【摘要】城中村區(qū)域私裝信號放大器現(xiàn)象普遍,這些放大器由于質(zhì)量不合格,對網(wǎng)絡性能造成很大影響。本文分析研究了移頻和PRB閉塞兩種干擾規(guī)避技術(shù),通過實施驗證對方案的效果進行評估,為干擾優(yōu)化處理提供了一個新思路。
【關鍵詞】LTE網(wǎng)絡;干擾;移頻;PRB閉塞
中圖分類號:TN929? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼:A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? DOI:10.12246/j.issn.1673-0348.2021.18.006
1. 研究背景與價值
目前北京LTE網(wǎng)絡干擾整體形勢嚴峻,外部干擾和未知干擾占總干擾小區(qū)的87.4%左右。數(shù)量巨大的干擾源對網(wǎng)絡質(zhì)量產(chǎn)生了很大的影響,嚴重影響了電信網(wǎng)絡服務水平。
針對單個基站的外部干擾,可以采取現(xiàn)場掃頻排查的方法解決,但是隨著干擾源的增多,特別是城中村等場景的成片干擾,排查困難較大且投入大收益小。通過對基站設備及頻譜分析,采用移頻和PRB閉塞的優(yōu)化方法,可以達到規(guī)避干擾的目的,大大減少人力物力成本,經(jīng)實施驗證改善效果明顯,可以在一些干擾嚴重區(qū)域進行推廣。
2. 干擾原理及分類
所有網(wǎng)絡上存在的影響通信系統(tǒng)正常工作的信號、不是通信系統(tǒng)需要的信號均為干擾。通常將出現(xiàn)在接收帶內(nèi)但不影響系統(tǒng)正常工作的非系統(tǒng)內(nèi)部信號也作為干擾。
LTE網(wǎng)絡干擾分為系統(tǒng)內(nèi)部干擾和系統(tǒng)外部干擾,系統(tǒng)內(nèi)部干擾包括同頻干擾和異頻干擾,外部干擾通常指系統(tǒng)間干擾及其他隨機干擾。根據(jù)產(chǎn)生的原理不同,外部干擾可分為雜散干擾、阻塞干擾、互調(diào)/諧波干擾、屏蔽器干擾、私裝直放站干擾、無線系統(tǒng)非法占用干擾等類型。
3. 干擾定界及影響
LTE干擾定界根據(jù)時頻域特征進行匹配,系統(tǒng)內(nèi)干擾時域呈現(xiàn)與業(yè)務量強相關,系統(tǒng)外干擾時域呈現(xiàn)與業(yè)務量不相關,系統(tǒng)間干擾可通過去激活干擾系統(tǒng)小區(qū)確認,外部干擾需區(qū)域性分析后現(xiàn)場掃頻定位。如表1。
干擾是影響網(wǎng)絡質(zhì)量的關鍵因素之一。隨著網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)和頻率分配日益復雜,網(wǎng)絡中同時會出現(xiàn)多類信號,當非服務信號落入LTE的接收帶內(nèi)時,就會造成上行干擾,最直接的影響就是上行覆蓋,對通話質(zhì)量、接通、掉話、切換及網(wǎng)絡覆蓋、容量均會造成影響。
4. 干擾優(yōu)化方案
4.1 移頻方案
移頻優(yōu)化方案通過對干擾小區(qū)進行FFT頻譜掃描,確定合法頻段內(nèi)是否有足夠可用的無干擾頻段(要求5M及以上帶寬),若滿足條件則進行移頻操作規(guī)避干擾,該方案降低小區(qū)干擾明顯,實驗對比可降低干擾9dB左右,但對小區(qū)容量影響很大,增加網(wǎng)絡復雜度。
4.1.1 移頻方案說明
FFT在線頻譜掃描頻段1734.80-1785.11,其中1734.80-1780.08全段均存在干擾,可確定為外部干擾,1780-1785頻段整體無干擾,頻寬滿足≥5M,可移頻至該頻段來規(guī)避干擾。
4.1.2 移頻方案驗證
問題分析。根據(jù)篩選條件,選取金谷大廈搬遷基站在線頻譜掃描,金谷大廈搬遷1小區(qū)平均FFT_VALUE為-102.54dBm左右,金谷大廈搬遷2小區(qū)平均FFT_VALUE為-111.13dBm左右。近一周話統(tǒng)金谷大廈搬遷1最大PRB利用率45.55%,金谷大廈搬遷2小區(qū)最大PRB利用率27.77%,移頻后帶寬保留1/3,對應PRB利用率增加3倍左右。
FFT頻譜掃描結(jié)果如下表:(掃描時長5分鐘)
解決方案。經(jīng)分析金谷大廈搬遷_1、2小區(qū)幾乎為全頻段干擾,只有頻段末尾較為純凈,現(xiàn)網(wǎng)配置頻段1765-1780,帶寬15M。建議移頻至1780-1785頻段,帶寬5M。考慮到移頻后小區(qū)容量犧牲2/3,修改移頻小區(qū)切換策略為易出難進,盡量避免操作小區(qū)出現(xiàn)擁塞。
2)外場測試評估
移頻前后RSRP無明顯變化,SINR明顯提升,切換明顯發(fā)生變化,路測指標如下:
4.2 閉塞PRB方案
閉塞PRB方案是通過對干擾小區(qū)所有PRB進行分析,針對高干擾PRB進行閉塞,以降低干擾小區(qū)的整體干擾水平。該方案降低小區(qū)干擾幅度有限,實驗對比可降低干擾約3dB左右(閉塞PRB10個以內(nèi)),對小區(qū)容量有一定影響,實現(xiàn)較為簡單。
使用環(huán)境:干擾只分布于部分PRB,高干擾PRB占比較小。
篩選條件:4G干擾小區(qū)高于干擾門限且接近干擾門限(暫定高于干擾門限在3dB以內(nèi)),自忙時平均下行PRB利用率小于30%。
4.2.1 閉塞PRB說明
篩選全網(wǎng)輕干擾小區(qū),7天自忙時平均PRB利用率小于30%為候選小區(qū),分析候選小區(qū)是否部分RB高干擾,根據(jù)高干擾PRB數(shù)量衡量是否可通過閉塞PRB降低干擾小區(qū)整體干擾水平。因PUCCH占用RB是以中心頻點為中心,對稱分布在LTE可用帶寬的左右最兩邊,故該方案需避開中間和兩端PUCCH的各5個RB。
4.2.2 閉塞PRB驗證
問題分析:開啟PRB干擾采集,選取高干擾小區(qū)(平均PRB干擾水平大于-113dBM/RB,排除0~4以及95~99號RB)制作全頻段干擾曲線。朝陽老君堂中路西_1小區(qū)從頻譜圖看干擾與業(yè)務量不相關,所有PRB從高到低呈下降趨勢,第17個PRB干擾最高,達到-78dBm。
解決方案:朝陽老君堂中路西_1小區(qū)整體干擾很高,部分PRB存在尖峰干擾情況,可通過閉塞14-20PRB規(guī)避尖峰干擾,降低整個小區(qū)干擾水平。
實施效果:后臺指標總體評估,朝陽老君堂中路西_1小區(qū)閉塞PRB后“系統(tǒng)上行每PRB平均干擾噪聲”改善0.43(dBm),整體損益評價為3.31。
評估情況如下表:
5. 經(jīng)驗總結(jié)
針對由于外部干擾引起的成片干擾,采用移頻方案可以有效規(guī)避干擾,提升效果較為明顯,但其代價是犧牲小區(qū)帶寬和容量,同時增加了網(wǎng)絡的復雜性,此方案只適用于小區(qū)負荷不高、可用頻段內(nèi)有無干擾頻段(帶寬大于等于5M)。閉塞PRB是通過對干擾小區(qū)PRB進行分析,閉塞部分高干擾PRB,只適用于部分PRB存在干擾的情況,相比移頻方案容量犧牲更小,不會增加網(wǎng)絡復雜度,但提升效果有限。對于兩種方案,閉塞PRB更適合現(xiàn)網(wǎng)操作,既能改善干擾指標,又不會對現(xiàn)網(wǎng)造成很大影響。
參考文獻:
[1]4G無線網(wǎng)絡原理及優(yōu)化/張國守等編著.北京:清華大學出版社,2017.(160-164)
[2]探討移動通信網(wǎng)絡干擾與處理方法[J].楊旭,唐偉俠.通訊世界.2017(18)
[3]移動網(wǎng)絡外部干擾排查分析[J].王明理.通訊世界.2020,27(01)
作者簡介:閆志剛,碩士研究生,工程師,現(xiàn)就職于中國電信北京公司,研究方向:移動網(wǎng)絡的規(guī)劃與優(yōu)化。