TD-LTE无线网络干扰分析

凌小根，关健仪（长讯通信服务有限公司，广东广州510507）

TD-LTE无线网络干扰分析

凌小根，关健仪（长讯通信服务有限公司，广东广州510507）

TD-LTE无线网络全面建设过程中，会遇到很多干扰问题。通过对无线网络中干扰产生原因分析，以及结合干扰排查案例，总结出TD-LTE常见干扰问题的排查思路和解决方法，为日后提升无线网络质量和用户使用感知提供保障。

TD-LTE；干扰；干扰分类；干扰分析

1 引言

随着TD-LTE无线网络日渐成型，覆盖面从市区逐渐向郊区铺开，形成了2G/3G/4G网络共存和业务互相交叉的局面，系统间的干扰概率也大幅度提升［1］。在全面建站过程中发现大量的TD-LTE站受到干扰，这些干扰主要包括2/3G小区对TD-LTE小区的阻塞、互调和杂散干扰，此外还有其他无线电设备，如手机信号屏蔽器带来的外部同频干扰。通话质量、掉话、切换、拥塞以及网络的覆盖、容量等均受到显著影响。如何降低或消除干扰是TD-LTE网络性能能否充分发挥的重要环节，同时也是网络规划、优化的重要任务之一［2］。

2 干扰类型

按干扰的产生原因分类，可分为系统内干扰和系统间干扰［3］。

2.1 系统内干扰

TD-LTE是个自干扰系统，干扰来自于现网TD-LTE小区之间。TD-LTE系统本身的时分系统和同频组网特性，使得相邻小区在边缘重叠区域，若接收到三个以上的强度相当信号，而这些相邻小区下行信号对服务小区造成干扰，这种系统内干扰可以在组网规划初期，考虑通过基站的算法，尽量避免。建网后期还会存在GPS失步、时隙交叉和超远覆盖基站造成的干扰。

2.1.1GPS失步

当基站的时钟失步时，服务基站上下行收发与相邻基站不同步，可能影响周围基站或者本站的低噪偏高，更可能会影响到周边地理距离较远的基站。GPS失步会出现有与时钟失步相关的告警，会存在一定的距离特性，越靠近GPS失步的基站，受到的干扰程度越明显。关键解决办法是筛选时钟失步告警相关基站，并尽快恢复GPS故障。

2.1.2 时隙交叉

目前时隙配置多为时隙配比1（2UL：2DL）和时隙配比2（1UL：3DL），时隙配比2会对时隙配比1的基站上行产生干扰，被干扰小区RRU的RSSI表现为低噪提升，提升的幅度取决于邻区下行业务高低。为了避免交叉时隙带来的干扰，全网区域的时隙配置最好配置同一种。

2.1.3 超远覆盖基站

TD-LTE采用时分双工复用方式，系统带宽同频，当远端基站的下行信号经过一定的传输距离后，下行信号可能落入上行时隙，对本站上行产生干扰。尤其对特殊子帧中GP配置较短时，干扰更明显。一般通过天馈改造方式，降低超远覆盖基站带来的干扰。

2.2 系统间干扰

系统间干扰通常表现为异频干扰。由于不存在完美的无线电发射机和接收机，科学理论表明的理想滤波器是不可实现，也就是说无法将信号严格束缚在指定的工作频段内。因此，发射机在制定频段内发射的同时，也将部分信号分量泄漏到其他频率，接收机在指定频段接收时，也会收到其他频段上的功率，这就产生了系统间干扰［4］。由于TD-LTE的F频段与干扰源系统的频率比较接近，受到干扰影响也较为严重。目前F频主要受到的干扰类型有杂散干扰、阻塞干扰、互调干扰和谐波干扰。

2.2.1 杂散干扰

杂散干扰主要是与发射单元的带外发射有关。由于发射机中的功放、滤波、混频等器件工作特性不够理想，在工作带宽以外的较大范围产生了信号分量，进入到别的系统的接收端，抬高低噪。杂散干扰特征：20M带宽100个RB中前端RB的低噪偏高，RB噪声干扰幅度随RB序号升高降低。

为了避免杂散干扰，必须根据LTE接收机的灵敏度以及系统本身的固有低噪值，限制进入接收机的其他系统的杂散干扰分量。可在干扰源加装杂散抑制滤波器或增加两个系统间的隔离度限制干扰。

2.2.2 阻塞干扰

阻塞干扰是当接收机接收到的有用信号较为微弱时，带外的信号极强，引发的接收机饱和和失真而形成的干扰，从而引起接收机的灵敏度下降。阻塞干扰特征：20M带宽100个RB噪声干扰整体偏高，前端RB噪声较高。

3GPP协议中，规定了带外阻塞信号在进入接收机前必须衰减到一个可以接受的范围。通过将受到干扰的RRU更换为抗阻塞能力更强的RRU、在受干扰的基站上安装相应频段的滤波器和增加系统间的隔离度来避免干扰。

2.2.3 互调干扰

当两个或者两个以上的不同频率的信号，在非线性电路和器件作用之下，产生了新的频率，而新频率又落入接收机的频段，产生的干扰。互调干扰特征：个别RB噪声较高，呈尖峰状突起。

解决互调干扰的最有效办法是避免使用能产生互调频率组信号的频率，或更换互调指标不合格的天馈设备，再或者增加系统间的隔离度。

2.2.4 谐波干扰

由于发射器件的非线性，在发射频率的整数倍产生较强的谐波产物。如果这个谐波产物刚好与接收机的工作频率一致，就会形成干扰。谐波干扰特征：带内个别RB噪声较高，没有突起的RB底噪较低。

解决谐波干扰可尝试更改产生谐波频率的信号频率，或增加系统间的隔离度。

3 干扰等级

某地市制定的干扰系数和等级算法具体如下：

（1）根据20M带宽100个RB的NI强度划分成5级（见表1）。

（2）干扰系数F=（2级RB数×1+3级RB数×2+4级RB数×3+5级RB数×4）/100。

（3）根据干扰系数F划分干扰等级D。

表1RB等级分类

表2 干扰等级划分

若干扰系数F＞1.2（即强干扰、超强干扰和特强干扰），则判定为存在较为严重的干扰，会影响系统性能和用户感知，需及时排查处理。

4 排查步骤

图1 干扰排查步骤

TD-LTE干扰排查的一般步骤：

（1）检查被干扰小区的工作状态，排查是否存在设备故障，排除设备问题引起低噪数据异常。

（2）检查被干扰小区低噪数据，分析20M带宽内受干扰的频域特征。

（3）区分系统内与系统外干扰，定位干扰源。例如可以尝试关闭系统内外疑似干扰源的小区和添加杂散或阻塞滤波器，再监控受干扰的TD-LTE低噪来定位干扰源。若是不明干扰源推荐使用8木天线配合扫频仪寻找干扰源。

（4）确认干扰源后，制定干扰解决方案。

5 干扰案例

DCS1800杂散干扰试点：

通过网管后台数据采集和分析，发现某站F频第一扇区小区低噪较高（干扰系数1.33，平均噪声干扰-108）。

经核查，该小区无告警，同频时隙配置与全网一致，并且不存在超远覆盖小区的干扰，暂排除由系统内干扰造成。观察频谱图发现，干扰波形与杂散干扰的特征相似：前端RB低噪较高，RB低噪随RB序号升高降低，由此怀疑是系统间干扰造成。

逐个关闭同运营商的共站2G和3G的小区发现，低噪依然存在。于是怀疑可能其他运营商的设备造成，因此对天线口附近扫频测试，发现某运营商DCS1800天线存在严重杂散干扰（最大-93dbm左右），并且存在天线对打的情况。

为了避免天线对打，将本小区搬迁至干扰源的背向更高一层的平台上，增加天线间隔离度。再观察本小区的低噪情况，发现干扰已消除，平均噪声干扰-118dbm，性能指标和吞吐率均有提升。

图2 杂散干扰整治前后

由于DCS1800基站发射滤波器的非理想性，在工作频段发射有用信号的同时，还将在邻频的1880～1920MHz频段产生一定程度的带外辐射，造成TD-LTE基站接收机灵敏度损失。现网中出现DCS杂散干扰的主要原因为部分厂家DCS1800双工器带宽为75MHz，对F频段杂散抑制不足导致。对于由于DCS1800造成的杂散干扰，可以通过更换天馈平台，增加隔离度，消除干扰。

6 总结

无线网络规模逐渐扩大，其复杂程度越来越高，干扰整治的难度日渐加重。目前TD-LTE无线网路的干扰类型各种各样、错综复杂，但并不是无律可言、无法可依，主要我们对技术制式的无线性能、设备能力情况有深刻了解，以及熟悉掌握干扰的基本原理和排查分析手段，便能快速有效进行定位及解决问题，提升网络性能和用户感知。

［1］黄继文.基于工程实例的TD-LTE干扰排查分析［J］.湖南邮电职业技术学院学报，2015（2）：20～23.

［2］张红霞，白波.TD-LTE网络D频段干扰排查案例分析［C］.2013LTE网络创新研讨会论文集，2013.

［3］程积.移动通信网络中TD-LTE的干扰分析［J］.中小企业管理与科技旬刊，2015（7）：192～193.

［4］郑邦胜.浅谈TD-LTE干扰整治［C］.IT时代周刊论文专版，2015（315）.

关健仪，本科，毕业于广东工业大学信息工程专业，就职于长讯通信服务有限公司网优中心，长期从事LTE无线网络优化及研究。

TN929

A

2095-2066（2016）30-0278-02

2016-8-20

凌小根，PMP，通信工程师，本科，毕业于中山大学光信息科学与技术专业，现就职于长讯通信服务有限公司网优中心，主要从事CDMA、LTE的优化研究以及网优系统的研发工作。