吳月文，林劍領(lǐng)

（1.中國鐵塔溫州市分公司，浙江 溫州 325000；2.中國移動(dòng)溫州分公司，浙江 溫州 325000）

0 引 言

2014年7月，為避免三家通信運(yùn)營商重復(fù)通信基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和投資，造成國有資產(chǎn)的浪費(fèi)，三家運(yùn)營商出資成立了中國鐵塔股份有限公司（以下簡稱中國鐵塔）。中國鐵塔的成立大大的減少了重復(fù)投資，經(jīng)過近四年的建設(shè)運(yùn)營，通信基站的共享率從成立之初的8%提升到80%以上，三家運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)覆蓋從深度和廣度上都得到了大幅的提升。同時(shí)，隨著共享率的提升，不同網(wǎng)絡(luò)制式的天線掛載在數(shù)量及空間有限的平臺(tái)及抱桿上，因此引起的系統(tǒng)間干擾情況日益嚴(yán)重，從之初的1%以上迅速提升到10%，嚴(yán)重的影響到了普通用戶的使用體驗(yàn)。如何有效的解決不同運(yùn)營商的系統(tǒng)間干擾，同時(shí)為即將到來的5G建設(shè)積累經(jīng)驗(yàn)成為當(dāng)前中國鐵塔和三家運(yùn)營商急需解決的問題。

1 系統(tǒng)干擾簡介

隨著移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)推進(jìn)，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜度逐步提升，網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)的各種各樣的信號(hào)源越來越多。當(dāng)這些非網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的信號(hào)落入運(yùn)營商通信制式的接收帶內(nèi)時(shí)，就會(huì)造成網(wǎng)絡(luò)的上行干擾，因此出現(xiàn)了用戶無法接入、速率低、感知差等大量的網(wǎng)絡(luò)性能下降的網(wǎng)絡(luò)問題。系統(tǒng)間的上行干擾，即eNodeB（Long Term Evolution，LTE，長期演進(jìn)節(jié)點(diǎn)）所接受到的所有非期望的電磁信號(hào)，包括系統(tǒng)內(nèi)干擾，系統(tǒng)外干擾等，其中系統(tǒng)內(nèi)干擾包括幀失步干擾，超遠(yuǎn)干擾，鄰區(qū)UE干擾等；系統(tǒng)外干擾包括雜散干擾、阻塞干擾、互調(diào)干擾、其他干擾等。

雜散干擾（如圖1所示），是指干擾源在被干擾接收機(jī)工作頻段產(chǎn)生的加性干擾，包括干擾源的帶外功率泄漏、放大的噪底、發(fā)射諧波產(chǎn)物等等，使被干擾接收機(jī)的信噪比惡化。由發(fā)射機(jī)產(chǎn)生，包括功放產(chǎn)生和放大的熱噪聲，功放工作產(chǎn)生的諧波產(chǎn)物，混頻器產(chǎn)生的雜散信號(hào)等。

圖1 雜散干擾示意

阻塞干擾（如圖2所示），接收機(jī)通常工作在線性區(qū)，當(dāng)有一個(gè)強(qiáng)干擾信號(hào)進(jìn)入接收機(jī)時(shí)，接收機(jī)會(huì)工作在非線性狀態(tài)下活嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致接收機(jī)飽和。一般指接收帶外的強(qiáng)干擾信號(hào)，會(huì)引起接收機(jī)飽和，導(dǎo)致增益下降；也會(huì)與本振信號(hào)混頻后產(chǎn)生落在中頻的干擾；還會(huì)由于接收機(jī)的帶外抑制度有限而直接造成干擾。

圖2 阻塞干擾示意圖

互調(diào)干擾（如圖3所示），分為發(fā)射互調(diào)和接收互調(diào)兩種。其中發(fā)射互調(diào)是指當(dāng)多個(gè)信號(hào)同時(shí)進(jìn)入發(fā)射機(jī)后的非線性電路，產(chǎn)生互調(diào)產(chǎn)物，并且落在被干擾接收機(jī)有用頻帶內(nèi)造成的干擾；接收互調(diào)是指當(dāng)多個(gè)信號(hào)同時(shí)進(jìn)入接收機(jī)時(shí)，在接收機(jī)前端非線性電路作用下產(chǎn)生互調(diào)產(chǎn)物，互調(diào)產(chǎn)物頻率落入接收機(jī)有用頻帶內(nèi)造成的干擾。一般情況下由于無源器件長期工作出現(xiàn)性能下降，或本身互調(diào)抑制指標(biāo)差等導(dǎo)致產(chǎn)生互調(diào)干擾的現(xiàn)象在現(xiàn)網(wǎng)比較普遍?，F(xiàn)網(wǎng)干擾排查時(shí)，多發(fā)現(xiàn)天線性能差，天饋接頭存在工程質(zhì)量問題等，是產(chǎn)生互調(diào)的主要原因?；フ{(diào)產(chǎn)物有三階，五階，七階等按階數(shù)排列的信號(hào)，三階互調(diào)產(chǎn)物如圖3所示，兩個(gè)信號(hào)的組合頻率2f1-f2，2f2-f1等將可能落入接收機(jī)帶內(nèi)，形成干擾。五階和七階互調(diào)產(chǎn)物相對(duì)三階信號(hào)強(qiáng)度弱很多（20 dB以上），只有在兩系統(tǒng)間隔離度不滿足干擾隔離度要求時(shí)才會(huì)對(duì)被干擾系統(tǒng)產(chǎn)生影響。抑制互調(diào)主要通過更換互調(diào)抑制指標(biāo)好的無源器件、提高工程天饋工程質(zhì)量、增加互調(diào)干擾源與被干擾設(shè)備之間的隔離度。

2 干擾排查方法及解決方案

通信技術(shù)從2G，3G到4G的不斷演進(jìn)，國家為三家運(yùn)營商分配了不同的頻段，特別是4G頻段的分配均為相鄰頻段，如表1所示。

經(jīng)過分析，中國移動(dòng)的1.8G的4G頻段和中國聯(lián)通、中國電信的1.8G 4G頻段存在較為嚴(yán)重的系統(tǒng)間干擾[1]。對(duì)溫州鐵塔近11 000個(gè)共站基站進(jìn)行取數(shù)分析，其中存在干擾的站點(diǎn)約900多個(gè)，異系統(tǒng)的共站干擾占比8.2%。為更好的分析原因，解決通信運(yùn)營商系統(tǒng)間干擾，制定以下系統(tǒng)干擾排查方法：

圖3 互調(diào)干擾示意

表1 運(yùn)營商4G頻段分布

（1）通過系統(tǒng)或MR發(fā)現(xiàn)干擾小區(qū)。

（2）判斷高干擾小區(qū)中是否存在地理集中的特點(diǎn)。

（3）對(duì)于有地理集中特點(diǎn)的干擾小區(qū)挑選其中干擾較強(qiáng)的1-2個(gè)小區(qū)進(jìn)行反向頻譜分析和0-99RB干擾分布分析，對(duì)于無地理集中特性的小區(qū)分別進(jìn)行反向頻譜分析和0-99RB干擾分布分析。

（4）根據(jù)反向頻譜結(jié)果和0-99RB干擾分布情況初步判斷干擾源類別，然后按初步判斷結(jié)果分別進(jìn)行進(jìn)一步干擾排查定位。

經(jīng)過幾個(gè)月的現(xiàn)場(chǎng)排查分析，發(fā)現(xiàn)異系統(tǒng)的干擾較為嚴(yán)重占比30%以上，主要場(chǎng)景如下：美化水桶，美化柵欄，美化天線，美化空調(diào)等?，F(xiàn)場(chǎng)的干擾原因主要為電信和移動(dòng)的天線設(shè)備水平或垂直隔離度不夠[2]。根據(jù)工信部的規(guī)范，電信FDD和移動(dòng)F頻段，水平隔離度＞4 m，垂直隔離度＞0.2 m（浙江移動(dòng)最新要求＞0.5 m，有條件站點(diǎn)按1米標(biāo)準(zhǔn)）。

3 異系統(tǒng)干擾解決方案

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的排查情況確定為電信FDD（Frequency Division Duplexing，頻分雙工）、聯(lián)通FDD與移動(dòng)F頻段存在阻塞干擾或雜散干擾，其反向頻譜圖時(shí)域特征與系統(tǒng)內(nèi)干擾特征相同，頻域上顯示為低頻從高到低趨勢(shì)的斜坡狀干擾（如圖4、圖5所示）。進(jìn)一步定位及干擾問題解決方案：上小區(qū)天面排查，檢查多家運(yùn)營商天線或天饋隔離度是否不足，進(jìn)行整改[3]。

圖4 電信、移動(dòng)干擾反向頻譜波形圖

圖5 聯(lián)通、移動(dòng)干擾反向頻譜波形圖

以上帶寬為20 MHz，時(shí)域采樣間隔為0.043 4 us， 頻域采樣間隔為15 kHz。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的情況制定解決方案。

3.1 直接調(diào)整

現(xiàn)場(chǎng)具備條件，通過協(xié)調(diào)運(yùn)營商調(diào)整天線的位置，使得水平和垂直的隔離度達(dá)到規(guī)定的要求。

3.2 新增濾波器

現(xiàn)場(chǎng)不具備直接調(diào)整天線位置的條件的，在天線之間增加特定的濾波器，可有效減少系統(tǒng)間的干擾。

3.3 新增平臺(tái)

通過增加抱桿（平臺(tái)）、靈動(dòng)抱箍、錯(cuò)層隔離、加Y型抱桿（如圖6所示）等方式消除干擾，其中Y型抱桿是一種比較創(chuàng)新的方案，重點(diǎn)介紹如下：通過對(duì)天線支架進(jìn)行改造，抱桿改造為Y型，抱桿夾角120度，解決方位角調(diào)整問題，同時(shí)2根3 m長的抱桿錯(cuò)開安裝，可達(dá)3.5～4 m的垂直安裝空間，改造圖如圖7所示。

圖6 Y型支架示意圖

圖7 天線支架平面布置改造圖

3.4 塔桅改造

將無法直接調(diào)整和增加抱桿解決的樓面美化塔型改造為樓面抱桿。部分樓面美化負(fù)荷已滿，無法通過新增平臺(tái)等方式實(shí)現(xiàn)錯(cuò)層隔離，只能通過塔桅整體拆除改造，如圖8所示案例。

圖8 塔桅改造案例

4 效果及指導(dǎo)意義

通過以上方案的逐步實(shí)施推進(jìn)，已基本解決現(xiàn)網(wǎng)異系統(tǒng)的干擾問題。

隨著2018年12月份備受關(guān)注的中國5G頻譜資源分配方案最終公布，中國電信獲得3.4～3.5 GHz 的100 MHz帶寬；中國聯(lián)通獲得3.5～3.6 GHz的100 MHz帶寬；中國移動(dòng)獲得2 515～2 675 MHz的160 MHz帶寬及4.8～4.9 GHz的100 MHz帶寬。三大運(yùn)營商在5G中低頻段的頻譜資源格局已經(jīng)形成。通信建設(shè)正式進(jìn)入5G建設(shè)階段。

目前主流的5G實(shí)驗(yàn)網(wǎng)模式為SA（Standalone，獨(dú)立組網(wǎng)），NSA（Non-Standalone，非獨(dú)立組網(wǎng)），因資金受限，三家運(yùn)營商普遍采用非獨(dú)立組網(wǎng)的方式建設(shè)實(shí)驗(yàn)網(wǎng)。

現(xiàn)網(wǎng)的通信基站已普遍處于天線滿負(fù)荷的狀態(tài)，5G的非獨(dú)立組網(wǎng)勢(shì)必會(huì)進(jìn)一步加劇異系統(tǒng)之間的干擾，本文解決異系統(tǒng)干擾的方案能給予5G實(shí)驗(yàn)網(wǎng)以指導(dǎo)和借鑒意義。