互調(diào)干擾在移動通信的運用

時間:2022-01-08 09:34:09

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互調(diào)干擾在移動通信的運用

在移動通信系統(tǒng)中,通信基站射頻干擾的種類多樣,其中主要干擾是上行干擾,而無源互調(diào)干擾在上行干擾中占比較大。本文以互調(diào)干擾為研究對象,對其進行判斷定位,確定干擾源的位置,以便進一步排除干擾。無源互調(diào)是無源器件產(chǎn)生的,只要在一個射頻導(dǎo)體中同時存在兩個或兩個以上不同頻率的信號,就會產(chǎn)生與有用信號頻率相同或相近的頻率組合的互調(diào)產(chǎn)物,對通信系統(tǒng)形成干擾。由于不同材料的連接處具有非線性,信號會在連接點混合。任何無源器件都會產(chǎn)生無源互調(diào)產(chǎn)物。如果在通信系統(tǒng)的發(fā)射頻段有兩個載波f1和f2,且f1<f2,當兩個載波混合輸入到無源器件中時,會產(chǎn)生各個階次的互調(diào)失真。fIM=mf1+nf2(1)其中,m、n是自然數(shù),m+n是互調(diào)階數(shù)。2f1-f2、2f2-f1、2f1+f2和2f2+f1都稱為系統(tǒng)的三階互調(diào)失真,通常只有2f1-f2會落在系統(tǒng)的接收頻段。3f1-2f2、3f2-2f1、3f1+2f2和3f2+2f1都稱為系統(tǒng)的五階互調(diào)失真,通常只有3f1-2f2會落在系統(tǒng)的接收頻段。在檢測三階和五階互調(diào)時,應(yīng)重點考慮落在系統(tǒng)接收頻段的干擾。

1互調(diào)干擾的來源及處理分析

無源互調(diào)會使通信噪聲增加,降低通信質(zhì)量;還會占用通信頻道,使通信空間變小,同時提高了誤碼率。無源互調(diào)在日常通信中最常見的表現(xiàn)是在通信過程中遇到回音、撥不通,在打電話中聽到第三方聲音等。三階互調(diào)、五階互調(diào)對系統(tǒng)的干擾最大,受干擾的上行頻段內(nèi)底噪整體上升,系統(tǒng)的干擾指標嚴重惡化?;フ{(diào)干擾對通信系統(tǒng)的影響主要有三點:a)影響通信系統(tǒng)。當某個電信運營商開通了一臺雜散和互調(diào)較高的直放站時,互調(diào)和雜散信號落在本運營商的頻帶外,會對附近另一個電信運營商的下行信號造成同頻干擾[1]。b)影響鄰區(qū)。根據(jù)公式(1),如果f1取925MHz,f2取960MHz,則fIM3=2f1-f2=2×925+960=890(MHz)。因此,當小區(qū)頻點設(shè)置不合理時,很容易產(chǎn)生功率較大的三階互調(diào),干擾鄰區(qū),造成掉話率和切換失敗率提高。c)影響自身上行信號。直放站下行功放產(chǎn)生的雜散和互調(diào)信號通過直放站內(nèi)部的雙工器進入上行信道,如果此信號過高就會嚴重干擾上行信號,造成直放站的覆蓋范圍縮?。?]。手機用戶將會因為上行鏈路信噪比下降而無法通話。在工程應(yīng)用中,天饋系統(tǒng)中產(chǎn)生非線性的因素很多,主要有三大因素:a)產(chǎn)品品質(zhì)問題。在射頻物理鏈路上有諸多無源器件(如功分器、耦合器、衰減器、負載、連接頭等),如果這些器件的材質(zhì)較差,器件材料使用了有磁滯特性或易磁化的材料,接頭的鍍層達不到厚度標準都會造成非線性。天饋系統(tǒng)中天線的質(zhì)量低劣,裝配工藝不達標,內(nèi)部器件連接不牢固或虛焊也會造成非線性。b)施工工藝問題。安裝施工人員未按照標準施工,饋線曲率超標,對連接頭未使用扭矩扳手等標準工具施工,造成連接頭接觸面過松或過緊,接觸面容易進入水霧或灰塵等形成非正常接觸狀態(tài)會造成非線性。c)運行老化問題。天饋系統(tǒng)一般都在室外,運行環(huán)境惡劣,天長日久的運行致使設(shè)備老化。雨水的腐蝕、材料的氧化以及風(fēng)吹震動造成接觸面松動等情況均可造成天饋系統(tǒng)的非線性。

2互調(diào)干擾的排查思路

互調(diào)干擾會嚴重干擾移動通信系統(tǒng)的正常運行。在系統(tǒng)維護中,應(yīng)及時發(fā)現(xiàn)互調(diào)干擾并確認其來源,迅速處理。因為處理互調(diào)干擾故障告警費時費力、工作強度大,所以在現(xiàn)網(wǎng)維護中往往采用先易后難、先軟件后硬件的排查方法處理故障。在實際工程處理中,對互調(diào)干擾故障的處理主要通過更換天饋系統(tǒng)中出現(xiàn)問題的部分器件,使其互調(diào)值降低到通信系統(tǒng)可接受的取值范圍,從而降低互調(diào)干擾,提高話音質(zhì)量。2.1軟件排查軟件排查步驟:a)在網(wǎng)管中心通過話務(wù)統(tǒng)計查看干擾帶,篩選存在干擾的小區(qū)。通常選取干擾帶BAND4(-90~-100dB)和BAND5(大于-90dB)比例超過30%的小區(qū)作為目標小區(qū)。b)對目標小區(qū)鄰頻進行調(diào)查,運用公式(1)對可能覆蓋目標小區(qū)的頻點進行計算,排查互調(diào)干擾頻點,進行更換相關(guān)頻點驗證。如有條件也可使用某網(wǎng)絡(luò)公司的互調(diào)模擬工具軟件GSMPIMTOOLSV0.9批量對小區(qū)的互調(diào)干擾進行模擬計算,精確模擬計算并定位三階互調(diào)、五階互調(diào)干擾頻點。c)將關(guān)聯(lián)直放站關(guān)閉,檢查互調(diào)干擾是否還存在。如干擾已排除,問題為直放站干擾,如干擾仍存在,需要前往基站檢測。2.2現(xiàn)場排查現(xiàn)場排查步驟:a)進行現(xiàn)場頻點掃描,檢測外部干擾。運用公式(1)對可能覆蓋目標小區(qū)的頻點進行計算,排查互調(diào)干擾外部頻點。b)如果第一步檢測正常,則使用互調(diào)測試儀在基站對主設(shè)備和天饋系統(tǒng)進行檢測。測試時要配備標準附屬工具,如低互調(diào)負載、低互調(diào)測試跳線、低互調(diào)接頭、力矩扳手等。檢測方法如下:a)檢測測試門限的設(shè)置。若門限設(shè)置無誤,需前往基站對主設(shè)備進行測試,將主設(shè)備與天饋斷開,將其作為負載接到互調(diào)測試儀進行檢測。若三階互調(diào)值大于-90dBm,可排除是主設(shè)備問題。若三階互調(diào)值小于-90dBm時仍存在干擾,則考慮是基站主設(shè)備、頻點等其他方面產(chǎn)生的干擾,將互調(diào)干擾故障點定位在機架內(nèi)跳線及接頭,如果不是故障點則繼續(xù)檢測。b)將主設(shè)備到天線間的饋線部分作為測試段進行測試。此段含有饋線、合路器、避雷器等無源器件,可利用分段替換法逐段測試饋線、無源器件,若測試結(jié)果符合標準,則進行下一段測試。應(yīng)注意在測試饋線(1/2或7/8饋線)時,一端接互調(diào)儀,另一端要接低互調(diào)負載。測試合路器等無源器件時,可直接將其作為負載進行測試,必須確保測試儀接口未處于開路狀態(tài)。通過測試數(shù)據(jù)來判斷是否有饋線段問題。次站如有其他分布系統(tǒng),則要對其主機干線放大器進行檢測,排除干線放大器問題。若以上測試正常,則需要測試天線的三階互調(diào)值和五階互調(diào)值。在工程實踐中,發(fā)現(xiàn)天線產(chǎn)生互調(diào)干擾的概率較大,所以在無其他干擾的情況下,應(yīng)著重檢測天線互調(diào)問題。檢測時要注意天饋各個連接頭是否緊密,饋線頭是否銹蝕,饋線頭的制作工藝是否符合標準,如有必要可打開天線,檢查天線內(nèi)部材質(zhì)是否銹蝕和制作工藝情況。c)通過觀察話務(wù)數(shù)據(jù)信息判斷互調(diào)干擾是否排除。

3案例

下面以某運營商的氣象局1小區(qū)互調(diào)干擾告警處理為例加以說明。在告警篩選時發(fā)現(xiàn)此站1小區(qū)干擾帶情況較嚴重,主要為4級、5級干擾,話務(wù)量大時干擾更加嚴重。在故障處理中首先從網(wǎng)管數(shù)據(jù)分析入手,檢查本站干擾帶門限時發(fā)現(xiàn)設(shè)置正常,對其鄰區(qū)頻點檢查發(fā)現(xiàn)有無鄰頻干擾及其他外來干擾。檢查基站工程施工及設(shè)備運行情況,并進行分段互調(diào)檢測。通過現(xiàn)場檢測發(fā)現(xiàn)連接天線的饋線互調(diào)值很差。檢查饋線,發(fā)現(xiàn)其接頭內(nèi)部因扭力過大損壞,造成水霧侵入,出現(xiàn)銹蝕情況,從而致使互調(diào)值惡化。重做接頭后再次檢測,發(fā)現(xiàn)互調(diào)值正常,后臺網(wǎng)管觀察干擾帶以1級、2級為主,趨于正常。

4結(jié)束語

在無線射頻系統(tǒng)中,必須使互調(diào)值達到規(guī)范要求,否則會損失發(fā)射功率,影響設(shè)備運行,增加互調(diào)干擾。所以在現(xiàn)網(wǎng)工程施工中要采用合格器件,嚴格按照施工標準施工。在網(wǎng)絡(luò)運行中做好設(shè)備巡檢,及時更換老化設(shè)備部件,及時處理互調(diào)干擾告警,保障網(wǎng)絡(luò)高效運行。

參考文獻

1李舒楠.用VB實現(xiàn)基于GPIB總線的GSM直放站的自動測試系統(tǒng)[J].電信工程技術(shù)與標準化,2007(11):9-13.

2羅一鋒.艦船通信系統(tǒng)的無源互調(diào)研究[J].現(xiàn)代電子技術(shù),2010(23):39-44.

3韓斌杰.GPRS原理及其網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化[M].北京:機械工業(yè)出版社,2003.

4于偉峰.TD-SCDMA/HSPA無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化原理與實踐[M].北京:電子工業(yè)出版社,2011.

作者:林祥德 單位:浙江安防職業(yè)技術(shù)學(xué)院