LTE FDD上行干扰分析与排查指导书

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1、LTE FDD上行干扰分析与排查指导书1. 综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、以及典型的FDDLTE干扰排查案例。应遵照该手册进一步推广和落实LTEFDD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

2、统相关器件的非线性导致发射信号的互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

3、扰信号使受干扰系统接收机链路的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

4、不断增加，最终造成整个频段底噪的抬升。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

5、终端的功率发射造成的同频干扰问题，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。2.1.2.900MFDD LTE干扰问题研究目前移动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，900M频段附近频率干扰场景较为简单，900MLTE FDD系统主要存在的干扰风险包括800MFDD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LTEFDD或NB-IoT技术的重要频段，将弥补TD-

6、LTE在广域覆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

7、的底噪抬升，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。2.1.2.2.800MFDD系统干扰移动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800MFDD基站发射干扰我公司900MFDD基站接收的风险。中国电信800M FDD基站设备对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900MFDD基站的抗带外强信号能力较差或系统间隔离度较小。经分析

8、，在电信800M频段FDD基站的使用频率与900MFDD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900MLTE 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900MLTE 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。2.1.2.3.干扰器干扰干扰器主

9、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LTEFDD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LTEFDD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分载波高的特点。2.1.2.5.无线系统非

10、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简单国外技术引进产品使用902-928MHz

11、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。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干扰问题研究移动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频段的上行频率附近除中国联通、中国电信FDD系统的上行以外，

12、周围无大规模部署的无线系统。经分析，移动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司1800MHz频段基站天线距离较近，且集群基站发射天线

13、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小时等时间粒度）查询各PRB的平均底噪值（PRB0-PRB24）。2

14、.2.1.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，上传速率仅为几十kbps，且FTP业务频繁重连，极不稳定。从统

15、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知指标，建议干扰门限值设置在-110dBm/PRB-115dBm/

16、PRB之间。2.3.FDD干扰特征分类目前，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PR

17、B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系统清频情况提取现网最新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G

18、SM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

19、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

20、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

21、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

22、；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。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

23、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+（EA

24、RFCN-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.天面扫频测试在进行天面扫频测试时，应根据受干扰小区干扰波形分析及干扰地理相关性分析结果，初步确定怀疑的干扰源，尽量做到有针对性的干扰定位与排查，提

25、升工作效率。对于疑似同天面干扰源小区，干扰源在区域内仅影响该小区，因此在进行扫频测试时应尽量在该典型受干扰小区的天面进行测试，流程如下：步骤1：测试时尽量抬升定向天线高度，最好可以到达与受干扰小区天线同高度或超过受干扰小区天线挂高；步骤2：以正北方向为0方向，以30为间隔进行定向干扰测量，分别选用“Maxhold模式”及“10次平均模式”，在此过程中应重点关注与受干扰小区天线方位角同方向时是否测量到干扰信号；步骤3：对比各角度频谱仪测量到的波形及IDS系统该小区PRB波形图，当干扰形态相同时表明测量到干扰信号；步骤4：当测量到干扰信号时，通过分析各角度干扰信号功率强弱，确定干扰信号的方向；步骤

26、5：如果未测量到与IDS系统PRB波形图相似的干扰信号，则干扰源疑似与受干扰小区通天面的其它无线系统或天馈问题，依次降低各同天面疑似干扰源系统的功率或短时关闭系统，观察干扰功率是否降低或消除（主要是典型FDD 800M频段设备的干扰）步骤6：若干扰功率降低或消除，则确定相应的干扰源，否则疑似天馈故障，更换天馈后重新监测对于疑似非同天面干扰源小区，干扰源在区域内影响多个小区，因此在进行扫频测试可选择受干扰小区天面或区域内其他的高层建筑，确定干扰源的方位，流程如下：步骤1：测试时尽量抬升定向天线高度，最好可以到达与受干扰小区天线同高度或超过受干扰小区天线挂高；步骤2：以正北方向为0方向，以30为间

27、隔进行定向频谱测量，分别选用“Maxhold模式”及“10次平均模式”，在此过程中应格外关注与受干扰小区天线方位角同方向时是否测量到干扰信号；步骤3：对比各角度频谱仪测量到的波形及IDS系统该小区PRB波形图，当干扰形态相同时表明测量到干扰信号步骤4：当测量到干扰信号时，通过分析各角度干扰信号功率强弱，确定干扰信号的方向；步骤5：如果未测量到与IDS系统PRB波形图相似的干扰信号，增大天线高度或选择其它更高的建筑物顶进行重新测试3.2.3.3.黑直放干扰定位目前900M频段FDD系统主要的外部干扰源为黑直放干扰，其在IDS系统的波形包括部分载波高、时变部分PRB强干扰及全频段整体抬升等多种类型

28、，在进行定位时首先应通过望远镜对定位的干扰源方向进行仔细观察，寻找疑似黑直放天线。目前发现的黑直放天线主要包括八木天线及对数周期天线两种天线形态，如下图所示：当通过望远镜发现八木天线或对数周期天线后，可到直接到疑似天线下方进行扫频测试，若测试方向扫频仪天线指向疑似天线后干扰功率大幅提升且干扰波形与IDS系统PRB波形图相似，则基本确定干扰源，可通过短时关闭这些黑直放进行确认：若关闭黑直放电源后，后台PRB干扰功率大幅降低至-110dBm以下，则确认干扰源为该黑直放；若关闭黑直放电源后，后台PRB干扰功率降低但仍在-110dBm以上，则确认该黑直放为干扰源之一，仍需继续进行排查；若关闭黑直放电源

29、后，后台PRB干扰功率无明显变化，则确认该黑直放非本小区的干扰源，继续进行排查。当通过望远镜未发现八木天线或对数周期天线，则需要采用传统的多点定位方法确定干扰源大致的位置：在每个测试位置标记出干扰功率最强的方向，最后选择多个测试位置干扰功率最强方向的交叉点为疑似外部干扰源的布放位置，进而进行更近距离的定位，逐步缩小范围。同时，为了提升排查效率也有采用无人机搭载扫频仪、定向天线的方式进行定位，通过定向天线的旋转确定干扰功率最大的方向，而后无人机朝着该方向进行排查，直至定位干扰源。目前已发现的直放站主要在城中村、高楼覆盖较弱或民宿酒店等区域，因此在进行黑直放排查时应重点关注这些区域。从目前全国私装直放站干扰排查情况来看，有以下初步结论：900M/1800M频段居民私装直放站干扰问题不仅仅会出现在移动2G网络覆盖较差的区域，在电信、联通2G系统覆盖较差的区域同样可能发生。居民私装直放站受干扰小区后台波形分析的干扰特征并不统一，目前发现全频段整体抬升、无规则部分PRB强干扰、部分载波干扰等形态，且不排除存在其他波形特征的可能。私装直放站干扰定位难度较大，耗时较差，且并非所有居民私装直放站都会对900M造成干扰，这也在一定程度上增大了定位的难度。