5G移动通信技术特征及干扰排查分析

蒋贤

摘 要：在“互联网+”时代带来的数据大爆炸的背景下，为5G移动通信技术的全面推广奠定基础。文章尝试利用“四维五步”法定位对5G存在的干扰，以干扰特征研究为切入点，结合相关案例进行干扰排查的分析。

关键词：5G;移动通信技术;特征;干扰排除分析

0 引言

在5G通信网络的布置中，一直面临着被干扰的问题。在基站覆盖的区域里会因为无线电的干扰造成很多通信问题，比如通话质量不好、时常掉线、拥塞信道等。而5G干扰排查手段是以分析干扰特征为基础，综合干扰分布、网管KPI等相关数据，对干扰类型实施及时有效地定位，对5G干扰源进行有针对性地排查，显著提升了排查的效率。

1    5G移动通信的关键技术特征

1.1 高频段传输

当今情况下，移动通信系统频段基本不超过3 GHz，随着移动用户的日趋暴增，频谱资源越来越紧张，高频段的毫米微波率为28.3～348 GHz，但带宽却已经达到            285.6 GHz，是微波所有带宽的十二倍。比起毫米波，微波的微波元器性要小很多尺寸，而毫米波的小型化极其方便，可以实施超高速、短距离的通信，对5G传输容量和速率要求进行满足。

1.2 多天线传输技术

多天线技术历经了快速、高效的发展趋势，从二维进化到三维，从无源发展到有源，从高阶的多输入、多输出演化为大规模阵列，可以让频谱利用率增加数十倍，是当下5G通信技术最关键的研究方向[1]。

1.3 同时同频全双工技术

在频谱效率的技术中同时同频全双工技术是最高效及时的，该技术可以在同样的物理信道上传输两个方向的信号，在进行信号发射的同时，对另一节点的相同信号进行同步接收。

1.4 设备间直接通信技术

以基站为中心点覆盖市区是传统的移动通信系统联网方式，该方式中是不可以移动基站和中继站，对网络结构形成限制。而面对大规模用户和大数据流量的5G网络来说，这种传统的组网手段是难以满足业务要求。

1.5 密集网络技术

5G是综合化和多元化的网络，其中整合了宽带和智能两大元素，是4G网络1 000倍的数据流量。支撑这一目标实现的有两大技术：第一，室外空间增益的措施在宏基站处布置大规模天线;第二，增强网络的密集度，对室内外的数据需求进行满足。

1.6 新型网络架构技术

5G未来的发展规划里，必须考虑对大规模、高容量客户需求的满足，从而形成为了网络架构的维护方便、低成本、低延时以及扁平化的特征。而目前的研究重点还是聚焦在云架构和C- RAN上面。

2    5G干扰分类及产生原理

2.1 大气波导干扰

站点距离远，传播的信号抵达被干扰的基站，基于良好的传播环境，呈现较小的衰减，与此同时，因为传播时延性造成干扰站的DwPTS与被干扰站的UpPTS的对齐，更甚的可以落在被干扰基站的上行子帧，形成受扰基站的下行信号对上行传输的严重干扰。

2.2 电桥设备干扰

造成D4/5频点隐藏的强干扰，主要来源于已知的电梯无线回传设备、监控无线传输等设备，解决的措施是设备生产者对频率进行变更，以规避2 515～2 615 Mhz的干扰。

2.3 子帧配比干扰

同频站点距离比较近的，因为不一致的上下行时隙配比，造成上行时隙少的小区受到下行时隙多的小区的干扰。基于目前5G移动采用的是4∶1、8∶2、7∶3的时隙配比，时隙干扰会在混合使用时发生[2]。

2.4 帧偏置干扰

如果5G移动通信在与LTE TDD共站部署时没有同步进行，就会发生一个系统下行时隙对另一系统的上行时隙的干扰。

2.5 伪基站干扰

伪基站采用现有的网络d波段频率点，但与现有网络存储站的规划不一致。两个系统的帧偏移量经常偏移，造成严重的帧失步干扰，干扰产生的原理与“不合理的帧偏移量配置”一致。

2.6 电桥设备干扰

目前为止发现电梯无线回传设备、监控无线传输设备导致D4/5存在强干扰，需设备厂家进行频率变更，避开           2 515～2 615 Mhz频谱资源;电梯无线回传设备、监控摄像头内置电桥、监控摄像头外置电桥。

3    干扰排查初探

3.1 对小区干扰分析

可以利用性能指标和历史日志对小区级干扰指标进行有效法分析。其中性能指标是指需要采集的話统的小区和时间完全能够在后台网管上选择，然后再对干扰话统相关指标项进行选择。

3.2 后台RB级干扰分析

利用5G网管进行后台 RB 级干扰的跟踪，并确保跟踪的实时性和有效性。第一步：进入“监控”->“信令跟踪管理”->“小区性能测试”->“干扰检测监控”;第二步：点击创建，新建一个项目，并填写跟踪名称、跟踪站点名称、小区标识等信息。第三步：双击已经运行的项目，可查看实时RB级干扰，停止后可右键导出。

3.3 FFT离线扫描分析

通常采用两种方式。第一种方式为打开WebLMT 进行FFT频谱扫描项目的选择，设置工作必需的制式和通道信息，包括分辨率、RRU以及扫描模式等，再进行扫描跟踪文件存储路径的设置，然后开启FFT频谱扫描功能。第二种方式为NIC方式。对采集任务进行创建后，完全能够按照需要收集网元的版本。进行网元和FFT 频谱扫描采集项制式的选择后，则要选择“FFT Frequency Scanning”，方可有效设置采集项参数以及彻底完成采集任务向导的剩余步骤[3]。

3.4 小区路测数据采集

通过网管程序里，对5G的小区路测跟踪界面进行查看，按照5G小区进入小区路测跟踪界面，根据 5G小区网络编码确定L1跟踪模块，设置相适应的跟踪号，同时解析采集到的数据。

3.5 反向频谱数据采集

在网络管管理程序上开启小区路测，确定相应的5G小区的编码，并设定201为L3的扩展跟踪项，随后利用程序管理命令确定对应5GDU CELL ID，同时设定采集数据的次数和对扫描天线端口的选择。采集数据结束后，会借助小区路测能力输送到网管侧，相对应的小区路测数据文件在网管侧被导出，最后的频谱数据会利用反向频谱解析设备解析路测文件得出。

3.6 现场扫频分析

在干扰排查之前，必须严格分析干扰波形、价值区域以及将要进行排查的小区情况，优先进行持续存在的小区，然后对频谱工作仪的状态进行判断，倘若小于-50 dBm/100 Khz，就要对正常的扫频天线进行更换。如果恢复正常，就意味是天线损坏，倘若还不正常，就要考虑频谱仪的问题。

4 排查的案例分析

4.1 发现问题

案例描述的是某NR站点1的情况，3个小区都呈现强干扰，选择了在15分钟内3个小区的干扰指标。

其中相邻的NR站点2的3个小区都面临干扰，并且3个小区都会因为很低的信噪比造成小区通道校正失败。

4.2 分析问题

NR站点1和站点2都显现3个小区存在干扰，都是全频段的干扰波形，但中间部分大约三分之一的RB最强。对波形分析判定不是其他厂家利用的带宽频率，可以不去考虑其他厂家TDD帧偏置差异的干扰源。之后进行扫频，呈现干扰的站点1的一些区域内没有表现明显干扰，但这个范围其他干扰波显现异常。扫频结果并没有发现TDD 特征的信号，必须考虑另外的干扰源或者5G站点自身的干扰所致。

4.3 处理问题

对全网5G站点进行核查，没有发现过多的GPS/星卡等时钟类的告警，而且都呈现未曾激活的状态。同时经过对GPS状态检查，发现“链路激活状态”隐藏“未激活”的站點，但小区表现正常状态，经过核查这些点皆为干扰站点以及干扰小区附近的点。通过对有该问题的干扰站点1的激活，相邻的站点2的干扰消失，恢复正常。其他站点采用相同的处理，干扰也相继消除，上行速率也正常。

5 结语

综上分析，虽然我国5G移动通信技术处在世界领先地位，但还有给更多行业贡献创新成果的责任，尤其是在干扰排除技术方面获取话语权。基于目前情况下对移动网络干扰排查效率低下，对发生的问题不能及时有效处理，本文利用了“四维五步”法及时准确定位干扰源，着重分析干扰特征，有效地解决了5G网存在的问题，可以快速恢复被干扰的网络，为5G的进一步优化奠定坚实的基础。

[参考文献]

[1]田丹.5G移动通信网络关键技术及分析[J].科技传播，2019（9）：114-115.

[2]高升.基于干扰特征的5G干扰排查方法初探[J].江苏通信，2020（2）：11-15.

[3]张建敏，谢伟良，杨峰义.5G超密集组网网络架构及实现 [J].电信科学，2016（6）：36-43.

（编辑 傅金睿）