移动通信是一个复杂的系统,包括无线电子通信、计算机通信、信息通信以及安全领域,最无法捉摸的应算无线电子通信,因为,无线电波在空中是摸不到,看不到的,因此,我们对于飘在空中的无线电波,有个名词叫,空中接口或者叫空口,说的比较不专业点,不过好理解。
无线电波的不固定性,随之而来的一个问题就是干扰。
无线干扰的产生是多种多样的,移动通信网络无线干扰产生的因素有:某些专用无线电系统占用没有明确划分的频率资源;不同运营商网络参数配置冲突;基站收发机滤波器的性能不达标;小区覆盖重叠;电磁兼容(EMC)以及有意干扰等。
干扰的存在对移动通信系统的网络性能有很大的影响,干扰带来的影响表现为:无法接入网络、掉线、切换差、业务速率低、话音/画面质量差,这些网络性能问题会直接影响到用户体验。
干扰形成的原因多,按照干扰来源可以划分为系统内,与系统外的干扰,以及基站设备本身的运行故障产生的干扰,以及外部干扰等,以LTE系统为例:
由于采用OFDM技术,LTE系统较好的解决了小区内同频干扰,但存在较严重的小区间同频干扰。小区间同频干扰将导致LTE网络性能恶化,同频干扰的主要影响有:
其中对于公共信道的影响主要体现在以下几个方面:
造成邻区同频干扰的主要原因是:
(1) 邻区漏配无法切换导致的邻区干扰;
(2) PCI冲突、PCI 模3冲突导致RS在频域上的干扰;
(3) 重叠覆盖区域过大导致的邻区干扰;
(4) 越区覆盖导致的干扰。
对于LTE而言,TDD制式的除以上原因外,造成邻区同频干扰还可能是以下原因:
(5) 邻区采用不同的上下行时隙配比 :相邻的小区上、下行子帧配置不同,导致下行子帧干扰其它小区的上行子帧接收,产生上行干扰;
(6) 帧失步(GPS失锁)造成的干扰 :GPS不同步可能下行信号落入上行信号时隙,导致上行干扰,GSP时钟不同步造成的干扰,通常影响比较严重,且范围很广。可能在GPS失步基站周围的一大片基站都受到干扰,导致这些基站覆盖范围内的UE无法做业务,严重的甚至在基站下RSRP很好的情况下,UE都无法入网。
(7) 超远距离干扰 :TD LTE远距离同频干扰发生在相距很远的基站间,在低空大气波导效应下,远端基站的下行信号可以实现超视距传输到达近端,同时因为传播过程中的时延导致干扰站的DwPTS与被干扰站的UpPTS对齐,导致干扰站的基站发对被干扰站的基站收的干扰。TD LTE超远距离干扰可能导致:UE在被干扰小区边缘不能进行随机接入;邻区UE不能切换到被干扰小区;严重的会出现下行业务和上行业务速率都大幅下降。
当LTE和GSM900、DCS1800、WCDMA2100、CDMA800、TD SCDMA(A频段、E频段)共存时,这些系统和LTE之间都有可能产生相互干扰,这些 干扰主要有以下几类 :
为避免系统间的干扰,天线在安装的时候,需要满足一定的隔离度要求,建议LTE天线与现有系统天线的安装隔离距离采用如下标准,在优化前需要进行天馈安装位置的核查,应满足邻近的异系统天线的空间隔离要求:
按目前移动通信系统中,存在的电信CDMA的频率干扰移动TDD LTE,移动的频率F频点干扰联通的WCDMA,所以,一定的隔离度是非常有必要,但是随着铁塔共建,天面资源是紧张,导致的后果就是,天线的隔离不够。
外部干扰,就很容易理解,比如说,网络上卖的私装放大器,无授权的设备频率发射,仿真站等,都一定程序了移动通信网络。
干扰问题的优化可根据具体的原因采取措施进行优化改善。
(1)小区布局不合理
由于站址选择的限制和复杂的地理环境,可能出现小区布局不合理的情况。不合理的小区布局可能导致部分区域出现弱覆盖,而部分区域出现多个导频强信号覆盖,此问题可以通过更换站址来解决,但是现网操作会比较困难,在有困难的情况下通过调整方位角、下倾角来改善重叠覆盖度过大情况。
(2)天线挂高较高
如果一个基站选址太高,相对周围的地物而言,周围的大部分区域都在天线的视距范围内,使得信号在很大范围内传播。站址过高导致越区覆盖不容易控制,产生干扰,此问题主要通过降低天线挂高来解决,但是因为很多LTE站点是与2G/3G共站,受天面的限制难以调整天线挂高,在这种情况下通过调整方位角、下倾角、RS功率等来改善干扰。
(3)天线方位角设置不合理
在一个多基站的网络中,天线的方位角应该根据全网的基站布局、覆盖需求、话务量分布等来合理设置。一般来说,各扇区天线之间的方位角设计应是互为补充。若没有合理设计,可能会造成部分扇区同时覆盖相同的区域,形成过多的重叠覆盖,这需要根据信号分布和站点的位置关系来进行天线方位的调整。
(4)天线下倾角设置不合理
天线的倾角设计是根据天线挂高相对周围地物的相对高度、覆盖范围要求、天线型号等来确定的。当天线下倾角设计不合理时,在不应该覆盖的地方也能收到其较强的覆盖信号,造成了对其它区域的干扰,严重时会引起掉话。此种情况根据信号的分布和站点的位置关系来调整下倾角至合理取值。
(5)RS功率设置不合理
当基站密集分布时,若规划的覆盖范围小,而设置的导频功率过大,导频覆盖范围大于规划的小区覆盖范围时,也可能导致重叠覆盖问题,从而产生干扰。在不影响室内覆盖的情况下可以考虑降低部分小区的导频功率。
(6)覆盖区域周边环境影响
由于无线环境的复杂性:包括地形地貌、建筑物分布、街道分布、水域等等各方面的影响,使得导频信号难以控制,无法达到预期状况。主要体现在,街道/水域对信号的传播,当天线方向沿街道时,其覆盖范围会沿街道延伸较远,在沿街道的其它基站的覆盖范围内,可能会TD LTE超远干扰问题。
(7)系统间的干扰
由于不同运营商间的干扰,可以加装滤波器,或者更换抗干扰的射频单元,不过以上的成本代价还是挺大的,最好是先加大天线的隔离度、方位调整一下尝试解决。
总之,移动频谱使用是门很深的学问,在日常优化当中,需要按规范及长期的跟踪优化,才能保障网络的稳定性,目标是无投诉。