电磁干扰对线通信的影响及对策研究

电磁干扰对无线通信的影响及对策研究

■周勇

一、问题概述

随着全球经济的快速发展，信息通信业对经济发展的影响日益加深，为了更好地适应经济发展以及人们生活的需求，世界电信业正发生着深刻的变化。目前，全球电信业正处在一个激动人心的3G时代，移动通信各项业务迅猛发展，各大移动通信运营商的网络规模日益扩大，电磁频率使用越来越广泛，网络覆盖遍布各个角落，各项竞争也日趋激烈，人们日常生活对MS手机的依赖也越来越紧密，对各移动通信运营商的QoS服务质量也提出了更高的要求，而电磁环境的好坏决定了通信网络的服务质量。

而在移动通信网络中，无线频率资源是最宝贵的稀有资源。为提高系统容量，必须对频率进行复用，而对于一定的频率资源，频率复用越紧密，网络容量越大，复用距离越小，干扰就越大，由此引起的干扰是网内干扰（或叫系统内干扰）；除此之外，还可能受到来自其它通信系统的网外干扰（或叫系统外干扰）。

当网络存在干扰时，手机用户会感觉到有单通、掉话和通话质量差等现象；而从话统上看，会存在干扰带值过高、TCH指配成功率低、拥塞率高、掉话率和切换成功率低等现象；路测上看，有切换困难和高电平、低质量的现象。总之，电磁干扰的大小是影响网络质量的关键因素，对通话质量、掉话、切换、拥塞均有显著影响。如何降低或消除干扰是网络规划和网络优化的首要任务。

在此大环境下，定期监测通信网络电磁环境，分析影响无线通信的各种系统内部和外部电磁干扰，并采用相应处理措施净化我们通信网络的电磁环境是一种必然选择。

二、干扰问题的发现、分析定位和排除处理

在移动通信系统中，对其有主要影响的干扰源主要有：①杂散和互调等设备硬件故障引起的干扰；②频率规划不合理引起的网内同邻频干扰；③直放站干扰；④其它微波站或雷达站或不符合现行通讯标准的其它同频段电子设备等大功率通信设备的干扰。

要解决干扰，改善通话质量，首先就是要发现干扰，然后采取适当的手段定位干扰，最后是排除或降低干扰。在移动通信系统中可以用来发现存在干扰的方法有：OMC话统、OMC 告警、路测和用户申告等。以下是我定位并排除处理的两个外部干扰的典型案例。

（一）利用OMC告警发现WCDMA网存在干扰，并分析和定位处理

2009年怀化联通WCDMA网络一期工程建设初期，在华为本地维护终端上查询各Node B站点的历史告警时，发现怀化市的银燕大酒店、城信大厦和湖天国税区等市区大部分3G 基站会间断性地出现“射频模块接收通道RTWP不平衡告警”。

下表中所列是对频繁出现RTWP告警并且比较严重的Node B站点进行的历史告警统计，抽测出的其中3个Node B站点的RTWP相关告警信息。

附表：本地OMC维护网管历史告警统计信息

……

RTWP（Received Total Wideband Power）是指在UTRAN接入点测得的上行信道带宽内的宽带接收总功率。通过RTWP测量，可以进行上行射频通道的校准。而WCDMA设备协议中规定RTWP的范围是：-106dBm加减4dB。因此当RTWP持续大于-102dBm和小于-110dBm属于RTWP异常现象。或者经常存在RTWP尖峰大于-80dBm也属于RTWP异常。通常情况下RTWP会出现两种异常现象：分别是异常偏高或者异常偏低。

通过登录华为本地维护终端，对银燕大厦、城信大厦和湖天国税局等频繁出现RTWP 告警并且比较严重的NodeB站点进行上行频率扫描、RTWP测量、上行RF灵敏度检查、Rx通道衰减值检查、检查是否存在无缘互调、检查是否和用户行为有关、更换部分站点的天馈和设备硬件等操作，逐步排除，定位故障，结合以上操作所得结果，排除了网内干扰的存在。最终定位为：外部干扰导致市区WCDMA站点RTWP值抬升。这样就将此问题重心转移为查找外部干扰源。

为查找出外部干扰源，借助Agilent N9340A干扰测试仪，分别到RTWP测量值过高的银燕大厦、城信大厦和气象局等Node B站点及附近楼顶，利用“多点交汇”测试原理，进行现场扫频测试。

通过在以上所选择楼房顶进行的反复扫频测试，从图上很清晰地看出，在WCDMA网络的上行频段1940MHz～1955MHz范围内，整个WCDMA上行频段的底部噪声都抬升到

了-80dBm（一般正常时为-110dBm），充分验证了外部干扰的存在，并且该外部干扰源方向指向市区往东。如下图（1）所示。

图（1）：在气象局基站楼顶往城东方向进行上行扫频测试截图

图（2）：怀化WCDMA网络NodeB 站点Probe分布情况截图

通过以上逐步排查定位过程，并在市无委技术工程师协助下，分析以前分配给各无线电频率使用单位所使用的频段，同时查看以前的频率使用登记台帐，再结合对WCDMA上行频段扫频测试出的外部干扰源方向向东的特性和上图（2）所示的怀化WCDMA网络NodeB

站点Probe分布情况图综合分析，最终确定了我们WCDMA网络的上行频段1940MHz～1955MHz范围内外部干扰源为：电业局用于远程控制，已停用但其设备未下电的中方下坪微波站。并成功将此微波设备关闭。

（二）利用用户申告发现GSM网存在干扰，并分析和定位处理

2011年5月底，公司客服部接到怀化市人民南路苏宁电器卖场内GSM集团用户反映近期无法正常主被叫的投诉。为此，我们先后对该投诉区域的室分施主基站设备、室分主设备硬件、天馈系统和频率规划等方面进行了排查，均未见异常，排除了我分公司设备硬件或内部干扰方面原因。并且从OMCR网管上统计该室分系统的施主基站相关小区的干扰带过高，确定了外部干扰的存在。

为查找出外部干扰源，借助Agilent N9340A干扰测试仪，在苏宁电器卖场的投诉区域进行扫频测试，发现在联通GSM900网上行频段（909MHz～915MHz）存在持续较强的外部干扰信号，从而造成在该区域无法正常通信的问题。通过步测的方式，沿着干扰源信号从二楼苏宁电器卖场往六楼怀化市正健医院不断增强的方向排查。在怀化市正健医院微波治疗室外进行GSM900网上行频段扫频测试，干扰测试仪上底部噪声抬升更加明显，具体见下图（3）所示。这将对我们GSM网络质量和用户感知度造成很大影响。

图（3）：在怀化市正健医院微波治疗室外进行GSM900网上行频段扫频测试截图

在市无委的大力协助下，我们进入该医院微波治疗室将其微波治疗设备关闭电源前后的现场扫频测试对比取证，最终定位出该外部干扰源为：二楼苏宁电器卖场所在六楼的正健医院所使用的2台非法医疗设备干扰源——BYK-50型微波治疗仪。并成功将此两台微波治疗仪设备拆除关闭。

三、抗干扰措施

在移动通信系统中，为了抗网内干扰采取的措施有：①GSM系统的抗干扰措施有：跳