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干扰定位方法及青岛TD网络优化案例分析

时间:2012-02-16


TD-SCDMA 网络干扰定位方法及青岛 TD 网络优化案例分析
一、引言 无线网络环境中,干扰是无处不在的。在 TD-SCDMA 网络建设过程中,经常会遇到很棘手 的干扰问题,由于干扰源的未知性,给定位和解决干扰带来很多不可预见的难度。本文主要从青 岛 TD 网络建设中所遇到的问题出发,详细介绍 TD-SCDMA 网络干扰定位方法,该方法不仅能 很好地定位并有效解决各种干扰, 同时也保证了网络的 KPI 指标基本不受影响, 为今后的商用建 网积累宝贵经验。 二、干扰情况分析 中兴通讯 TD 网络覆盖青岛市的东部,区域类型主要是一般城区和郊区,含部分密集城区。 提供的设备包括 SP、CN、RNC 和 Node B,基站采用 ZXTR B30 和 ZXTR M103 等。目前已经能 够提供的业务有:语音电话、视频电话、拨号上网、SMS、MMS、WAP 浏览、流媒体播放等。 1. 判定干扰是否存在 下图所示为青岛某工业园区 E 座基站 3 扇区的情况,红色圆圈所示区域为掉话区域:

图 1 青岛某工业园区 E 座基站 3 扇区掉话情况 从图 1 中可以看出该区域 PCCPCH_RSCP 值都在-90dBm 以上,一般情况下是完全可以保证 起呼并顺利通话的。 但实际的拨测结果显示, 该区域呼通率很低, 且呼通后保持时间很短就掉话, 或者偶尔接通后通话质量也极差。从路测仪上记录的 UpPCH Tx Power 可以明显地看出此区域 UE 发射功率显著攀升,直到最大值 24dBm。根据上述情况初步可以判定此区域存在干扰。同时 通过后台 LMT 软件来看, E 座 3 扇区底噪明显偏高(正常情况下的应该是-108dbm),验证了 E 座 3 扇区覆盖的区域确实存在上行干扰。 2. 干扰问题定位 广泛来讲,一个无线通讯系统受到干扰,其来源无非是系统内部或系统外部。从青岛 TD 网 络的实际情况来看,系统外部存在的干扰最可能的是两种: (1)与本系统频段相近的其他无线通信系统产生的干扰,如 PHS、W、GSM 甚至微波等; (2)其他一些军用无线电波发射装置产生的干扰,如雷达、屏蔽器等。 至于该系统内部是否存在干扰下文将会有详细介绍。 3. 干扰方向的判定 通过 LMT 软件可以查看 E 座第 3 扇区的底噪情况,如表 1 所示,最初 E 座 3 扇区的方向角 290 度,将 E 座 3 扇的天线方向角顺时针旋转 50 度后,发现 3 个频点的底噪都有所降低,由此 可见干扰的方向性很明显。通过旋转方向角可以初步判定干扰源的大致方向。

三、干扰源定位 1. TD 系统自身干扰的排除 干扰源的大致方向基本判定之后,在距离 E 座 3 扇天线正下方 2 米处,通过用 Sitemaster 扫频测试,发现 E 座 3 扇方向 TD 频段内的信号比另外两个扇区方向的要强,初步怀疑是 TD 系 统内的干扰。为了证实这种判断,闭塞手机能接收到的所有 TD 小区,通过 LMT 查看 E 座 3 扇 区底噪,3 个频点的底噪在闭站前后基本没有变化,TD 系统内部的干扰可能性排除。 2. 小灵通基站干扰的排除 该工业园除 TD 基站外另有 16 个小灵通基站,其中在 E 座天面上能目测到的只有 4 个。小 灵通的频段 1900~1920MHz,是当前除了 3G 其他制式外离 TD 频段最近的无线通信系统,如果 个别设备不理想,其带外杂散很可能落到 TD 频段内,对 TD 系统产生上行干扰。 该工业园内距离 E 座 3 扇方向较近的小灵通基站约为 60m, 天线和小灵通天线之间有建 TD 筑物阻挡,并且有一定垂直隔离度。关闭了距离较近的 3 个小灵通基站后,从扫频结果来看, 小灵通信号明显有所减弱,但 TD 频段内的信号并无明显变化。 从 Sitemaster 扫频效果图可以看出,小灵通基站关闭前后 TD 频段信号并无明显变化,且 3 个小灵通关站后底噪也没有明显变化。 因此将干扰定位于小灵通基站理由并不充分。 根据以往经 验来看, 受到小灵通干扰的基站一般干扰存在较大的信号波动, 并且各个时隙之间会存在明显差 异,和时间段也有关系,原因是和小灵通基站用户数目相关。用 FSU 扫频的结果来看, E 座 3 扇区看到的干扰在各上行时隙基本一致,并且全天都没有变化,由此也可以排除小灵通的干扰。 确认干扰源 排除小灵通基站干扰之后, 进一步寻找新的干扰源。 在后台把第 3 扇区 TMB 改为全收模式, FSU 同步到基站后,通过 TMB 的馈线测量 5ms 内的信号,截图如下:

图中可以看到,除了 TS0 接收到其他 TD 扇区的功率外,其他所有时隙都受到同样的干扰, 应该说,该干扰不区分时间。如果是一个外界的干扰源,原则上来说,指向干扰方向的扇区都应 该受到不同程度的干扰。接下来,把前面已确定的干扰方向上的几个典型基站进行统计,发现都 存在底噪偏高现象,和从 LMT 上看到现象是一致的。接下来又对所有的基站作了统计分析,结 果发现有十几个基站都受到不同程度的干扰。

将干扰较大的站点的底噪在地图上进行标注, 以进一步确认外界干扰源的位置, 如下图所示:

图中标黑色五角星的就是受到干扰的基站扇区, 可以看出, 这些站点的干扰源于同一片区域。 以该区域为中心向四周辐射, 基本趋势都是离该区域越近干扰越大, 而且都显示了和该工业园区 同样的现象:所有时隙都受到干扰。 为了进一步确认干扰位置是否在该处, 对围绕在该区域周围的基站都作了相应扇区方向角旋 转测试,只要朝这个焦点区域方向,干扰都是最大,而背向该方向的干扰都为最小。通过实地观 察,并经多方查证得知该地区有一座规模较大的监狱,监狱中装有屏蔽器,向周围发出电波来干 扰此区域内可能接收到的无线信号,而且带宽很宽,小灵通信号也受到了干扰。至此,干扰源确 定无疑。 4.网优的思路 定位干扰源后, 一方面向无线资源管理委员会申请, 使得该屏蔽器降低发射功率或改变频段, 以彻底解决此问题。另外考虑到干扰源短期内可能会一直存在,如何在资源、外界协调受限的情 况下将干扰的影响降到最低,是摆在面前的一个严峻事实,我们采用以下优化策略: 1.主要道路上干扰严重的小区,将主频点设为 F9(频点越高受到的干扰越小) 。 2.通过对天线方向角进行反复调整,并结合在 LMT 上查看底噪,记录底噪在100dbm 以下的天线方向角,了解天线可用的方向角范围。然后根据实际传播环境,尽量调整天 线方向角以满足网络覆盖要求。 5.总结

对于 TD 建网过程中干扰问题的定位, 由于小灵通是目前离 TD 频段的比较接近频段。 因而, 来自小灵通的干扰是应该优先考虑和排查的: (1)首先要在 LMT 上观察受干扰小区底噪的变化,如果各上行时隙差异明显并且随时间波 动,则小灵通干扰的可能性很大。 (2)如果可以协调关闭干扰的小灵通基站,那么直接在 LMT 上观察底噪是否有所变化。若 是小灵通干扰,其底噪会因关掉小灵通基站而有明显降低。 (3)如果不能关闭干扰的小灵通基站,那么先关闭信号较强的 TD 小区,使 TD 频段内的 信号强度减弱(因为如果用扫频仪测量干扰,会发现 TD 的信号很强,即使有干扰也会被自身的 信号淹没) 。然后用八木天线的远近移动观察信号变化情况来定位小灵通干扰。 对于 TD 系统内的干扰的排查,首先关闭可能对其产生影响的 TD 小区信号(可能数量会比 较多)然后从 LMT 观察其底噪是否降低,如果降低,可以判定是系统内的干扰。尤其值得关注 的是与军队、警局相关的区域。这些区域由于其特殊性,产生干扰源的可能性较大,需要在实际 优化工作中多加注意。


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