干扰测试与定位

一个新的信号（例如，两个信号分别处于 800、801MHz 的频段，则将在 799、802MHz 出
现三次信号）；
※ 雷达站：有些七、八十年代设计的分米波雷达使用的频率与 800MHz CDMA 系统
相近，由于其发射功率非常大（几十到几百千瓦），带外杂散也较大，很容易对附近的蜂窝
基站造成干扰；
※ 广播发射器谐波：大功率源商业广播电台也会产生大功率信号谐波，影响附近的移
细微，很难识别。虽然仔细设计无线系统可以提供一定的保护，但在多数情况下对干扰信号
只能在源头处进行控制。一般的干扰信号只影响接收器，即使在物理上与发射器接近，发射
设备也不会受到影响。
下面列出了一些最常见的干扰源，在实际情况下，可确定从何处着手控制。大多数干扰
源来自基站外部，即在直接控制范围之外。
※ 非法发射器：非法运营者在没有得到许可的情况下，使用同一频段；
慢速行使，发现强干扰后进行下行定点测试，并与制高点测试情况进行比较。 3、借助天线进行测试 除了使用上述设备以外，在定位干扰方位时还可借助天线。一般来说，全向天线可用于
电磁干扰的测量，但不利于干扰源的定位，而定向天线则可用于干扰源的搜索。天线的方向 性越强，增益越高，搜索能力越强。最好使用宽频带对数周期天线，这种天线具有频带宽、 增益高和方向性强的特点，包括板状天线、八木天线和对数周期天线。
频谱仪具有不同的接收频段和灵敏度，正确地使用频谱仪非常关键。泰克公司的 YBT250
就是一套很好的测试仪器，如图 1 所示。
图 1 泰克公司的 YBT250 型频谱分析仪 为了精确地测试干扰信号，YBT250 干扰选件最低测试电平达到-130dBm。这种灵敏度 对分析小区射频特性来说，非常理想。YBT250 特有的频率、幅度、时间三维频谱显示方式 可使用户捕捉与时间相关的频谱信息，大大地方便了对间歇、周期性干扰的查找。YBT250 还内置了干扰调制分析，只需选中欲分析的信号，干扰选件即可提供该信号可能的调制信息： GSM、CDMAOne、3G CDMA、IS-136 或模拟基站信号，AM/FM 信号等。通过观察频谱仪 的频谱分布情况，可以仔细地查找出异常干扰信号，在初步确定干扰源后，可通过定向天线、 调整天线方向等手段，根据信号强度大致确定干扰源的位置。 2、华为 SU450 电测仪 在测试 450MHz 频段 CDMA 系统时，可使用华为公司开发的 SU450 电测仪。在建网初 期，需要考虑 450MHz 系统是否会对原有的网络设备造成影响。为了选择比较干净的频率， 建议在进行清频测试时做全频段扫描，并以 25KHz 为单位（起始频率与系统频率划分一致）， 对每个 1.25 或 1.5MHz 进行分析。在商用阶段，运营商的频率资源是确定的，重点测试运营 商的可用频段，排除所用频段内的干扰。 测试地点应选择在基站天线架设的位置，最好选择当地具有制高点特征的建筑物顶层或 原有的铁塔上，天线可以选用便携式小天线或基站天线。在测试下行链路电磁干扰时，除前 面的测试条件外，还应在小区覆盖范围内选择一定数量的典型点进行测试，选择定点测试或 驱车测试方式，天线选用便携式小天线。对于驱车测试模式，可在小区覆盖的主要街道进行
T
外部干扰
由上式可知，任何一个参数的改变都会对整个系统的性能产生影响。
1、本小区和邻小区干扰
基于 CDMA 的通信系统不仅存在着来自邻区的信道干扰，而且还存在着本小区内的信
道干扰，系统设计时必须考虑这种干扰，获得最大的容量。
2、无线网络可能遇到的外部干扰
目前，产生外部干扰的原因还在不断增多，有些显而易见的干扰容易跟踪，有些则非常
VI = -（28+40log（dv/λ））+（g1+g2）dB 其中：g1 为天线 1 在天线 2 方向的增益，g2 为天线 2 在天线 1 方向的增益，dv 是垂直 间隔，通常基站天线可以近似取值 g1 = g2 = 0dBi。 4、调整网络各参数避免干扰 ※ 进行路测，根据实际情况，调整相关小区的基站发射功率、天线倾角、邻区关系、 切换参数或调整 PN 规划等来避免干扰； ※ 用频谱仪分析，找出干扰频点，进一步查找干扰源； ※ 进行功率控制，如对于越区覆盖情况可采用这一方法； ※ 解决设备问题（如 TRX 板自激）。 5、避免谐波类干扰 在实际情况下，信号中还可能有强到能产生干扰的谐波，针对此类干扰需要用天线隔离 和滤波器抑制的方法才能实现避免。
三、干扰的测试和定位
干扰信号会给系统带来很大的影响，严重时会对手机上网、呼叫和切换产生影响；如果
接收频段内存在干扰，则还会对接收机的灵敏度造成影响，抬高系统接收噪声的电平。表 1
列出了几种不同干扰电平对底噪的影响情况。
表 1 干扰电平对底噪影响表
干扰电平比原系统噪声电平低的
2
1
1
1
9
6
3
0
dB 数
段同样要对干扰进行测试，避免干扰影响网络质量，造成不必要的损失。
在进行干扰测试前，首先要得到运营商和当地无委会的帮助，充分了解当地无线频段划
分和企业使用无线电设备的情况。在测试前确定测试时间和测试地点，准备测试仪器、测试
天线、车辆、GPS 和指北针。
一般可选用以下测试仪器：
1、频谱分析仪
频谱分析仪是一套高性能的宽带信号接收机，它可以显示接收信号的频谱。不同型号的
四、干扰的处理
在初步定位干扰源后，则必须对这些干扰进行排除，下面介绍一些常用的方法。 1、清频 CDMA 系统所用频段和保护带不可被其它无线信号占用。在实际网络规划时，针对建 设环境进行仔细测试，针对频段内的非法干扰可向无线电委员会申请清频。 2、规避频段外的干扰 这是一种主要干扰，包括一些与接收器频率相近而不相同的强信号，强度大到足以影响 输入。这些信号通常很接近预定频率，由于接收器输入滤波器会滤掉其它相差太远的信号， 因此此类干扰使接收器受到两种影响：一种是前端阻塞，由于强信号进入接收器使第一级（前 置放大器或混频器）过载完全饱和引起，使更强的信号无法接收；另一种影响是电感效应， 附近的信号进入接收器后被 AGC（自动增益控制）发现或者启动限制器电路，造成增益下 降。此时，接收器表现出灵敏度降低，微弱信号会丢失，对强信号的信噪比也将减小。 针对此类干扰，可在规划时进行一定的规避，在基站站址选取前，首先对周边的环境进 行考察和测试，选择站址时尽量避开此类地区，也可与干扰发射源的经营者协商采用移频等 措施。 3、利用共站址天线隔离度来减少干扰 许多 CDMA 基站一对一地复用现有的 GSM 网络基站，这样可以降低运营商的成本。 因此，在基站建设时，必须注意两系统间的天线隔离度。 假设：天线 1 最大辐射方向增益为 G1（dBi），在 a1 度方向（天线 1 的最大指向与天线 1 和天线 2 的连线方向夹角）的副瓣电平为 SL1；天线 2 最大辐射方向增益为 G2（dBi）， 在 a2 度方向（天线 2 的最大指向与天线 2 和天线 1 的连线方向夹角）的副瓣电平为 SL2（dBp， 相对于主波束，取负值），水平间隔为 dh。 则水平方向隔离度计算方法： HI = -22-20log（dh/λ）+（G1+G2）+（SL1+SL2）（dB） （1） 若全为全向天线，SL1 = SL2 = 0（dB） 式中：λ 为工作波长，近似远场处理。 式（1）适用于远场条件，天线距离必须满足，此时误差约±0.5dB。 dh＞〔（L1+L2）2/λ〕 其中：L1、L2 为两个天线的最大尺寸。 当两个天线距离较近时，利用式（1）计算误差较大，它会比实测隔离度偏小约 6-10dB。 同理，垂直方向隔离度的计算方法：
二、干扰来源 首先，新型移动通信系统（如 CDMA 网络）必须与原先的网络（如 GSM 网络、寻呼 网）共存于同一个复杂的无线环境中，其中的多数旧系统在若干年内还将继续使用。同时， 无线射频设备，如数字视频广播和无线局域网，也可能会产生新的使通信服务中断的信号。 由于应用环境的限制越来越大，众多的新业务竞相挤占在有限的蜂窝式站点，致使信号发射 台上竖满了各种天线，通信的天空变得拥挤不堪。 与第二代频分复用的 GSM 网络相比，CDMA 网络的设计更加复杂。这是因为 CDMA 是一种自干扰系统，信号共享相同的频率，每个用户都对其它用户构成干扰，每个小区也对 其它小区构成干扰，链路性能和系统容量取决于干扰功率的控制结果。因此，干扰分析、功 率配置等工作非常重要，这些干扰不但取决于主小区与相邻小区的业务情况，而且也取决于 外部干扰源。 下面对 CDMA 网络干扰源的通用模型进行初步分析： I TOT ＝ I own+I other+PN+T I TOT 本小区的全部干扰 I own 本小区用户的干扰 I other 邻小区用户的干扰 PN 接收机的背景噪声
0
6
2
0
系统被干扰后总的噪声电平抬高
0
0
0
0
0
0
1
3
பைடு நூலகம்
dB 数
.04 .1
.37 .4
.5
.97 .76
系统接收灵敏度恶化 dB 数
0
0
0
0
0
0
1
3
.04 .1
.37 .4
.5
.97 .76
可以看出，对原系统接收灵敏度恶化 0.5dB 时，允许的干扰电平必须小于原系统接收噪
声电平 9dB；对原系统接收灵敏度恶化 0.1dB 时，允许的干扰电平必须小于原系统接收噪声
无线干扰的测试和定位
摘要：本文介绍在无线通信中产生各种干扰的可能成因，重点针对 CDMA 网络环境， 并讨论对这些干扰的测试、定位和处理方法。
关键字：干扰 CDMA GSM RSSI 路测 共站址
一、前言 在无线蜂窝通信网络，不同的频段分配给不同的制式，从而可能会导致系统间的干扰。 同时，每种系统也都采用各种复用方法来提高频谱效率，增加容量，引入了同/邻频干扰。 另外，无线系统还存在着由电波传播多径效应造成的干扰等。这些无线干扰信号会给基站覆 盖区域的移动通信带来掉话、通话质量差、信道拥塞等问题。本文将重点介绍 CDMA 网络 中可能出现的各种干扰，以及对这些干扰的测试、定位和处理方法。
※ 覆盖区域重迭：使用网络或其它网络的覆盖区域在一个或多个通道上超出规定范
围，天线倾斜、发射功率过大或环境变化都会引起覆盖区域的重迭；
※ 信号互调：两个或两个以上信号混在一起，形成新的调制信号，最常见互调为三次
信号，即两个间隔 1MHz 的信号会在原高频信号之上 1MHz 和低频信号之下 1MHz 各产生
动通信发射器；
※ AMPS 没有退网：原有的 AMPS 系统与 CDMA 使用的一段频谱重合，若个别地区
AMPS 频段未清退干净，则会对联通使用的 800MHz 频段下的 CDMA 系统造成干扰；
※ 微波传输：很多地方存在着大量的用于传输的微波链路，这些微波传输处于比较高
的频段（2GHz 左右），这对于使用 2000MHz 左右频段的系统会产生干扰。
电平 16dB；而当干扰电平与原系统接收噪声电平相等时，系统接收灵敏度将恶化 3dB。
干扰的测试和定位非常重要，它贯穿于前期规划到后期优化的全过程。在无线规划设计
阶段，为了保证 CDMA 系统的正常运行，频带必须在充分的保护频带和保护区内保持干净，
使用相应的设备进行测试，为后期网络的正常运行做好准备；在基站建设完成，网络优化阶
在基站建设完成后，进入网络优化阶段，还可以通过以下方法进行定位。 ■ 通过话统或近端查看 RSSI 通过话统的 RSSI 数值可以判断大致的干扰，如果某载频干扰严重，则可用 telnet 命令 连接基站，在近端通过相应的命令查看 RSSI 峰值等信息。在空载下观察 RSSI 平均值是判 断干扰的重要手段。对于新开局，用户很少，空载 RSSI 电平一般小于-105dBm；在业务开 展的情况下，根据经验，RSSI 平均值一般不会超过-95dBm。 ■ 通过手机初步判断前向干扰 在手机上看到导频 Ec/Io 下降而接收功率上升，表明前向链路存在干扰，有可能会造成 掉话等问题。由于干扰的存在，导频强度会变得很差，如果前向链路不能再被解调，手机就 会关闭其发射机。如果这种前向干扰持续时间较长，超过手机的 Fade Timer 定时器（5 秒） 时间，当 Fade Timer 计时器为 0 时，手机重新初始化。 产生前向干扰的原因还包括： ※ 如果手机无法及时将强信号的邻区加入激活集，则前向的同频干扰加剧，手机会由 于干扰而掉话，这是最普遍的前向链路干扰掉话情况； ※ 当某个处于闭塞状态的基站突然解闭，它对周围的基站会形成较大的前向干扰，造 成周围基站的部分呼叫掉话。 ■ 从接收质量 FER 可以参考判断是否存在干扰 如果手机长时间进入搜索状态，如超过 10 秒，则很有可能是由于存在不能被手机利用 的干扰源，导致 FER 高（如 AMPS 系统、微波发射等），引起掉话等问题。 ■ 通过路测可以发现干扰 检查干扰路段和信号质量分布，分析是由于哪些小区信号的重迭覆盖引起的干扰，哪些 是由于存在越区覆盖而造成的干扰。