基站干扰分析.docx
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基站干扰分析
1基站干扰分析
1.l基站干扰的种类
基站干扰的类型，可以按照以下方法来划分。
（1）按干扰情形划分
依据干扰情形，基站干扰可以分为基站对基站的干扰和基站对移动台或移动台
对基站的干扰两类。
（2）按干扰频点划分
依据干扰频点，基站干扰有同频干扰和非同频干扰。
目前，移动通信系统经常采用同频道再用技术。
同频道再用将会导致同频道干
扰，相隔距离越远，同频道干扰越小，但频率利用率也会降低。
在实际情况下，
随着系统规模不断扩大，频率复用度必然增加，从而同频道干扰的产生机率也会
大大增加。
（3）按移动通信的频段划分
依据移动通信的频段，基站干扰分为上行干扰和下行干扰。
上行干扰是指干扰信号在移动通信网络的上行频段。
基站受外界射频信号的干
扰，将导致基站的有效覆盖范围减小。
下行干扰是指干扰信号在移动通信网络的下行频段。
手机接收信号时无法区分
干扰信号和正常基站信号，从而使手机与基站的联络中断。
（4）按干扰源的种类划分
依据干扰源的种类，基站干扰包括强信号干扰、固定频率的干扰、杂散干扰和
互调干扰等。
强信号干扰是指合法的信号占用合法的频率，但由于功率过大造成邻近频段接
收设备阻塞。
固定频率的干扰是指干扰源工作于移动通信的频段，上下行频段都有可能，其
干扰频率几乎不变。
杂散干扰是由于干扰源滤波特性不能满足技术要求，其带外信号以噪声的形式
出现在相邻频段内，抬高被干扰基站的噪声基底，致使接收机灵敏度降低，上行
链路性能变差。
互调干扰是由外部一个或多个无线信号源经过机壳或馈线进入接收设备的非
线性放大器而产生的。
外部信号与外部信号或外部信号与发射机本身的信号相互
混合，可以产生新频率的互调信号。
（5）按干扰源设备分类
依据干扰源设备，常见的基站干扰有电视增补器、影碟机、宽带交换机干扰等。
（6）按干扰的来源划分
依据干扰的来源，可以将干扰分为系统内部干扰和系统外部干扰。
外部干扰是
指来自数字集群系统之外的干扰。
内部干扰是指来自于数字集群系统自身的干
扰，例如干扰源是其他直放站、基站，或基站本身。
1.2基站干扰产生的原因
移动通信系统中无线电波传播的特性。
决定了其在通信过程中必然受到外界多
种因素的影响，因此，外来电波的干扰是造成移动通信系统干扰的主要原因之一。
此外，由于移动通信系统的复杂性，它还一定在程度上受到网络内部其他因素的
影响，如同频干扰、邻频干扰、互调干扰，以及其他因网络参数设定不当而造成
的干扰等。
外来电波的干扰与外界环境有关，在这里不作详细描述。
本文主要介
绍移动系统内部原因造成的干扰。
（1）频率复用不当、频点设定不正确导致两同频小区之间的距离不能满足标准
值，造成同频、邻频干扰现象在短距离范围内存在。
（2）BTS（Bas—estationTransceiverSubsystem的）发射功率参数设臵不合理造成基
站干扰。
参数设臵过高，在基站附近的移动台会对本小区造成较大的邻频干扰，
影响小区中其他移动台的接通和通信质量；过小，那么在小区边缘的终端将很难
占上信道，更容易受到外界干扰影响。
（3）基站天线的俯仰角及方位角设臵不合理或存在偏差，导致基站的覆盖范围不
合理，从而导致同频及邻频干扰。
俯仰角过小。
会造成对附近同频站的干扰；过
大则会造成对相邻站的邻频干扰。
方位角设臵存在偏差，易导致基站的实际覆盖
与所设计的不相符，从而导致一些意想不到的同频及邻频干扰。
（4）直放站设臵不合理，造成对周围信号的干扰。
大量使用的直放站会对所接受
的信号进行直接放大，然后再发射出去，且基站与直放站之间绝大多数又是射频
连接方式，加之直放站的规划和选址上存在的一些问题，因而易造成对周围信号
的干扰。
（5）发射部分杂散辐射及接收部分杂散口向应较大。
会造成对本信道和其他信道
的干扰。
发射机倍频器的输
出滤波器特性差、频率合成器中鉴相器的屏蔽不好，都会带来较多的杂散辐射。
这些杂散辐射可能对正好以这些频率工作的信道产生干扰。
接收机一般采用超外
差接收方式，如果接收机的输入电路选择性较差或中频邻近选择性不好，将给系
统带来一定的干扰。
1.3基站干扰的危害
数字集群系统多用：
于强力部门（女目公安、消防等），故障所带来的后果要比
其他移动通信系统要严重得多。
数字集群系统的基站干扰将带来以下几个方面的
危害。
（1）对通信质量的影响
干扰会导致误码率升高，使话音噪声增大，话音断断续续，不清晰、受杂音信
号影响严重，掉线频繁，影响数字集群系统的正常运转。
（2）对基站的影响
基站本身就是一个收发信系统，基站发射的有用信号受到干扰或其他发射信号
的侵入通过末级功放等非线性处理而产生干扰。
一般地，发射调试好后它的工作
频率在输出电路最佳谐振点上，此时电路中的电流处于最小值，但因为互调电路
工作在失谐状态，造成系统内元件发热，使得基站的故障率提高，同时也降低了
有效功率。
而功率是频谱能量的积分，无用的互调频谱和无用杂波频谱的存在，
会使基站发射有效功率降低。
（3）对空间电波秩序的影响
互调产物是由发射机发出的射频能量信号，该干扰信号与另一台基站再次互
调，还会产生另一个互调产物。
在基站的上空，可能存在有许许多多的无序频谱
能量，使得接收机的背景噪声增大，从而使接收信号的质量变差。
（4）对基站覆盖的影响
基站干扰会对800MHz数字集群系统的覆盖产生影响。
数字集群系统的覆盖取
决于克服的干扰电平，而干扰降低了TETRA基站的接收灵敏度，使覆盖范围缩
小。
（5）对系统容量的影响
TETRA基站受到干扰，将导致覆盖范围的缩小，而随着覆盖范围的减小，集
群系统的容量也会相应减小，且导致误码率上升，通信质量下降。
2预防措施
2.l遵循基站选址原则
基站选址是网络优化工作的重要起点，也是避免日后基站干扰问题的最好办
法。
选址要考虑的因素主要是：
基站站距、基站高度、天线是否受遮挡、物业是
否好协调等。
要防止基站干扰的发生，基站选址应遵循以下原则。
（1）基站不能选址在大型卫星地球站工作天线正前方。
一方面，卫星天线前方要
求有一定的保护带，禁止所有无线电设备工作；另一方面，卫星上行信号一般发
射功率非常大，杂散辐射很大，会对数字集群系统基站设备带来干扰。
（2）基站选址不能在有源电视天线或闭路电视放大器附近。
通常，质量较差的远
程放大器在频率高端加有补偿回路，使放大器在700MHz以上频段工作时临近自
激状态。
一旦电压的波动和温度的变化诱发自激，将对数字集群系统带来干扰。
（3）基站不能选址在联通CDMA基站附近。
国际上生产的800MHz对讲机一般
工作频率为806MHz～850MHz，可任意设臵，完全与联通CDMA设备的上行频
率相重叠。
（4）基站不能选址在无线环境复杂的厂区和科研单位附近。
在无线环境复杂的厂
区和科研单位附近，基站众多，极易产生干扰。
（5）基站选址应满足覆盖及话务量分布的要求，将基站设臵在真正有话务需求的
地方。
在城市密集区，应主要从容量角度选择基站位臵，在郊县地区，应主要从
覆盖角度选择基站位臵。
（6）基站附近应有较好的卫生环境，不宜选择在生产过程中散发有害气体、多烟
雾、粉尘、有害物质的环境中。
站址应有安全的环境，远离有易燃、易爆物的区
域。
2.2规范数字集群系统建设流程
运营商应该严格按照信息产业部颁布的《800MHz数字集群通信频率台（站）管理
规定》加强对800NHz数字集群系统的管理。
在建设TETRA基站前，应对电磁
环境进行测试，避免受到外界环境干扰。
选用符合信息产业部《数字集群移动通
信系统体制》标准的直放站和基站。
定期对直放站和基站进行检查维护，防止老
化的直放站、基站对其他基站产生干扰。
2.3加强直放站和基站的管理
在很多情况下，直放站和基站的干扰是由自身设备引起的。
直放站和基站由于
频率设臵不合理或设备本身的问题，极易产生较强的互调干扰和杂散干扰。
使用
直放站时必须注意以下几个方面：
①合理控制直放站的增益，保证前、反向链路
的平衡，尽量减少对施主基站接收灵敏度的影响；②合理选择无线直放站安装位
臵，尽量保证施主天线位臵只存在一个主信号，采用窄波束的施主天线指向正确
的施主基站方向，以避免干扰；③合理选择施主天线和覆盖天线类型以及安装位
臵，注意施主天线和覆盖天线的隔离；④安装直放站后，应对参数的设臵作相应
调整。
2.4规范电波屏蔽器设备管理
有关单位和部门确实需要安装电波屏蔽器的，必须符合无线电管理的相关规
定，所用设备须有国家无线电管理机构核发的“无线电发射设备型号核准证”。
所使用的电波屏蔽器必须采用国家保密工作主管部门鉴定、推荐使用的产品。
需购臵安装使用电波屏蔽器的单位和部门，必须事先向保密工作部门提出书面申
请，经审核批准后，方可安装使用。
2.5其他措施
（1）设立保护频带。
在数字集群系统与其他无线系统共存时，设立保护频带是解
决邻频干扰的有效措施之一。
预留保护频带的决定通常是由无线电管理部门做出
的，或是在不同的运营商之间的协商下达成协议。
（2）增大空间隔离。
天线隔离度即天线耦台损耗的测量参考点是在天线的馈线接
口，而基站间的耦合损耗的测量参考点是在基站的天馈线接口。
共站情况下的天
线空间距离的估算是根据干扰分析所得出的基站间耦合损耗推算出来的。
（3）外接滤波器。
无论是在发射机端还是在接收机端插入外接带通滤波器，都会
对传输链路产生一定影响。
滤波与隔离是防治传导干扰的主要方法。
（4）减弱同频道干扰。
具体方法有：
使用频率偏臵技术，黑噪声（静止噪声）技术、
时延均衡技术，采用抗同频干扰天线。
（5）克服邻道干扰。
具体方法有：
降低基站的发射功率，移动台采用自动功率控
制装臵，在无线近区设臵强信号吸收装臵。
（6）减小发射机互调干扰。
具体方法有：
增大基站与发射机之间的耦合损耗，在
发射机的输出端接入高质量的带通滤波器，改善发射机非线性器件的性能，发射
机与天线之间加入单向隔离器或高质量的谐振腔。
3结束语
基站干扰给数字集群系统的正常运转带来了极大危害，影响了数字集群系统的覆
盖范围、系统容量、通话质量等性能，干扰了无线电波的正常秩序，同时扰乱了
其他移动通信系统的正常运转。
随着移动通信技术的发展和国家对数字集群通信的重视，各种移动通信系统的基
站会越来越多，避免基站间的相互干扰显得尤为重要。
要解决数字集群系统基站
干扰问题，还需要进一步研究并完善预防措施。
随着移动通信规模的不断扩大，网络维护工作的重点已逐渐转移到网络优化方面
上来。
网络优化中较为突出的一项指标是掉话率，掉话是许多移动用户在使用手
机过程中经常遇到的问题，也是用户申告的热点问题之一。
所谓掉话，就是指通
话双方在通话期间由于某种原因而非正常终止通话。
掉话率是指无线掉话次数占
试呼总次数的比例。
掉话现象是系统各种不良因素的综合体现，影响系统运行质
量。
提高网络质量，降低掉话势在必行。
下面从以下几个方面具体分析掉话产生
的原因，并提出一些可行的解决方法。
一、切换对掉话的影响
对于移动通信系统来说，切换对系统运行质量有较大的影响。
切换掉话是无线掉
话的一部分。
切换的主要原因有四类：
电平引起的切换、话音质量引起的切换、
功率预算引起的切换及距离引起的切换。
如果切换不成功将会造成掉话。
根据我
们对小区切换的统计可以看出，正常情况下切换成功率高的地区，一般说来掉话
率都比较低。
切换掉话的主要原因有以下几点：
（1）由于小区话务量大，有全忙时长，引起手机在切换时目标小区没有可用资
源分配，源小区无线链路难以继续维持通话而引起掉话。
（2）在配臵无线数据时，由于邻区漏配或错配引起手机在切换时没有合适的小
区可以切换而引起掉话。
（3）手机在切换时，目标小区的载频硬件存在隐性故障，导致手机切换后占用
问题载频，发生质量问题或电平差而引起掉话。
（4）手机在切换时，由于小区同BCCH、BSIC或同BCCH不同BSIC，手机在
测量时出现解码错误而切换到错误小区引起掉话。
（5）存在孤岛效应，如果服务小区A由于地形的原因产生的场强覆盖孤岛C，
而在孤岛C周围又为小区B的覆盖范围，这时如果在A的邻近小区的拓扑结构
表中未添加小区B，那么当用户在C中建立呼叫后，一但走出孤岛，由于无处可
切换将产生掉话。
减少因切换导致的掉话可以从以下几方面着手：
1.避免相邻小区拥塞引起掉话
各小区话务分布不均衡，一些小区，由于相邻小区都很繁忙，造成忙时目标基站
无切换信道，而导致手机用户在进行切换时无法占用相邻小区的话音信道。
在这
种情况下，BSC将对此进行呼叫重建，若主叫基站的信号此时不能满足最低工作
门限或亦无空闲话音信道，则呼叫重建失败导致掉话。
因此，我们要合理分布话
务。
通过工程扩容、拆闲补忙、话务切换、开启半速率等功能减少由于拥塞而产
生的掉话。
2.注意相邻小区的选择
正确、完整的邻区关系非常重要，邻区关系做的太少，会造成大量掉话；邻区关
系做的过多，会导致测量报告的精确性降低。
这两种情况都会造成网络质量的恶
化和掉话。
在定义相邻小区时，设计往往与实际情况存在差异。
各小区的实际覆
盖范围与天线高度、周围环境等都有着相当密切的关系，这就很容易漏定义或错
定义相邻小区，造成切换成功率低，使小区之间存在漏覆盖或盲区，导致切换失
败而掉话。
尤其是对于一些在设计时没有切换数据，但实际上存在一个短而窄的
切换区的情况，应该增加切换数据。
我们应该定期进行全面的DriveTest，对网
络的覆盖和切换情况有个全面清晰的了解，及时根据实际情况修改相邻小区的定
义，尤其要注意不同BSC之间的切换和越局切换的NeighborCELL定义，减少
因错做或漏做NeighborCELL产生的掉话。
应特别指出的是：
若某个小区的BSIC
或BCCH频率作了修改，那么以这个小区作为hand-overtargetcel的l小区须修改
其NeighborList定义。
3.加强切换类型、切换参数的选择
在GSM系统中，切换基于多种触发条件，并有不同的切换类型。
如果切换类型、
ho_margin（HOM）设臵不当，根据实际情况，对参数HOM进行调整（HOM表
示：
只有当相邻小区电平值与服务小区电平值的差值大于HOM时才会发生切
换，它的取值范围是0～126，其中63对应0dB，可以对话务均衡、优化切换关
系起到较好的作用。
但是如果为了分担话务，将HOM设声负值，如A→B的
HOM设为-20dB，即A小区信号比B小区信号低20dB发出切换请求，此时B小
区的信号可能已经很差，难免产生掉话。
因此，对于这种分担话务量的切换，其
参数的选择尤其要注意，应权衡话务分担和掉话，找到一个最佳点。
如果两个小
区打开基于多种触发条件的切换，那么如果触发条件选择不当，就会产生乒乓切
换，造成切换失败。
我们应注意慎重选择切换类型和切换参数，提高切换成功率，
减少掉话。
4.减少相邻小区不能工作引起的掉话
如果某个基站或小区不能工作，该基站或小区覆盖的地区就形成盲区，这样肯定
产生掉话。
即使其他小区能够覆盖该地区，但是由于GSM频率规划的原因，仍
然会产生较严重的频率干扰，而引起掉话。
二、干扰导致的掉话
干扰会导致通信质量下降，是造成掉话的一个重要的原因。
干扰可以分为外部干
扰和内部干扰。
1、外部干扰
随着科技的进步，空中的无线电波越来越多，而且有些系统就是专门针对GSM
系统的干扰设备，如为避免高考泄秘而采用的干扰设备，因此，如果频率设臵不
当，会造成严重的频率干扰。
在发射设备的非线性单元，载波与通过天线进入的
干扰信号互调而产生干扰，引起通话质量下降或掉话。
针对外部干扰。
首先应该
采用测试工具对无线环境进行测试分析，确定干扰源，然后与无线电管理委员会
联系采取有针对性的措施排除干扰。
下面介绍一典型的外部干扰案例。
2005年10月17日开始，在BSC6覆盖下的东河区出现大面积用户投诉，同时在
话务统计上观察大面积基站（东河地税、铁通、回民中学、供暖所）均出现高干
扰现象。
干扰时间从上午09：
00一直持续至晚上21：
00，对整网掉话指标影响
较大，见图1、图2。
图1BSC6干扰示意
图2BSC6掉话示意
干扰地区手机无法正常主被叫，见图3。
图3大量分配失败导致无法接入
20日上午通过干扰查处，我们定位干扰在东河区转龙藏疗养院二楼会议室。
现
场干扰查处情况见图4。
图4
从图中可以看出现场基站下行信号已经完全淹没在干扰中。
当日下午我们联系无线电管理委员会对干扰进行处理，整网问题及用户投诉得到
解决。
2.内部干扰
GSM系统内部干扰主要由以下几个方面的原因产生：
（1）频率规划不合理，引起同、邻频干扰；
（2）基站或手机功率设臵不合理，引起下、上行链路干扰；
（3）频率复用不合理；
（4）由于多径效应、建筑物反射等造成干扰。
在GSM系统中最常见的干扰是同频或邻频干扰。
当移动台在服务小区中收到很
强的同频或邻频干扰信号时会造成误码恶化，从而使移动台无法正确解调相邻小
区的BSIC码或不能正确接收测量报告，导致掉话。
对这种情况，一方面可由网
络规划部门重新分配频率；另一方面对邻频干扰而言，增加相邻关系也是解决问
题的办法。
因为在基站密集区，频率复用很紧密，不可避免会出现邻频干扰现象，
在邻频抑制比范围内增加相邻关系是降低邻频干扰行之有效的办法之一。
对于系统内部干扰，在进行认真细致的频率规划的基础上，采用先进的测试手段
对无线环境进行测试，依据测试结果对网络进行频率、功率及天馈线等各方面的
调整，减少干扰，避免掉话。
3.几种减小干扰的方法
（1）不连续发射（DTX）
在用户通话过程中，其实大约只有50%的时间是真正的通话时间。
所谓DTX，
就是当检测到没有用户数据的间隙时（如说话间隔时间），停止或减少无线信号
的发送。
不连续发射的目的是把无线路径上的功率发送减到最小，以便减小相互
间的干扰，从而达到减少掉话的目的。
有研究表明，单一干扰源形成的干扰，假
如原来有50%的干扰电平低于-120dBm，采用DTX后有75%低于-120dBm，改善
程度是相当明显的。
DTX分上行DTX和下行DTX。
优化初期，我们将上行DTX全部打开，使MS
在通话过程中，在话音间歇期间，不上传信号。
该参数的应用，一方面可以降低
上行无线信道的干扰。
从而使网络的平均通话质量得到提高；另一方面，可节约
MS的功耗，增加移动台的待机时间。
近期随着网络内部干扰的不断增多，我们又将下行不连续发射DTX开启。
开启
DTX后，在下行方向上基站只有50%的时间需要发射功率，其余时间可以不发
射功率。
这样一方面可以节约系统资源，另一方面在市区干扰比较严重的地段可
以有效降低下行干扰。
相关参数情况见表1，参数修改前后的话务统计见表2。
开启DTX功能后，下行质量切换比例明显下降。
下行质量切换比例在一定程度
上表征了网络下行干扰的情况，由此可见，网络中下行干扰得到了明显控制。
（2）功率控制（PowerControl）
功率控制同DTX一样，共同的目标就是改善频谱效率。
在保证良好接收的条件
下，尽可能降低发端功率，改善对其他呼叫的干扰，减少掉话。
在GSM系统中，
减少干扰就意味着可以获得更高的频谱效率。
BSS通过评估BTS对MS测量的结
果，调整MS的传输功率，以保证在可接收的传输质量下的最小功率。
同样，BSS
也可以通过评估MS报告的BTS下行传输功率，来调整BTS的发射功率。
（3）跳频
跳频实际上是一种扩频技术，其方法是把一个宽频带分成若干频率间隔（称为频
道），发射机在某一特定时间间隔中，用哪一个频道发送信号，由一个伪随机序
列控制。
这样接收机就多了时间选择性，除非窄带干扰在特定时间内与所需信号
同时落入一个通道，否则不能形成干扰。
采用跳频后，强干扰信号严重损伤，不
再以连续的形式出现，起到了干扰分集的作用。
跳频可以改善空间的频谱环境，
提高全网的通信质量，有利于减少干扰对接收机的影响，控制掉话。
在网络中是
否应用跳频，可以通过设臵参数ENHOPP来实现。
（4）频率规划
频率规划对于移动通信系统来说相当重要，在频率规划时应该考虑以下几方面的
问题：
①C/I的要求（GSM系统一般要求9dB）；
②同频干扰；
③邻频干扰；
④BTS的经纬度和标高；
⑤地理环境及建筑物的影响。
上行干扰主要来源于同频干扰和外部干扰（交调干扰），通过分析drivetest的相
关报告，修改同频小区的同频频率，增加同频小区的间距；利用频谱分析仪，定
位交调干扰。
下行干扰主要由频率规划不当引起，下行干扰会引起频繁切换。
对于上、下行干
扰，需利用频率规划重新进行优化调整。
合理利用上述方法可以在一定程度上减少系统干扰。
达到降低掉话的目的。
三、射频部件及天馈线统对掉话的影响
射频部分主要是将BTS发出的TDMA帧基带信号调制到载频上，并发射出去；
或从天线、收信前端电路接收高频信号并解调出基带信号。
这部分有问题，将使
上行或下行信号变差，以致产生掉话。
下面分五种情况分别加以说明：
1.射频部件故障
发射合路器、接收低噪声放大器及双工器，还有载频单元，这些硬件故障，均会
导致系统的发射、接收性能极度恶化，而产生掉话。
2.天馈线系统故障
无线信号从BTS发信机出来，经过天线发射出去。
天馈线出现损伤、打折、进
水等现象，引起驻波比过高，是产生掉话的另一个主要原因。
这就需要我们注意
天馈线系统的工程质量和维护，将此类情况引起的掉话减至最少。
3.功率不平衡引起的掉话
目前，GSM技术已相当成熟，网络规模日益庞大，同一个小区可能有多个载频，
各载频发射功率可能不相同，造成功率不平衡而引起掉话。
在数据库中，可以通
过调节参数TX-OFFSET的值，来达到控制覆盖和功率平衡的目的。
4.天线角度
天线角度有两种：
方位角和俯仰角。
天线的调整是网络优化工作中很重要的部分，
它对于控制覆盖、掉话以及话务调整均有很大的影响。
一般来说，无线网络优化
中最重要的是控制覆盖，而控制覆盖最有效的方法便是调节天线的俯仰角和方位
角。
天线覆盖范围过大，会引起同、邻频干扰，产生掉话；覆盖范围过小，将会
出现盲区，也会产生掉话。
只有根据实际情况，将天线的俯仰角和方位角调整到
理想的位臵，实现良好覆盖，才能将掉话控制在最小的范围内。
但应注意：
天线
的俯仰角不能过大，过大将使场强发生裂变，覆盖区内信号变弱。
另外，我们目
前常用收发共用方式，两根收发共用天线的俯仰角和方位角应该完全一致，否则，
会出现同一小区两根天线的覆盖范围不相同，也会产生掉话。
对于两根分集接收
天线，其间
升级会员 