干扰减小，因此确定是该直放站造成了干扰。
　　负责该直放站的维护公司检查硬件后，发现直放站确实存在相关的参数设置问题。现已经调整相关硬件，问题得以解决。
　　4.2 干扰骑引起上行干扰的案例
　　（1）现象
　　市区某区域内收到集中客户投诉网络问题，结合电子地图和OMC统计报告，发现市区连片区域内的基站均受到不同程度严重的上行干扰，INTERFERENCEBAND集中在4、5。此现象的出现从话统上观察一般有时间规律，对各基站的干扰同时出现和消失，干扰存在时对网络的影响很严重。
　　（2）测试过程
　　首先赶往气象局进行测试，使用安捷伦公司AgilentE6474A干扰定位测试仪在楼上做干扰查找测试，在对各方向做全方位的测试后，发现干扰信号来自西南方向，测试频谱如图3所示。
　　由图3可见，在移动的上行频段，平均底噪电平在-100dBm左右，为明显的宽带干扰信号。
　　4.3 测试总结
　　受干扰区域较大，一般影响都很大，且受干扰源干扰情况为全向，同时随着干扰源距离增大，干扰情况变弱。主要分布区域：党、政、军等机构和大型医院、酒店、会议室等场所。
　　5.总结
　　在GSM系统网络优化过程中，上行干扰问题是影响通信网络质量和通话质量的重要因素。因此，在解决上行干扰问题时，现场工程师需具备相应的扫频测试经验及配备扫频测试设备，全面掌握网络无线覆盖的情况，同时采取科学的方法对干扰进行定位，准确高效的解决和处理好GSM系统上行干扰问题，达到保证无线频谱资源的纯净。
　　参考文献：
　　[1] 刘芳.移动GSM网络上行干扰处理优化[J].中国新通信.2012年第10期
　　[2] 李轩.GSM系统上行干扰高效排查及处理方法[J].中国工程咨询.2012年第01期