LTE上行干擾定位和解決方案

中國鐵塔股份有限公司南寧市分公司 蔣 磊

LTE上行干擾定位和解決方案

中國鐵塔股份有限公司南寧市分公司 蔣 磊

本文主要是通過對LTE現(xiàn)網(wǎng)存在的干擾問題采取了多種手段排查解決，通過研究發(fā)現(xiàn)干擾主要為多系統(tǒng)合路干擾、直放站干擾和天饋系統(tǒng)干擾等干擾原因，并從實際處理工作中總結(jié)出一套LTE干擾定位及處理方法，為今后LTE類似問題的處理提供參考依據(jù)。

LTE；多系統(tǒng)合路干擾；直放站干擾；天饋干擾；底噪；定位

1 概述及背景

隨著4G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)規(guī)模不斷擴大，無線環(huán)境的復(fù)雜多變，開通后的LTE站點不斷受到上行干擾，此類問題已經(jīng)遍布室外和室內(nèi)的站點。通過現(xiàn)場驗證，受到的干擾站點，都存在上行速率低（正常為大于45Mbps）、掉線率高、ERAB建立成功率低等問題，此類問題嚴重影響到了4G網(wǎng)絡(luò)的單站驗收和簇優(yōu)化進程，因此對于LTE上行干擾全面排查及定位，以及制定相對應(yīng)的解決措施顯得尤為重要。

2 干擾的類型

根據(jù)無線電干擾形成的原因，可分為下列四種：

（1）同頻干擾：指無用信號的載頻與有用信號的載頻相同，并對接收同頻有用信號的接收機造成的干擾，也就是無線電臺站同頻復(fù)用以及沒有經(jīng)過協(xié)調(diào)的同頻臺站，如非法設(shè)臺（包括私裝直放站）、邊境鄰國臺站等。

（2）鄰頻干擾：指干擾臺鄰頻道功率落入接收鄰頻道接收機通帶內(nèi)造成的干擾，主要由于發(fā)射機和接收機濾波器的不完整性。

（3）阻塞干擾：指當(dāng)強的干擾信號與有用信號同時加入接收機時，強干擾會使接收機鏈路的非線性器件飽和，產(chǎn)生非線性失真。只有有用信號，在信號過強時，也會產(chǎn)生振幅壓縮現(xiàn)象，嚴重時會阻塞。產(chǎn)生阻塞的主要原因是器件的非線性，特別是引起互調(diào)、交調(diào)的多階產(chǎn)物，同時接收機的動態(tài)范圍受限也會引起阻塞干擾。

（4）互調(diào)干擾：當(dāng)兩個以上不同頻率信號作用于一非線性電路時，將互相調(diào)制，產(chǎn)生新頻率信號輸出，如果該頻率正好落在接收機工作信道帶寬內(nèi)，則構(gòu)成對該接收機的干擾，主要由于兩個或多個無線電信號使得器件進入非線性區(qū)而產(chǎn)生的新頻率分量造成。

3 LTE網(wǎng)絡(luò)上行干擾現(xiàn)狀

3.1 現(xiàn)網(wǎng)無線頻率信息收集

據(jù)統(tǒng)計目前主運營商的網(wǎng)絡(luò)頻段主要集中在800MHz、900MHz、1800MHz、1900MHz、2100MHz和2300MHz頻段,使用的頻段最密集的區(qū)域是1800MHz～1900MHz之間，這區(qū)間內(nèi)的頻段也是現(xiàn)階段干擾情況最嚴重的。

3.2 現(xiàn)網(wǎng)干擾分析

經(jīng)過統(tǒng)計分析，某市區(qū)LTE小區(qū)總數(shù)為2407個，其中受到干擾的小區(qū)（底噪大于-110dBm）共有276個，占比11.5%；其中按照底噪大于-90dBm、-100dBm和-110dBm來判斷受LTE干擾小區(qū)的數(shù)量，按照互調(diào)干擾及同頻干擾來分類：

（1）大于-90dBm的小區(qū)：互調(diào)干擾3個，同頻干擾17個；

（2）大于-100dBm的小區(qū)：互調(diào)干擾28個，同頻干擾50個；

（3）大于-110dBm的小區(qū)：互調(diào)干擾168個，同頻干擾108個。

同頻干擾主要是外界干擾引起。從上面數(shù)據(jù)可以看出，同頻干擾在影響度高的區(qū)域，占據(jù)了很大的比例，互調(diào)干擾的影響度則比較小，說明用戶感知度最差的區(qū)域往往都是由于外界干擾造成的。

4 干擾分析方法

目前LTE上行干擾定位方法主要由兩種，一種是通過基站加載進行分析，另外一種則是通過對小區(qū)級以及PRB級干擾跟蹤監(jiān)測進行分析。

4.1 基站加載分析

基站加載方法能針對性地判斷基站是否存在互調(diào)干擾（PIM），在OMC側(cè)對需判斷小區(qū)進行模擬加載并監(jiān)測其底噪變化情況，若其中一路或多路底噪出現(xiàn)較大程度抬升，將模擬加載去除后，該小區(qū)底噪恢復(fù)正常，則說明存在典型的PIM。若無明顯變化，則基本可排除PIM對小區(qū)的影響。

問題小區(qū)加載情況如下，02：00至05：00進行加載后底噪由-118dBm抬升至-105dBm,抬升將近13dB，當(dāng)加載狀態(tài)恢復(fù)到空閑態(tài)后底噪恢復(fù)到-118dBm左右，可以判斷該小區(qū)受到互調(diào)干擾影響。

4.2 接收通道底噪跟蹤分析

4．2．1 干擾小區(qū)判斷原則

選取7X24小時內(nèi)的小區(qū)底噪指標(biāo)進行分析，當(dāng)小區(qū)底噪值持續(xù)9個小時以上大于-105dBm的小區(qū)即認為存在上行干擾。

由于LTE一個載波是20M的頻率帶寬，外部干擾信號多為窄波信號，因此，對LTE的上行干擾相對于20M的頻率帶寬而言，受影響的只是局部頻域，因此，LTE干擾分小區(qū)級干擾和PRB級干擾（PRB級干擾為RB子載波干擾，一個PRB為180KHz帶寬），小區(qū)級底噪值為監(jiān)測單位時間內(nèi)小區(qū)內(nèi)所有PRB底噪最大值的平均值，單位dBm。目前網(wǎng)管系統(tǒng)支持小區(qū)級的底噪監(jiān)測和PRB級監(jiān)測，可分別對這兩種情況進行跟蹤觀察，監(jiān)測上行干擾變化情況。

4．2．2 小區(qū)級干擾跟蹤分析

小區(qū)級干擾跟蹤分析主要是對底噪高小區(qū)持續(xù)進行監(jiān)測，觀察高干擾小區(qū)一天內(nèi)各時間段小區(qū)底噪的變化情況可以發(fā)現(xiàn)，整個時間段內(nèi)，小區(qū)的上行干擾均值均在-105dBm以上，存在明顯的上行干擾。

4．2．3 PRB級干擾跟蹤分析

由于小區(qū)級底噪顯示的只是小區(qū)內(nèi)所有PRB底噪最大值的平均值，為進一步分析20M帶寬內(nèi)不同頻段的干擾程度，故還需要進行PRB級的跟蹤分析，確定受干擾具體頻段范圍。即每個PRB的頻寬為180KHz，20MHz帶寬下共有100個RB，那么除去前后各1MHz的保護帶寬，再根據(jù)受干擾的PRB序號，可通過計算可以判斷受干擾的頻點。通過查詢該小區(qū)的PRB級干擾情況，在整個頻段內(nèi)均有較強干擾，但其中RB號1-10及85-100區(qū)域的干擾相對較高，故可以初步認其為全頻段干擾，且RB號1-10及85-100子載波占用頻段干擾更強。

5 總結(jié)

通過理論分析并結(jié)合一定數(shù)量應(yīng)用案例的驗證，得出以下結(jié)論及建議：

（1）室分系統(tǒng)互調(diào)干擾主要來源于多系統(tǒng)多制式共建共享的室分系統(tǒng)，如何避免互調(diào)干擾已成為室分系統(tǒng)規(guī)劃建設(shè)重點考慮的一個問題，根據(jù)南寧機場T2航站樓LTE上行干擾排查情況，建議電信在室分系統(tǒng)優(yōu)選2110-2130頻段做為其FDD-LTE頻段。

（2）外界同頻干擾主要來源于私裝直放站的干擾，由于城中村樓層密集，多數(shù)私房都安裝有此類直放站，導(dǎo)致1800M頻段的干擾嚴重。建議上報無線電管理部門采取相應(yīng)措施，或后期多投入資源徹底解決信號覆蓋問題。

（3）宏站阻塞干擾主要是施工不合格、饋線及天線老化都有可能產(chǎn)生阻塞干擾，建議從基站建設(shè)階段就嚴把施工質(zhì)量關(guān)，嚴控驗收流程。

目前，4G商用網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)逐漸完善，網(wǎng)絡(luò)合路場景越來越多，另外私裝直放站會出現(xiàn)日益增多趨勢。在此環(huán)境下，為了更好的解決上行干擾問題，需要從基站建設(shè)階段就嚴把施工質(zhì)量關(guān)，選用高性能的器件和天線，采用多手段來減少4G干擾問題。

[1]韓志剛．LTE FDD技術(shù)原理與網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃[M]．人民郵電出版社．

[2]易睿得．LTE系統(tǒng)原理及應(yīng)用[M]．電子工業(yè)出版社．

[3]楊國珍．TD-LTE原理與網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計[M]．人民郵電出版社．

圖1 系統(tǒng)的整體框圖

蔣磊（1983—），男，廣西柳州人，學(xué)士，現(xiàn)就職于中國鐵塔股份有限公司南寧市分公司運營發(fā)展部。