移动无线基站信号抗干扰技术探讨

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摘要：移动无线基站信号抗干扰涉及到很多环节，主要有系统内部干扰和系统外部干扰，若使移动无线基站可以正常运行，提高其可靠性和稳定性是保证移动无线基站能够正常运行的主要考虑因素。因此，必须要对移动无线基站的抗干扰的能力给予充分的保证。该文对移动无线基站信号抗干扰技术进行了研究，并通过对常见的几种抗干扰案例分析，总结抗干扰问题故障处理的思路、方法。

关键词：基站；干扰；网络

中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1009-3044(2011)27-6603-02

移动无线基站在信号传播的中，经常会受到各种因素的干扰，这些因素非常复杂，有些干扰去除难度非常困难。移动无线基站信号抗干扰涉及到很多环节，主要有系统内部干扰和系统外部干扰，若使移动无线基站可以正常运行，提高其可靠性和稳定性是保证移动无线基站能够正常运行的主要考虑因素。因此，必须要对移动无线基站的抗干扰的能力给予充分的保证。

1 移动无线基站信号抗干扰的形式及导致的现象

在组建移动无线基站网络时，首先要在无线规划设计时考虑到频谱的纯净性，即在将要使用的频谱范围内，不存在违法的无线信号、大功率的无线电发射台、电厂的寄生干扰、微波传输等。这些干扰信号在强度较大时会给基站网络带来严重的外部干扰，通话质量严重下降，整网或者局部区域的FER升高，系统为了克服干扰，容量大大减少。完全违背预期的网络设计要求。 因此，在无线规划设计的前期，就要考虑为了基站系统正常运行，频带必须在充分的保护频带以及保护区保持干净。进行这些频谱的测试也提供了背景干扰程度的基准数据，用于优化反向控制开销门限以及具体环境下的拥塞检测算法。对于基站网络来说，干扰分为系统内部的干扰和系统外部的干扰。

1）系统内部的干扰

由于移动无线基站系统的空口在传输无线信号的时候，采用的是码分多址接入技术，该系统是一个自干扰系统，对于一个基站来说，其他基站的发射信号就是干扰。但是我们系统在规划的时候都考虑了这部分干扰，通过合理的规划PN，合理的选择基站的地址，可以尽量减少这部分系统内部的干扰。但系统中也会出现一些由于PN复用距离不够或者PN规划不合理产生的干扰。比如由于地理位置或者地形条件特殊，基站的实际覆盖距离超过规划的情况造成同频干扰。另外需要注意的是我们的基站天线在进行安装的时候应该注意天线的隔离度是否满足要求。无论是全向天线和定向天线，在水平方向上和竖直方向上都有隔离度的要求。在设计天线铁塔或者抱杆的时候需要考虑到同一基站天线之间的影响。但从现场出现的问题来看，这两方面并不是影响R基站网络的主要问题。

2）系统外部的干扰

由于频率规划的原因，造成在相同或相邻的地区，存在其他同频的无线通信基站或其他类似的无线电台，造成相互的干扰。基站或用户附近存在非法使用的无线发射机，如大功率无绳电话、对讲机、雷达等。如果他们的频率与基站频率相同，或因性能原因产生了与之相同的带外频率，就会产生同频干扰。微波传输在一些地区还比较普遍，在基站周围存在着相同频率的微波传输，会对系统造成干扰。由于目前的微波大部分频率在2MHz左右，所以在我们进行GPS安装的时候会尽量避免将天线安装在微波天线正对的范围内。通讯设备种类繁多，有些单位采用了不符合现行通讯标准的频段，占用了正在建设的基站网络的频段，或者很多专用通信设备由于安置、隔离不合理导致产生高阶的谐波信号，造成对于基站网络覆盖区域干扰。另外还有电厂、电站等的电弧、火花等产生的宽带噪声。

3）干扰导致的现象

（1）反向干扰

当反向干扰过大时，使得反向灵敏度降低，缩小了反向覆盖距离。造成前反向不平衡，固定台虽然可以正常解调导频信道，但是由于反向干扰过大，反向并不能正确的解调出固定台的发射信号。固定台虽然显示有信号但打不了电话，发射功率偏高。

（2）前向干扰

当前向干扰过大时，持续长而相对前向覆盖电平较强的干扰会导致同步、导频跟踪丢失，引起掉网。固定台的接收电平很高，但是由于前向干扰比较大，但Ec/Io很小。Ec/Io决定于导频以外其它所有能量（手机热噪、其它用户能量、干扰功率）与导频能量的比，也受多径等的影响，具体值是否合理需要现场根据实际情况判断。不存在干扰的情况下，通常手机可以打电话的最低电平为－104dBm，解调门限为Ec/Io为-15dB，通常离天线比较近的地点的Ec/Io为-3dB左右。

终端能否打电话主要受两个参数的影响，终端的接收电平和Ec/Io的数值，在存在干扰的情况下，终端接收到的Ec/Io值变差，距离基站距离较远的地区接入变得困难，系统的前向覆盖变差。

前向有干扰时，开环估计偏差太大；同时前向性能恶化，前向对手机的回应手机收不到。以上两点引起接入慢或成功率低。

2 干扰的处理方法

1）反向干扰

对于基站系统的干扰来说，优先清除基站信道带内干扰，保证没有引起系统性能严重恶化的很强干扰。对于带内干扰，在清频工作不能彻底实施、仍然存在一定程度的干扰的情况下，可以通过以下方案解决：

增大天线俯角或降低天线高度，必要时增加基站，以收缩小区半径，降低来自远方的干扰，这适用于城市密集地区，对农村广覆盖不适用。要求在基站DFU模块 RX或RX'口测量RASYS信道带内总干扰功率不大于-102dBm（已经计入DFU插损）。

采用支持自适应滤波处理（现有版本基本都支持）的TRX的FPGA软件，通过命令SET BTSSAF修改FPAG的工作方式为NORMAL，其中：BYPASS表示旁路，不打开滤波功能，NORMAL表示使用滤波功能（具有抗干扰功能）。注意：动态修改该参数将导致用户掉话，当前版本会导致所在扇区容量变小，反向搜索半径收缩，命令详细使用请参看Airbridge帮助。

对于带外干扰，如果清频工作难以实施，可以通过以下方案解决：

增大天线俯角或降低天线高度，必要时增加基站，以收缩小区半径，降低来自远方的干扰，这适用于城市密集地区，对农村广覆盖不适用。 要求在基站DFU模块 RX或RX'口测量RASYS信道带外的干扰信号总功率与RASYS信道总功率之比不大于80dBc。

2）前向干扰

首先进行清频工作，优先清除RASYS信道带内扰，保证没有引起系统性能严重恶化的很强干扰。

对于带内干扰，在清频工作不能彻底实施、仍然存在一定程度的干扰的情况下，可以通过以下方案解决：

适当收缩前向小区覆盖半径，或者增加基站，加强覆盖区内的信号强度，满足Ec/Io大于－10dB。

对于带外干扰，如果清频工作难以实施，可以通过以下方案解决：

适当收缩前向小区覆盖半径，或者增加基站，加强覆盖区内带内信号的信号强度，以补偿带外强干扰引起手机灵敏度的降低。要求在462.5~467.5MHz频段内信道带外的干扰信号总功率与信道总功率之比不大于70dBc。

3 案例分析

1）载波干扰导致固定台接入成功率低

现象描述：在对某实验局450M网络进行网络优化期间，某基站附近固定台接入成功率低且接通后掉话现象频繁发生，RAC侧不停出现编号为2304的载频接入不允许告警。

分析过程：产生该告警的直接原因有两个：（1）话务量较高或者同一时间网上的数据业务较多，达到了工程设计的门限。（2）在远离基站（小区边缘）处通信的用户数量较多，占用了较多的前向功率。由于是实验局，用户数量不多，话务量很低，且发生手机接入困难且经常掉话区域距离该扇区载频所在基站不远，所以上述两个原因均可排除。考虑到局方未向无委申请过频点，而固定台接入成功率低且通话时掉话现象频繁又是载波干扰严重的典型现象，故初步认定为该站附近干扰严重，查询发生告警的扇区载频的RSSI，达到三十几，是其他正常载频的一倍左右，证实了推断。局方曾被无委告知，有用户投诉其450频段被占用。由此估计是局方接到频点占用投诉后未及时更改频点，扰用户不得已加大了其无线系统的发射功率，从而也影响了我们系统的正常工作，导致固定台接入成功率低且通话时掉话现象频繁。