网内干扰
GSM网内干扰主要来自于同频和邻频干扰。当C/I<12dB或C/Ia<-6dB时,干扰就不可避免。采用紧密复用后,也会增加干扰出现的概率。
.1 同频干扰
GSM中不可避免要频率复用,当两个使用同一频点的小区之间的复用距离相对小区半径太小时,就容易引起同频干扰。根据经验,很多种情况下的频率复用必须避免。
ͼ1 蜂窝小区
如上图中的A~D基站,假设小区A-3分配了频点N,则频点N不能分配给A1、A2、B1、B2、B3、C1、C2、C3、D1、D2、D3;频点N±1不能分配给A1、A2、A3、B1、C2、D1、D2(不跳频时)。
同频干扰的案例很少,除了前面已经引用过的天线接反后导致同频干扰的案例,只有一个早期的案例和实验室的一个案例可资参考。
故障现象:某地我司早期2.0基站(O2)存在同频干扰导致掉话率高,话音质量差,主要表现为断续感强烈,偶尔有强烈的杂音(一般是呼啸声);掉话是运行一段时间后突然出现的。该基站位于市区边缘的一个小镇(堵城),处于另一厂家基站的包围之中。
定位过程:
1.该基站分配频点是64,92(64为BCCH频点)。
2.在优化测试时,发现在从堵城往远离黄冈方向时,下行信号电平在-95dBm时接收质量仍很好,质量等级小于3;而从堵城向黄冈方向时,接收电平大于-70dBm时质量很好,继续前行,在TA=5处,接收电平-75dBm左右,而接收质量却时而很好,时而持续1分钟左右大于5。在该点进行Idle模式测试时,经常掉网。怀疑BCCH频点上存在下行干扰。
3.用一个测试手机进行持续通话测试,另一个手机对64# 频点进行扫频测试。在堵城至黄冈路段重测,发现在将近黄冈时,64# 频点的信号强度已小于-100dBm,已掉话。但进入黄冈市区后,64# 频点的信号强度突然增大到-65dBm,持续约100秒后消失。基本上可以断定该同频干扰可能为附近小区的TCH频点。
4.到宾馆后对该频点继续扫频测试,信号电平依然很高,但通话却不在该频点上。第二天在黄冈大街上找到该频点信号最强的点进行定点扫频测试,同时用另一测试手机进行Idle模式测试,从系统消息中确认64# 频点在BCCH为45的HG08小区中分配给了TCH,并且在多次通话测试过程中有一次确实在64# 频点上建立通话。
5.向局方申请修改频点后干扰消除。同时由局方修改对方设备的邻区关系。
6.频点更改后在原先存在同频干扰的地点重新测试,没再发现掉话掉网现象,并且通话质量Rx_Qual<3。说明同频干扰(下行)问题已解决。
GSM系统是一个双工系统,上下行频点都有可能受到干扰。目前的路测设备都不能直接测量同频干扰,象SAFCO、ANT等设备的所谓C/I测试功能实际上测的是C/A。另外路测设备只能对下行频率(相对BTS)进行测量,对上行频率无能为力。
对于下行频点上的干扰,使用现有路测设备可以通过间接测量来确认有无同频干扰。首先在服务区内让测试手机锁定在该小区采用持续通话模式进行2~3小时路测。如果发现在某些区域接收信号较高(如大于-85dBm)而接收质量持续很低(如RxQual>4),则在该频点上存在同频干扰的概率很大。
对于上行频点的干扰可借助话统中的干扰带统计数据来判断(当时设备尚不支持)。
案例0008119
故障现象:某日培训机房发现:手机很难在BSC2下的BTS30基站接入网络。即使勉强接入,也会很快掉网。用测试手机测试基站信号,发现信号时有时无,而有信号时接收电平还比较大(-50dBm左右)。
定位过程:
1.由于是培训机房,学员做的数据很难保证正确,因此对BSC2加载标准数据(该数据已经进行过测试,保证可以打通电话)。故障依旧,因此可以排除数据问题;
2.从故障现象看,问题出在载频板的可能性比较大。更换载频板,故障依旧;
3.检查基站与话音相关的各环节:TMU、拨码开关、背板配线等,未发现问题,看来不是基站的问题;
4.然后查找BSC的问题。把BTS30基站改成BSC1下的BTS20基站,把BTS30基站的数据改成BTS20的数据(这样可以对BSC进行总体检查)。结果:电话一打就通,BSC也没问题!
5.到此一筹莫展,似乎已经没办法了。只好把BTS30基站再倒回去,上电加载以后,意外发现,手机已经可以打电话了!
6.问题似乎解决了,但是原因没有找到,继续查!仔细考虑前后情况的不同之处,BSC2和BTS30所有数据都未变过,只是后来倒回BTS30时把BTS20关了。联想到测试手机的表现: 基站信号时有时无,而有信号时接受电平还比较大(-50dBm左右),难道BTS20对BTS30有干扰?!
7.BTS20在BSC1下,检查BSC1的数据,发现BTS20的频点和BTS30的频点设得完全一样!原来,有学员把他做的BSC2数据(BTS30基站)简单地改成BTS20基站,就在BSC1上加载了,造成BTS20和BTS30基站频点一样。由于BTS30基站接了衰减器,信号远比BTS20弱,因此手机无法上网,而BTS20基站可以上网。这样很容易使人认定是BTS30基站的问题,掩盖了干扰的真相。
8.修改BTS30的频点,问题解决。
.2 邻频干扰
哪些小区不能分配邻频参见上节。
案例0003451
故障描述:在某地的优化中局方反映他们的办公室掉话较多。从话统上看数据正常,路测数据也未见异常,开始以为局方故意夸大其词。下边为该地基站分布及频率规划拓扑图。
图中红色为BCCH频点,黑色为TCH频点。
定位过程:
1.经详细测试发现掉话位置竟然有112频点电平高达-73dBm ,以为是测试错误,后经多次测试,从基站A到B,112频点始终存在,并且在有些地域达到-70dBm。手机占上111频点时,由于112频点的干扰而掉话。
2.经手机测试112频点的CGI,该频点是D3小区的BCCH频点。
3.前往基站D查看,发现D3小区天线安装在楼顶一个平台上,而离天线约8m 比天线低约4m的地方有一房子,全是玻璃结构。在靠近天线面处测试。天线发射信号约-26dBm,但靠近玻璃测试信号强度居然有-14dBm。原因是信号被玻璃全反射后产生的信号叠加造成形成二次波源反射到掉话位置。
4.建议局方更改天线安装位置,同时作为应急,修改频点:将基站A的111频点同114频点互换,将A3小区天线下倾角加大,根据实际情况将C1小区的113频点方向角调整,避免同互换后的114频点干扰。
5.经过改动后测试一切正常。基站C的113频点不会对114频点造成干扰,掉话消失。
案例0004034
故障现象:某局某地区的几个基站开通后掉话率普遍很高,忙时掉话率达到15%左右,实地测试也发现打电话很难接续。OMC无告警信息。
定位过程:
I.所有基站均在同一BSC之下。掉话发生在新基站割接之后。
II.传输质量比较稳定,对以上掉话基站也作了载频测试,每个载频都正常工作;检查数据,以及对基站相对应的32BIE端口进行测试无异常。从以上分析可以排除载频故障、BSC硬件故障、A接口电路故障、传输故障。
III.分析话统,发现上面几个基站的各个小区普遍存在较严重的干扰现象。多数小区在干扰带4或者3有统计值,个别站点的小区落在干扰带5的信道数目竟然达到7。可以肯定,上述几个小区的干扰是相当严重的。
IV.检查数据配置中以上基站的频率配置,以及相邻小区的频率配置,发现出现较多的邻频,频率规划不是很合理,尤其是这几个基站所在的地区属于新建,和周围已经开通的基站也存在干扰。
V.重新调整该地区的频点配置加载后掉话现象消除。
.3 越区覆盖导致干扰
一个设计合理的网络就是让每个小区只覆盖基站周围的区域,手机驻留(或通话)在距离最近的小区上。越区覆盖是指某小区的服务范围过大,在间隔一个以上的基站后仍有足够强的信号电平使得手机可以驻留或切入。越区覆盖是实际小区服务范围与实际服务范围严重背离的现象,带来的影响有:话务吸收不合理,干扰,掉话,拥塞,切换失败等。
案例0005164
故障现象:某GSM网络切换成功率较低,掉话率较高,通话质量差。切换成功率不足80%,掉话率超过2%。 通过查看分析话统任务数据,发现切换原因中下行电平差切换次数、上行电平差切换次数较多。而切换不成功次数中下行质量差、上行电平差次数较多。掉话原因分析表明,下行质量差的次数大大高于上行质量差的次数。OMC无告警信息。
定位过程:
1.从话统的结果来看,系统中可能存在下行干扰,也可能是覆盖不理想。
2.实际路测结果表明,市区内室外信号强度能达到-80dB以上,覆盖没有问题。但存在比较严重的越区覆盖问题,如在A基站所在楼内所用的服务小区为与其A1小区具有相同BCCH频点的B小区,而B小区位于市郊距A基站6公里处。这样,就产生两方面的问题:1、在A基站1小区覆盖范围内,B小区信号形成同频干扰,导致下行链路质量差。测试时就发现,锁住该频点时,测试手机常显示“****”。2、当选择B小区作为服务小区时,由于它的邻区只做了与它地理上有相邻关系的小区,而在A基站附近的小区没有做成它的邻区,这样当它的信号变得不可用时,它的邻区信号也不好,产生孤岛效应。就容易发生切换失败乃至掉话。经实地勘测,B小区天线挂高为50m,局方提供提供的数据为倾角5度,实际远远不到5度。
3.网络指标不良的根本原因是越区覆盖,因此解决的办法也应该对症下药,采用降低天线、调整天线俯仰角 等方式消除越区覆盖,使实际的覆盖区域与规划覆盖区域一致。由于工程安装的统筹安排,临时只能采用调整网络参数的办法来解决。采用降低B小区功率等级,并增加B小区的邻区。同时将候选小区的电平门限由10提高到15。对市区内所有小区都做过上述检查、修改之后,网络指标有了明显的改善,切换成功率上升到85%,掉话率降到1.3%。
.4 紧密复用引起干扰
容量与质量是一对矛盾。在市区由于用户总多,有时不得不采用紧密复用的频率规划技术以满足容量的需要,这实际上就是牺牲一部分的质量来换取容量的增加。
在一些基站布局不合理的地方,采用紧密复用技术后容易导致同邻频的碰撞。
案例0017397
故障现象:某本地网的大桥上跳频干扰严重,通话断断续续,此本地网采用1*3跳频方式。无任何告警。
定位过程:
1.大河的周边分布有多个基站,在大桥上的信号很杂乱,这样在采用跳频的时候很容意造成跳频干扰。
2.首先,调整天线,使大桥上有一个主小区,并调整其它小区的天线和发射功率,减少他们到达大桥上的信号强度,再进行测试发现干扰有所改善,但由于周围太开阔,到达这里的信号接受电平都很高,跳频干扰仍然无法得以控制。最后修改了频率计划,采用A+B跳频方案,即一些小区采用1*3跳频方式,一些小区采用1*1跳频,1*3跳频的干扰发生在同向小区间,而1*1跳频使干扰平均化,当在局部地方采用混合方式时,有利于干扰的分散。而从实际的测试结果来看,通话质量明显得以改善。
.4 直放站干扰
直放站是我们永远的痛,华为不生产直放站,但直放站确实有一些方便性,因而局方经常会自行采用。但由于直放站的生产厂家众多,质量参差不齐,直放站也是干扰的主要来源。
案例0017086
故障现象:某本地网用户投诉从某天开始在某一地区用户无法占用信道进行通话,或占用信道后杂音很大,而此时手机的信号很强。该地区共有两个定向基站,均为BTS30基站,第一小区的天线方位角均为正北方向,基站版本为05.0529,在用户投诉之前该地区基站运行正常,网络指标均符合要求。BSC和MSC均为华为设备,此两个基站均采用星型连接。问题出现后从话统指标看,此两个基站的话务量明显减小,并且此两个基站分别在第一小区和第三小区话务量减小特别明显,通话信道的信号很强,但话音质量很差。在话统中可以看到这四个小区的干扰带处于三、四、五级,基本上95%的信道被干扰,其它下去也有不同程度的干扰。用户对此反映特别强烈。OMC无任何告警信息。
定位过程:
1.从用户反馈看,可能原因为:1、传输存在问题,导致误码很大产生此现象;2、天馈部分存在问题,导致该问题的产生;3、TMU板故障导致该问题产生;4、可能存在内部或外来干扰,导致该问题产生。
2.从话统台看,可能原因为:1、该地区正北偏西方向可能有很强的上行干扰信号,导致此两个基站的一、二、三小区存在不同程度干扰,其中一、三小区尤为严重;
3.通过现场实际拨测发现,在基站覆盖的一、三小区范围内,很难打通电话,即使打通电话,话音质量很差,声音断续严重,同时伴有强烈的干扰。如果在该地区用手机拨打固定电话,固定电话很难听清手机声音,而与此相反,手机听固定电话的声音很清楚,这也证实了前面的分析,可能是因为来自外部的干扰造成该现象的出现,或是因为天线存在驻波问题导致该现象出现。(从这一点可以判断干扰仅存在于上行链路)
4.现场用天馈分析仪进行测试,没有发现任何基站本身的问题,更换TMU板现象依旧。于是向局方询问是否在该基站附近有新建的微波站、直放站等设备,他们表示他们没有建,于是经过多方了解,得知移动公司在该地区新建一个直放站,正好直放站的位置在我司两个基站的正北偏西方向大约有两公里的地方,而且他们开通的时间也正好是我司基站出现问题的时间;经过局方与移动局的多方交涉,最后移动局派人与我司工程师一起去现场测试,发现只要将移动局的直放站关闭,则我司的基站马上恢复正常,干扰带也恢复正常,打电话也正常,相反,将移动局的直放站打开,我司基站马上会出现无法打通电话的现象,或打通后干扰很大。将两种不同情况下的有关干扰带的话统取下来,交给移动局看,他们也认可了我们的观点,最后在与移动局的协调下,该问题得到解决。