淺談移動通信網(wǎng)絡(luò)干擾問題的解決

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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(diǎn)問題,隨著新興移動網(wǎng)絡(luò)運(yùn)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(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)配置不當(dāng)、發(fā)信機(jī)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(diǎn),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(shí)際工作中的經(jīng)驗(yàn),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(qiáng)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(qiáng),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(diǎn)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(diǎn)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(yàn),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(shí)時通話的測量報告,并且對測量報告進(jìn)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(jìn)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(jī)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(jī)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(jī)械下傾使可變傾角達(dá)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(jī)械下傾使可變傾角達(dá)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(jī)械下傾使可變傾角達(dá)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(jī)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(jī)的發(fā)射功率越小,手機(jī)間的相互干擾就越小。



  我們曾經(jīng)做過試驗(yàn),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(dá)到125,全網(wǎng)的IOI值也有10%的下降?梢姽β士刂苾(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(jìn)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(dá)到最優(yōu)化。



  利用可靠高效的智能優(yōu)化工具可以實(shí)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(xiàng)長期的不間斷而且非常復(fù)雜的工作,有待于我們在實(shí)際工作中進(jìn)一步摸索總結(jié)。




----《通信世界》
   

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