GSM网络干扰源分析及排查

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本文摘自《科技时代》2013年4期。作者：吴谭鹏

【摘 要】在GSM网络系统优化过程中，各种潜在的干扰源正以惊人的速度不断产生，严重影响到了GSM无线网络的正常运行。本文通过介绍网络干扰源排查流程的优化工作，围绕主干扰源数量、天线方向及现场排查波形法综合分析了干扰源排查流程，并总结了干扰源整改排除方法，可供参考。
　　【关键词】GSM无线网络系统；干扰源；优化流程；波形分析法
　　随着我国移动通信网络规模的不断扩大，移动用户数量日益增加，无线网络的服务质量成为了运营商重点关注的焦点。影响网络质量的因素主要包括网络容量、网络覆盖和网络干扰，而网络干扰给网络质量带来的影响是最为明显的。在GSM网络系统优化过程中，各种潜在的干扰源会影响到无线网络掉话率、分配成功率和来电接通率等系统指标，严重影响到移动用户的通话质量，这也是移动用户投诉的重要原因之一。以往的干扰源排查方法由于具有一定的缺陷，在排查过程中往往会忽略了次要干扰源点，经过长期的逐渐积累就会影响到网络指标及网络服务质量。因此，面对网络干扰源问题，系统管理人员必须探索出一套优化干扰源排查的新方法，从而提高网络干扰源排查工作的效率及网络服务质量。
　　1干扰源排查流程优化
　　GSM无线网络系统干扰源排查方法优化，即在现场工作前先搜集统计数据、三维地图、周边基站情况等基础信息，再基于天线原理及电磁波原理对干扰源个数、干扰源天线类型、天线高度及方向等进行预判，使得到现场工作前做到心中有数。GSM无线网络干扰源排查方法优化，主要是前期排查流程的优化，从各个环节运用详实资料分析检测，认真细致地做好实地排查前的判断，而且重点在如何准确地确定基站的主干扰源。干扰排查工作一旦到了现场进行实地排查，就将会有很多不确定性因素，而前期所做的工作越详细，越能够提高现场排查工作的效率。
　　优化后的干扰排查流程运用科学的方法，详细地记录并分析了无线网络方方面面的数据显示的基础情况，在未到实地排查前就能基本确定主干扰源，避免了在现场工作的摸索，可集中精力，直扎问题根源点，进行设备整改，迅速排除干扰。从而，大大提高了干扰排查工作效率。
　　2流程综合分析排查
　　2.1主干扰源数量分析
　　无线网络干扰排查工作的第一个要点，就是要尽量确定目标小区的主干扰源个数。因为在实际工作中，一个被干扰小区下很可能有很多个干扰源，但因种种原因不可能同时把所有
　　的干扰源全部处理掉，这就需要确定目标小区下到底有几个主要干扰源，以抓大放小，提高效率。
　　在确定主要干扰源个数中，需要区域化的整体分析。首先要提取该小区及周边小区的长期IOI指数，以干扰出现的时间点为参考，确定实际的主要的干扰源个数，及每个重点干扰源所影响的小区。
　　2.2主干扰源天线方向分析
　　在实际干扰排查工作中，只要我们可以预先判断干扰源天线的方向，再顺着预判的干扰源天线方向进行排查，就可以避开不重要的、零星的干扰源的影响，直接找到对基站影响最大的干扰天线。
　　（1）干扰源天线方向预判的理论基础
　　天线原理：天线就是很多组LC振荡电路的组合，他的作用是将电信号，通过LC振荡电路转化为电磁波。同时天线有自己固有的谐振频率，当在天线的有效范围内，有一定频率的电磁波时，该电磁波也会通过LC振荡电路使天线产生电信号（这就是天线上行信号的产生原理）。LC震荡电路是双向平衡可逆的系统，也就是说当我们要排查一个小区的干扰的时候，只要知道该小区天线的有效下行覆盖范围，则该干扰源所发射出来的上行干扰信号，一定是大部分落在该小区下行覆盖范围内的。
　　（2）干扰源天线方向判断实例
　　从天线原理我们知道若一个站有干扰，一定是在他覆盖的立体空间内有底噪的抬升，从电磁波原理我们知道每一个点的底噪抬升会对基站有多大影响。
　　对于前面提到的实例，我们已经分析过有两个主干扰源，其中1个干扰源影响到A、B、C三个小区，还有1个干扰源仅影响到A、B两个小区，而且仅影响A、B小区的这个干扰源所带来的上行噪声的抬升要大于另一个干扰源。
　　2.3现场排查波形分析法
　　（1）常见干扰波形
　　下面列举了干扰排查过程中常见的几种干扰波形。铭记这些干扰波形的特点，可以使我们在确定干扰源位置之前明确使用该干扰设备的物业性质，做好业主的沟通准备。还可以在排查过程中对可能找到的干扰源天线安装方法及位置进行预判，将更多精力放在寻找可能安装该类天线的位置。
　　本文中的所有截屏图全部使用罗德施瓦茨R&SFSH4手持频谱仪，各种参数设置如图表1：
　　（2）典型非干扰波形
　　在干扰排查过程中我们经常会遇到一些“貌似”是干扰的波形，如果不能有意识的将这些影响我们正常排查的非干扰波形去掉，将会在排查过程中陷入方向完全混乱的状态。
　　（3）现场排查注意事项
　　若干扰波形包络不清晰，说明测试仪器的接收天线未正对干扰源天线，二者没有正交，需要调整测试天线方向，找到干扰源的主波瓣方向。
　　若一个小区可以确定有一个主干扰源单独造成10db以上干扰（通过主干扰源数量分析可以得到该结论），则该干扰源天线大多数都是与宏基站天线视距可见的。
　　该区域干扰源遍布，但最终对宏基站造成主干扰的干扰源仅有3个，全部与宏基站视距可见。
　　如果可以先上到宏基站所在天面，在天线附近直接检测周边无线环境，将可以看到从天线所在高度接收到的无线信号状态。
　　可以将频谱仪接到宏基站天线上，可以看到从宏站天线接收到的最原始波形，从而判断干扰源性质，也同样可以提高干扰排查效率。
　　3干扰源整改排除方法
　　在确定了干扰源后，如何处理干扰源，达到既能迅速解决问题，又能不影响用户使用，既能确保该点的干扰状况不会反复，又不会影响运营商与业主的关系，是需要根据不同情况采取不同方法的。常用的干扰处理方法如图表2：
　　绝大多数的干扰源处理方法应使用衰减器处理法。黑直放厂家在施工时为了节约成本，分布系统大多比较缺点，反而使用大功率直放站，从而对国家运营商正规基站产生干扰。但也正是由于该类直放站功率较高，因此也使得该设备的入口电平对于这类直放站来说也偏高，使得该类直放站长期工作在饱和状态，直放站寿命也会缩短。为了调整该类直放站，需要在黑直放的入口端串接衰减器。
　　增加驻波比法
　　个别干扰源，虽然确定了具体干扰源点，但在找不到业主沟通，无法进入室内，也无法调整天线情况下，要迅速解决该干扰源，就可以使用增加该干扰源施主端驻波比的方法。以变相降低该设备的输出功率，从而解决干扰。一般我们采用在直放站与施主天线间的这段馈线内扎入一颗摁钉的方法。扎摁钉的具体手法如下：
　　第一步：将摁钉垂直的扎入馈线内，扎到铜芯的位置扎不动了；
　　第二步：将摁钉稍向一边歪，让摁钉头蹭着铜芯的边；
　　第三步：让摁钉蹭着铜芯穿透馈线，使得铜芯和屏蔽网导通；
　　扎进一颗摁钉在增加了馈线驻波比的同时相当于对该直放机串接了20db衰减器，同样是迅速解决干扰的方法之一。
　　4 结语
　　通过网络系统干扰源排查程序优化工作可知，干扰源排查前所做的工作越详细，就越能够提高网络系统现场排查工作的效率。因此，在网络干扰源排查工作中，应投入更多精力放在前期的排查工作当中，提前预估干扰源主波瓣区域，以提前确定网络干扰源天线方向，从而减少网络系统运行时其他零散干扰源的影响，提高网络系统的服务质量。
　　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.2012.10
　　[2] 蔡名璋.爱立信GSM系统上行干扰分析和优化思路探讨[J].广东通信技术.2012.08