LTE网络干扰优化技术研究

【摘要】城中村区域私装信号放大器现象普遍，这些放大器由于质量不合格，对网络性能造成很大影响。本文分析研究了移频和PRB闭塞两种干扰规避技术，通过实施验证对方案的效果进行评估，为干扰优化处理提供了一个新思路。

【关键词】LTE网络;干扰;移频;PRB闭塞

中图分类号：TN929                    文献标识码：A                    DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2021.18.006

1. 研究背景与价值

目前北京LTE网络干扰整体形势严峻，外部干扰和未知干扰占总干扰小区的87.4%左右。数量巨大的干扰源对网络质量产生了很大的影响，严重影响了电信网络服务水平。

针对单个基站的外部干扰，可以采取现场扫频排查的方法解决，但是随着干扰源的增多，特别是城中村等场景的成片干扰，排查困难较大且投入大收益小。通过对基站设备及频谱分析，采用移频和PRB闭塞的优化方法，可以达到规避干扰的目的，大大减少人力物力成本，经实施验证改善效果明显，可以在一些干扰严重区域进行推广。

2. 干扰原理及分类

所有网络上存在的影响通信系统正常工作的信号、不是通信系统需要的信号均为干扰。通常将出现在接收带内但不影响系统正常工作的非系统内部信号也作为干扰。

LTE网络干扰分为系统内部干扰和系统外部干扰，系统内部干扰包括同频干扰和异频干扰，外部干扰通常指系统间干扰及其他随机干扰。根据产生的原理不同，外部干扰可分为杂散干扰、阻塞干扰、互调/谐波干扰、屏蔽器干扰、私装直放站干扰、无线系统非法占用干扰等类型。

3. 干扰定界及影响

LTE干扰定界根据时频域特征进行匹配，系统内干扰时域呈现与业务量强相关，系统外干扰时域呈现与业务量不相关，系统间干扰可通过去激活干扰系统小区确认，外部干扰需区域性分析后现场扫频定位。如表1。

干扰是影响网络质量的关键因素之一。随着网络结构和频率分配日益复杂，网络中同时会出现多类信号，当非服务信号落入LTE的接收带内时，就会造成上行干扰，最直接的影响就是上行覆盖，对通话质量、接通、掉话、切换及网络覆盖、容量均会造成影响。

4. 干扰优化方案

4.1 移频方案

移频优化方案通过对干扰小区进行FFT频谱扫描，确定合法频段内是否有足够可用的无干扰频段（要求5M及以上带宽），若满足条件则进行移频操作规避干扰，该方案降低小区干扰明显，实验对比可降低干扰9dB左右，但对小区容量影响很大，增加网络复杂度。

4.1.1 移频方案说明

FFT在线频谱扫描频段1734.80-1785.11，其中1734.80-1780.08全段均存在干扰，可确定为外部干扰，1780-1785频段整体无干扰，频宽满足≥5M，可移频至该频段来规避干扰。

4.1.2 移频方案验证

问题分析。根据筛选条件，选取金谷大厦搬迁基站在线频谱扫描，金谷大厦搬迁1小区平均FFT_VALUE为-102.54dBm左右，金谷大厦搬迁2小区平均FFT_VALUE为-111.13dBm左右。近一周话统金谷大厦搬迁1最大PRB利用率45.55%，金谷大厦搬迁2小区最大PRB利用率27.77%，移频后带宽保留1/3，对应PRB利用率增加3倍左右。

FFT频谱扫描结果如下表：（扫描时长5分钟）

解决方案。经分析金谷大厦搬迁_1、2小区几乎为全频段干扰，只有频段末尾较为纯净，现网配置频段1765-1780，带宽15M。建议移频至1780-1785频段，带宽5M。考虑到移频后小区容量牺牲2/3，修改移频小区切换策略为易出难进，尽量避免操作小区出现拥塞。

2）外场测试评估

移频前后RSRP无明显变化，SINR明显提升，切换明显发生变化，路测指标如下：

4.2 闭塞PRB方案

闭塞PRB方案是通过对干扰小区所有PRB进行分析，针对高干扰PRB进行闭塞，以降低干扰小区的整体干扰水平。该方案降低小区干扰幅度有限，实验对比可降低干扰约3dB左右（闭塞PRB10个以内），对小区容量有一定影响，实现较为简单。

使用环境：干扰只分布于部分PRB，高干扰PRB占比较小。

筛选条件：4G干扰小区高于干扰门限且接近干扰门限（暂定高于干扰门限在3dB以内），自忙时平均下行PRB利用率小于30%。

4.2.1 闭塞PRB说明

筛选全网轻干扰小区，7天自忙时平均PRB利用率小于30%为候选小区，分析候选小区是否部分RB高干扰，根据高干扰PRB数量衡量是否可通过闭塞PRB降低干扰小区整体干扰水平。因PUCCH占用RB是以中心频点为中心，对称分布在LTE可用带宽的左右最两边，故该方案需避开中间和两端PUCCH的各5个RB。

4.2.2 闭塞PRB验证

问题分析：开启PRB干扰采集，选取高干扰小区（平均PRB干扰水平大于-113dBM/RB，排除0～4以及95～99号RB）制作全频段干扰曲线。朝阳老君堂中路西_1小区从频谱图看干扰与业务量不相关，所有PRB从高到低呈下降趋势，第17个PRB干扰最高，达到-78dBm。

解决方案：朝陽老君堂中路西_1小区整体干扰很高，部分PRB存在尖峰干扰情况，可通过闭塞14-20PRB规避尖峰干扰，降低整个小区干扰水平。

实施效果：后台指标总体评估，朝阳老君堂中路西_1小区闭塞PRB后“系统上行每PRB平均干扰噪声”改善0.43（dBm），整体损益评价为3.31。

评估情况如下表：

5. 经验总结

针对由于外部干扰引起的成片干扰，采用移频方案可以有效规避干扰，提升效果较为明显，但其代价是牺牲小区带宽和容量，同时增加了网络的复杂性，此方案只适用于小区负荷不高、可用频段内有无干扰频段（带宽大于等于5M）。闭塞PRB是通过对干扰小区PRB进行分析，闭塞部分高干扰PRB，只适用于部分PRB存在干扰的情况，相比移频方案容量牺牲更小，不会增加网络复杂度，但提升效果有限。对于两种方案，闭塞PRB更适合现网操作，既能改善干扰指标，又不会对现网造成很大影响。

参考文献：

[1]4G无线网络原理及优化/张国守等编著.北京：清华大学出版社，2017.（160-164）

[2]探讨移动通信网络干扰与处理方法[J].杨旭，唐伟侠.通讯世界.2017（18）

[3]移动网络外部干扰排查分析[J].王明理.通讯世界.2020，27（01）

作者简介：闫志刚，硕士研究生，工程师，现就职于中国电信北京公司，研究方向：移动网络的规划与优化。