基于5G干擾波形排查方法研究

摘" 要：文章通過對基于5G干擾波形排查方法的研究，系統(tǒng)性地提出了基于5G干擾波形排查方法、診斷思路、排查流程、各種干擾波形出現(xiàn)原因分析及對應(yīng)的解決方案，并以理論和實(shí)測相結(jié)合的方式，針對各種原因定位、解決方案等關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行具體的分析研究，最后總結(jié)出了一套基于5G干擾波形排查的方法以及解決干擾的建議，對5G干擾排查整治具有較好的指導(dǎo)及推廣作用。

關(guān)鍵詞：5G干擾波形走向趨勢；末端原因；全頻段抬升；下坡形

中圖分類號(hào)：TN929.5" 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A" 文章編號(hào)：2096-4706（2024）12-0009-05

Research on Troubleshooting Method Based on 5G Interference Waveform

FENG Nan， LEI Ting， CHEN Xiaopeng

（Network Optimization Center of Xi'an Branch of China Mobile Communications Group Shaanxi Co.， Ltd.， Xi'an" 710071， China）

Abstract： Through research on the troubleshooting method based on 5G interference waveform， the paper proposes diagnostic ideas， troubleshooting processes， various interference waveform root cause analysis and solutions based on the 5G interference waveform troubleshooting method systematically， and conducts specific analysis and research on the various key links such as cause location and solutions with a combination of theory and actual measurement. Finally， it summarizes a set of troubleshooting method based on 5G interference waveform and suggestions for solving interference， which has a good guidance and promotion effect on 5G interference troubleshooting and rectification.

Keywords： 5G interference waveform trend; terminal cause; full band boost; downhill shape

0" 引" 言

隨著無線網(wǎng)絡(luò)及互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的快速發(fā)展，手機(jī)用戶對通話質(zhì)量、網(wǎng)絡(luò)覆蓋、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需求不斷增加，針對手機(jī)終端占用無線網(wǎng)信號(hào)通信質(zhì)量的要求也在日益提升，目前干擾是影響5G網(wǎng)絡(luò)通信質(zhì)量的重要因素之一[1-3]。干擾泛指一切進(jìn)入信道或通信系統(tǒng)對合法信號(hào)的正常工作造成了影響的非期望信號(hào)。移動(dòng)通信系統(tǒng)的干擾是影響無線網(wǎng)絡(luò)掉話率、接通率等系統(tǒng)指標(biāo)的重要因素之一[4，5]。隨著5G網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展，4/5G網(wǎng)絡(luò)將長期處于復(fù)雜的協(xié)同組網(wǎng)結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)間和系統(tǒng)內(nèi)干擾將成為5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中必須重點(diǎn)關(guān)注和解決的問題[6]。

5G基站所受干擾類型不同，干擾波形走向趨勢也不相同，兩者存在強(qiáng)相關(guān)性[7-9]。干擾類型指對有用信號(hào)造成損傷的信號(hào)來源定位，而干擾波形走向趨勢是對有用信號(hào)造成損傷的直觀表象，它們存在強(qiáng)相關(guān)性且一一映射。為此，對干擾波形走向趨勢進(jìn)行剖析，定位排查對應(yīng)干擾源。干擾排查中，干擾波形走向趨勢相對于干擾類型的定位更容易識(shí)別、定位出來，對排除干擾源起到積極有效的作用[10]。

1" 5G干擾波形排查方法

5G基站高干擾小區(qū)的發(fā)現(xiàn)，往往是先由5G小區(qū)無線性能話統(tǒng)指標(biāo)的波動(dòng)及網(wǎng)管告警的突發(fā)體現(xiàn)出來，具體的表現(xiàn)方式主要有：

1）5G網(wǎng)管性能指標(biāo)無線接通率、無線掉線率等基礎(chǔ)KPI指標(biāo)惡化。

2）5G基站時(shí)鐘源相關(guān)告警的突發(fā)。

3）區(qū)域性5G用戶投訴量激增。

排除其他網(wǎng)絡(luò)問題后，常使用的5G干擾排查方法主要有以下幾種類型：

1）5G網(wǎng)管實(shí)時(shí)及歷史PRB干擾噪聲平均值是否抬升，確定從第0個(gè)PRB開始檢測到的干擾噪聲平均值波形走向趨勢。

2）采集反向頻譜分析定位干擾波形走向趨勢及干擾類型。

3）干擾小區(qū)現(xiàn)場利用頻譜掃頻儀，采用三角定位法，確定出干擾源大致區(qū)域方向、抓出典型波形特征。

2" "問題類型

2.1" 干擾波形走向趨勢類型

綜上所述，通過以上幾種5G干擾排查方法，所排查出的高干擾小區(qū)，按照波形（從第0個(gè)PRB開始檢測到的干擾噪聲平均值開始）走向趨勢類型，確定出全頻段抬升、下坡形、爬坡形、零星分散抬升、山字形抬升、凹字形抬升，六種干擾類型的圖像示意如圖1所示。

2.2" 干擾波形類型分布

基于以上六種干擾波形走向趨勢統(tǒng)計(jì)現(xiàn)網(wǎng)5G干擾小區(qū)波形類型，如圖2所示全頻段抬升和下坡形在所有原因中累計(jì)頻率超過85%，其他四種合計(jì)不足15%，說明全頻段抬升和下坡形為目前5G干擾小區(qū)主要干擾波形。

3" 解決策略

3.1" 5G干擾特點(diǎn)及分類

5G新空口技術(shù)的引入將可能帶來新的干擾特點(diǎn)，因此需要及時(shí)開展針對5G新空口特性的干擾性能分析與研究，為5G網(wǎng)絡(luò)干擾優(yōu)化奠定基礎(chǔ)。通過對5G網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及原理分析，5G干擾存在如表1所示的四大新型特點(diǎn)。

3.2" 主要干擾波形原因分析

針對主要的干擾波形走向趨勢：全頻段抬升與下坡形，結(jié)合5G干擾的新特點(diǎn)及干擾分類從各個(gè)維度層層深入抽絲剝繭，使用“關(guān)聯(lián)圖”的方式進(jìn)行全方位分析，深入挖掘出高干擾產(chǎn)生的末端原因，并從5G網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及理論基礎(chǔ)出發(fā)，對高干擾小區(qū)不同類型一一找出解決策略，最終從兩種主要的波形走向趨勢中找出如圖3所示的7個(gè)末端原因。

如圖3所示，根據(jù)“關(guān)聯(lián)圖”深入挖掘的結(jié)果，深挖出造成全頻段抬升、下坡形干擾主要類型波形走向趨勢的7個(gè)末端原因。本文將對7個(gè)末端原因采用實(shí)例對比的形式，逐個(gè)剖析出造成全頻段抬升、下坡形這兩種波形走向趨勢為主要5G干擾波形的原因，并給出相對應(yīng)解決5G高干擾小區(qū)的方案。

3.3" 全頻段抬升問題解決策略

3.3.1" 開站人員技能不足

開站督導(dǎo)工程師技能考核認(rèn)證，將技能全面的督導(dǎo)工程師定崗為高級(jí)工程師，技能不足的督導(dǎo)工程師定崗為初級(jí)工程師。收集了30對開站數(shù)據(jù)，應(yīng)用散布圖判斷末端原因“開站人員技能不足”對全頻段抬升干擾小區(qū)的影響程度。對照數(shù)據(jù)散布圖已知“開站人員技能不足”和全頻段抬升干擾小區(qū)占比兩個(gè)變量之間相關(guān)系數(shù)0.46，兩者不存在強(qiáng)相關(guān)的關(guān)系。因此，確定“開站人員技能不足”不是產(chǎn)生干擾的主要原因。建議加強(qiáng)開站人員技能培訓(xùn)，提升新開站完好入網(wǎng)率。

3.3.2" 忙時(shí)用戶激增

單小區(qū)忙時(shí)用戶數(shù)相比閑時(shí)用戶數(shù)增幅超過80%時(shí)可視為忙時(shí)用戶激增。提取相同的30個(gè)大學(xué)校園覆蓋場景站點(diǎn)，統(tǒng)計(jì)忙閑時(shí)段占用小區(qū)最大用戶數(shù)，以及忙閑時(shí)段全頻段抬升干擾小區(qū)占比數(shù)據(jù)。根據(jù)收集的數(shù)據(jù)繪制散布圖數(shù)據(jù)表進(jìn)行相關(guān)性分析，忙時(shí)用戶激增與全頻段抬升干擾小區(qū)占比之間相關(guān)系數(shù)為0.86，兩者存在強(qiáng)相關(guān)關(guān)系，因此，忙時(shí)用戶激增為產(chǎn)生全頻段抬升干擾的主要原因，如圖4散布圖所示?？刹扇⒏吒蓴_場景劃分多個(gè)物理網(wǎng)格進(jìn)行業(yè)務(wù)量疏導(dǎo)，根據(jù)各網(wǎng)格可容納最大用戶數(shù)，進(jìn)行差異化的異頻網(wǎng)部署的方法。目前5G最大單區(qū)域采用三層頻點(diǎn)覆蓋。根據(jù)場景區(qū)域不同自身容量需求不同，經(jīng)過多層網(wǎng)部署擴(kuò)容實(shí)施后，忙時(shí)高負(fù)荷小區(qū)占比下降78.55%，同時(shí)全頻段抬升干擾小區(qū)占比減少49.77%。解決效果顯著。

3.3.3" 同頻小區(qū)重疊覆蓋率高

相鄰兩個(gè)同頻小區(qū)重疊覆蓋區(qū)域超過50%判定為同頻小區(qū)重疊覆蓋率高，同一覆蓋場景同頻小區(qū)重疊覆蓋率高小區(qū)占比超過5%，為高重疊覆蓋區(qū)域。選取同覆蓋規(guī)模、同覆蓋類型的6處場景。A組中3處高重疊覆蓋區(qū)域場景，B組3個(gè)非高重疊覆蓋區(qū)域場景，進(jìn)行調(diào)查對比分析。高重疊覆蓋區(qū)域場景高全頻段抬升干擾小區(qū)占比為4.93%，非高重疊覆蓋區(qū)域場景全頻段抬升干擾小區(qū)占比為1.43%，同頻小區(qū)重疊覆蓋率高對全頻段抬升干擾小區(qū)占比有直接影響，為產(chǎn)生干擾的主要原因。根據(jù)全頻段抬升干擾小區(qū)的地理位置、CQT測試數(shù)據(jù)、天線安裝位置等與實(shí)際地理位置信息進(jìn)行篩選對比，對信息可能存在誤差的小區(qū)，現(xiàn)場核查并采集更新小區(qū)覆蓋信息。根據(jù)采集情況對全頻段抬升干擾小區(qū)覆蓋區(qū)域問題進(jìn)行覆蓋信號(hào)強(qiáng)度測試并開啟MR采集小區(qū)重疊覆蓋率。對MR采集小區(qū)重疊覆蓋率大于5%的小區(qū)結(jié)合覆蓋信號(hào)強(qiáng)度測試結(jié)果，進(jìn)行天饋系統(tǒng)調(diào)整，減小小區(qū)重疊覆蓋率?，F(xiàn)場經(jīng)過天饋系統(tǒng)調(diào)整后，重疊覆蓋率高小區(qū)占比下降59.11%，全頻段抬升干擾小區(qū)占比減少50.23%。

3.3.4" 小區(qū)間功率控制設(shè)置不合理

為使小區(qū)內(nèi)所有移動(dòng)臺(tái)到達(dá)基站時(shí)信號(hào)電平基本維持在相等水平、通信質(zhì)量維持在一個(gè)可接收水平，對移動(dòng)臺(tái)功率進(jìn)行的控制，存在一定的小區(qū)間功率設(shè)置不合理問題。統(tǒng)計(jì)各場景使用和未使用功率控制后效果，各抽取了8個(gè)小區(qū)覆蓋規(guī)模用戶數(shù)量相似的場景。其中A組選取4個(gè)未使用功率控制場景，B組選取4個(gè)已使用功率控制場景。將各場景從時(shí)間緯度及全頻段抬升干擾小區(qū)占比進(jìn)行調(diào)查分析。A組未使用功率控制引起的全頻段抬升干擾小區(qū)占比均值為7.42%，遠(yuǎn)大于B組干擾小區(qū)占比均值2.06%，為產(chǎn)生干擾的主要原因。根據(jù)以上實(shí)例場景使用和未使用功率控制后干擾抑制效果，確定不同場景功控參數(shù)合理化設(shè)置。依據(jù)各場景覆蓋站點(diǎn)數(shù)及用戶數(shù)，判斷篩選出5G站點(diǎn)存在功控參數(shù)不合理設(shè)置的小區(qū)。根據(jù)實(shí)際覆蓋范圍及用戶情況，通過合理設(shè)置功控參數(shù)后，各場景區(qū)域的越區(qū)覆蓋得到有效控制，降低了相鄰各小區(qū)間覆蓋區(qū)域的重疊度，因同頻干擾造成性能指標(biāo)CQI質(zhì)差小區(qū)占比減少了56.99%，同時(shí)全頻段抬升干擾小區(qū)占比減少52.48%。

3.4" 全頻段抬升疊加下坡形問題解決策略

3.4.1" 基站高溫告警

基站上的主要設(shè)備BBU板卡溫度到達(dá)75 ℃以上時(shí)屬于溫度過高。根據(jù)部分場景基站高溫告警數(shù)據(jù)，從處理前后各選取3個(gè)場景，分析溫度變化與全頻段抬升干擾小區(qū)和下坡形干擾小區(qū)占比的關(guān)聯(lián)性。根據(jù)處理前后“基站高溫告警”變化情況，分析全頻段抬升干擾小區(qū)和下坡形干擾小區(qū)占比變化，通過統(tǒng)計(jì)，“基站溫度超高”對全頻段抬升干擾小區(qū)和下坡形干擾小區(qū)占比無影響，不是產(chǎn)生干擾的主要原因。實(shí)時(shí)監(jiān)控現(xiàn)網(wǎng)5G站點(diǎn)基站高溫告警，推動(dòng)維護(hù)及時(shí)處理。

3.4.2" 存在其他無線射頻設(shè)備信號(hào)

工信部分配各運(yùn)營商專用頻率，被其他非移動(dòng)運(yùn)營商單位使用，由于無法提前預(yù)知導(dǎo)致未做參數(shù)校正造成影響。抽取8個(gè)規(guī)模相近的場景。其中A組和B組各選取4個(gè)存在和不存在其他無線射頻設(shè)備信號(hào)的場景。將是否存在其他無線射頻設(shè)備信號(hào)與全頻段抬升干擾小區(qū)和下坡形干擾小區(qū)占比進(jìn)行對比調(diào)查分析。存在其他無線射頻設(shè)備信號(hào)的場景全頻段抬升干擾小區(qū)占比和下坡形干擾小區(qū)占比均大于4.50%，不存在其他無線射頻設(shè)備信號(hào)的場景全頻段抬升干擾小區(qū)占比和下坡形干擾小區(qū)占比均小于2%。故其他無線射頻設(shè)備信號(hào)對全頻段抬升干擾小區(qū)和下坡形干擾小區(qū)占比均存在嚴(yán)重影響，為產(chǎn)生干擾的主要原因。協(xié)調(diào)專業(yè)掃頻團(tuán)隊(duì)，使用頻譜掃頻儀，采用三角定位法，確定出干擾源大致區(qū)域方向、抓出典型波形特征。目前最常見的是700 MHz網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期和廣電發(fā)射塔存在頻率重疊情況，以及部分場景采用無線傳輸?shù)脑O(shè)備（例如監(jiān)控設(shè)備中的無線網(wǎng)橋），可能會(huì)造成不同設(shè)備干擾。確定干擾現(xiàn)場聯(lián)系廣電公司或?qū)?yīng)物業(yè)公司對影響我司無線設(shè)備信號(hào)源關(guān)閉或錯(cuò)頻。經(jīng)外部干擾掃頻查找根因解決后，其他無線設(shè)備占用現(xiàn)網(wǎng)頻點(diǎn)的外部設(shè)備數(shù)量下降明顯，全頻段抬升干擾小區(qū)占比和下坡形干擾小區(qū)占比均降至2%以內(nèi)。

3.4.3" 光路質(zhì)量問題

5G設(shè)備交維后基站出現(xiàn)可能產(chǎn)生干擾的射頻單元光路類告警。以大型會(huì)展中心近期出現(xiàn)的所有光路質(zhì)量問題數(shù)量經(jīng)過多輪次處理，從光路質(zhì)量問題次數(shù)與全頻段抬升干擾小區(qū)和下坡形干擾小區(qū)占比相關(guān)性分析。當(dāng)光路質(zhì)量問題次數(shù)發(fā)生較大變化時(shí)，全頻段抬升干擾小區(qū)和下坡形干擾小區(qū)占比均沒有明顯的變化?？梢缘贸?，“光路質(zhì)量問題”不是產(chǎn)生干擾的主要原因。若要解決該問題，需要實(shí)時(shí)監(jiān)控現(xiàn)網(wǎng)5G站點(diǎn)光路質(zhì)量相關(guān)告警，推動(dòng)維護(hù)及時(shí)處理。

4" 結(jié)" 論

5G干擾類型定位一直干擾排查的痛點(diǎn)，在掃頻定位干擾源過程中，結(jié)合各PRB干擾值波形走向趨勢，采用理論和實(shí)測相結(jié)合的方式，得出有效的5G干擾排查方法診斷思路及解決方案，根據(jù)干擾原因定位、解決方案等關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行具體解析，能夠準(zhǔn)確迅速解決干擾問題。

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作者簡介：馮楠（1989.03—），男，漢族，陜西西安人，中級(jí)通信工程師，本科，研究方向：網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化、客戶感知分析；雷霆（1988.10—），女，漢族，陜西西安人，中級(jí)通信工程師，本科，研究方向：網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化、客戶滿意度提升；陳小鵬（1979.06—），男，漢族，陜西西安人，中級(jí)通信工程師，碩士研究生，研究方向：網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化、大數(shù)據(jù)分析應(yīng)用。