《3G无线网络规划与优化》课件任务6 干扰问题优化

课程目录项目13G无线网络规划项目2CDMA2000无线网络优化项目3WCDMA无线网络优化项目4TD-SCDMA无线网络优化任务13G无线网络优化总体流程任务2CDMA2000网络覆盖优化任务3CDMA2000网络接入问题优化任务4CDMA2000网络切换问题优化任务5CDMA2000网络掉话问题优化项目2CDMA2000无线网络优化任务6干扰问题优化任务7多载波优化任务8EV-DO优化分析3工作任务内容：1.掌握CDMA2000系统干扰的分类；2.掌握干扰的定位和排除。【知识链接1】干扰的分类干扰可能是系统内部产生，也可能是外部施加于系统的。系统内部干扰，是由于多个用户使用相同的无线接口或系统内不同设备间所引起的；外部干扰是由不受系统操作影响的干扰源产生的干扰。【知识链接1】干扰的分类1、系统内部干扰分析CDMA系统是一个自干扰的系统，根据目前现网的配置规划，所有小区工作在同一频率上，在覆盖区域内，每个手机终端对与其他来手机终端来讲都是系统内干扰。根据CDMA原理，CDMA系统容量前向为功率受限，反向为干扰受限。自干扰是限制系统容量和系统性能的非常重要因素，因此CDMA系统有着先进的、准确严格的前反向功率控制算法，在保证手机用户通话质量的同时，尽可能的降低前反向功率。CDMA系统内部干扰从存在的链路上可分为前向链路的干扰和反向链路的干扰。【知识链接1】干扰的分类1）前向链路的干扰前向链路的干扰主要是来自相邻小区的干扰，导频污染，同PN、邻PN干扰，越区覆盖等是我们非常熟悉的干扰类型。CDMA系统前向链路中，不同基站扇区使用周期为215-1的M序列的不同相位来区分，定义相位偏置单位为64个码片，即共有512个相位可用。每个扇区的相位称为PNOFFSET（简称PN码）。在确定的PN相位偏置增长系数（PILOT_INC）及PNGROUP情况下，如何合理分配不同基站扇区PN码就至关重要。如果相邻扇区被分配了相同或邻近相位的PN码，会造成移动台无法识别应该为其提供服务的扇区，造成移动台无法正常登陆、经常脱网、起呼成功率低、掉话率升高的后果。【知识链接1】干扰的分类此外，由于城区存在一些高站，易形成越区覆盖，或者是几个相邻扇区天线位置（如方位角、俯仰角）、天馈连接或功率设置不合理，会造成某一地点PN码杂乱，移动台无法识别一个稳定的主导频，从而产生信号不稳定，呼叫接续时间偏长、掉话增加等问题。【知识链接1】干扰的分类2）反向链路的干扰反向链路的干扰主要也有两种干扰源，第一种源是来自当前服务小区移动台的干扰，由于CDMA系统自身存在“呼吸效应”特性，在前期网络规划的基础上，减小服务小区的覆盖范围，从而减小服务的移动台的总数是解决此类干扰的方式，对于反向链路表征出来的“远近效应”，我们通过严格的功率控制（每秒800次）来消除该干扰带来的负面影响。第二种源是来自其他小区移动台所发射的业务信道而产生的干扰功率，一般来讲，在采用全向天线的前提下，来自相邻小区的其他移动台总的干扰相对于来自其他基站总干扰的比例在35%左右，因此通过适当的控制其他服务小区的覆盖范围，降低其服务的移动台的干扰功率，来达到降低此类干扰的目的。【知识链接1】干扰的分类为了确保系统有比较好的处理增益，单扇区、单载频的用户数受到了限制。理论上，基站的平均接收功率应该在热噪声功率以上的0-5dB内，如果一个小区满载时，会导致噪声基底增加5dB左右。在IS-95系统中，可以推算得到，每当用户增加1倍，信道处理增益就要下降3dB。当扇区内手机用户接近于极限时，手机的发射功率就容易失控。在极限状况下，额外的手机用户所带来的附加手机发射功率，会将总功率提高到热噪声水平之上，这会导致所有的其他手机用户提高发射功率，以保持适当的Eb/No值，这最终会产生“雪球”效应。特别是在一些突发话务热点地区，会比较容易发生因RF总噪声的增加而导致呼叫困难、话音质量差、无线上网速度变慢的现象。【知识链接1】干扰的分类3）直放站干扰直放站作为网络深度、广度覆盖的有效手段，因其建设周期短，价格低廉，灵活性好，目前正被大量采用。通过直放站干扰分析，将使我们更加了解干扰的产生，在应用中尽量减少干扰，充分发挥直放站的优越性，直放站干扰可以分为上行干扰和下行干扰，分别存在于CDMA系统的反向链路和前向链路中。【知识链接1】干扰的分类①上行干扰在CDMA系统中，接入到基站接收机入口的噪声功率应小于-113dB。当直放站的反向增益设置过大时，上行背景噪声被不合理地放大，形成较强的上行背景噪声干扰，经有效路径损耗后进入基站，和施主扇区接收机的噪声叠加就会提高基站噪声电平，使接收机灵敏度降低，反向误帧率上升，施主基站覆盖范围缩小，严重的会造成整个施主扇区无法工作。目前性能好的直放站上下行的噪声系数都应小于5dB。【知识链接1】干扰的分类②下行干扰通常下行干扰发生在无线同频直放站，当施主天线和重发天线隔离度不足时，经重发天线发射的放大后的信号会经其旁瓣或后瓣被施主天线的旁瓣或后瓣接收，从而形成一个反馈环路，造成直放站自激，产生下行干扰。直放站自激时，会造成覆盖区通话音质变差，起呼成功率下降，掉话率上升；严重时使施主基站和其周围的基站发生瘫痪。当隔离度大于直放站增益时，才能保证不产生自激。【知识链接1】干扰的分类2、系统外部干扰分析当CDMA网络下行或者上行有较强的外来干扰时，干扰会造成系统的基底噪声（NoiseFloor）抬高，使得基站或者手机不得不加大发射功率以对抗外来的干扰，这种情况会对网络性能造成负面影响，使网络性能质量下降。强烈的外来干扰产生后，可以从普通手机用户的实际感受和系统性能的统计数据中得到直观的反映。外部干扰可分自然界的和人为产生的两大类。【知识链接1】干扰的分类1）来自自然界的干扰来自自然界的干扰是由某些自然现象引起的。最常见的是雷电、太阳黑子活动、火山喷发和地震引起的磁暴等产生的电磁干扰。雷电会在广大地区从几千赫到几百兆赫以上的极宽频率范围内产生严重电磁干扰。而太阳黑子活动会对CDMA的GPS卫星时钟同步系统造成干扰，严重的会造成网络中断。当然，来自自然界的干扰的影响面毕竟有限，而且概率也很低，在日常网络优化过程中，不会将其作为工作重点。【知识链接1】干扰的分类2）人为产生的干扰与系统内部干扰不同，人为产生的干扰由于存在“不可预见性”和“不易控制性”，因此往往只能事后补救，但其对网络质量的影响却不容忽视。①射频电磁干扰目前，人为产生的射频电磁干扰已经成为CDMA系统干扰的重要组成部分。人为产生的干扰可分为窄带干扰和宽带干扰。【知识链接1】干扰的分类窄带干扰指干扰源产生的干扰信号带宽比CDMA单载频的带宽窄，但中心频率落在了CDMA的上行频带(825-835Mhz)或者下行频带(870-880Mhz)的某个工作频道内，如某些大功率无绳电话，不规范使用的集群通信系统，电视放大器，违法使用的广播电台，会产生辐射的微波治疗仪器等；宽带干扰信号是能够引起CDMA前向或反向的一个或多个频道背景噪声整体提升的干扰，如大功率军用通信设备、为了保密需要使用的宽带干扰机等。其中，反向链路最容易受到干扰的影响，一旦反向链路受到干扰，会使基站无法对移动台做出正确的功率控制，从而影响整个扇区范围内的网络质量，甚至无法通话。对前向链路的干扰一般只会对局部区域的少数用户产生影响，除非干扰信号非常强。【知识链接1】干扰的分类②脉冲放电主要来自电源开关器、绝缘击穿、电焊机和点火设置的脉冲能量，例如切断大电流电路时产生的火花放电,其瞬时电流变率很大,会产生很强的电磁干扰；在城市中，车辆点火干扰也很常见。但这种干扰是在非常短的脉冲中包含了极少的能量，因此对CDMA网络的影响非常小，可以忽略。【知识链接2】干扰定位和排除1、干扰的侦测干扰的存在必然在一定程度上导致性能质量下降，因此如何及时发现干扰也是优化工作的问题解决的关键。判断、确定干扰的存在，通常采用以下方法：1）各类性能报表分析①在每日话务指标的分析中，关注局部区域扇区或全系统是否存在反向误帧率（FER）、系统呼叫建立失败率、系统掉话率、反向RSSI、手机的发射功率等指标异常升高的情况。在排除硬件故障的情况下，可以初步认为干扰的存在。【知识链接2】干扰定位和排除②对个别基站的软切换统计数据、基站接收噪声统计数据等性能指标进行深度分析。一个扇区的软切换话务突然减少表明该小区可能存在干扰；在朗讯公司的SMART分析工具中，可以通过RSSI(ReceiveSignalStrengthIndex)Avg和RSSIPeak两项统计数据研究基站所受到干扰的程度。正常情况下，RSSIAvg和RSSIPeak的值都小于10。如果RSSIAvg小于10而RSSIPeak大于10，则可能是受到一个突发的脉冲干扰；如果RSSIAvg和RSSIPeak均大于10，则可能存在一个较强的稳定的干扰。【知识链接2】干扰定位和排除2）用户投诉分析用户投诉是发现网络问题的重要手段。在干扰管理工作中，应重点关注用户的以下方面投诉：①起呼时间较正常起呼时间长；经常出现起呼失败，或根本无法起呼。②做被叫时经常会提示联系不上；短信无法正常发送、接收。③话音质量差，有严重的断续、杂音等现象，掉话现象严重。④手机在起呼失败后可能伴随有脱网现象。对于上述投诉，必须要了解清楚所反映现象发生的具体时间、地点、规律性，以便优化人员有针对性地进行现场测试。【知识链接2】干扰定位和排除3）现场测试现场测试包括拨打测试（CQT）、路测（DT）和通过专用干扰分析仪表测试等手段。拨打测试是一种比较简单的手段，通过测试手机的测试模式的使用，可以初步确定干扰现象的存在；通过路测，可以有效找出一些直放站设置不当、邻区设置不当或过覆盖产生的干扰，结合扫频模块的使用，可以初步确定干扰源的位置；目前常用的干扰测试仪表有泰克公司的YBT250干扰分析仪、罗德斯瓦茨频谱分析仪，由于可以对接收点位置相当宽范围内的频谱进行分析，因此在日常干扰分析中非常有用。【知识链接2】干扰定位和排除2、干扰的排除1）系统内部干扰的排除①对于导频污染、同PN和邻PN干扰、越区覆盖等来自邻小区的前向链路干扰，可以通过RF优化、PN检查、新建基站等方式优化解决。②对于因单载频负载过高，导致RF总噪声的增加，形成反向链路干扰，从而引起系统整体性能下降的情况，可以通过合理规划网络配置，扩容信道板、增加频点、通过RF优化让周围其他小区分担话务或在其周围增加基站的方法解决。尤其是随着CDMA数据业务的广泛开展，在一些话务密集区，数据的流量也很大，因此在进行扩容时还应关注支持数据业务的处理板的配置数是否合理。【知识链接2】干扰定位和排除③对于直放站引起的干扰，应主要从收发天线隔离度、直放站增益设置两方面着手处理。对于无线直放站，为达到隔离要求，可以从增大收发天线距离、采用高隔离度天线或角反射天线、尽可能利用建筑物阻挡或安装隔离网等手段。对于城市中心，特殊情况下可采用移频直放站。理论上，直放站增益设置比有效路径损耗越小，直放站对基站的影响就越小，因此在信号满足通话的情况下，应尽量减低直放站的增益。【知识链接2】干扰定位和排除在目前的无线设计中，在一个基站带一个直放站的情况下，对基站的噪声影响要求控制在1dB以内。在室内覆盖大规模建设的今天，城区一个基站可能往往下挂了多个室内直放站，如果直放站增益不做控制，势必造成施主扇区噪声的抬高，严重影响基站的覆盖质量。在日常的室内分布系统建设中，必须合理规划直放站的挂接方式及控制增益，对于一些大型楼宇，尽可能采用光纤接入。2）外部干扰的排除外部干扰的排除一般通过“网管指标和投诉数据分析”、“现场测试定位干扰源”、“清除干扰源”三个步骤解决。【知识链接3】干扰问题的案例分析1、案例11）问题现象2011年3月30日，在武广高铁郴州段沉源水二号隧道，发生：高铁测试中，由南往北经过郴州段沉源水二号隧道主叫发生1次掉话。如图2-59。【知识链接3】干扰问题的案例分析2）问题分析【知识链接3】干扰问题的案例分析手机在冷水坑三扇区PN423上通话，进入沉源水二号隧道后信号变差，但手机没有搜索到可用导频，发生掉话，掉话后手机同步到太平里浒口二扇区PN252。经分析，按设计沉源水二号隧道直放站信源为太平里浒口二扇区PN252，此处冷水坑三扇区PN423上通话信号变差后应该切换到太平里浒口二扇区PN252，但此处冷水坑三扇区PN423并没有搜到太平里浒口二扇区PN252导频；检查邻区关系，有互配邻区，太平里浒口二扇区PN252和冷水坑三扇区PN423之间邻区优先级分别为4、21；查阅光缆设计，沉源水二号隧道覆盖的直放站到施主基站太平里浒口基站之间的光缆长度为7km，A、N、R搜索窗分别为8、10、10。【知识链接3】干扰问题的案例分析3）解决建议①将太平里浒口二扇区PN252和冷水坑三扇区PN423之间邻区优先级由4、21改为2、2；②冷水坑三扇区PN423的A、N、R搜索窗分别由8、10、10改为11、11、11；③（1）和（2）实施后问题不能解决的话就将沉源水一号、二号隧道的直放站信源改为冷水坑三扇区PN423，中间光缆尽量短。【知识链接3】干扰问题的案例分析2、案例21）问题现象房产交易中心基站三个扇区从11月份掉话率一直维持在1%以上，检查后台无线参数无误、没有硬件等问题。对基站三扇区的射频链路实时观察发现RSSI异常的高，尤其第一扇区，RSSI高达-83dBm左右，是底噪过高引起系统掉话。在对广东陆河地区进行测试时，发现在樟河到云峰路段出现掉话。【知识链接3】干扰问题的案例分析2）问题分析到现场关闭基站的高功放，通过后台实时观察，房产交易中心的反向RSSI还是偏高，拔掉所在扇区的天馈系统，后台实时观察，反向RSSI保持在－116dBm左右，通过上述操作，基本可以判断上述扇区的反向RSSI偏高是由于外界干扰造成的。由于房产交易中心处于市中心，周围高楼密集，用户量大，对干扰的排查带来了不少困难。在房产交易中心的房顶上，用泰克仪器对四周进行扫描，泰克仪器的带宽先设置为825～835MHz，分辨率带宽（RBW）为10K，带宽间隔为2M。发现四周各个方向底噪都异常的高，达到-85dBm左右。怀疑是房产交易中心大楼内的信号。【知识链接3】干扰问题的案例分析从二楼顺楼梯向上，每层扫描，发现有两处在283频点上窄带波形，来自一些办公设备；和一处201频点附近的窄带波形，来自配电房。由于三处信号能量不足以影响基站三个扇区，不能确定是干扰源。由于在房产交易中心四周整个底噪都很高，不能寻找干扰方向。想到干扰源可能很宽，把泰克仪器的带宽设置为821MHz～841MHz，到房产交易南对面的大楼顶上，发现朝向东南方向，泰克仪器发现朝向科技馆方向最强。频谱图如2-60所示。【知识链接3】干扰问题的