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[摘要]干扰是影响GSM系统通话质量以及掉话率、接通串等网络指标的重要因素。对移动通信GSM系统的上行干扰进行讨论,结合华为公司在GSMM络干扰定位的经验,对上行干扰的种类,产生原因,定位流程进行分析,通过对网络中由2G系统,直放站等引起的干扰案例进行阐述分析和解决,介绍在日常网络优化中常见的上行干扰的处理办法。
[关键词]GSM 网络优化 上行干扰
中图分类号:TP3 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2009)0210025-02
一、引言
GSM移动通信技术在我国迅速发展,目前已经发展到相当成熟的阶段,在实际的网络优化工作中,发现GSM系统受到的上行干扰问题已经成为网络优化中一个不容忽视的重要问题。上行干扰会使系统掉话率增加,减少基站的覆盖范围,降低通话质量,使网络指标和用户的通话质量受到严重影响。华为GSM系统中采用测量报告干扰带测量<载频>指标来衡量系统受到上行干扰的程度。干扰带是基站信道在空闲状态通过RF RES IND消息向BSC上报的信道受到上行干扰的电平等级,共分为五个等级,电平范围可以通过LMT设定,干扰带等级越高,表示受到的干扰越大。一般来说,若出现空闲信道落入干扰带4、5的情况,就认为存在干扰,由此会产生掉话和话音质量差的情况。需要进行解决。
二、GSM系统上行干扰分析
(一)上行干扰分类
1、网内干扰导致的上行干扰。GSM无线系统自身产生的上行干扰叫做网内干扰。网内干扰一般是由于硬件故障或者无源互调产生的。无线系统自身问题一般集中在天线器件、基站接收通路的问题上,包括基站设备和天馈系统在内的所有器件,都可能产生互调干扰。基站设备包括DFCU~ECDU、以及312老基站内部跳线:天馈系统包括下跳线、避雷器、接地器件、馈线、上跳线和天线。
无源互调的表现一般为:跳线接头松动、馈线头松动、接头锈蚀、接头存在碎屑、DFCU互调、天线互调等。
2、网外干扰导致的上行干扰。由于GSM网络外部设备产生的干扰叫做网外干扰,又称外部干扰。目前已知常对GSM网络产生上行干扰的设备有直放站、干扰机、C网设备、电力微波(对1800产生干扰)、民用设备和医疗设备等等。
直放站产生干扰的原因是空间的白噪声和直放站自身的噪声经过放大后通过上行链路连同手机信号一同到到达基站接收端造成对基站的上行干扰。一般正规直放站厂家在安装直放站时考虑到这个问题,要对直放站上行噪声底部电平(uplink noise floor)进行调整,并且选择适当的施主小区,以减少对基站系统的上行干扰。但某些用户自行安装的直放站并不考虑该问题,因此会对周围基站造成较强的上行干扰。
干扰机干扰是出于特殊目的,为阻断移动通信信号而采取的一种干扰方法,目前发现的主要应用于会议保密,也发现个别加油站为阻止司机在加油站内打手机而安装的干扰机。干扰机造成的干扰极其强大,使掉话次数成倍增长,用户明显感觉通话存在问题,对移动通信网络的影响非常大。同站址、或相距很近的CDMA基站和GSM基站,CDMA系统会对GSM系统造成干扰,产生干扰的原因就是同址站之间的隔离度不够。
(二)上行干扰处理方法
1、网内上行干扰定位及处理。可以通过两类方法可以判定干扰来自网内的无源互调干扰或者硬件隐性故障:对网内干扰的处理分为两步:首先更换频点,观察上行干扰是否消失。然后检查基站硬件,进行硬件排障。如果小区为射频跳频,请更改为不跳频,然后观察上行干扰是否消失。如仍然有干扰,请更换受干扰的频点,频点请使用NASTAR规划,更换有干扰的频点,并观察干扰是否消失。干扰继续存在则检查基站硬件,硬件检查请注意馈线接头是否干净、拧紧,DFCU是否固定,天馈驻波比是否正常(小于1.2)。以上均无效果后请进行硬件排障,可以通过和没有干扰的小区进行天馈互换,判断故障为合路器或者天线故障,如果判定请联系相关部门更换隐性故障设备。
2、网外上行干扰定位及处理。外部干扰一方面可以通过扫频仪观察干扰底噪发现。另一方面在LMT上可以通过观察测量报告干扰带测量<载频>指标是否24小时高,或者是否具有规律性,经过观察7天的话统指标定位外部干扰;还可以通过降低载频功率等级来判断。如果降低功率后干扰继续存在则可佐证为外部干扰。
干扰机造成的干扰极其强大,统计上附近基站的测量报告干扰带测量<载频>指标值最高达到等级5占100%,使掉话次数成倍增长,用户明显感觉通话存在问题,对移动通信网络的影响非常大,此时的现象为手机有信号,但无法拨打电话。附近的网络处于瘫痪的状况。
定位到外部干扰后,用扫频仪和八木天线定位干扰源,联系无委协调关闭设备或者更换合格设备。
3、GSM系统商用网络上行干扰案例分析。某基站存在比较严重的互调干扰,上行干扰随下行发射功率增加而增加,发空闲burst后,所有载频干扰带上升明显。特别是在功率提升以后(由原来的静态功率等级4改为0),三个小区都出现明显的干扰。在后台发送空闲Burst测试,可以看到各载频的干扰情况:
②对射频连线的所有接头全部重新拧紧并进行清理,无明显改善;
③检查空腔和跳线及机顶天馈线连接,发现B2处松动,拧紧B2处,无明显改善;
④在B2处加负载,干扰消失,機柜顶机顶天馈线以外存在问题;
⑤在机房出口天馈连接处加负载,干扰消失,机房出口天馈以外存在问题;
⑥在天线处馈线接头处加负载,干扰出现,为3、4、5级,机房出口天馈线到天线处连线有问题。
排查流程图如上所示;重复上面操作对主集(A2)。
由以上操作,可以判定机房到天线的连接线(7/8″馈线)出现了问题。沿7/8″馈线继续排查发现,7/8″馈线走势弯曲不合理,连续4次打死角(90°),建议整改7/8″馈线走线。
(2)第二次排查处理
为使问题更加明显暴露,在第二次定位前将三个小区的静态功率等级全部由4提升到0。提升后干扰更为明显。先对最严重小区(3小区)载频开始排查(负集(B2)),再对2小区进行排查。
①进站后,通知机房对3小区发空闲时隙,发现干扰由处理后又开始出现大部分3、4、5级,部分时隙出现5级;
②在B2处加负载,干扰消失,机柜顶极顶天馈线以外存在问题;
③在机房出口天馈连接处加负载,干扰消失,机房出口天馈以外存在问题;
④在天线处馈线接头处加负载,干扰出现,为3、4、5级,机房出口天馈线到天线处连线有问题;
⑤我们对2,3小区7/8馈线走势进行整改(位于地上),减小馈线弯曲角度,2小区干扰情况有明显改善,3小区干扰开始有3级以下干扰出现。
排查流程图如上所示:重复上面操作对主集(A2);重复上面操作对2小区。
由以上操作,可以再次判定机房到天线的连接线(7/8″馈线)出现了问题,从外部观察,馈线走线也有明显问题。之后对馈线打直角部分进行了简单的处理。
经过上述的简单操作,从话统KPI可以看出,干扰有所下降,指标也有明显改善,但接通率等、掉话率指标依旧较差。如其中2小区的接通率由处理前的60%上升到80%,这说明问题还没有彻底解决。
(3)第三次排查处理
第三次前往现场对其3个小区的馈线进行了更换,并对走线进行了整理。整个后1、2小区干扰明显下降,1小区无需优化,干扰降为1级,偶尔有2级出现;2小区有一块载频还有3级左右干扰存在,对其简单优化,干扰降在1、2级,部分时隙偶尔出现3级;3小区干扰主要集中在分集,我们对分集进行优化,把干扰降在3级以下,但还需要进一步观察。
馈线更换后,从话统KPI可以看出,干扰有所下降,指标也有明显改善,三个小区的KPI指标都基本恢复正常。同时三环路上的覆盖也有明显好转。
同时在后台观察发现,其3小区的分集通道仍存在互调干扰,怀疑是更换馈线时上接头有问题。主集没有问题,在这种情况下,将分集通道的4个载频做了降功率处理,同时打开了该小区的同心圆功能,以改善指标。整改后三个小区的互调干扰情况如上图:
其1小区干扰带都在2级以下;KPI指标对比如下所示:
提取相同时段的指标进行对比,如下表:
从上表可以看出,馈线更换及重新布置后,其1小区呼叫建立成功率、掉话率都恢复正常,由于功率放开,话务量增加1倍,造成TCH拥塞较严重。
四、总结
本文主要结合华为公司在GSM商用网络中干扰定位的经验,对GSM上行干扰的种类、判断方法和定位流程进行了描述,并给出了在商用网络中遇见干扰案例的解决方案。由于干扰的不确定和多样性,干扰定位工作比较困难,对干扰定位工程师来说,不仅需要对移动网络中常见的干扰和现有移动通信制式有深刻的认识,同时需要丰富的工程经验。
作者简介:
王晓丰,女,汉族,河南洛阳人,四川大学计算机学院,硕士研究生,主要研究方向:应用,实时软件,图像处理。
[关键词]GSM 网络优化 上行干扰
中图分类号:TP3 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2009)0210025-02
一、引言
GSM移动通信技术在我国迅速发展,目前已经发展到相当成熟的阶段,在实际的网络优化工作中,发现GSM系统受到的上行干扰问题已经成为网络优化中一个不容忽视的重要问题。上行干扰会使系统掉话率增加,减少基站的覆盖范围,降低通话质量,使网络指标和用户的通话质量受到严重影响。华为GSM系统中采用测量报告干扰带测量<载频>指标来衡量系统受到上行干扰的程度。干扰带是基站信道在空闲状态通过RF RES IND消息向BSC上报的信道受到上行干扰的电平等级,共分为五个等级,电平范围可以通过LMT设定,干扰带等级越高,表示受到的干扰越大。一般来说,若出现空闲信道落入干扰带4、5的情况,就认为存在干扰,由此会产生掉话和话音质量差的情况。需要进行解决。
二、GSM系统上行干扰分析
(一)上行干扰分类
1、网内干扰导致的上行干扰。GSM无线系统自身产生的上行干扰叫做网内干扰。网内干扰一般是由于硬件故障或者无源互调产生的。无线系统自身问题一般集中在天线器件、基站接收通路的问题上,包括基站设备和天馈系统在内的所有器件,都可能产生互调干扰。基站设备包括DFCU~ECDU、以及312老基站内部跳线:天馈系统包括下跳线、避雷器、接地器件、馈线、上跳线和天线。
无源互调的表现一般为:跳线接头松动、馈线头松动、接头锈蚀、接头存在碎屑、DFCU互调、天线互调等。
2、网外干扰导致的上行干扰。由于GSM网络外部设备产生的干扰叫做网外干扰,又称外部干扰。目前已知常对GSM网络产生上行干扰的设备有直放站、干扰机、C网设备、电力微波(对1800产生干扰)、民用设备和医疗设备等等。
直放站产生干扰的原因是空间的白噪声和直放站自身的噪声经过放大后通过上行链路连同手机信号一同到到达基站接收端造成对基站的上行干扰。一般正规直放站厂家在安装直放站时考虑到这个问题,要对直放站上行噪声底部电平(uplink noise floor)进行调整,并且选择适当的施主小区,以减少对基站系统的上行干扰。但某些用户自行安装的直放站并不考虑该问题,因此会对周围基站造成较强的上行干扰。
干扰机干扰是出于特殊目的,为阻断移动通信信号而采取的一种干扰方法,目前发现的主要应用于会议保密,也发现个别加油站为阻止司机在加油站内打手机而安装的干扰机。干扰机造成的干扰极其强大,使掉话次数成倍增长,用户明显感觉通话存在问题,对移动通信网络的影响非常大。同站址、或相距很近的CDMA基站和GSM基站,CDMA系统会对GSM系统造成干扰,产生干扰的原因就是同址站之间的隔离度不够。
(二)上行干扰处理方法
1、网内上行干扰定位及处理。可以通过两类方法可以判定干扰来自网内的无源互调干扰或者硬件隐性故障:对网内干扰的处理分为两步:首先更换频点,观察上行干扰是否消失。然后检查基站硬件,进行硬件排障。如果小区为射频跳频,请更改为不跳频,然后观察上行干扰是否消失。如仍然有干扰,请更换受干扰的频点,频点请使用NASTAR规划,更换有干扰的频点,并观察干扰是否消失。干扰继续存在则检查基站硬件,硬件检查请注意馈线接头是否干净、拧紧,DFCU是否固定,天馈驻波比是否正常(小于1.2)。以上均无效果后请进行硬件排障,可以通过和没有干扰的小区进行天馈互换,判断故障为合路器或者天线故障,如果判定请联系相关部门更换隐性故障设备。
2、网外上行干扰定位及处理。外部干扰一方面可以通过扫频仪观察干扰底噪发现。另一方面在LMT上可以通过观察测量报告干扰带测量<载频>指标是否24小时高,或者是否具有规律性,经过观察7天的话统指标定位外部干扰;还可以通过降低载频功率等级来判断。如果降低功率后干扰继续存在则可佐证为外部干扰。
干扰机造成的干扰极其强大,统计上附近基站的测量报告干扰带测量<载频>指标值最高达到等级5占100%,使掉话次数成倍增长,用户明显感觉通话存在问题,对移动通信网络的影响非常大,此时的现象为手机有信号,但无法拨打电话。附近的网络处于瘫痪的状况。
定位到外部干扰后,用扫频仪和八木天线定位干扰源,联系无委协调关闭设备或者更换合格设备。
3、GSM系统商用网络上行干扰案例分析。某基站存在比较严重的互调干扰,上行干扰随下行发射功率增加而增加,发空闲burst后,所有载频干扰带上升明显。特别是在功率提升以后(由原来的静态功率等级4改为0),三个小区都出现明显的干扰。在后台发送空闲Burst测试,可以看到各载频的干扰情况:
②对射频连线的所有接头全部重新拧紧并进行清理,无明显改善;
③检查空腔和跳线及机顶天馈线连接,发现B2处松动,拧紧B2处,无明显改善;
④在B2处加负载,干扰消失,機柜顶机顶天馈线以外存在问题;
⑤在机房出口天馈连接处加负载,干扰消失,机房出口天馈以外存在问题;
⑥在天线处馈线接头处加负载,干扰出现,为3、4、5级,机房出口天馈线到天线处连线有问题。
排查流程图如上所示;重复上面操作对主集(A2)。
由以上操作,可以判定机房到天线的连接线(7/8″馈线)出现了问题。沿7/8″馈线继续排查发现,7/8″馈线走势弯曲不合理,连续4次打死角(90°),建议整改7/8″馈线走线。
(2)第二次排查处理
为使问题更加明显暴露,在第二次定位前将三个小区的静态功率等级全部由4提升到0。提升后干扰更为明显。先对最严重小区(3小区)载频开始排查(负集(B2)),再对2小区进行排查。
①进站后,通知机房对3小区发空闲时隙,发现干扰由处理后又开始出现大部分3、4、5级,部分时隙出现5级;
②在B2处加负载,干扰消失,机柜顶极顶天馈线以外存在问题;
③在机房出口天馈连接处加负载,干扰消失,机房出口天馈以外存在问题;
④在天线处馈线接头处加负载,干扰出现,为3、4、5级,机房出口天馈线到天线处连线有问题;
⑤我们对2,3小区7/8馈线走势进行整改(位于地上),减小馈线弯曲角度,2小区干扰情况有明显改善,3小区干扰开始有3级以下干扰出现。
排查流程图如上所示:重复上面操作对主集(A2);重复上面操作对2小区。
由以上操作,可以再次判定机房到天线的连接线(7/8″馈线)出现了问题,从外部观察,馈线走线也有明显问题。之后对馈线打直角部分进行了简单的处理。
经过上述的简单操作,从话统KPI可以看出,干扰有所下降,指标也有明显改善,但接通率等、掉话率指标依旧较差。如其中2小区的接通率由处理前的60%上升到80%,这说明问题还没有彻底解决。
(3)第三次排查处理
第三次前往现场对其3个小区的馈线进行了更换,并对走线进行了整理。整个后1、2小区干扰明显下降,1小区无需优化,干扰降为1级,偶尔有2级出现;2小区有一块载频还有3级左右干扰存在,对其简单优化,干扰降在1、2级,部分时隙偶尔出现3级;3小区干扰主要集中在分集,我们对分集进行优化,把干扰降在3级以下,但还需要进一步观察。
馈线更换后,从话统KPI可以看出,干扰有所下降,指标也有明显改善,三个小区的KPI指标都基本恢复正常。同时三环路上的覆盖也有明显好转。
同时在后台观察发现,其3小区的分集通道仍存在互调干扰,怀疑是更换馈线时上接头有问题。主集没有问题,在这种情况下,将分集通道的4个载频做了降功率处理,同时打开了该小区的同心圆功能,以改善指标。整改后三个小区的互调干扰情况如上图:
其1小区干扰带都在2级以下;KPI指标对比如下所示:
提取相同时段的指标进行对比,如下表:
从上表可以看出,馈线更换及重新布置后,其1小区呼叫建立成功率、掉话率都恢复正常,由于功率放开,话务量增加1倍,造成TCH拥塞较严重。
四、总结
本文主要结合华为公司在GSM商用网络中干扰定位的经验,对GSM上行干扰的种类、判断方法和定位流程进行了描述,并给出了在商用网络中遇见干扰案例的解决方案。由于干扰的不确定和多样性,干扰定位工作比较困难,对干扰定位工程师来说,不仅需要对移动网络中常见的干扰和现有移动通信制式有深刻的认识,同时需要丰富的工程经验。
作者简介:
王晓丰,女,汉族,河南洛阳人,四川大学计算机学院,硕士研究生,主要研究方向:应用,实时软件,图像处理。