基于工程实例的TD-LTE干扰排查分析

黄继文

（1.广西大学计算机与电子信息学院，广西南宁530004；2.南宁职业技术学院，广西南宁530002）

基于工程实例的TD-LTE干扰排查分析

黄继文1，2

（1.广西大学计算机与电子信息学院，广西南宁530004；2.南宁职业技术学院，广西南宁530002）

4G网络全面建设过程中，会遇到很多干扰问题。文章通过对移动通信网络中干扰产生的原因、分类等分析，结合工程实际案例，总结出常见TD-LTE干扰问题的排查和解决方法。

LTE；干扰；系统间；外部干扰；杂塞干扰

随着4G网络建设的全面开展，国内移动通信运营商间网络共存情况越来越多。TD-LTE网络与其他网络之间的干扰问题经常发生。本文通过对TD-LTE网络干扰的产生的原因、解决方法、工程实例排查的研究，提出一套在通信公司实用的干扰排查方法。

LTE是Long Term Evolution缩写，是3GPP组织对UMTS演进型技术，是3.9G的移动通信技术。LTE目前公认的制式有两大类：TD-LTE和FD-LTE。中国运营商采用TD和FD两种模式，中国移动通信公司目前主要建设TD-LTE网络。

LTE在理论峰值能达到下行100Mbit/S，上行50Mbit/S的速率，这与其采用的关键性技术是分不开。第一，LTE采用OFDM技术。该技术采用几个子波相互交叠，相互正交，提高了频谱利用率，让几个子载波同时发送数据，实现宽带的传输；第二，LTE采用了多输出多输入的MIMO技术，通过多付天线的多收多发技术，实现了上网速率的翻番；第三，LTE采用网络自配置功能，支持同频、异频邻区数据生成，改善边沿用户性能，充分扩大了系统的容量；第四，LTE技术，在组网上，比3G移动通信技术更加先进——采用扁平式的网络结构，减少网络节点，降低了系统的传输和接入时延。

我国规定，LTE采用的频带宽度是20M，这样的带宽与2G、3G的划分频带相比，宽度明显增加，因此引起信道噪声的功率提升。所以LTE系统必须在在提升功率，降低系统的干扰方面做改善。

1　干扰的分类

LTE常见的干扰有系统内部的干扰，系统间干扰，以及一些特殊发射源的干扰。

1.1LTE系统内部干扰

LTE是一个自干扰系统，原因是它采用同频组网方式。在相邻小区之间的边沿重叠区，可以接收到3个以上或者更多的强度相当的信号。这些邻小区的下行信号，对主用小区，形成干扰。LTE系统的这种内部干扰可以在组网规划初期，考虑通过基站的算法，尽量避免。

1.2LTE与其他系统间的外部干扰

1.2.1杂散干扰

杂散干扰主要是与发射单元的带外发射有关。由于发射机中的功放、滤波、混频等器件工作特性不够理想，在工作带宽以外的较大范围产生了信号分量：如谐波分量、寄生辐射以及发射机的互调产物等。进入到别的系统的接收端，抬高底噪。

为了避免杂散干扰，必须根据LTE接收机的灵敏度以及系统本身的固有底噪值，限制进入接收机的其他系统的杂散干扰分量。

1.2.2阻塞干扰

阻塞干扰是当接受机接收到的有用信号较为微弱时，带外的信号极强，引发的接收机饱和失真而形成的干扰，从而引起接收机的灵敏度下降。

3GPP协议中，规定了带外阻塞信号在进入接收机前必须衰减到一个可以接受的范围。

1.2.3互调干扰

当两个或者两个以上的不同频率的信号，在非线性电路和器件作用之下，产生了新的频率，而新频率又落入接收机的频段，产生的干扰。

互调干扰，解决的最有效的办法，是避免使用能产生互调频率组信号的频率。

1.2.4谐波干扰

由于发射器件的非线性，在发射频率的整数倍产生较强的谐波产物。如果这个谐波产物，恰好与接收机的工作频率一致，就会形成干扰。

1.3外部干扰器干扰

以手机信号干扰器为例：由锯齿波信号发生器产生扫描信号在CDMA、GSM、PHS，3G、LTE下行频率相同的频段上进行扫描，以一定的速度从低频向高频扫描，因扫频信号在手机接收报文信号中形成乱码干扰，手机接收不到基站发出的正常数据，使手机不能与基站建立正常联接，从而使手机中断与基站之间的通讯。一般情况下，手机的信号干扰器只有1W，作用范围十分有限，但是有时却会因为生产厂家不规范，或是施工工程安装人员操作不当，造成干扰信号的泄漏，影响到正常的LTE网络运行。

2　工程实例

案例一：GSM系统对LTE系统的杂散干扰

在通信公司监控平台上，发现南宁兴宁区HU2站基站LTE小区HLH_1、HLH_2、HLH_3，全天平均干扰值在-93dBm以上，后台统计RB底噪情况均为滚降类型，靠近FDD下行频段信号底噪隆起，初步怀疑为FDD的干扰，需现场排查确认。工程技术人员到达该基站机房，发现是HU2一个多系统共站的基站，机房内有GSM1800，LTE基站。于是通过网管OMC操作，暂时关闭LTE的HLH_1小区，拆除RRU上1或8通道的天馈，通过跳线连接至频谱分析仪。设置频谱分析仪，对F频段的LTE信号进行信号功率分析，观察2号子帧的扫频波形。该小区上行子帧信号底噪被抬高，已大大超出正常范围，初步怀疑受共站1800强信号及杂散信号的影响，不排除存在FDD干扰。当时捕捉到的频谱如图1所示。

图1　强干扰频谱

为验证是否是共站1800强信号对本小区的影响程度，通知后台网管人员关闭共站的GSM1800的A小区，LTE上行子帧的信号底噪开始回落，1880-1900MHz底噪降至-100dBm，但是在频谱上依然可以看到杂散信号，频谱如图2所示。

图2　杂散信号干扰频谱

在开启GSM1800信号的情况下，跳线接滤波器后，F频段内的杂散信号被滤除，底噪降至-110dBm，但靠近1880MHz的低频段信号底噪依然被抬起，标记点M1电平为-94.74dBm，频谱如图3所示。

图3　未关闭1800滤波后频谱

在关闭GSM1800信号的情况下，跳线接滤波器后，扫频频谱标记点M1处信号电平下降为-104. 02dBm，较未关闭1800信号前低10dB，但干扰未消失。频谱如图4所示。

图4　关闭1800滤波后频谱

通过分析，认为该LTE基站还存在干扰。来到该基站楼顶，观察基站周边环境，A小区方向80米外发现有电信FDD基站，其中有天线打向我方基站，使用频谱仪接八木天线，设置测试频段为FDD下行频段1860-1875MHz，信号电平-80左右。

图5　HU2基站天面周围环境

根据现场扫频排查分析，HU2基站的LTE小区在开关DCS1800的两种不同情况下信号底噪出现变化。在未关闭DCS1800时，接滤波器扫频底噪较高；关闭DCS1800时，接滤波器扫频底噪下降，但干扰信号并未完全消失。综上两种情况，该基站的LTE小区受共站DCS1800的强信号及杂散信号影响，当DCS1800强信号加到TDD的RRU时，前端滤波器没有对此信号进行足够的衰减，就会由于输入F频段RRU接收机有源电路的带外干扰信号过强，超出线性工作范围，导致其饱和而性能下降甚至无法工作造成干扰，底噪就会抬升。另一方面，当关闭DCS1800时，干扰降低但并没有完全消失，是受到80米外的FDD基站的下行信号干扰，使靠近1880MHz频段的信号底噪抬升。该站LTE的A、B、C小区同属此情况。

案例二：外部干扰器对LTE系统的干扰器

某段时间在OMC上提取南宁某基站数据，发现该基站的小区底噪高，全天平均底噪在-95dbm左右。

图6　网管提取基站低噪

工程人员现场扫频详情，到达该基站，对HLH_1小区扫频，首先联系后台OMC暂时关闭LTE的HLH_1小区，拆除RRU上1或8通道的天馈，通过跳线连接至频谱分析仪。设置频谱分析仪，对F频段的LTE信号进行信号分析，观察2号子帧的扫频波形。其中1884MHZ频率被抬高，达到-80dBm左右，已大大超出正常范围。初步怀疑受共站1800强信号及杂散信号的影响，不排除存在外部干扰。

经过关闭同机房的1800基站，底噪没有变化，排除共站1800的信号干扰。对A、B小区覆盖范围内，详细扫频排查，在基站东北方向约650米处，有一个室外的仿真基站。对仿真基站扫频，其1884MHZ处的频率抬升至-60dBm左右，与基站上接天线扫频图在1884MHZ处抬升吻合。其中仿真基站的BCCH：524，LAC：6994，CI：10。仿真基站频谱如图7所示。

图7　仿真基站的频谱扫描情况

图8　室外干扰仿真基站

结合现场扫频情况，干扰源为附件某小区附近的室外仿真基站。这个干扰源解决需协调该小区物业处联系调整该处仿真基站的发射频率。

3　干扰排查流程

图9　干扰排查流程图

在确定基站受到干扰后，需要利用OMC网管，对底噪升高的LTE的各个RB进行干扰功率测试。扫频工具进行现场的排查工作。一般采用排除的方式来确定干扰源，通过判断获得解决办法。

4　总结

LTE的干扰排查，需要移动工程技术人员保持敏锐的洞察力，每天通过OMC对LTE的小区底噪进行健康检查，可以及时发现基站异常。其次，通过收集用户投诉的方法，也能掌握基站异常情况。

［1］徐志华，杨文波，刘扬.TD-LTE的干扰识别与排查［J］.信息通信，2014（5）：177-179.

［2］肖开红，等.LTE无线网络规划与设计［M］.北京：人民邮电出版社，2012.

TD-LTE interference investigation analysis based on engineering examples

HUANGJi-wen1，2
（1.School ofComputer and Electronic Information，Guangxi University，Nanning，Guangxi，China 530004；2.NanningCollege for Vocational Technology，Nanning，Guangxi，China 530002）

In the process of all-round construction of 4G network，the operators will encounter a lot of interference problems.This paper analyzes the causes and classification of interference in the mobile communication network and sums up the checking and solutions ofcommon TD-LTE interference with some engineeringcases.

LTE；interference；between systems；external interference；spurious emission interference

10.3969/j.issn.2095-7661.2015.02.006】

TN929.5

A

2095-7661（2015）02-0020-04

2015-05-03

黄继文（1977-），女，广西桂林人，南宁职业技术学院讲师，移动通信工程师，广西大学计算机计算机与电子信息学院在读工程硕士，研究方向：LTE工程设计、建设、优化。