LTE FDD上行干扰分析与排查
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1、LTE FDD上行干扰分析与排查指导手册（V1.0）网络部、设计院、浙江公司2018年5月目录1.综述32.FDD干扰机理与分析方法42.1.FDD频段干扰问题分析42.1.1.干扰机理研究42.1.2.900M FDD LTE干扰问题研究62.1.2.1.直放站干扰62.1.2.2.800M FDD系统干扰72.1.2.3.干扰器干扰72.1.2.4.GSM900清频不彻底造成的干扰82.1.2.5.无线系统非法占用干扰82.1.3.1800M FDD LTE干扰问题研究92.1.3.1.集群系统干扰102.2.FDD干扰筛选原则102.2.1.干扰参量102.2.2.干扰门限设置112.3
2、.FDD干扰特征分类122.3.1.固定部分PRB强干扰122.3.2.时变部分PRB强干扰122.3.3.前后PRB强干扰132.3.4.全频段整体抬升132.3.5.滚降类干扰波形143.干扰排查方法143.1.2G上行频段占用核查143.1.1.核查2G系统清频情况143.1.2.非法占用核查153.2.逐站干扰排查163.2.1.典型受干扰小区筛选163.2.2.干扰排查工作准备173.2.2.1.仪器仪表准备173.2.2.2.其它准备173.2.3.干扰源定位方法183.2.3.1.仪器仪表设置183.2.3.2.天面扫频测试183.2.3.3.黑直放干扰定位214.典型案例与分析
3、234.1.直放站干扰类型234.1.1.杭州南玉山庄FDD900干扰排查234.1.1.1.小区受干扰情况分析234.1.1.2.干扰源定位过程244.1.2.南宁西乡塘区西大专家楼B栋干扰排查254.1.2.1.小区受干扰情况分析254.1.2.2.干扰源定位过程分析264.1.2.3.干扰源处理264.1.3.东莞万江墟村DC-HFH干扰排查274.1.3.1.受干扰情况分析274.1.3.2.干扰源定位过程274.1.3.3.干扰源处理284.1.4.深圳侨西GS-HFH-3294.1.4.1.干扰情况分析294.1.4.2.干扰源定位304.1.4.3.干扰源处理314.1.5.深圳
4、市公物仓GS-HFH-1/2/3314.1.5.1.干扰情况分析314.1.5.2.干扰源定位324.1.5.3.干扰源处理334.2.干扰器干扰类型334.2.1.玉林陆川珊罗公里塘FDD-HLH干扰排查334.2.1.1.小区干扰情况分析344.2.1.2.干扰源定位过程344.2.1.3.干扰源处理354.3.800M集群系统谐波干扰354.3.1.南宁市良庆区地铁2号线干扰排查354.3.1.1.小区干扰情况分析354.3.1.2.干扰源定位过程354.3.1.3.干扰源处理374.4.2G系统清频不彻底造成干扰类型384.4.1.广西FDD900 中越边界线干扰384.4.1.1.干
5、扰情况分析394.4.1.2.干扰源定位过程394.4.1.3.干扰源处理建议404.4.2.成都GSM900对LTE FDD900同频干扰414.5.无线系统非法占用干扰类型414.5.1.广西长虹路BRT公交站台干扰414.5.1.1.干扰情况分析414.5.1.2.干扰源定位过程424.5.1.3.干扰源处理434.5.2.杭州富阳区交通设备干扰排查434.5.2.1.干扰排查测试434.5.2.2.干扰源处理444.6.其它444.6.1.河南新政工学院FDD干扰排查444.6.1.1.受干扰情况描述444.6.1.2.干扰源定位454.6.1.3.干扰优化465.修改历史461. 综
6、述本手册用于指导中国移动FDD LTE受干扰小区的干扰分析与排查工作，主要包括FDD干扰机理与分析方法、900/1800M潜在干扰源分析、干扰排查与定位方法、以及全国典型的FDD LTE干扰排查案例。各省应遵照该手册进一步推广和落实LTE FDD相关分析与排查方法，降低干扰对现网的影响。2. FDD干扰机理与分析方法2.1. FDD频段干扰问题分析2.1.1. 干扰机理研究干扰对无线网络性能造成非常不利影响，目前常见的网外干扰主要包括杂散干扰、阻塞干扰、互调/谐波干扰、干扰器干扰、私装直放站干扰、无线系统非法占用干扰等类型。互调/谐波干扰。互调干扰是由于天馈系统相关器件的非线性导致发射信号的互
7、调产物落到其它系统的接收频段而造成的不利影响，使接受干扰系统收机信噪比下降，主要表现为信噪比下降和服务质量恶化。互调产物中以二阶互调产物和三阶互调产物幅度较大，如下图所示，频率为f1和f2的信号产生的三阶互调频率等于(2f1- f2)或(2f2- f1) ，二阶互调干扰频率为f1+ f2，当f1等于f2时即为二次谐波干扰。杂散干扰。非线性工作器件在工作频段外较宽的范围内产生的信号辐射，包括干扰源的带外功率泄漏、放大器噪底等，当这些信号落入其它系统工作频带即产生杂散干扰。因此，在系统发射机的带外信号抑制能力较差时，易对其它邻频系统产生杂散干扰。阻塞干扰。由于带外强干扰信号使受干扰系统接收机链路的
8、非线性器件产生失真，甚至饱和，造成受干扰系统接收机灵敏度损失，严重时将无法正常接收有用信号。因此，当无线系统接收机的带外抑制能力较差时，易受邻频系统的阻塞干扰的影响。干扰器干扰。干扰器的主要作用是阻断附近手机与基站的通信链路，在考场、学校、加油站、教堂、法庭、图书馆、会议中心（室）、影剧院、医院、政府、金融、监狱、公安、军事重地等区域出现频次较高。私装直放站干扰。在网络覆盖受限区域，居民通过私装放大器进行覆盖增强，但是这些私装直放站在放大有用信号的同时也放大了整个频段的噪声，从而造成对其他住户的上行干扰，其他住户也被迫私装放大器。该现象愈演愈烈，范围不断蔓延，数量不断增加，最终造成整个频段底噪
9、的抬升。如下图所示，由于网络覆盖因素处于室内的终端UE1和UE2覆盖较差，上下行信噪比较低，用户感知差。通过布放直放站的方式增强覆盖，对上下行信号进行放大，提升信噪比的同时对放大了全频段的噪声，造成UE3的有用信号功率低于噪声功率，导致信噪比变差引起通信质量的严重下降。无线系统非法占用干扰。无线系统非法占用指部分无线通信系统非法使用我公司授权频段造成的同频干扰问题，此类干扰对网络性能影响较大，需国家无线电管理机构进行协调处置。除网外干扰之外，网内干扰也是干扰优化的一项重要内容，对于采用同频组网的系统，网内干扰问题的优化尤为严重。对于4G网络来讲，上行网内干扰主要由终端的功率发射造成的同频干扰问
10、题，但在网络建设初期，由于网络用户规模较少，网内干扰问题尚不严重，因此干扰优化主要以网外干扰排查为主。2.1.2. 900M FDD LTE干扰问题研究我公司900M频段的范围为889-909MHz/934-954MHz，900M频段附近频率分配情况如下图所示。相比于F频段，我公司900M频段附近频率干扰场景较为简单，900M LTE FDD系统主要存在的干扰风险包括800M FDD系统的干扰、干扰器干扰、直放站干扰、GSM900未完全清频造成的干扰、系统非法占用干扰等。2.1.2.1. 直放站干扰900M频段是中国移动发展LTE FDD或NB-IoT技术的重要频段，将弥补TD-LTE在广域覆
11、盖及深度覆盖的短板问题。但是近期分析发现，900M频段的上行干扰问题十分严重，极大地影响用户的业务感知，其中900M频段私装直放站的干扰属最严重的一类。图 运营商采购直放站原理图图 低成本直放站原理图如上图所示为运营商采购直放站与目前市场低成本直放站原理对比图，相比于运营商采购的直放站，市场上部分私装直放出于技术或价格的考虑，未采用低噪放及自动增益控制电路（ALC电路）。低噪放用于降低整个链路的噪声系数，控制对整个频段的底噪抬升幅度，而ALC电路则通路制动增益的控制，避免产生互调或自激等问题。正是缺少了低噪放及自动增益控制电路，目前市场上部分价格低廉的直放站在使用过程中会噪声整个频段的底噪抬升
12、，且在输入强信号时易产生互调、自激等问题，造成部分载波受干扰的场景。2.1.2.2. 800M FDD系统干扰我公司900M频段的上行频率与中国电信 800M FDD频段的下行邻频部署，频率隔离度约为10M左右，因此在系统间隔离度较小或设备射频指标较差时，存在中国电信800M FDD基站发射干扰我公司900M FDD基站接收的风险。中国电信 800M FDD基站设备对我公司 900 FDD基站干扰风险包括杂散干扰及阻塞干扰两种类型。杂散干扰主要体现在电信800M频段FDD基站的带外泄露指标高于限值或系统间隔离度较小，阻塞干扰主要体现在我公司900M FDD基站的抗带外强信号能力较差或系统间隔离
13、度较小。经分析，在电信800M频段FDD基站的使用频率与我公司900M FDD基站使用频率间隔10M的情况下，仅在系统间隔离度非常小（如天线对打的情况）的情况下存在杂散干扰风险。另外，考虑到目前我公司900M LTE FDD的上行频点一般配置为900.8-905.8MHz频段，工作频率实际与电信下行频率间隔约20M，因此基本不存在杂散干扰的风险。同时，阻塞干扰主要存在天面隔离度较小，且我公司900M LTE FDD RRU设备射频指标不满足规范要求或2G系统 RRU直接升级站点。除此之外，电信800M FDD基站的五阶互调存在对我公司900M上行频段产生干扰的风险，但在一般情况下干扰功率较低。
14、2.1.2.3. 干扰器干扰干扰器主要用于阻断基站与终端的通信链路，主要在监狱、法院、检查院等区域布放。与TDD系统的干扰器同时干扰上下行频段不同（TDD系统上下行使用同样的频率），部分FDD系统的干扰器仅干扰下行频段，而对上行频段的干扰主要由于工作频带外的功率泄露所造成。2.1.2.4. GSM900清频不彻底造成的干扰GSM与LTE属不同的技术体制，在900M部署LTE FDD系统时，如果在部署频段部分GSM站点仍有载波占用，则可能存在GSM系统终端对同覆盖或相邻的LTE FDD小区造成上行干扰的场景。因为GSM每个载波宽度为200kHz，约等于LTE每PRB的带宽，因此此类干扰主要呈现部
15、分载波高的特点。2.1.2.5. 无线系统非法占用干扰此类干扰主要指其它无线系统非法占用未授权频段而产生的同频干扰问题。长期以来国家无线电管理机构将889-909MHz频段分配给中国移动用于运营2G网络，因此基本不存在历史遗留的同频干扰问题（如D频段MMDS同频干扰问题）。但通过了解全球该频段的使用情况发现，在ITU 2区（主要指美国、加拿大等国家），将902-928MHz频段规划为ISM频段，此频段主要是开放给工业、科学、医学三个主要机构使用，属于Free License，无需授权许可，只需要遵守一定的发射功率(一般低于1W)，并且不对其它频段造成干扰即可。因此，在国内可能存在部分海购产品或
16、简单国外技术引进产品使用902-928MHz频段的可能，从而对我公司900M频段LTE FDD系统的上行造成同频干扰问题。频率范围中心频率适用范围6.7656.795 MHz6.780 MHz取决于当地13.55313.567 MHz13.560 MHz26.95727.283 MHz27.120 MHz40.6640.70 MHz40.68 MHz433.05434.79 MHz433.92 MHz902928 MHz915 MHz仅限于ITU 2区2.4202.4835GHz2.450 GHz5.7255.875 GHz5.800 GHz2424.25 GHz24.125 GHz6161.
17、5 GHz61.25 GHz取决于当地122123 GHz122.5 GHz取决于当地244246 GHz245 GHz通过互联网检索确实可以发现目前部分厂家的远距离读卡器（RFID）、驻车器非法使用902-928MHz频段，如深圳某公司生产的UHF无源标签远距离读写器等。目前发现的900M频段非法占用系统的天线均为方形的板状天线，如下图所示，在进行干扰排查时应重点留意以下天线形态。2.1.3. 1800M FDD LTE干扰问题研究我公司1800M 频段的范围为1710-1735MHz/1805-1830MHz，1800M 频段的附近的频率分配情况如下图所示：分析可知，在1800M频段的上行
18、频率附近除中国联通、中国电信 FDD系统的上行以外，周围无大规模部署的无线系统。经分析，我公司1800M频段的干扰类型主要包括私装直放站干扰、干扰器干扰、1800M频段清频不彻底、网内干扰等类型，具体干扰原理与900M频段相似。除此之外，1800M频段的上行频段存在受850M频段集群系统干扰的风险。2.1.3.1. 集群系统干扰根据我国频率分配情况，集群通信系统使用806-821MHz/851-866MHz频段，851-866MHz频段为集群通信系统的下行频率，其谐波/二阶互调产物的频率范围为1702-1732MHz，与我公司1800M频段的上行频率大部分重叠，因此当集群系统基站发射天线与我公
19、司1800MHz频段基站天线距离较近，且集群基站发射天线互调指标较差时，集群基站下行发射的谐波/二阶互调产物将落入我公司1800MHz频段的上行频带，造成干扰。2.2. FDD干扰筛选原则2.2.1. 干扰参量与TD-LTE系统干扰参量相同，FDD LTE网络的干扰参量也主要来源于网管的PM数据，即“小区RB上行平均干扰电平（PHY.ULMeanNL._PRB）”，表示在统计周期内各PRB底噪的平均值，通过对所有PRB干扰均值的分析，可以直观反映LTE FDD系统整个频段的受干扰情况。如上图所示，对于带宽配置为5M的FDD LTE小区，可以按一定的时间粒度（可选择15分钟、1小时、24小时等时
20、间粒度）查询各PRB的平均底噪值（PRB0-PRB24）。2.2.2. 干扰门限设置为了验证LTE FDD系统的干扰门限，组织了单小区定点分析以及全网统计量研究两项测试工作。在单小区定点分析中，在杭州LTE FDD小区中选择业务量较小、周边同频邻区较少、无干扰的站点进行测试，通过空口加扰评估上行干扰对FTP上行业务速率的影响情况。在全网统计量研究中，通过网管指标统计结果分析上行干扰对接通、保持、掉话等指标的影响，并对VoLTE业务感知、数据业务感知进行评估。通过单小区定点分析发现：近点抗干扰能力较强，中点相对于近点来讲抗干扰能力较弱，远点抗干扰能力较差，当底噪高于-110dBm时速率损失严重，
21、上传速率仅为几十kbps，且FTP业务频繁重连，极不稳定。从统计结果可以看出，上行干扰对“无线接通率”、“无线掉线率”、“RRC连接建立平均时长”、“VoLTE上行空口丢包率”、“MAC层上行误块率”、 “上行用户平均体验速率”、“上行MOS质差占比”、 “页面响应平均时长”等指标均有影响，其中上行用户平均体验速率、页面响应平均时延等用户感知指标随干扰功率提升变化明显，干扰功率大于-115dBm/PRB时即有一定程度的恶化。考虑目前弱覆盖门限为RSRP小于-110dBm的情况下，从定点测试结果来看干扰门限不应高于-110dBm/PRB，综合考虑对上下行用户平均体验速率、页面响应平均时延等用户感
22、知指标，建议干扰门限值设置在-110dBm/PRB-115dBm/PRB之间。2.3. FDD干扰特征分类目前，网络部与设计院研发的IDS系统已支持对FDD LTE受干扰小区的分析（具体数据导出、参数配置方法可参考IDS系统操作手册），通过对干扰时域、频域特征分析，对FDD LTE系统主要的干扰类型进行划分。2.3.1. 固定部分PRB强干扰部分载波高干扰指小区某些固定PRB位置干扰功率相比其他PRB较强，且干扰长时间存在。IDS典型频域波形图如下所示： 2.3.2. 时变部分PRB强干扰时变部分PRB强干扰指受干扰小区所有PRB受干扰功率均于-110dBm/PRB，部分PRB强干扰功率较强且
23、这些PRB的位置随时间变化。 2.3.3. 前后PRB强干扰前后PRB强干扰具体指前4个PRB及后4个PRB的干扰功率较强，IDS典型干扰波形如下图所示：2.3.4. 全频段整体抬升全频段整体抬升指所有PRB的干扰功率均高于-110dBm/PRB，且不存在个别PRB干扰功率明显高于其他PRB的情况，如下图所示： 2.3.5. 滚降类干扰波形滚降类干扰波形包括“左滚降”与“右滚降低”，“左滚降”指干扰功率随PRB0-PRB24逐步降低，如下左图所示；“右滚降”指干扰功率随PRB24-PRB0逐步降低，如下右图所示； 3. 干扰排查方法3.1. 2G上行频段占用核查3.1.1. 核查2G系统清频情
24、况核实FDD干扰小区周边GSM小区频点是否完全清频有如下几个方面： 提取现网最新FDD工参和最新的GSM工参 Mapinfo图层制作：使用RNO工具分别制作FDD工参图层和GSM工参图层，并根据后台提供的高干扰小区信息找到对应的FDD小区 现网FDD的中心频点为3683，换算成对应的上下行中心频率和中心对应的使用带宽，即FDD900对应GSM频点范围为（50-80） 在mapinfo找到对应的FDD900干扰小区后，圈出周边GSM小区后，并对GSM小区进行筛选，核实是否清频完整3.1.2. 非法占用核查在2G系统清频之后、LTE FDD小区未开启之前，建议进行区域扫频测试，用于分析已清频频段的
25、异系统占用情况。建议按照以下方案进行操作： 准备扫频仪、900M带通滤波器、1800M带通滤波器等设备 工作电脑安装路测软件，并全程连接扫频仪，扫频仪外接滤波器、全向天线与GPS天线吸附于车顶上，根据扫频频段选择900M带通滤波器或1800M带通滤波器 根据清频范围设置扫频仪的工作带宽，如对900M频段清频5MHz的情况，扫频范围可设置为900.8MHz-905.8MHz，分辨率带宽设置为200KHz 对拟开启LTE FDD的区域，按照预定测试路线扫频，并保存扫频数据 根据道路扫频结果制作专题地图，在地图上标记存在干扰的区域并进行针对性的干扰排查，在开站前消除区域性干扰问题3.2. 逐站干扰排
26、查3.2.1. 典型受干扰小区筛选在进行LTE FDD受干扰排查之前，首先应对城市LTE FDD小区底噪进行总体分析，确定受干扰小区；按照2.3节介绍的分类方法进行干扰归类（每种类型可能指向一个或多个干扰原因），确定该城市的主要干扰类型；选择典型受干扰小区进行干扰排查，“以点带面”解决LTE FDD系统的干扰问题。典型受干扰小区的确定主要采用干扰特征地理纬度分析的方法进行确定。具体流程如下所示。第一步：首先确定受干扰小区2km范围内的同频点、同频段受干扰小区，若2km范围内无同频点、同频段受干扰小区则确定受干扰小区为典型受干扰小区,疑似同天面干扰源；第二步：若2km范围内存在同频点、同频段受干
27、扰小区，但这些受干扰小区的干扰的频域与时域特征与待分析的受干扰小区特征不同，则确定受干扰小区为典型受干扰小区,疑似同天面干扰源；第三步：若2km范围内存在同频点、同频段受干扰邻区，且这些受干扰小区的干扰频域、时域特征与待分析的受干扰小区特征相同，若待分析小区干扰功率最高，则确定为典型小区，疑似非同天面干扰源；若同频点、同频段受干扰邻区干扰功率最高，则将该邻区标记为典型小区，非同天面干扰源。3.2.2. 干扰排查工作准备3.2.2.1. 仪器仪表准备开展LTE FDD干扰排查需要的仪器设备包括便携式频谱分析仪或扫频仪、滤波器、定向天线、望远镜、馈线、衰减器等。滤波器：需要配置900M和1800M
28、带通滤波器各1个，其中900M滤波器的通带范围为889-909MHz，在10M外的抑制度不小于35dB；1800M滤波器的通带范围为1710-1735MHz频段，同时在10M外的抑制度不小于35dB；便携式频谱分析仪或扫频仪：具备前置预防及衰减功能，打开预放后底噪不高于-110dBm/200kHz；定向天线：八木天线或对数周期天线，天线主瓣增益不小于10dBi；可调衰减器：衰减量可设置为050dB；馈线：可正常使用，上站干扰排查前应测量馈线损耗望远镜：无具体要求，可正常使用即可；3.2.2.2. 其它准备干扰排查前需要熟悉掌握待排查小区的工参信息，且需要前后台的密切配合，应在以下方面做足准备。
29、项目工作内容方案1干扰情况实时核查安排固定的后台人员，后台可实时观察上站排查时间内干扰底噪情况。2干扰小区位置核查根据map地图信息，确定干扰小区站点具体位置3干扰小区设备核查核实站点RRU编号，确认站点无误4干扰小区带宽与频点核查核实站点带宽与频点信息另外，测试扫频时发现干扰源附近时，需要进入特殊场景测试，而业主较难协调，根据以往排查经验，需要提前准备工作证或介绍信或现场协调进场测试，如企业单位、工业区、党政机关、学校、医院等。3.2.3. 干扰源定位方法3.2.3.1. 仪器仪表设置干扰源定位主要通过“频谱分析仪+定向天线”的方法，通过多点定位法逐步缩小干扰源范围，各仪表设备的连接方式如下
30、图所示：频谱分析仪的RBW建议设置为200kHz，并开启频谱分析仪的前置预放功能，降低设备基础底噪。设置扫频仪的频率范围，对于900M小区，根据排查小区下行EARFCN设置频谱仪扫频的中心频点（Center Frequency）为880MHz+（EARFCN-3450）*0.1MHz ，根据带宽配置设置扫频仪的扫频带宽（Span）；对于1800M的小区，根据小区EARFCN设置频谱仪扫频的中心频点（Center Frequency）为1710MHz+（EARFCN-1200）*0.1MHz ，根据带宽配置设置扫频仪的扫频带宽（Span）。如目前EARFCN为3683，带宽为5MHz的900M频段小区，其上行频率为900.8-905.8MHz，中心频率为903.3MHz。根据排查受干扰小区为900M频段或1800M频段选择相应的滤波器设备，防止带外强信号将频谱分析仪饱和；可调衰减器的衰减量预置为0dB，当上站干扰排查频谱分析仪饱和时，可适当增加可调衰减器的衰减量，保证频谱分析仪的正常工作。3.2.3.2. 天面扫
