大唐TDLTE系统内外干扰排查手册.docx
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大唐TDLTE系统内外干扰排查手册
大唐TD-LTE系统内外干扰排查手册
大唐江苏项目组
中国移动目前拥有F频段的1880-1900MHz,主要用于TD-SCDMA和TD-LTE室外连续覆盖。
由于频率所处位置特殊,F频段系统存在与DCS1800、GSM900、PHS和电信联通FDD系统间的互干扰,情况较为复杂。
特别当DCS1800使用高端频率(1865-1880MHz)且F频段现网TD-SCDMA/TD-LTE设备抗阻塞能力不足,将影响TD-LTE上行速率,严重时影响上行覆盖和接入成功率;另外由于中国移动使用的是TD-LTE系统,系统内的帧头、上下行时隙转换点不同或者GPS跑偏、时钟故障等也将会导致交叉时隙干扰。
1LTE干扰概述
1.1干扰产生原因
按照干扰产生的原因可以把干扰分为系统内干扰和系统外干扰。
系统内干扰
系统内干扰通常为同频干扰。
由于数字技术相对于模拟技术的抗干扰能力较强,可以实现同频组网。
比如,TD-LTE系统中,虽然同一个小区内的不同用户不能使用相同频率资源,但相邻小区可以使用相同的频率资源。
这些在同一系统内使用相同频率资源的设备间将会产生干扰,也称为系统内干扰。
系统间干扰产生原因及分类
系统间干扰通常为异频干扰。
世上没有完美的无线电发射机和接收机。
科学理论表明理想滤波器是不可实现的,也就是说无法将信号严格束缚在指定的工作频率内。
因此,发射机在指定信道发射的同时将泄漏部分功率到其他频率,接收机在指定信道接收时也会收到其他频率上的功率,也就产生了系统间干扰。
1.2系统间干扰分类
系统间干扰类型主要类型有带外阻塞干扰、带外杂散干扰、三阶互调干扰、谐波干扰;从淮安干扰专项整治来看,GSM信号对现网LTE干扰影响较大,特别是DCS1800带来的干扰;
阻塞干扰:
由于TD-LTE基站接收滤波器的非理想性,在接收有用信号的同时,还将接收到来自邻频的1805-1880MHz频段DCS1800基站的发射信号,造成TD-LTE基站接收机灵敏度损失,严重时甚至将无法工作,称为阻塞干扰。
因为DCS1800干扰信号位于F频段接收机工作频段范围之外,也称为带外阻塞干扰。
当DCS1800基站使用国家尚未分配频段中的1865-1880MHz频率,且F频段TD-LTE基站的抗阻塞能力不足时,将产生严重的阻塞干扰。
杂散干扰:
由于DCS1800基站发射滤波器的非理想性,在工作频段发射有用信号的同时,还将在邻频的1880-1920MHz频段产生一定程度的带外辐射,造成TD-LTE基站接收机灵敏度损失。
现网中出现DCS杂散干扰的主要原因为部分厂家DCS1800双工器带宽为75MHz,对F频段杂散抑制不足。
三阶互调:
当两个或多个DCS基站使用尚未分配的1850-1880MHz频率时,或同时使用1805-1830MHz和1850-1880MHz频率时(即满足2f1-f2或2f2-f1落在F频段),将可能在1880-1920MHz频段产生强度较高的三阶互调产物,造成TD-LTE基站接收机灵敏度损失,严重时甚至将无法工作。
谐波干扰:
原因是发射机有源器件和无源器件的非线性,在其发射频率的整数倍频率上将产生较强的谐波产物。
当这些谐波产物正好落于受害系统接收机频段内,将导致受害接收机灵敏度损失,称之为谐波干扰。
2干扰整治流程及不同干扰表现
2.1干扰排查流程
系统内外干扰排查步骤:
1)通过OMC提取现网一天的IOT报表,报表的定制采用小区小时级粒度;
2)对报表进行分析处理,定义100个PRB上存在1个上行底噪测量值大于等于-105的小区计为干扰小区;通过该步骤,能够快速从全网中找出干扰小区,为后续干扰分析打好基础;
3)根据干扰小区的PRB分布特征,快速判断干扰的类型,阻塞干扰、谐波/互调干扰,杂散干扰及系统内干扰等;也可以通过干扰排查工具来判断干扰类型,目前大唐开发了InterfererAnalysis干扰分析工具,能快速定位干扰类型;如图:
4)根据不同的干扰,采取不同的排查整治方案,详见:
本文第三节;
5)疑难干扰站点排查,针对不能快速定位分析的站点需要上站扫频分析干扰源;
2.2不同干扰类型PRB表现特点
以TD-LTE20M带宽组网为例,我们探讨LTE相关干扰类型的表现形式,以便现网中能够较快分析出干扰类型,提高干扰定位效率,可以通过LMT-B导出常规时隙干扰报表,制作PRB干扰趋势图,快速判断干扰类型(608版本后OMC可以统计每个PRB干扰值);
2.2.1阻塞干扰PRB趋势图:
PRB频域图:
特点:
阻塞干扰在PRB频域图上特点是所有100个PRB都存在干扰,即100个PRB都存在干扰情况;时域上:
常规和特殊子帧上PRB都存在干扰的情况;
2.2.2杂散干扰类型
PRB频域图:
特点:
从目前排查到的杂散干扰,大多是DCS1800导致的杂散干扰,FDD引起杂散干扰暂时没有遇到;在PRB频域图上特点:
由于基站发送时DCS1800频点范围是1805-1880MHZ,所以DCS1800导致杂散干扰在PRB频率图上特点是从最低PRB开始,干扰逐渐降低;时域上:
通常表现为常规子帧2、7上PRB干扰都是前高后低,特殊子帧1、6上PRB也是前高后低;
2.2.3谐波或者三阶互调干扰
PRB频域图
(现网目前还只能统计20组PRB,暂时无法分析该类型干扰,该图形是基于100PRB理论得出的)
特点:
GSM谐波干扰或者交调干扰在PRB频域图上特点:
由于GSM频率间隔是200kHZ,因此谐波干扰落在LTE频带内表现为2个连续PRB受到干扰;
2.2.4系统内干扰
PRB频域图
特点:
当GPS跑偏或者其他原因导致的LTE系统内时钟偏移不一致的情况时,由于PSS、SSS和PBCH信道配置在中间72个子载波上,这些信道会一直存在功率发射,那么在PRB频谱图上表现为中间PRB47至PRB52的6个PRB存在干扰;在时域上:
特殊时隙和常规时隙都会存在中间6个PRB存在干扰;
2.2.5TDS使用1800~1900MHZ干扰
PRB频域图(1.4m和1.2m两种情况):
特点:
TDS使用1880-1900MHz将会对共站或者对打LTE小区产生干扰,RRB频域图上特点:
由于TDS频率间隔是1.4MHz或者1.2MHz,因此谐波干扰落在LTE频带内表现为8个或者7个连续PRB受到干扰;
3分场景干扰整治方案
3.1全频段干扰排查
3.1.1影响
由于宽频段干扰受影响的PRB个数较多,导致LTE接受机灵敏度降低,甚至存在阻塞,因此将严重影响终端的上行业务和接入性能;
3.1.2成因分析
阻塞干扰引起
由于TD-LTE基站接收滤波器的非理想性,在接收有用信号的同时,还将接收到来自邻频的1805-1880MHz频段DCS1800基站的发射信号或者接收到1850-1870MHz的电信FDD的发射信号,造成TD-LTE基站接收机灵敏度损失,严重时甚至将无法工作,称为阻塞干扰。
一般当DCS1800基站使用国家尚未分配频段中的1865-1880MHz频率,且F频段TD-LTE基站的抗阻塞能力不足时,将产生严重的阻塞干扰。
外部干扰源引起
在公安局、学校等一些重要的场所,由于各种原因及需求,比如考试开干扰器等,将导致大范围的频带阻塞,造成TD-LTE基站接收灵敏度严重损失,无法工作;
3.1.3解决方案
解决方案
方案介绍
应用场景
调整DCS1800频点
可通过关闭DCS1800高端频点载波来降低阻塞干扰的影响,尽量使用1830MHz以下频点。
如果由于容量需求无法避免使用1830MHz以上频点时,应至少保证不使用1865MHz以上频点。
DCS1800使用1865MHz以上的频点时使用;
TD-LTE抗阻塞版本升级
动态PGC自适应
根据阻塞干扰信号强度,调整中频和射频电路的增益,在少量降低灵敏度的条件下,大幅提升抗阻塞能力。
在基站升级后,只要存在阻塞干扰,基站会根据PGC自适应算法,打开PGC,能在一定范围内基本可以消除对TD-LTE系统的阻塞干扰,提高网络KPI和上行业务性能;
电信FDD使用1860-1870频段导致的阻塞干扰
调整天面
通过调整TD-LTE天面与DCS1800天面的垂直距离、方向角、俯仰角和水平距离等来提高两系统间的隔离度,以达到降低干扰的目的。
DCS1800与LTE共平台,存在空余抱杆或者平台,且通过调整能够达到隔离度要求;
更换D频段天线
在密集区域使用D频段覆盖来代替F,应用D频段频点比较干净来解决阻塞干扰;
电信FDD导致阻塞干扰、或者天面资源受限,但可以使用FAD天线
在TD-LTE基站加装抗阻塞滤波器或整体更换RRU
通过在TD-LTE基站加装额外的抗阻塞射频滤波器(该滤波器可内置于天线中)或整体更换抗阻塞性能更优的RRU来抑制阻塞干扰。
该种方案此成本较高、施工复杂,建议在以上面手段无法使用的条件下使用。
外部干扰源
通过扫频定位干扰源位置,协商相关单位关闭干扰源
存在外部开干扰器等情况
3.2杂散干扰排查
3.2.1影响
由于杂散干扰对LTE系统影响涉及部分PRB,因此不会像宽频干扰影响的严重,但会对上行速率产生影响;
3.2.2成因分析
DCS1800杂散
由于DCS1800基站发射滤波器的非理想性,在工作频段发射有用信号的同时,还将在邻频的1880-1920MHz频段产生一定程度的带外辐射,造成TD-LTE基站接收机灵敏度损失。
现网中出现DCS杂散干扰的主要原因为部分厂家DCS1800双工器带宽为75MHz(覆盖DCS1800下行1805-1880MHz频段),对F频段杂散抑制不足,目前该问题是造成LTE日常干扰的最常见原因;
WLAN1800杂散
在一些农村乡镇,为了吸收流量,存在个别的1860-1870MHz频段的OFDM信号,发射滤波器的非理想性,在工作频段发射有用信号的同时,还将在邻频的1880-1920MHz频段产生一定程度的带外辐射,造成TD-LTE基站接收机灵敏度损失。
3.2.3解决方案
解决方案
方案介绍
应用场景
调整方位角下倾角
通过调整TD-LTE天面与DCS1800天面的垂直距离、方向角、俯仰角和水平距离等来提高两系统间的隔离度,以达到降低干扰的仰角和水平距离等来提高两系统间的隔离度,以达到降低干扰目的。
该方案建议2G和4G人员协调优化调整;
DCS1800与LTE站点共平台,天线调整不受限、存在空抱杆或者平台场景
天面整改
通过调整TD-LTE天面与DCS1800天面的垂直距离、和水平距离等来提高两系统间的隔离度,以达到降低干扰的仰角和水平距离等来提高两系统间的隔离度,以达到降低干扰目的。
规划涉及或者施工原因导致隔离度不满足要求,没有空抱杆或者平台,无法通过调整下倾角、方位角消除干扰
在DCS1800基站加装杂散抑制滤波器
通过在DCS1800基站加装额外的杂散抑制射频滤波器来降低杂散干扰。
天面资源受限,无法通过天线调整和天面整改解决;
关闭WLAN1800站点
通过关闭1860-1870MHz的WLAN1800站点,使用TD-LTE站点吸收流量,消除对TD-LTE站点影响
存在WLAN1800原因引起TD-LTE杂散干扰
更换D频段天线
在密集区域使用D频段覆盖来代替F,应用D频段频点比较干净来解决阻塞干扰;
电信FDD导致杂散干扰、或者天面资源受限,可以使用FAD天线场景,该方案需要对天馈系统进行改造,成本较高,在前面手段都无法使用时采用
3.3谐波或者三阶互调干扰排查
3.3.1影响
GSM谐波或者互调干扰,只会影响LTE较少PRB,影响LTE上行速率;
3.3.2成因分析
GSM900二次谐波
当GSM900使用940-950MHz频率时,满足2f落在1880-1900MHz时,将在1880-1900MHz产生将强的的二次谐波干扰,造成TD-LTE基站灵敏度的损失;由于GSM频点的频段固定,所有不同的GSM频点二次谐波对TD-LTE的PRB干扰位置也不相同,两者存在对应关系;
TD-LTE受干扰PRB与GSM900频点对应关系如附件:
DCS1800三阶互调
当DCS1800使用1805-1830MHz和1850-1880MHz频率时(即满足2f1-f2或2f2-f1落在F频段),将可能在1880-1920MHz频段产生强度较高的三阶互调产物,造成TD-LTE基站接收机灵敏度损失。
3.3.3解决方案
解决方案
方案介绍
应用场景
更换GSM900频点
更改GSM900频点,避免GSM900频点二次谐波落入1880-1900MHz之间;
GSM与LTE共平台或者与LTE天线对打存在二次谐波情况
更换DCS1800频点
更改DCS1800频点,避免DCS1800频点互调落入1880-1900MHz之间;
DCS1800与LTE共平台或者与LTE天线对打存在二次谐波情况
天线调整
调整GSM900或者DC1800与TD-LTE天线方位角、下倾角,避免两系统对打
存在二次谐波或者互调干扰,且两系统天线对打
3.4系统内干扰
3.4.1影响
由于LTE系统的硬件等原因时钟偏移导致的干扰,TD-LTE系统带来较大范围影响,且TD-LTE性能严重下降,影响用户感知,严重时将导致无法接入;
3.4.2成因分析
GPS或者时钟源跑偏
GPS跑偏将对TD-LTE系统造成严重影响,但是根据跑偏站点偏移情况,可分为两类:
1)GPS后偏:
从TD-LTE无线帧结构中可以知道,当GPS故障站点时钟向后偏,会导致偏移站点的上行常规子帧和周边站点下行子帧交叉,导致GPS偏移站点常规子帧受到干扰;另外周边站点的特殊子帧会受到偏移站点下行子帧干扰,引起特殊子帧干扰;
2)GPS前偏:
从TD-LTE无线帧结构中可以知道,当GPS故障站点时钟向前偏,会导致偏移站点的下行子帧和正常站点的上行常规子帧交叉,导致周边站点常规子帧收到干扰;另外GPS偏移站点的特殊子帧会受到周边站点下行子帧干扰,引起特殊子帧干扰;
上下行时隙配比或者帧头不一致
1)上下行时隙配比不一致:
以所有时钟同步为前提,当上下行时隙转换点不一致情况下,将导致上下行交叉时隙干扰,这时上行子帧配比最少的站点的下行将干扰常规上行子帧配比较多的站点的常规上行子帧,特殊时隙不存在干扰;
2)帧头不一致:
以偏移700us为例,当站点间的帧头偏移设置不一致时,由于无线帧的起点不同,无偏移站点下行将落在偏移站点常规上行子帧上,产生交叉时隙干扰;偏移站点下行子帧将落在无偏移站点特殊子帧上,导致特殊子帧干扰;也就是说偏移站点上行常规子帧干扰,无偏移站点特殊子帧存在干扰;
3.4.3解决方案
解决方案
方案介绍
应用场景
GPS或者问题板卡排障或者更换
更换由于GPS或者问题板卡,解决时隙偏移导致干扰
GPS失锁、GPS跑偏、板卡时钟源故障导致的干扰
修改上下行时隙配比
统一上下行时隙转换点,避免交叉时隙干扰
上下行时隙配比不一致
修改帧头配置
修改帧头,保持帧头一致,避免不一致导致的上下行交叉时隙干扰
TD-LTE同频帧头不一致,或者不同运营商邻频时隙不一致
4干扰排查案例
4.1DCS1800杂散干扰排查
【摘要】本文对由于DCS1800站点对共站的TD-L站点造成杂散干扰的问题进行了介绍。
【关键词】杂散干扰;天线夹角;DCS1800
4.1.1现象描述
通过网管对全网底噪指标进行统计发现淮安盱眙龙泉酿酒厂LF-1小区存在较强的上行干扰,干扰按照0~99个RB显示如下图所示:
4.1.2问题分析
从干扰波形分析,该干扰前端RB干扰较高,干扰随RB序号升高而降低,存在明显的DCS1800阻塞(杂散)特性。
由于淮安DCS1800网络未使用1850以上频点,阻塞干扰可以排除,下面重点排查杂散干扰。
关闭本站DCS1800小区后,LTE小区干扰消失,因此干扰源定位为DCS1800小区杂散干扰。
4.1.3解决方法及验证
规划数据核查
通过规划设计图纸核查,龙泉酿酒厂LF和GSM900位于第一平台,DCS1800位于第二平台,垂直隔离度5米,这样能有效避免DCS1800对LTE造成的杂散干扰;
上站排查
干扰源确定后对现场进行查看,发现淮安盱眙龙泉酿酒厂LF-1与DCS小区天线同在第二平台,与规划设计图纸不符,应该是原有TDS系统没有按照图纸进行施工的缘故;淮安盱眙龙泉酿酒厂LF-1小区方位角为50°,DCS1800-1小区方位角40°,存在夹角,水平隔离度在2米左右,现场情况见下图:
现场调整方位角发现,当调整DCS天线方位角偏离LTE天线时,随着方位角偏离的增大干扰逐渐降低,偏离方位角超过50度时干扰基本消失,同时,天线之间夹角越小,改善效果越明显,因此进一步确认淮安盱眙龙泉酿酒厂LF-1小区干扰来自同站同平台的DCS1800天线,由于该站覆盖网格2G人员要求恢复之前的方位角,该杂散干扰没有解决。
解决方案
现场勘察发现在第一平台为GSM900天线,抱杆都已经使用,理论上应该按照设计图纸通过调整天线位置或者加装DCS1800滤波器来解决,但是现场通过调整淮安盱眙龙泉酿酒厂LF-1与DCS1800-1天线之间的夹角来解决问题,这种方式是几种方案中性价比中最高的,因此建议调整DCS-1小区天线方位角为90°,后续需要DCS1800与LTE天馈需要联合调整。
4.1.4效果对比
天馈调整前后,干扰明显消失,后台干扰统计情况如下图所示:
4.2FDD阻塞干扰排查
【摘要】本文主要针对FDD共站导致干扰进行排查介绍;
【关键词】阻塞干扰;隔离度;FDD干扰;PGC
4.2.1现象描述
通过LMT-B网管统计干扰情况,淮安盱眙广电局LF-1、3小区100个PRB存在明显干扰,干扰最大值-75,属于阻塞型干扰;该站基站版本:
V3.20.00.45;支持PGC自适应;通过闭塞共站DCS1800小区,干扰并没有变化,说明该站不是DCS1800导致的干扰;打开PGC自适应功能,统计干扰值降低;
4.2.2问题分析
针对盱眙广电局干扰,现场安排人员进行扫频测试;情况如下:
现场临时去激活盱眙广电局站点,在FDD天线背面扫频测试,发现在1870-1880MHz存在杂散信号,怀疑有杂散信号泄露;靠近1900MHZ附近存在TDS使用F频点情况,通过查询TDS广电局1、2小区使用了9519频点,即1903.8MHZ,周边邮电新村使用9505频点,即1901MHZ;
该站阻塞干扰应该是由于其他运营商使用1860-1870MHz频点,在1870-1880MHz存在泄露导致阻塞干扰;可以通过打开PGC功能降低干扰影响;
4.2.3解决方案及验证
针对阻塞干扰现场打开PGC功能来降低干扰影响,打开PGC后外场性能测试及KPI情况如下:
安排人员在现场进行测试验证,由于淮安盱眙广电局LF-3小区覆盖居民区,保安不让长时间测试,现场只测试了好点的业务情况;
测试结果:
抗阻塞自适应开关关闭
点位
测试次数
基站距离m
上行吞吐Mbps
下行吞吐Mbps
RSRP
下行SINR
好点
1
120
2.28
50.8
-71.9
23.3
2
2.25
52.2
-73.5
22.1
3
2.31
50.8
-73.9
22.5
4
2.55
53.9
-73.7
21.5
5
1.91
54.3
-73.2
23
抗阻塞自适应开关打开
点位
测试次数
基站距离m
上行吞吐Mbps
下行吞吐Mbps
RSRP
下行SINR
好点
1
120
4.24
52.6
-71.4
25.1
2
4.11
52.9
-73.8
23
3
4.43
55
-73
22.48
4
4.23
51.06
-72.9
21.6
5
4.11
53.32
-72.8
21.2
从测试情况看,打开PGC自适应上行速率有近2m提升效果;
PGC自适应前后KPI指标变化;
8月22日-8月24日打开盱眙广电局LF-1PGC自适应功能,24日夜间关闭自适应功能,观察前后3天指标变化情况,打开PGC自适应功能接通率提升明显,切换出成功率变化不大,掉线率指标也提升明显;
小区
时间
LTE_无线接通率[单位:
%]
LTE_切换成功率[单位:
%]
LTE_无线掉线率[单位:
%]
LTE_E-RAB掉线率[单位:
%]
淮安盱眙广电局基站LF-1
2014.08.22
99.63
99.83
0.04
0.08
淮安盱眙广电局基站LF-1
2014.08.23
99.8
99.89
0.02
0.06
淮安盱眙广电局基站LF-1
2014.08.24
99.77
99.83
0.01
0.02
淮安盱眙广电局基站LF-1
2014.08.25
99.3
99.82
0.08
0.17
淮安盱眙广电局基站LF-1
2014.08.26
99.29
99.79
0.07
0.13
淮安盱眙广电局基站LF-1
2014.08.27
98.9
99.82
0.11
0.21
盱眙广电局LF-1打开PGC自适应开关前后指标变化:
4.2.4效果对比
打开PGC前后,干扰值降低,外场测试上行速率有所提升,KPI指标得到提升;
4.3系统内干扰排查
【摘要】本文主要针对帧头偏移不一致导致交叉时隙干扰;
【关键词】帧头偏移;交叉时隙干扰;上下行时隙配比
4.3.1现象描述
后台跟踪观察盱眙广电局LD站点常规子帧干扰很大,但是特殊子帧无干扰,由于干扰电平较高,导致用户接入困难;
4.3.2问题分析
该站和联通共站,联通天线是FDD-LTE和TD-LTE合路天线,使用的普天TD-LTERRU,频率带宽2535-2575MHZ之间,如果联通使用2555-2575MHZ,则和我们的D1频点相邻,目前正在协调D频段扫频天线,后续上站扫频确认联通使用的频段;现场核查联通的TD-LTE天线和我们1、3两个小区水平距离较近,最近天线水平隔离度只有0.5米:
由于两个运营商使用的都是TD-LTE系统,且频段相邻,可能是系统内时隙配比不一致或者帧头不一致导致干扰;分析如下:
上下行时隙配比不一致情况:
盱眙广电局LD上下行时隙配比现在是1U3D,从指标看一个无线帧上行的常规子帧受到干扰,而特殊子帧不存在干扰,如果帧头一直或者时钟同步,这种情况下我们的站点应该是施扰站点,不应该是受扰站点,如图:
帧头不一致或者时隙跑偏:
前期由于F+D载波聚合要求D频段帧头设置700us偏移,用于终端的跨频段CA,因此盱眙广电局LD及周边D频段站点帧头配置偏移700us,上下行时隙配比1U3D,如果联通的TD-LTE站点不偏移,将可能会导致交叉时隙干扰,由于我们设置向后偏移700us,将导致联通的第4个和第9个下行子帧落入我们的常规子帧上引起
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- 大唐 TDLTE 系统 内外 干扰 排查 手册