FDD-LTE干扰与定位浅析

FDD-LTE干扰与定位浅析概述FDD-LTE系统采用同频组网方式，是一个噪声敏感系统。某运营商开始规模建设LTE-FDD试验网初期，由于采用1750MHz-1770MHz和1850MHz-1870MHz两个未使用过的40MHz频段，该频段内很容易存在来自系统内外的干扰。而FDD-LTE系统内外干扰问题是网络维护优化时必须要考虑的关键问题之一。本文基于以上考虑，研究对该频段可能的干扰情况。并结合实际案例进行分析并提出找出干扰源的方法。关键字 FDD-LTE， 干扰，频段划分， RBW， 扫频。1、 FDD LTE干扰分类1.1系统内干扰FDD-LTE采用同频组网方式，整个系统覆盖范围内的所有小区可以使用相同的频带为本小区内的用户提供服务，因此频谱效率高。但是对各子信道之间的正交性有严格的要求，否则会导致干扰。1.1.1.小区内干扰由于OFDM的各子信道之间是正交的，这种特点决定了小区内干扰可以通过正交性加以克服。如果由于载波频率和相位的偏移等因素造成子信道间的干扰，可以在物理层通过采用先进的无线信号处理算法使这种干扰降到最低。因此，一般认为OFDMA系统中的小区内干扰很小。 1.1.2. 小区间干扰LTE系统采用更灵活的频率复用策略，任何一个小区都有可能使用所有的频谱资源，因此小区间的干扰不可避免。对于小区间的同频干扰，可以采用干扰抑制技术，主要包括干扰随机化、干扰消除和干扰协调。干扰随机化和干扰消除是一种被动的干扰抑制技术，对网络的载干比并无影响。1.2系统间干扰目前FDD-LTE可是使用的频率包括1.8GHz(1755-1785MHz/1850-1880MHz) 和2.1GHz(1955-1980MHz/2145-2170MHz)频段。目前某运营商使用的是1.8GHz（ 1755-1785MHz/1850-1880MHz)频段。系统间干扰又包括：1、邻频干扰：如果不同的系统工作在相邻的频率，由于发射机的邻道泄漏和接收机邻道选择性的性能的限制，就会发生邻道干扰。2、杂散辐射：由于发射机中的功放、混频器和滤波器等器件的非线性，会在工作频带以外很宽的范围内产生辐射信号分量,包括热噪声、谐波、寄生辐射、频率转换产物和互调产物等。当这些发射机产生的干扰信号落在被干扰系统接收机的工作带内时，抬高了接收机的噪底，从而减低了收灵敏度。3、互调干扰：主要是由接收机的非线性引起的，后果也是抬高底噪，降低接收灵敏度。种类包括多干扰源形成的互调、发射分量与干扰源形成的互调和交调干扰。4、阻塞干扰：阻塞干扰并不是落在被干扰系统接收带内的，但由于干扰信号过强，超出了接收机的线性范围，导致接收机饱和而无法工作。为了防止接收机过载，收信号的功率一定要低于它的1dB压缩点。2、 频谱干扰分析 2.1 LTE频段理论底噪RBW（ResolutionBandwidth）扫频仪频率分辨率，代表两个不同频率的信号能够被清楚的分辨出来的最低频宽差异NFrev（NoiseFactor）为扫频仪接收噪声系数，决定扫频仪接收机灵敏度底部噪声=-174+10*log（RBW）+NFrev 测试过程中，设置以下参数：RBW取值为30KHz，NFrev根据扫频仪厂家提供为6dB（Tektronix扫频仪灵敏度），得到本次测试的底部噪声为-123dBm。2.2 LTE频谱干扰分析对1750MHz-1770MHz和1850MHz-1870MHz的频段进行可能的干扰分析：1750MHz-1770MHz频段1、该频段被非法占用2、阻塞干扰：DCS1800（上行频段1710MHz-1755MHz）3、杂散干扰：DCS1800（上行频段1710MHz-1755MHz）4、互调干扰：a) DCS1800（上行频段1710MHz-1755MHz，下行1805MHz-1850MHz）b) GSM900/E-GSM（上行频段889MHz-909MHz）c) CDMA下行频段（下行频段870MHz-880MHz）5、二次谐波：a) GSM900/E-GSM（上行频段889MHz-909MHz使用）b) CDMA下行频段（870MHz-880MHz）1850MHz-1870MHz频段1、该频段被非法占用2、阻塞干扰：a) DCS1800（下行频段1805MHz-1850MHz）b) F频段（1880MHz-1920MHz）3、杂散干扰：a) DCS1800（下行频段1805MHz-1850MHz）b) F频段（1880MHz-1920MHz）4、互调干扰：a) GSM900/E-GSM（下行频段934MHz-954MHz）b) DCS1800（上行频段1710MHz-1755MHz，下行1805MHz-1850MHz）5、二次谐波：a) GSM900/E-GSM（下行频段934MHz-954MHz）3、 干扰定位案例【问题描述】武汉簇9优化过程中，测试发现轻轨二桥基站下UE占上0小区就会掉线，现场测试发现轻轨二桥基站RSRP在-60dBm左右，SINR在3dB左右。【原因分析】后台检测该站三个小区RSSI如下图所示：从上图中，我们可以看到如图所示轻轨二桥站三个小区在1750MHz-1770MHz整体都有信号强度为-110dBm左右的信号干扰。并且0小区干扰最为严重。根据该干扰信号的特点，初步估计为该频段被非法占用。【处理过程】测试人员携带频谱分析仪（Tektronix）来到距离轻轨二桥0小区仅20米远的一处某运营商基站下（下图一），根据第2.2章节频谱干扰分析以及之前扫频分析,怀疑某运营商非法占用1750MHz-1770MHz和1850MHz-1870MHz两个频段。关闭轻轨二桥三个小区和所携带的UE终端。现场测试依旧在1750MHz-1770MHz和1850MHz-1870MHz两个频段发现强度为-85dBm左右，频宽大于100MHz的干扰信号（下图二、三）。图一（测试点位于某运营商小区下）图二（上行测试情况）图三（下行测试情况）【结论】该核查结果符合初步估计的结果，在测试过程中，当八木天线指向目标干扰源的时候，频谱仪上干扰明显出现，其他方向干扰基本没有，因此干扰的产生可能是铁通大楼上的某运营商基站非法占用1750MHz-1770MHz和1850MHz-1870MHz两个频段。干扰小区位置图【案例总结】对于上行干扰问题处理：1、 通过后台网管找出RSSI异常的小区。通过小内各RB噪声功率值初步判断干扰信号的频段分布。2、 使用频谱仪频对受干扰小区附近可能存在的干扰源进行扫频测试，并通过关闭受干扰小区和UE终端等手段。确定干扰信号的场强及频率分布。3、 结合2.1章节频谱干扰分析方法及干扰信号频率分布、强度的特性判断干扰信号的分类。4、 利用八木天线的指向性，进一步确定干扰源。4、 结束语FDD-LTE网络是一个可以同频组网的全PS业务网络,网络干扰水平的大小直接影响承载各项业务的吞吐率高低以及网络整体的容量,进而影响到用户的实际体验和感知,因此FDD