GSM干擾及掃頻儀使用解析課件

1、GSM干擾及掃頻儀使用主講人 周全GSM干擾及掃頻儀使用主講人 周全掃頻的意義 在移動通信從第二代向第三代過渡的今天，新技術(shù)不斷得到應用，新的移動網(wǎng)絡運營商日益發(fā)展，射頻資源日趨緊張，各種潛在的干擾源正以驚人的速度不斷產(chǎn)生。各運營商頻率復用度不斷增加、網(wǎng)絡配置參數(shù)設定不當、發(fā)信機自身設置問題、直放站自激、空間內(nèi)各種雜亂的信號等，這些干擾的存在給我們網(wǎng)絡的正常運行帶來了一定的不良影響。 移動通信系統(tǒng)的干擾是影響無線網(wǎng)絡掉話率、分配失敗率等系統(tǒng)指標的重要因素之一。它不僅影響了我們網(wǎng)絡的正常運行，而且影響了用戶的通話質(zhì)量，是用戶申告的主要原因之。因此，必須對不同的干擾進行分析，找到行之有效的方法降低

2、干擾。掃頻的意義 在移動通信從第二代向第三代過渡的今天，干擾對網(wǎng)絡的影響手機用戶體驗1）通話時經(jīng)常聽不到對方的話音，背景噪音大。2）在起呼時經(jīng)常在聽到“嘟、嘟、嘟”后就掉線。3）通話過程中經(jīng)常有斷續(xù)感，經(jīng)常掉話。話統(tǒng)上看1）有高達45級干擾帶出現(xiàn)，且統(tǒng)計值大于1。2）擁塞率高（由于SDCCH信道被干擾，導致立即指配或TCH指配失?。?。3）掉話率遠高于其它小區(qū)。4）切換成功率低。干擾對網(wǎng)絡的影響手機用戶體驗干擾對網(wǎng)絡的影響測試時會發(fā)現(xiàn)1）切換困難。2）信號高電平，低質(zhì)量。跟蹤Abis接口信令會發(fā)現(xiàn)：1）誤碼率高于其它小區(qū)。干擾對網(wǎng)絡的影響測試時會發(fā)現(xiàn)干擾的分類按干擾來源分類1）網(wǎng)內(nèi)干擾 2）網(wǎng)外

3、干擾干擾的分類按干擾來源分類干擾的分類按頻段分類1）上行干擾 定義為干擾信號在移動網(wǎng)絡上行頻段，外界射頻干擾源對基站產(chǎn)生的干擾。上行干擾會造成基站覆蓋范圍的降低。手機在無上行干擾的條件下，基站能夠接收較遠處手機信號；當上行干擾出現(xiàn)時，手機信號需強于干擾信號，才能與基站進行聯(lián)絡，因此，手機必須離基站更近。2）下行干擾 下行干擾是指干擾源所發(fā)干擾信號在移動網(wǎng)絡下行頻段，手機接收到干擾信號，無法區(qū)分正?；拘盘?，使手機與基站聯(lián)絡中斷，造成掉話或無法分配信道。干擾的分類按頻段分類GSM工作頻段GSM通信系統(tǒng)采用900MHz與1800MHz頻段。相鄰兩頻道間隔為200kHz。900的工作頻段為：上行：8

4、90915 MHz下行：935960 MHz1800的工作頻段為：上行：17101785 MHz下行：18051880 MHzGSM工作頻段GSM通信系統(tǒng)采用900MHz與1800MHz產(chǎn)生干擾的原因基站自身問題，硬件故障 基站設備在生產(chǎn)和使用過程中性能下降，可能會故障導致信號自激，如TRX、CDU和分路器，其模塊中使用了有源發(fā)大器，出故障時容易引起自激；特別是天饋線設備，在室外風吹雨淋，容易老化造成傳輸指標下降從而引起互調(diào)干擾，使基站上行干擾增大。 互調(diào)干擾當兩個以上不同頻率信號作用于一非線性電路時，將互相調(diào)制產(chǎn)生新頻率的信號輸出。如果該頻率正好落在接收機工作信道帶寬內(nèi)，則構(gòu)成對該接收機的干

5、擾，成為互調(diào)干擾，天線、饋管等無源設備容易產(chǎn)生無源互調(diào)干擾。產(chǎn)生干擾的原因基站自身問題，硬件故障產(chǎn)生干擾的原因頻率規(guī)劃不當引起內(nèi)網(wǎng)干擾 移動通信蜂窩系統(tǒng)采用頻率復用方式，以提高頻率利用率。這雖然增加系統(tǒng)的容量，但同時也增加系統(tǒng)的干擾程度。一旦頻率規(guī)劃不當會引起系統(tǒng)內(nèi)干擾，主要包括同頻干擾與鄰頻干擾。 內(nèi)網(wǎng)干擾通常影響GSM下行，造成下行干擾。外網(wǎng)雜亂信號引起外網(wǎng)干擾 空中的各種雜亂或非法的無線信號落在GSM工作頻段內(nèi)，造成干擾，引起原因復雜。 外網(wǎng)干擾通常影響GSM上行，造成上行干擾。產(chǎn)生干擾的原因頻率規(guī)劃不當引起內(nèi)網(wǎng)干擾外網(wǎng)干擾源干擾源的分類1）自然噪聲：大氣噪聲2）人為噪聲汽車或其它發(fā)動機

6、點火系統(tǒng)的干擾通信電子干擾電力線干擾工業(yè)、科研、醫(yī)療及家用電器設備的干擾外網(wǎng)干擾源干擾源的分類對通信系統(tǒng)影響較大的外網(wǎng)干擾源直放站 直放站產(chǎn)生干擾的原因是空間的白噪聲和直放站自身的噪聲經(jīng)過放大后，通過上行鏈路連同手機信號一同到達基站接收端造成對基站的上行干擾。一般正規(guī)直放站廠家在安裝直放站時考慮到這個問題，要對直放站上行噪聲底部電平進行調(diào)整，并且選擇適當?shù)氖┲餍^(qū)，以減少對基站系統(tǒng)的上行干擾。非法直放站并不考慮該問題，因此會對周圍基站造成較強的上行干擾 對于采用寬頻帶非線性放大器的直放站，其互調(diào)指標遠遠大于協(xié)議要求。如果功率開得比較大，其互調(diào)分量很大，非常容易對附近的基站形成干擾。對通信系統(tǒng)影

7、響較大的外網(wǎng)干擾源直放站對通信系統(tǒng)影響較大的外網(wǎng)干擾源直放站 由于直放站引起的上行干擾統(tǒng)計上的規(guī)律為：與話務量無關(guān)，只要直放站工作，干擾統(tǒng)計24小時高。對通信系統(tǒng)影響較大的外網(wǎng)干擾源直放站對通信系統(tǒng)影響較大的外網(wǎng)干擾源干擾機 干擾機干擾是出于特殊目的，為阻斷移動通信信號而采取的一種干擾方法，目前發(fā)現(xiàn)的主要應用于會議保密，也發(fā)現(xiàn)個別加油站為阻止司機在加油站內(nèi)打手機而安裝的干擾機。 干擾機造成的干擾極其強大，使掉話次數(shù)成倍增長，用戶明顯感覺通話存在問題，對移動通信網(wǎng)絡的影響非常大。對通信系統(tǒng)影響較大的外網(wǎng)干擾源干擾機對通信系統(tǒng)影響較大的外網(wǎng)干擾源不同網(wǎng)絡之間的信號干擾 各個移動通信網(wǎng)絡之間由于硬件

8、故障、參數(shù)設置不當、天線隔離度不夠等問題，會互相產(chǎn)生信號干擾。阻塞干擾 任何接收機都有一定的接收動態(tài)范圍，當頻帶外干擾信號強到一定程度，接收功率超過接收動態(tài)允許的最大功率電平時，會導致接收機飽和阻塞，從而影響系統(tǒng)的接收性能，這類干擾稱為阻塞干擾。阻塞會導致接收機無法正常工作，長時間的阻塞還可能造成接收機的永久性性能下降。對通信系統(tǒng)影響較大的外網(wǎng)干擾源不同網(wǎng)絡之間的信號干擾對通信系統(tǒng)影響較大的外網(wǎng)干擾源不同網(wǎng)絡之間的信號干擾雜散干擾 由于發(fā)射濾波器的滾降特性，導致總存在一定的帶外輻射，這就是我們通常所稱的發(fā)射雜散。由于發(fā)射雜散產(chǎn)生的干擾稱為雜散干擾。對通信系統(tǒng)影響較大的外網(wǎng)干擾源不同網(wǎng)絡之間的信

9、號干擾對通信系統(tǒng)影響較大的外網(wǎng)干擾源其他通信系統(tǒng)或民用工業(yè)設備 包括雷達站、模擬基站、電視塔、地面衛(wèi)星站等大功率無線發(fā)射設備，分米波雷達，使用的頻率與GSM相同或相近，其帶外雜散比較大，也很容易對附近的基站造成干擾；模擬移動基站使用的頻段與GSM頻段有一段重合，根據(jù)國家的要求，模擬基站應該退出GSM頻段，但實際上，有些地方?jīng)]有完全退掉，當GSM選擇與其相同的頻點時，就會受到模擬基站的干擾。 民用和工業(yè)生產(chǎn)中無線設備在不斷增多，導致GSM工作頻段內(nèi)可能出現(xiàn)的雜亂信號也在增多，該類干擾將逐漸增加，在網(wǎng)絡優(yōu)化中處理上行干擾時應該值得重視。對通信系統(tǒng)影響較大的外網(wǎng)干擾源其他通信系統(tǒng)或民用工業(yè)設備判斷干

10、擾的來源硬件問題引起的干擾 干擾統(tǒng)計異常，高于正常值，且異常與話務量密切相關(guān)，在話務量變高時，干擾程度也隨之增大，則可為判斷基站自身問題及天饋線問題，應檢查更換設備內(nèi)網(wǎng)問題引起的干擾 先檢查該小區(qū)及其周圍小區(qū)的頻率規(guī)劃，搞清楚基站位置分布以及各小區(qū)的方位角，畫出拓撲圖，并標明BCCH/TCH頻點、BSIC，根據(jù)準確的頻率規(guī)劃拓撲圖，一般就已經(jīng)可以推斷是否存在的同頻、鄰頻干擾了。外網(wǎng)信號引起的干擾 排除以上兩種可能則基本確定為外網(wǎng)干擾，安排掃頻。判斷干擾的來源硬件問題引起的干擾查找外網(wǎng)干擾源干擾掃頻工具頻譜儀 頻譜儀一個高性能的寬帶信號接收機，可以顯示接收信號的頻譜，是現(xiàn)場測試蜂窩小區(qū)基站最佳的

11、射頻測試儀，不同的型號的頻譜儀有不同接收頻段和接收靈敏度。1）輸入頻率：頻譜儀可以接收到的頻率范圍，該指標決定可以測試到的干擾信號的頻率范圍；2）靈敏度：一般把信號帶寬為1HZ的最小接收電平定義為頻譜儀的接收靈敏度查找外網(wǎng)干擾源干擾掃頻工具查找外網(wǎng)干擾源干擾掃頻工具頻譜儀3）接收信號分辨帶寬（RBW）：即頻譜儀可以分辨的最小信號帶寬，該參數(shù)設置越小，儀器的接收靈敏度越高，即儀器本身噪聲越低；4）視頻濾波帶寬（VBW）：是指頻譜儀混頻后中頻濾波器帶寬，帶寬越窄，曲線越平滑；5）中心頻率：指當前頻譜儀的可測試頻譜的中心頻率；6）帶寬（SPAN）：指當前頻譜儀的可測試的頻譜寬度查找外網(wǎng)干擾源干擾掃頻

12、工具查找外網(wǎng)干擾源干擾掃頻工具全向天線 全向天線在各個方向上都均勻接受發(fā)射，無明顯方向性，覆蓋范圍大。定向天線 定向天線的方向性強，增益高，搜索的能力強，用于干擾源的搜索，最好使用寬頻帶的對數(shù)周期天線，這種天線的頻帶寬，增益高，方向性強。 常見的八木天線查找外網(wǎng)干擾源干擾掃頻工具查找外網(wǎng)干擾源干擾掃頻工具望遠鏡 主要用于在高處查看無線環(huán)境與查找干擾源。查找外網(wǎng)干擾源干擾掃頻工具查找外網(wǎng)干擾源干擾源搜索方法三點法：1）在受干擾的小區(qū)內(nèi)，選擇一個較高的不受其他建筑物阻擋的測試點，測試點高度基本上與受干擾基站高度可比擬。2）設置好頻譜儀，接好定向天線。3）使得天線的波束指向正前方，且垂直極化放置，一

13、邊慢慢轉(zhuǎn)動天線，一邊觀察頻譜儀信號變化，一當有異常信號出現(xiàn)時，就立即固定天線方位，慢慢改變天線的仰角，使得接收信號強度最大。查找外網(wǎng)干擾源干擾源搜索方法查找外網(wǎng)干擾源干擾源搜索方法4）仔細分析信號頻譜分布，確認是干擾信號，記錄信號強度和定向天線波束的方位角和俯仰角。5）3個點全部采用此方式，3個點指向干擾信號最強的方向交匯點即可認為是干擾源所在區(qū)域，然后到確認地點進行進一步詳細測試，以發(fā)現(xiàn)干擾源。查找外網(wǎng)干擾源干擾源搜索方法案例天線性能下降引起干擾 故障現(xiàn)象：某縣城中某個基站，配置為S4/4/4，基站類型為BTS20基站?；拘^(qū)TCH性能測量話統(tǒng)中干擾達到5級，OMC無任何告警信息。 干擾定

14、位過程：1）對存在問題的小區(qū)登記24小時的干擾帶統(tǒng)計任務，發(fā)現(xiàn)干擾帶5主要在白天出現(xiàn)，凌晨幾乎沒有。2）凌晨打開所有基站的空閑BURST發(fā)送，發(fā)現(xiàn)這些小區(qū)干擾帶在凌晨也出現(xiàn)了。停止發(fā)送后干擾帶又消失了。這一現(xiàn)象可以判斷，干擾來自系統(tǒng)內(nèi)，與其它通信設備無關(guān)。3） 干擾出現(xiàn)之前沒有調(diào)整過網(wǎng)上的頻率及其它如何數(shù)據(jù)，因此出現(xiàn)的干擾也與頻率規(guī)劃無關(guān)。案例天線性能下降引起干擾案例天線性能下降引起干擾4）在白天話務高峰時用頻譜儀觀察CDU的RXM測試口，可以看到強烈的寬帶干擾和底噪抬高現(xiàn)象，并且不穩(wěn)定。5） 首先逐個更換該基站所有單板（TRX、CDU、FPU、HPA、電源板），干擾一直存在。說明干擾與單板無

15、關(guān)，與天饋（包括分路器、合路器、饋管、天線、避雷器、塔放、跳線和接頭）關(guān)系較大。6）因為該基站的其中一個小區(qū)幾乎沒有干擾，另外兩個小區(qū)有強干擾，晚上把該基站內(nèi)有干擾和無干擾的天饋更換，發(fā)空閑BURST，發(fā)現(xiàn)干擾跟著天饋走。進一步定位故障在天饋系統(tǒng)。案例天線性能下降引起干擾案例天線性能下降引起干擾7）更換天饋避雷器，檢查所有跳線接頭，沒有改善，到這一步定位為饋管或者天線問題。8）在塔頂更換跳線，也就是更換天線，發(fā)現(xiàn)干擾跟著天線走，因此可以排除饋管原因，天線存在問題的可能性較大。9）最后需要驗證天線問題。通過借用雙極化天線，上塔更換天線后，強干擾立即消失。為了進一步驗證，將另外一個強干擾小區(qū)換上新

16、天線后，干擾也消失了。 案例天線性能下降引起干擾案例天線性能下降引起干擾 結(jié)論：天線損壞后有時不能向OMC告警臺上報告警，而天線損壞后將導致其輻射性能下降，產(chǎn)生三階互調(diào)，互調(diào)產(chǎn)物又反饋到基站的接收通道，形成干擾，降低了通話質(zhì)量。案例天線性能下降引起干擾案例CDMA下行對GSM上行干擾 問題描述：流清河基站，移動干擾統(tǒng)計，該小區(qū)為4級干擾，且該基站與電信CDMA站共站。 定位過程：起初懷疑為外網(wǎng)干擾，在基站下360 度定向天線360度掃描，無任何較強干擾。將定向天線指向電信CDMA站全向天線(圖中紅點)，得到如下圖掃頻截圖：案例CDMA下行對GSM上行干擾案例CDMA下行對GSM上行干擾 在臨近

17、電信CDMA的一些移動頻點，如26，38等上行頻點背景躁聲電平都有相當?shù)奶?，而這些頻點正是流清河基站的使用頻點。干擾電平達到-77dBm，干擾非常明顯強烈。至此，根據(jù)掃頻結(jié)果分析基本可以確定由于電信CDMA基站雜散信號較大，對移動在該站點的工作頻點造成影響。 結(jié)論：電信C網(wǎng)下行頻段與移動上行頻段比較接近，當電信CDMA基站下行濾波效果不好時，CDMA信號將托尾落入移動上行頻段內(nèi)，造成干擾。案例CDMA下行對GSM上行干擾案例非法寬頻直放站干擾 問題描述：某市新世紀商城周圍有強干擾，監(jiān)測到的干擾強度為4、5 級，用戶在此地區(qū)的通話質(zhì)量明顯下降，時有掉話現(xiàn)象，尤其是商城里面的商戶，由于其話務量較

18、大，影響更是明顯，運營商收到大量用戶投訴。 定位過程： 使用YBT250頻譜儀，900M 定向八木天線。前往新世紀商城，首先在新世紀商城的大門處進行測試，連接好天線，并啟動YBT250，預置儀表，YBT250 顯示GSM900 100M 帶寬內(nèi)的頻譜。發(fā)現(xiàn)確實有干擾，不過強度不是很強，但在整個頻段都有，懷疑干擾源在商城內(nèi)部，于是進入商城內(nèi)進行測試。干擾不時出現(xiàn)，且無規(guī)律性，強度時強時弱，并無指向性，隨機測得如下圖案例非法寬頻直放站干擾案例非法寬頻直放站干擾 案例非法寬頻直放站干擾案例非法寬頻直放站干擾 上樓頂測試，轉(zhuǎn)動天線，發(fā)現(xiàn)當天線指向金爾派商廈時，干擾信號變得很強，初步斷定干擾來自金爾派商廈方向。沿著道路向金爾派商廈走，干擾信號