互调干扰处理

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2014-3-22
移动GSM干扰问题总结
信源采用华为基站
目录
– 目前干扰问题的处理情况 – 干扰问题的产生原因 – 后续干扰问题的处理措施
干扰问题的处理情况
从2012年1月19日到2012年5月4日,杭州共发现干扰问题88 例,已定位并处理完成81例,已定位未完成处理7例。与驻波问题 一样,这些干扰问题站点当中,由于室内跳线、合分路器、接头质 量出现互调干扰问题的占了半数以上;另外还有部分由于原利旧馈 线及天线变形、老化、损坏,天线架设不合理等原因引起的互调干 扰问题 ;比较典型的还有一类就是室分直放站干扰,也占了不小的 比例;最后还有个别站点存在其它干扰,如CDMA干扰,同临频干 扰等。在这些干扰站点中,某些是由上面提到的某一种原因引起的, 但很多站点干扰都是由上面提到的某几种原因综合造成的,所以不 方便给出各种原因干扰站点所占的比例。另外需要指出,在本次干 扰排查过程中HW设备故障引起的为0例,基本排除设备问题。(详 见杭州移动干扰问题处理记录表)
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干扰问题原因之1——互调干扰 (续)
当2f1-f2这个非线性产物正好落在GSM接收带内890~915MHz时, 如果其幅度比较大,就会对GSM接受带内信号产生干扰,我们称之为3 阶互调干扰。当然还有其它高阶互调干扰,其产生机理与3阶互调干扰是 一样的。下图为用频谱仪实测互调干扰的一个频谱波形,可以看到接收 带内底噪整个都被抬了起来,而且越靠近发射频带,底噪抬得越高。另 外,互调干扰信号是通过天馈反射到达基站接收机的。当互调产物频点 与小区内GSM频点重合时,我们称该GSM频点为互调击中频点。
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干扰问题原因之1——互调干扰 (续)
互调干扰的概念不清楚,很多工程人员,甚至包括我们的技术督 导,对互调干扰这个概念都比较模糊,更不用说互调干扰产生的具体 原因。拿接头问题来说,很多工程队的人只知道接头做不好会引起驻 波告警,但为什么会引起互调,却没人知道。其实,驻波和互调是一 个天馈系统的两个独立指标;驻波反应的是系统的反前向功率比指标,
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干扰问题原因之2——直放站干 扰
直放站干扰是本次杭州移动搬迁过程中,出现的另一个比较常见 的干扰,多存在与有室分直放站系统的站点当中,比较典型的如彭 埠,清波街道办事处等站点。这些站点产生干扰的原因是由于室分 直放站上行增益设置过大,导致宏站上行干扰。很多人可能会问为 什么以前MOTO设备就没干扰,换上HW设备之后,就需要调整直放 站上行增益。这个问题,我们还是从MOTO双密度和HW多载波的组 网结构说起。
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干扰问题原因之1——互调干扰 (续)
某些用于基站室内组网的线缆,3dB电桥,合分路器,900 /1800双频 合路器,2 /3G合路器互调指标不合格,导致互调干扰。这些器件多用于室 分系统当中,一般均由室分厂家生产并提供。我向同我一起排站的室分厂家 技术人员咨询过,这些器件在出厂时,是没有互调指标这个测试项的。这也 有一定的历史原因,以前工程验收只对驻波指标有要求,所以室分厂家对出 厂器件的驻波指标会比较关注。互调指标是今年杭州移动搬迁工程新加的指 标,以前生产的器件又没有互调方面的测试,这样难免会出现器件引起的互 调问题。下图为比较容易出现互调问题的组网器件。左图为2/3G合路器,中 图为3dB电桥,右图为1分2功分器,都是从问题站点换下来的。
干扰问题原因之1——互调干扰 (续)
左图为清波街道办事处站点,发现的未磨平的接头,可以看到内 导体边缘极不平整,中心有一明显一字小突起,为斜口箝剪切所致。 中图清波街道1站点,发现的问题接头,可以看到为跳线内心顶端有一 尖形突起,显然是由于跳线内芯保留过长,接头制作时又用力旋转, 内芯与接头摩擦所致。右图为省侨联站点,发现的接头皮包芯的情况, 接头内外导体明显连接在了一起。
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干扰问题原因之2——直放站干 扰(续)
我们以清波饭店的HW和MOTO的组网结构来说明这个问题。可 以看到HW4载波的组网方案中,比MOTO双密度的在上行链路上少 了一个3dB合路器,也就意味着相同的直放站,HW的设备收到的直 放站干扰信号比MOTO设备大3dB。
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干扰问题原因之3——天线架设 不合理
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干扰问题原因之1——互调干扰 (续)
互调干扰是由于天馈系统非线性程度不好引起的一类特殊的网内 干扰。我们以二载波为例对其产生的机理进行说明,如下图所示, TRX1,TRX2合路进入天馈系统。
TRX1产生的信号我们用X1表示,TRX2产生的信号我们用X2表 示。如果天馈系统的系统函数是理性线性的,那么天馈发射出来的 信号为X3=K1*X1+K2*X2。
而互调反应的是系统的线性程度指标。只有在两个指标都符合标准的
情况下,才能保证一个站点的正常工作。 有些站点虽然没有驻波告警,但其天馈系统的互调指标不一定达
标。在概念不清晰的情况下,去排查互调干扰站点,难免会导致效率
低下,有些工程队一个互调干扰站点排查下来甚至需要一天的时间。 在这种低效率的情况下,无论是站点的排障工程队,还是在BSC侧指 挥的技术督导,难免会产生烦躁的情绪,导致一线怨言比较大。
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干扰问题原因之1——互调干扰 (续)
下图分别为HW和MOTO的组网方案。HW组网方案中,MRFU配置4TRX, 每个TRX配置功率10W,输入天馈系统的总功率为40W。而MOTO组网方案中, 配置2个双密度模块,每个模块配置2TRX,每个TRX配置20W,经过3dB合路器 后,输入天馈系统的总功率理论上也为40W。但实际上工程中,MOTO还需要考 虑合路器与载频之间的线缆及接头损耗,这些损耗使得MOTO实际到达天馈系统 的输入功率略小。在接收通道上,由于MOTO组网方案中有一个3dB合路器,天 馈系统反射的互调产物有一个3dB衰减,接收机接收到的互调产物功率又降了一 倍,这也是MOTO设备受到互调干扰低的原因。此外,本次搬迁过程中,也对部 分站点做了扩容,使得HW的互调产物变大。
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干扰问题原因之1——互调干扰 (续)
但实际的天馈系统都不是一个理想的线性系统,都会表现出一定的 非线性,这时天馈发射出来的信号为 X3=(K1*X1+K2*X2)+(K1*X1+K2*X2 )^2 +……+ (K1*X1+K2*X2 )^N 可以看到这时X3中不只包括基站发射信号X1和X2,还包括其它的如 X1*X2等分量。 我们知道在GSM网络中,X1=cos(2*pi*f1+M1),X2 =cos(2*pi*f2+M2)。 表现在频谱上为f1和f2两根谱线。其非线性产物X1^2*X2和X1*X2^2通过 三角函数积化和差公式展开后,表现在频谱上为2f1-f2和2f2-f1两根普线。
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干扰问题原因之1——互调干扰 (续)
从上面互调干扰产生机理可以看出,影响互调干扰信 号大小的因素主要有两个: 1 进入天馈系统的载波个数,载波数越多,互调产物就越 多,互调干扰就越大。 2 每个载波进入天馈系统的功率,功率越大,互调产物的 幅度就越大,互调干扰就越大。 下面我们就来解答为什么同样的天馈,HW设备的互调产 物要比MOTO的大。我们以杭州每个载频模块标准配置 4TRX的情况来说明。
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干扰问题原因之1——互调干扰 (续)
割接过程中的工程质量问题,特别是接头制作质量,仍然需 要进一步提高。本次发现的互调干扰站点当中,半数以上都是由 接头制作质量问题引起的,比较常见的如接头制作松动导致接触 不良,接头内导体过长,接头内外导体连接(俗称皮包芯),接 头内导体未磨平等。特别是接头内导体未磨平这种情况,需要引 起特别重视。我在问题处理过程中,多次遇到这种站点,线缆内 导体被斜口箝剪断,但未被打磨,从而使线缆的线性度变差,引 起互调干扰。当然出现这些接头制作质量问题。当然这些工程质 量问题的产生也是有其原因的。现场的割接工程队基本都是由一 两个老师傅带着三四名新手组成,那些老师傅制作的接头通常情 况下可以得到保证,但新手在做头时多多少少会出现一些问题, 这也情有可原,毕竟做任何工作的经验都是需要积累的。另外, 搬迁站点割接时间短,任务重,这也是导致工程质量问题的一个 间接原因。我也到过一线的割接现场向割接工程队人员了解过情 况,某些站点都必需在规定的时间内完成割接,导致很多站点接 头制作,线缆连接都比较匆忙。现场老师傅反馈,有些站点在接 头制作时,不是他们不想打磨,是根本没有时间去打磨。 Page 6
在本次干扰排查过程中发现某些站点天线架设不合理,出现天线 对打等情况。左图为清波街道办事处站点天线,由于天线对打,导 致小区干扰。右图为东坡路66号站点,天线架设不合理,天线正面 完全被铁皮板挡住,导致小区干扰。
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后续干扰问题的处理措施
1 针对互调干扰,一线的排查能力还是很强的,所缺的是排查用的负载。如后续割接过程 中仍有大批互调干扰站点出现,可向上研再协调一个低互调负载,协助问题定位。另外 需要强调施工规范,所做接头内心尽量长短适中,打磨平滑,天馈连接时各个接头务必 拧紧。对于某些难处理的室分天馈互调干扰站点,可采取将功率等级方案,在保证室内 正常覆盖的情况下,兼顾网路性能指标,通常情况下降1~2个功率等级即可。另外,小 区频点配置应尽量避免互调击中频点的存在。 2 针对直放站干扰,可联系直放站厂家,适当调整直放站增益,调整的增益值为连接室分 系统干扰电平与不连室分系统干扰电平差值,通常情况下,调整2~3dB。 3 后续的干扰排查工作需要把互调干扰和直放站干扰分开来处理。判别互调干扰和直放站 干扰的方法很简单,互调干扰信道闲时干扰带等级低,忙时干扰带等级会提升;直放站 干扰干扰带等级不会变化,总是很高。当然有些站点可能是互调干扰和直放站干扰同时 存在的,一般的处理方法为先断开室分系统处理互调干扰,然后再由室分厂家调整直放 站增益,处理直放站干扰。(具体处理方法可参见附件室分站点干扰处理方法)
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干扰问题原因之1——互调干扰 (续)
知道了互调产生的原因,我们再看看互调干扰对杭州移动网络的影响。 从互调干扰产生的原因我们可以知道,天馈系统线性度不好的小区,容 易受到互调干扰,而其受到干扰的大小又是随话务量而变化的,因为话 务量越大,载频发射功率就越大,互调干扰就越大。当小区天馈系统的 非线性达到一定程度,小区忙时,话务量很高的情况下,极易出现小区 干扰掉话,上行通话质量差,上行误码率高等现象,这类影响网络通话 质量的互调站点是必需排查的。有些小区的天馈系统非线性度虽然不好, 但这些小区的话务量不是很高,表现出的网络指标也是正常的。这类互 调站点建议尽量排查,因为小区话务量也和多方面因素有关,特别是节 假日的话务量,要比平时的话务量高上几倍,平时通话质量没问题的站 点,在这时就会变得很差,我们做工程时需要把这类风险降到最低。另 外,割接时进行互调性能检测可最大程度的发现施工过程中的室内硬件 问题,把站点室内硬件部分调整到最佳状态。
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干扰问题原因之1——互调干扰 (续)
一些利旧天馈的互调问题导致站点互调干扰。利旧天馈出现互调 问题,多是由与利旧天线馈线老化,破损,天线进水,人为损坏等 原因造成。 很多工程人员不理解,同样的天馈为什么原来MOTO的设备用的 好好的,换成华为的设备后就出现互调干扰呢?这个问题的解释要 从互调的产生的原理说起。
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干扰问题原因之1——互调干扰
互调干扰产生的原因与驻波问题相似,由于施工过程中合路器, 跳线馈线接头及原利旧天馈的质量问题引起,比较典型的站点有安 信大酒店,宣家埠,钱王宾馆等。一线处理这些互调站点的能力还 是比较强的,大部分互调问题站点,特别是没有室分系统的宏站, 由于天馈节点比较少,排查工作均可由排障工程队独立完成。一些 涉及到室分天馈系统引入的互调干扰站点,在室分厂家的配合下也 能处理,只不过室分天馈系统组网相对比较复杂,故障点定位相对 来说也比较麻烦,工作量也很大。特别是某些室分站点由于建设时 间比较早,有的甚至已经建了五六年之久,室分系统的工程图纸缺 失,室分施工人员已无法取得联系,室分维护人员也不清楚室内天 馈走线分布,这种站点处理起来就显得相当棘手。
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