PHS系统对TD-SCDMA网络F频段信号干扰的排查分析

刘赟宇 中德职业技术学院

裴 杨 中国移动通信集团天津有限公司

1 引言

TD-SCDMA网络占用的频带带宽为85MHz，分别是F频段（1880MHz～1900MHz）、A频段（2010MHz～2025MHz）和E频段（2320MHz～2370MHz）。基于业务扩容需要，TD-SCDMA网络目前已经逐步开启F频段。以某城市为例，近期开启F频段的小区共有191个，统计发现全网受严重干扰的载频有42个，其中F频段的载频为37个，占受严重干扰载频总量的88%。同时发现，F频段载频的TS1、TS2时隙间平均干扰统计在-68dBm～-88dBm，但是同小区的A频段载频没有受到干扰。基于此现象，本文将重点描述干扰的排查思路和方法。

2 问题分析

综合应用干扰定位方法，由易到难逐步分析。

2.1 确定干扰频段

由于同小区的A频段载频没有受到影响，可以判定干扰具有一定的频率带宽。按照常规方法，尝试将受干扰频点修改为F频段的其他频点（如1881频点和1899频点），通过后台LMT软件观察，结果干扰仍然存在。初步结论：干扰影响F频段的全部频点，不影响A频段频点。

2.2 确定干扰方位

通过MapInfo软件查看干扰基站在地理分布上的规律，发现受干扰基站彼此相距较远，37个受干扰的小区分布在全网的12个RNC中，天线挂高大多在30m以内，天线朝向也不具有方向性。在地理分布上没有发现明显规律。

使用扫频仪查找干扰源，在受干扰站点的楼顶进行全方位的扫频，发现干扰的反向性不强，没有找出明确的干扰方位。

2.3 确定干扰规律

统计一周的干扰变化规律，发现F频段干扰变化存在时段性：在晚间23点至次日早7点之间干扰底噪基本正常；而在白天干扰底噪出现抬升现象，影响系统的正常工作。如图1所示。

这种时段性与平常所见的干扰器不同，根据该特性可得到初步结论：干扰应该与具有业务量变化的通讯系统有关。

2.4 排查通信系统产生的干扰

首先核查我国现有通信体制的使用频段，如表1所示：

图1 时隙间平均干扰变化规律

图2 时隙间干扰变化趋势

表1 主要通信体制的使用频段（IMT-2000的频率划分）

根据表1的频率划分，T D-S C D M A系统使用1885MHz～1920MHz和2010MHz～2025MHz频段，PHS系统使用1900MHz～1920MHz频段，GSM系统使用885MHz～915MHz和930MHz～960MHz频段。通过频谱分析，干扰可能来自三个方面：TD-SCDMA系统自干扰、GSM900二次谐波、PHS系统。

（1）TD-SCDMA系统自干扰

选取受干扰小区，采用锡箔纸对天线进行包裹，发现干扰立即消失，通过这种屏蔽方法明确了干扰来自TDSCDMA基站外部。锡箔纸包裹前后的干扰底噪发生的变化如图2所示。

同时提取基站侧的IQ数据，分析干扰数据中所带的信息是否具备TD特征，进一步判断干扰是否来自TDSCDMA系统内。

采集方法：采集整个上行时隙TS1、TS2的干扰数据，同时采集载波性能测量，如表2所示：

表2 上行时隙TS1、TS2的干扰数据

对IQ数据分析，发现干扰数据不具备TD-SCDMA特征。初步结论：排除TDSCDMA系统自干扰的可能性。

（2）GSM900二次谐波对F频段的干扰

由于GSM900二次谐波频率与TD-SCDMA网络的F频段相同，可能对其带来一定的干扰。降低同站GSM900的发射功率，采集相关数据进行分析，发现TD-SCDMA网络的F频段底噪仍然很高，未见改善。结论：GSM900二次谐波未对F频段的信号产生干扰。

（3）PHS对F频段的干扰

选取受干扰的TD-SCDMA基站，将同站址的PHS基站关闭，发现干扰略有下降，但是变化很小。经过现场勘察，受干扰的TD-SCDMA基站周边PHS站点比较密集，要关闭所有PHS站点显然不现实，需要另寻途径来定位干扰源。

采用频分方式工作的通信系统对F频段产生的干扰将是全部时隙的干扰。如果不是全部时隙上的干扰，则可以判断干扰来自采用时分方式工作的通信系统，目前采用时分方式工作的通信系统是TD-SCDMA系统和PHS系统。前面已经排除了TD-SCDMA系统自干扰，下面重点核查PHS系统。

基于通信系统的时分同步工作原理，PHS系统采用的是5ms帧结构，8个时隙，前4个下行，后4个上行，TD-SCDMA系统的5ms帧结构一般采用2:4配置，即2个上行，4个下行。根据两个系统的上下行时隙转换点的相对位置，PHS的时隙转换点在2.5ms位置，TD-SCDMA系统的时隙转换点在2.3ms位置（TD-SCDMA的常规时隙长度为0.675ms，TS3到TS6共4个时隙，0.675*4=2.7ms，5-2.7=2.3ms）。PHS的下行时隙主要干扰TD-SCDMA的上行时隙TS1和TS2，在TS3时隙上的干扰应该很小。时隙结构对比如图3所示：

图3 PHS和TD-SCDMA的时隙结构对比

为了观察TS3时隙上的干扰，将TD-SCDMA系统的上下行时隙改为3:3配置，即把TS3时隙改为上行，统计上行时隙间平均干扰，发现TS1和TS2时隙的干扰底噪达到-60dBm～-70dBm，TS3时隙的干扰底噪在-104dBm左右。受干扰小区时隙间平均干扰统计如表3所示。

从干扰时隙点的位置可以判断干扰来自PHS系统。为了避免实验的偶然性，对其他小区的F频点进行验证，得到结果一致。结论：由于PHS系统占用F频段，导致TDSCDMA网络受到严重干扰。

3 解决方案

通过协调无线电管理委员会协查PHS频率占用情况，发现PHS使用的频率和TD-SCDMA网络F频段有冲突，调整PHS频点后干扰消失，问题得到解决。

在PHS退网之前，针对PHS系统对TD-SCDMA网络F频段信号的干扰，建议采取以下措施：

（1）严格按照国家规定使用频点，通过频点协调规划方法规避PHS系统对TD-SCDMA网络F频段的干扰；

（2）设站前应测试电磁环境，保证TD-SCDMA天线接收到的PHS的功率小于-50dBm；

（3）TD-SCDMA基站和PHS基站要有充分的工程隔离，避免共站，且天线主瓣方向应最大程度错开；

（4）对于现网少部分极端场景，若采用以上干扰协调措施仍无法保证共存，建议各省公司根据工信部《关于1900-1920MHz频段无线接入系统相关事宜的通知》（工信部无[2009]11号文）要求，上报当地无线电管理机构要求PHS相关运营商采取有效措施，确保PHS不对TDSCDMA网络F频段产生有害干扰。

表3 受干扰小区时隙间平均干扰统计

4 结束语

通过以上分析得知，虽然TD-SCDMA系统采用频率规划、工程隔离以及智能天线等技术手段，在一定程度上降低了系统的干扰底噪，但是多系统间的干扰仍然影响着系统的性能。因此，在网络建设中如何保持同其他通信系统间的隔离，尤其是频点的合法使用，是确保各系统工作性能的关键。在PHS没有完全清频退网之前，对于TDSCDMA网络F频段和PHS之间的干扰问题，需要进行现实考虑和深入研究，在频率规划上严格按照国家规定的频率规范使用，在工程实施中采取有效的规避手段。

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