GSM网络干扰分析方法分析

GSM网络干扰分析方法分析

范萍

广东海格怡创科技有限公司

摘要：本文主题从干扰问题的概述；以及减小干扰的若干方法分析；等方面探讨了主题，旨在与同行共同探讨学习。

关键词：GSM；干扰；方法

网络规模不断扩大的情况下，由于频率资源的限制，频率复用度必然增加，加上规划或地理位置的原因，这导致在多小区的情况下产生同频、邻频干扰；同时，因为无线电波传播的特性，决定了它在通信过程中必然受到外界多种因素的影响，这也会产生干扰；另外，由于网络内部原因，它还在一定程度上受到网络其它因素以及因网络某些参数设定不当而造成的影响，这也会产生干扰。上述干扰严重时使通信质量下降，网络服务性能变差；干扰是影响通话质量及掉话率、接通率等网络系统指标的重要因素。因此作为网络优化的核心问题，无线干扰问题的解决显得越来越重要。

一、干扰问题的概述

1.移动通信系统的干扰源主要可分为：

一、自然干扰源，包括大气噪声、银河噪声、太阳噪声（安静期）等；二、人为干扰源，包括汽车或其它发动机点火系统的干扰、通信电子干扰、电力线干扰、工业、科研、医疗及家用电器设备的干扰等。

美国ITT对上述噪声研究数据给出结论，在30～1000MHz范围内，大气噪声和太阳噪声很小，可以忽略不计。在100MHz以上，银河系射电噪声低于典型接收机的热噪声，也可以忽略不计。因此对于450MHz、800MHz、900MHz、1800MHz、2000MH的移动通信系统均无需考虑自然噪声（大气噪声、银河噪声、太阳噪声）。

太阳黑子活动高峰期的噪声对移动通信的影响目前不清楚，但科学家均相信太阳黑子活动高峰期对电力、通信有严重影响。

根据美国国家标准局（NBS）的研究，人为噪声是移动通信系统的主要干扰源之一。在这些人为干扰/噪声源中，有些干扰是无法控制的，如汽车发动机点火干扰、电力干扰、工业电气设备干扰，而有的干扰是可以通过对网络的合理规划和系统优化克服的，如通信设备之间和之内的干扰。

2.干扰产生的分类

在日常工作中，网优人员经常会遇见上行干扰，其处理建议整理汇总详见下表。

二、干扰产生的原因分析及来源

1.干扰产生的原因分析

网络干扰的原因主要可以分为两大类：外界频率干扰和设备交调干扰。外界频率干扰又可以分为同频干扰和邻频干扰。同频干扰是指由其他信号源发来信号与有用信号的频率相同，并以同样的方式进入中频通带的干扰。邻频干扰是指K＋1、K－1频道，对工作在K频道的基站引起的邻频干扰。邻频干扰的大小取决于接收机中频滤波器的筛选能力以及发信机在相邻频道通带内的边带噪声。外界频率干扰主要由于小区规划不合理，而引起的同频与邻频干扰；交调干扰主要表现为设备本身通信指标下降或故障而引起的干扰。通过对网络运行情况及各种测试结果的分析，产生干扰的原因主要有以下一些因素：

（1）外界频率干扰。外界频率干扰的主要表现为小区规划不合理、天线参数选择以及小区参数调整不当等原因造成，致使用户在同一地点而收到相同或相连的频点且载干比小于9dB，在通信过程中产生严重的背景噪音甚至掉话。在实际网络运行中频率干扰是干扰产生的最主要原因且在高密度网络中大量存在。主要有以下几点：

第一：频率规划或频点设定不正确，造成同频、邻频现象在短距离范围内存在从而造成干扰。这种现象主要出现在地区边界和省际边界的地方，在网络扩容工程结束初期该现象也出现。第二：频率复用不当或频率复用的两小区之间的距离不够，造成同频干扰。第三：MS－TXPRW－MAX－CCH、BSTXPWR－CCH、BS－TXPWR－MAX、BS－TXPWRMIN等小区功率参数设置不合理。如MS－TXPWR－MAX－CCH参数设置过高，则在基站附近的移动台会对本小区造成较大的邻信道干扰，影响

小区中其它移动台的接通和通话质量；过小则在小区边缘的手机将很难占上信道，且受外界干扰更大。BS－TXPWR－MAX－CCH参数设置过大则会与相邻小区产生覆盖交叠，造成信道干扰，手机占用信道困难，通话质量差，过小又会产生盲区。第四：同心圆内小区参数设置不当，而使得内小区的频点覆盖过大，而与邻小区产生的同频或邻频干扰。第五：基站天线高度及俯仰角设计不合理，导致覆盖范围的不合理，使小区的覆盖范围超出设计覆盖范围，从而与邻小区产生同频干扰、邻信道干扰。

（2）交调干扰

交调干扰主要由于设备本身的非线行原因以及设备故障所引起的在通信过程中所产生的干扰。设备在长期运行过程中由于缺少定期的指标测试与调整，致使交调干扰在一定范围存在。发射部分杂散辐射及接收部分杂散响应较大，从而造成对本信道和其它信道的干扰，严重的将不能正常通话。

2.几种常见的上行干扰来源

（1）电信CDMA干扰

CDMA系统设备在基站射频输出端有一个宽带滤波器，其带通范围一般为869～894MHz，通带外的衰减一般为20dB左右（即869～894MHz之外的信号会衰减20dB以上），会降低其对带外频率的干扰特性，但当GSM与CDMA基站距离较近时，仍会对GSM系统产生干扰。

CDMA的发射会干扰GSM900的接收，CDMA带外泄漏信号落在GSM接收机信道内，提高了GSM接收机的噪声电平，使GSM上行链路变差。CDMA对GSM的干扰主要有散和阻塞2种类型：

第一：阻塞效应：一个或者多个CDMA信号和接收机中的射频频率源的倒易混频产生落入中频的干扰，或CDMA和GSM共站或天线间空间耦合度不足时，进入到GSM接收机的CDMA主信号过强，引起的阻塞干扰。发生时，所有GSM频点都将受到干扰，且干扰幅度基本一致。干扰和CDMA话务相关，CDMA话务越高，干扰越大；小区内以部分靠近CDMA频段频点受到干扰为特征。

第二：杂散效应：当CDMA发射机机顶口杂散不满足协议或者无委会要求或者GC站间距太近时，CDMA的杂散信号影响到接收通道的灵敏度。C网干扰在频谱仪上的表现如图2-1所示：

图2-2互调干扰原理图

（2）无线通信中的互调干扰

在一个射频导体中同时存在两个或两个以上RF信号，就会产生互调。当器件中存在一个以上的频率时，任何无源器件都会产生无源互调产物。由于不同材料的连接处都具有非线性，信号会在结点混合产生互调。当互调产物（如IM3=2*F1-F2）落在基站的接收频段内，淹没了有用信号从而影响了接收机对有用信号的解调，就会造成干扰影响系统的性能。如图2-2所示：

（3）外界频率干扰

第一：频率规划或频点设定不正确，造成同频、邻频现象在短距离范围内存在，从而造成干扰。这种现象主要出现在地区边界和省际边界的地方，在网络扩容工程结束初期该现象也出现。

第二：MS-TXPWR-MAX-CCH、BSTXPWR-CCH、BS-TXPWR-MAX、BSTXPWR-MIN等小区功率参数设置不合理。如MS-TXPWR-MAX-CCH参数设置过高，则在基站附近的移动台会对本小区造成较大的邻信道干扰，影响小区中其它移动台的接通和通话质量；过小则在小区边缘的手机将很难占上信道，且受外界干扰更大。BS-TXPWR-CCH、BS-TXPWR-MAX参数设置过大则会与相邻小区产生覆盖交叠，造成信道干扰，手机占用信道困难，通话质量差；过小又会产生盲区。

第三：基站天线高度及俯仰角设计不合理，导致覆盖范围的不合理，使小区的覆盖范围超出设计覆盖范围，从而与邻小区产生同频干扰、邻信道干扰。

三、减小干扰的若干方法分析

1.利用亚伦无线场强测试仪表，对干扰严重的小区进行实地测试，查出干扰源及受干扰的程度。在小区参数调整效果不明显的情况可以，可以通过A955无线规划软件，确定是否需要更改小区的频点，以及更改后的频点。并在OMCR上进行具体实施。

2.通过K1103测量出的TA值的大小确定小区的覆盖范围，及相邻其它小区的实际覆盖范围，判断是否因覆盖不合理而造成的干扰。对于天线较高的小区可以适当调整BTS发射功率参数：BS－TXPWR－MAX、BS－TXPWR－MIN、BS－TXPWR－MAX－CCH以降低基站发射功率，改变基站覆盖范围，减小对相邻基站的干扰。在保证小区边缘处移动台有一定的接入成功率的前提下，尽可能减小移动台的接入电平（MS－TXPWR－MAX、MS－TXPWR－MIN），以减小对相邻小区的干扰。可以通过多次CQT测试，根据测试结果修正设计值，最终得出小区设置最佳参数。

3.利用HP频率计数器，调整BTS的13MHz时钟，使其频偏越小越好，减小所使用信道受其它信道的干扰，提高通信质量及系统指标。

结语

对于GSM系统的干扰问题，通过根据不同干扰来源的表征特性，总结了准确判断干扰类型的方法，能够指导后台人员快速进行全网的干扰问题分析，极大了提升了干扰问题的分析效率和准确度。同时本文给出了各类干扰问题的大致处理方法和思路，为现场干扰问题的处理提供了参考。

参考文献：

[1]赵希建.银川市GSM无线网络性能指标提升[D].沈阳：东北大学通信系

[2]崔鼎锋.GSM立体网络覆盖技术研究与应用[D].北京：北京邮电大学信息

[3]韩斌杰，杜新颜，张建斌.GSM原理及其网络优化[M]北京：机械工业出版社