GSM系统上行干扰问题的分析

大小锋

GSM系统上行干扰问题的分析

GSM移动通信技术在我国迅速发展，目前已经发展相当成熟的阶段，在实际的网络优化工作中，发现GSM系统受到的上行干扰问题已经成为网络优化中一个不容忽视的重要问题。上行干扰会使系统掉话率增加，减少基站的覆盖范围，降低通话质量，使网络指标和用户的通话质量受到严重影响。

摩托罗拉GSM系统中采用IOI指标来衡量系统受到上行干扰的程度。IOI（Intereferenceonidle）表示话音信道在空闲模式下收到的上行噪声信号强度。例如：如果某话音信道的IOI统计值为15，则表示系统在该时隙收到的上行干扰噪声电平为-110dbm-15=95dbm，-110dbm为系统的参考电平。该统计指标是基于时隙统计的。如果IOI统计大于10，一般认为基站受到较强的上行干扰，由此会产生掉话和话音质量差的情况,需要进行解决。

上行干扰分类及产生原因，解决方法：

根据在实际网络优化工作中长期对IOI高问题的分析，基本上可以认为IOI高的原因可以分为以下几类：
一、
无线系统自身问题造成IOI高
无线系统自身问题一般集中在天线器件、基站接收通路的问题上，由于基站子系统问题造成的上行干扰高存在以下规律：IOI统计值随话务量变化，话务量高时，IOI也随之增高，到了深夜话务量降低后，IOI统计恢复正常。一般如果出现这样的规律，首先要考虑无线子系统的问题。图1为正常情况下在基站接收到的GSM上行信号频谱（中国移动为890Mhz—909Mhz）。图2为某基站高话务量时测试到的上行频谱。从图2的频谱中可以明显看出，GSM200K的脉冲信号已经进乎方波，分不清信号与噪声的区别。从指标和频谱上分析，基本上判断该小区的天线由于老化造成性能下降，引起上行信号干扰问题，更换新天线后，频谱恢复正常，IOI统计从忙时20左右降低到1左右，各项指标恢复正常。
除了天线问题引起上行干扰外，接收通路的器件老化、损坏也会造成频谱异常，具体问题需要现场测试分析解决。
二、
直放站引起的上行干扰问题

目前存在的最普遍的上行干扰问题是直放站引起的上行干扰，
特别是一些用户自行安装的非法直放站，由于价格低廉，各种器件的性能不好，造成较强的上行干扰问题。

直放站产生干扰的原因是空间的白噪声和直放站自身的噪声经过放大后通过上行链路连同手机信号一同到到达基站接收端造成对基站的上行干扰。一般正规直放站厂家在安装直放站时考虑到这个问题，要对直放站上行噪声底部电平（uplinknoisefloor）进行调整，并且选择适当的施主小区，以减少对基站系统的上行干扰。但某些用户自行安装的直放站并不考虑该问题，因此会对周围基站造成较强的上行干扰。由于直放站引起的上行干扰统计上的规律为：与话务量无关，只要直放站工作，IOI统计24小时高。图3为实际测试到的非法直放站上行频谱。从频谱上可以明显看出由于直放站放大上行底带噪声造成的波形抬起大约10db左右。关闭直放站后，频谱恢复正常。


对于非法直放站的问题，实际的解决方法是帮助用户解决信号覆盖问题，并拆除造成干扰的直放站。运营商为解决信号盲区安装直放站时，要充分考虑到上行噪声底部电平的问题，避免在解决信号覆盖的同时，将干扰引入网内，使网络质量恶化。
三、
干扰机（移动信号阻断器）干扰

干扰机干扰是出于特殊目的，为阻断移动通信信号而采取的一种干扰方法，目前发现的主要应用于会议保密，也发现个别加油站为阻止司机在加油站内打手机而安装的干扰机。干扰机造成的干扰极其强大，统计上附近基站的IOI值最高达到30左右，使掉话次数成倍增长，用户明显感觉通话存在问题，对移动通信网络的影响非常大。图4为在某会议场所外400米处测试到的干扰机干扰频谱。从图中可以看出GSM的上行信号已经完全被干扰信号淹没，此时的现象为手机有信号，但无法拨打电话。附近的网络处于瘫痪的状况。