GSM室内覆盖上行干扰定位

cuijiqiang

1        概述
1.1        引言
成都GSM搬迁项目中，目前共有500多个室内入网站点。在对这些室内入网站点的指标进行统计分析的时候发现，当发空闲burst时（模拟高话务情况），共有90多个站点的上行干扰带等级达到4~5级，不同干扰带等级对应干扰信号强度详见附录4.3《干扰带等级对应表》。可见，在这些入网站点中，当话务量较高时，上行干扰高的问题还是比较突出的。解决了上行干扰高的问题，将会解决很多室内覆盖优化的问题。
1.2        上行干扰带高产生现象
上行干扰带高，手机用户通常会有以下现象：
        在覆盖区域主叫失败，主叫听到“嘟、嘟、嘟”后就掉线（不同的手机提示音可能不相同）；
        通话过程中，对方（其他区域）可能会感觉到有断续、杂音、静音，甚至掉话。
2        上行干扰源分类
上行干扰源可能存在的位置主要分为三个部分，如下图所示：

2.1        基站侧导致的干扰
2.1.1        互调干扰
互调干扰是指两个射频信号输入到一个非线性元件中，或者通过一个存在不连续性的传输介质时，频率之间相互作用所产生的新频率落入接收机的频段内所产生的干扰。通信系统中的无源器件的线形度一般优于有源器件，但也可能产生干扰。
2.1.2        空腔合路器导致干扰
GSM系统多载频之间可能会采用空腔合路器进行合路（3012基站在载频数量较多时，可能采用空腔合路器，3006C基站一般不会使用空腔合路器），如果空腔合路器因生产原因或在使用过程中性能下降，也可能会引起上行干扰增加。
2.2        室内分布系统产生干扰
室内分布系统中，最容易产生干扰的位置就是干放设备。
2.2.1        干放设备导致干扰
        干放上行增益设置不合理
当干放上行增益设置过大时，可能会引起上行干扰。该种情况产生干扰的特点是：当基站降功率发射时，上行干扰通常不会产生变化。
        干放自激
当干放设备由于生产原因或在使用过程中性能下降，设备本身自激，可能会导致上行干扰。该种情况产生干扰的特点是：当基站降功率发射时，上行干扰通常不会产生变化。
        干放输入饱和
当干放输入信号太强时，干放输入饱和，干放工作在非线形区域，就容易导致上行干扰。该种情况产生干扰的特点是：当基站降功率发射时，干放输入功率减小，干放将工作在线形区域，上行干扰随之减小，直至恢复正常。
2.2.2        无源器件导致干扰
        无源器件使用不当
常见的是功分器反接，作为合路器使用。由于功分器反向功率容量很小，当基站工作在高话务状态，或在话务闲时满功率发空闲burst测量，都很容易烧毁功分器，从而可能会导致上行干扰。
        无源器件老化
无源器件在使用过程中，由于老化或质量问题，可能会导致上行干扰。
2.2.3        工程问题
由于工程施工质量问题，如天馈线接头制作粗糙，馈线和无源器件接头进水，或接头之间连接不牢等原因，都可能会导致上行干扰。
3        上行干扰定位及解决方法
3.1        上行干扰定位步骤
根据实际项目中干扰排查统计，出现上行干扰最多的情况是干放设备导致的，其次是空腔合路器和外部干扰。因此，在上行干扰问题排查过程中，排查思路和原则有两个：一是先排查出现上行干扰可能性最大的情况，二是排查按照由易到难的顺序。

3.2        上行干扰定位方法
上节介绍了上行干扰定位的步骤，下面针对每一步骤，给出相应的定位方法。
3.2.1        基站侧干扰定位
（1）        互调干扰定位
        首先通过互调计算小工具（见附录），分析该基站频点之间的互调信号是否会对该站点上行构成干扰。通常认为互调信号刚好落到上行频点或邻频点上时，会对该站点上行形成干扰。
        互调干扰的特点是：通常只干扰上面互调计算时得到的频点，基本不会干扰所有的频点。
        其次，互调干扰验证测试：只在产生互调干扰的频点上，满功率发空闲burst测试，并和其他频点满功率发空闲burst测试情况进行对比。若前者测试上行干扰大，而后者测试上行干扰正常，则可判定存在互调干扰，建议重新规划频点。
（2）        空腔合路器干扰定位
断开室内分布系统，将基站输出端口直接接上低互调电缆和低互调负载，或者为了工程操作方便，基站输出经过30dB衰减器后连接室内小天线。然后所有载频，满功率发空闲burst测试，如果上行干扰带等级在0或1级，则说明空腔合路器没有问题。否则更换空腔合路器。

3.2.2        室内分布系统干扰定位
排除了基站侧不存在上行干扰问题后，可进一步定位干扰源位置。
        首先，所有载频满功率发空闲burst测量，逐台关闭干放，观察上行干扰变化情况，当关闭某台干放后，上行干扰恢复正常，则可定位到该台干放支路存在问题。
        其次，定位到某台干放支路引起上行干扰后，检查干放上下行增益设置是否合理，如果上行增益设置过大，则调整上行增益后再验证测试。
        第三，如果上行增益设置正常，则需要检查干放输入信号是否过强，如果超出干放设备正常输入范围之外，则需要在输入端增加衰减器，使干放工作在线形工作状态。
        第四，如果定位到某台干放后，上行增益和干放输入功率都设置正确，且已经排除基站本身和外部干扰，那么需要更换干放，然后验证测试。
        第五，若按照以上方法仍不能定位，则需要检查室内分布系统中的无源器件（方法：测试各节点驻波系数）。尤其是基站输出合路器。
3.2.3        外部干扰定位
        当关闭干放，上行干扰恢复正常，而又排除了干放设备问题，则外部干扰的可能性就很大。
        采用扫频仪，或者采用频谱仪和外接定向天线，在覆盖区域扫频测试上行频段，确认干扰源位置。注意需要选择精度较高的频谱仪。
4        附录
4.1        三阶互调计算小工具
只有在使用扩展频段时，才考虑三阶互调。三阶互调计算表格如下：

4.2        五、七阶互调查找小工具
五阶、七阶互调查找小工具如下：

4.3        干扰带等级对应表
上行干扰带等级         上行干扰带门限（dBm）   
0        110
1        105
2        98
3        92
4        87
5        85