手机信号屏蔽器上行干扰规避探讨

［王光阳］

手机信号屏蔽器上行干扰规避探讨

［王光阳］

通信网络 手机信号屏蔽器 上行干扰 规避

王光阳

硕士，工程师，中国电信阜阳分公司接入维护中心。2005年7月毕业于重庆邮电学院进入中国联通阜阳分公司，2008年10月进入中国电信阜阳分公司，主要研究方向为CDMA网络规划与优化。

随着技术进步和工作需要，手机信号屏蔽器在各类考场、政府、金融、监狱、公安、军事重地等禁止使用手机的场所得到广泛应用，取到了预期效果。

但在手机信号屏蔽器工作过程中，不但会屏蔽目标区域内的手机，而且对屏蔽目标区域外的手机也造成较大干扰，影响了正常的工作和生活，主要原因是手机信号屏蔽器产生了多余的基站上行频段干扰。屏蔽目标区域以外的干扰不但多余，而且严重影响了非屏蔽目标区域用户的正常使用，给工作生活带来诸多不便；同时通过现有技术方案，完全可以避免这部分损失。下面具体介绍基站上行频段干扰产生的后果、原因及解决。

1 手机信号屏蔽器上行干扰的产生后果

手机信号屏蔽器仅干扰下行频段时，干扰面积由手机信号屏蔽器功率的大小而定；但若手机信号屏蔽器干扰上行频段，基站接收信号受到干扰后，相关小区覆盖区域均会受到不同程度影响，远超屏蔽器目标区域。

根据多年高考保障经历，手机信号屏蔽器开启后，考场周边多层基站均会受到不同程度影响，严重时整个小区下带手机无法起呼，用户感知为无信号、有信号无法打电话、通话质量很差、易掉话、数据业务无法使用或速率低等，而这部分用户均在非屏蔽目标区域，严重影响了正常工作学习，甚至出现由于联系不畅造成生意联系不上、影响交通事故伤员抢救、造成网络游戏卡等经济医疗娱乐一系列损失。

2 手机信号屏蔽器上行干扰的产生原因

2.1 基站无线通信的基本原理

手机通过无线信号与基站进行通信，其中手机发射、基站接收为上行无线链路，反之为下行无线链路。各通信频段由工业和信息化部划定，是相关标准制定、厂家生产及通信设备运营的重要基础，正常情况下每个频段对应不同的通信系统，不允许其他设备占用；在纯净的频率环境下，特定通信系统通过上、下行无线链路进行双工通信，完成信息传递。

2.2 手机信号屏蔽器工作的基本原理

移动通信的制式较多，包括GSM、CDMA、WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA及LTE等等。无论屏蔽何种制式的移动通信系统，均通过发射相关频段的信号，破坏手机与基站间的正常通信，达到手机信号屏蔽的目标。

因各移动通信系统对窄带或低水平的无线信号干扰均有一定的适应能力，如CDMA系统的扩频通信、GSM系统的跳频机制，因此手机信号屏蔽器均对特定通信系统的单向频段进行全频段干扰，最终达到可靠屏蔽的效果。

2.3 手机信号屏蔽器上行干扰的产生原因

根据无线通信原理，屏蔽手机信号有三种方式：（1）仅屏蔽下行无线链路信号，（2）仅屏蔽上行无线链路信号，（3）同时屏蔽上、下行无线链路信号；无论上、下行无线链路，单方向屏蔽均可造成数据格式无法识别，双向交互通信无法进行，达到手机无法使用的目的，上、下行无线链路信号双向屏蔽同样达到上述目的。

仅屏蔽上行或下行无线链路信号，均可达到屏蔽目标区域内手机无法通信的目标，但对屏蔽目标区域以外手机的影响程度不同。仅屏蔽下行无线链路信号，不影响基站接收，因此基站覆盖范围内的屏蔽目标区域以外手机可正常通信；但若屏蔽上行无线链路信号，将导致基站接收信号受到干扰，进而影响整个基站小区下带手机的正常通话，远超屏蔽目标区域。因此上述屏蔽手机信号的三种方式中，后两种方式的屏蔽范围将远超屏蔽目标区域，造成不应有的屏蔽。

手机信号屏蔽器上行干扰的产生原因主要有两类：（1）频段屏蔽规划时未考虑上行无线链路信号干扰规避，（2）手机信号屏蔽器性能异常。

部分手机信号屏蔽器厂家为减少频段数量，把干扰频段设为870-960MHz，不但包含了CDMA下行870-880MHz和GSM下行935-960MHz，而且包含GSM上行890-915MHz，将会对GSM基站造成干扰。

手机信号屏蔽器性能异常表现有频段滑动和上行高功率干扰等。频段滑动是指干扰器发射频段与厂家所给技术指标不一致，滑动至设定范围以外、甚至无线通信系统的上行频段。上行高功率干扰是指干扰器在正常打开的情况下，上行发射功率异常地高，导致周边多个基站严重干扰，无法正常提供业务。

3 手机信号屏蔽器上行干扰的解决措施

手机信号屏蔽器上行干扰的解决措施主要为规范干扰器频段规划，提高产品质量、降低故障率；同时辅助周期性对使用手机信号屏蔽器周边基站进行干扰水平监控，及时发现异常、协调解决。

3.1 规范干扰器频段规划

上行干扰的最主要原因是避免把FDD制式通信系统的上行频段包含在屏蔽频段之内，合理设置频段数量。

当前已审批的各通信运营商频谱使用情况如图1。针对FDD制式，本着下行频段合并尽量宽、不包含上行频段的原则，屏蔽频段合并为：（1）870-880MHz，为CDMA网络下行频段，（2）935-960MHz，为移动、联通GSM网络下行两段连续频段合并，（3）1805-1875MHz，为移动DCS、电信和联通FDD LTE下行三段连续频段合并，（4）2110-2160 MHz，为电信CDMA 2000和联通WCAMA两段非连续频段合并，其中电信CDMA 2000实际占用800M频段，此段频段已计划给FDD LTE使用。

上述是FDD制式的下行频段合并，共四段；此外TDD制式只有使用全频段屏蔽，共包含两段：（1）1880-1920MHz，为移动TD-SCDMA/TD-LTE频段，（2）2300-2660MHz，为移动、电信、联通共六段TD-LTE频段和WLAN频段，其中WLAN频段为2400-2483.5MHz，也是TDD的工作方式。

手机信号屏蔽器在天线数量规划、电路板制作时应参考上述频段划分，可根据天线制作工艺进行频段再分割，但不应再合并，否则将包含FDD制式的上行频段。

图1中国通信运营商频谱

3.2 规范干扰器使用

干扰器使用应遵循“需要时才打开，不需要时即关闭”的原则，在完成屏蔽目标的前提下，干扰时间尽可能地短。

同时对于性能异常、尤其对基站干扰较大的干扰器尽快返厂维修或更换，避免造成不必要的干扰，对正常工作生活造成额外损失。

3.3 加强电磁环境监控

各通信运营商应在手机信号屏蔽器工作期间，周期性观察基站被干扰水平和分布，若有异常立即开展现场排查，诊断出异常设备，及早解决，避免此后继续对现网产生不利影响。

重点加强手机信号屏蔽器应结束工作时段的观察，第一时间发现忘记关闭设备，及时提醒；同时这段时间机密材料上收后，通信网络工程师可进入现场，是排查性能异常设备的黄金时间，应力争把对本日基站干扰较大的设备诊断出来，张贴标签，建议第二天更换，并及早返厂。

4 总结

本文简要探讨了手机信号屏蔽器干扰基站的原因及后果，并给出解决方案。值得指出的是手机信号屏蔽器性能稳定性与生产费用直接相关，需要决策方慎重权衡。

本文仅适用于FDD制式的移动通信系统；因TDD制式的移动通信系统通过不同时隙分别实现上下行传输，承载频段为上下行共用，无法区分，因此本文不适用于TDD制式的移动通信系统。

1李方伟.移动通信原理与系统［M］.重庆:西南师范大学出版社，2000

2魏秉国，邢建红.手机信号屏蔽器原理剖析与使用方法［J］.物理教学探讨，2009，7:55-56

3啜钢.CDMA无线网络规划与优化［M］.北京:机械工业出版社，2004

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5国内主要频段频点分配.http://wenku.baidu.com/link？url=lWj MQIQqIW1HpEsTOcUIXX6VTHKhxe2CdwKmhTvong3jjqS 95ZxMI5xvtUVJYQ0GIpKPnbsoCjH99PVlSgfu_GedKGzDJ YIkISpoEbJnG8a，2012/4/29

10.3969/j.issn.1006-6403.2016.09.012

2016-08-21）

文章指出手机信号屏蔽器发射上行频段会造成基站受到干扰，进而干扰基站下带所有用户，干扰范围远超屏蔽目标区域，影响正常工作生活；并给出上行干扰的产生原因和解决举措，供干扰器生产、使用单位及通信运营商参考。