互調(diào)干擾在移動(dòng)通信的運(yùn)用

時(shí)間:2022-01-08 09:34:09

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互調(diào)干擾在移動(dòng)通信的運(yùn)用

在移動(dòng)通信系統(tǒng)中,通信基站射頻干擾的種類(lèi)多樣,其中主要干擾是上行干擾,而無(wú)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(duì)象,對(duì)其進(jìn)行判斷定位,確定干擾源的位置,以便進(jìn)一步排除干擾。無(wú)源互調(diào)是無(wú)源器件產(chǎn)生的,只要在一個(gè)射頻導(dǎo)體中同時(shí)存在兩個(gè)或兩個(gè)以上不同頻率的信號(hào),就會(huì)產(chǎn)生與有用信號(hào)頻率相同或相近的頻率組合的互調(diào)產(chǎn)物,對(duì)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(hào)會(huì)在連接點(diǎn)混合。任何無(wú)源器件都會(huì)產(chǎn)生無(wú)源互調(diào)產(chǎn)物。如果在通信系統(tǒng)的發(fā)射頻段有兩個(gè)載波f1和f2,且f1<f2,當(dāng)兩個(gè)載波混合輸入到無(wú)源器件中時(shí),會(huì)產(chǎn)生各個(gè)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(huì)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(huì)落在系統(tǒng)的接收頻段。在檢測(cè)三階和五階互調(diào)時(shí),應(yīng)重點(diǎn)考慮落在系統(tǒng)接收頻段的干擾。

1互調(diào)干擾的來(lái)源及處理分析

無(wú)源互調(diào)會(huì)使通信噪聲增加,降低通信質(zhì)量;還會(huì)占用通信頻道,使通信空間變小,同時(shí)提高了誤碼率。無(wú)源互調(diào)在日常通信中最常見(jiàn)的表現(xiàn)是在通信過(guò)程中遇到回音、撥不通,在打電話中聽(tīng)到第三方聲音等。三階互調(diào)、五階互調(diào)對(duì)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(biāo)嚴(yán)重惡化?;フ{(diào)干擾對(duì)通信系統(tǒng)的影響主要有三點(diǎn):a)影響通信系統(tǒng)。當(dāng)某個(gè)電信運(yùn)營(yíng)商開(kāi)通了一臺(tái)雜散和互調(diào)較高的直放站時(shí),互調(diào)和雜散信號(hào)落在本運(yùn)營(yíng)商的頻帶外,會(huì)對(duì)附近另一個(gè)電信運(yùn)營(yíng)商的下行信號(hào)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(dāng)小區(qū)頻點(diǎn)設(shè)置不合理時(shí),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(hào)。直放站下行功放產(chǎn)生的雜散和互調(diào)信號(hào)通過(guò)直放站內(nèi)部的雙工器進(jìn)入上行信道,如果此信號(hào)過(guò)高就會(huì)嚴(yán)重干擾上行信號(hào),造成直放站的覆蓋范圍縮?。?]。手機(jī)用戶將會(huì)因?yàn)樯闲墟溌沸旁氡认陆刀鵁o(wú)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(wèn)題。在射頻物理鏈路上有諸多無(wú)源器件(如功分器、耦合器、衰減器、負(fù)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(dá)不到厚度標(biāo)準(zhǔn)都會(huì)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(dá)標(biāo),內(nèi)部器件連接不牢固或虛焊也會(huì)造成非線性。b)施工工藝問(wèn)題。安裝施工人員未按照標(biāo)準(zhǔn)施工,饋線曲率超標(biāo),對(duì)連接頭未使用扭矩扳手等標(biāo)準(zhǔn)工具施工,造成連接頭接觸面過(guò)松或過(guò)緊,接觸面容易進(jìn)入水霧或灰塵等形成非正常接觸狀態(tài)會(huì)造成非線性。c)運(yùn)行老化問(wèn)題。天饋系統(tǒng)一般都在室外,運(yùn)行環(huán)境惡劣,天長(zhǎng)日久的運(yùn)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(dòng)造成接觸面松動(dòng)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(huì)嚴(yán)重干擾移動(dòng)通信系統(tǒng)的正常運(yùn)行。在系統(tǒng)維護(hù)中,應(yīng)及時(shí)發(fā)現(xiàn)互調(diào)干擾并確認(rèn)其來(lái)源,迅速處理。因?yàn)樘幚砘フ{(diào)干擾故障告警費(fèi)時(shí)費(fèi)力、工作強(qiáng)度大,所以在現(xiàn)網(wǎng)維護(hù)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(shí)際工程處理中,對(duì)互調(diào)干擾故障的處理主要通過(guò)更換天饋系統(tǒng)中出現(xiàn)問(wèn)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(guò)話務(wù)統(tǒng)計(jì)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(guò)30%的小區(qū)作為目標(biāo)小區(qū)。b)對(duì)目標(biāo)小區(qū)鄰頻進(jìn)行調(diào)查,運(yùn)用公式(1)對(duì)可能覆蓋目標(biāo)小區(qū)的頻點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算,排查互調(diào)干擾頻點(diǎn),進(jìn)行更換相關(guān)頻點(diǎn)驗(yàn)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(duì)小區(qū)的互調(diào)干擾進(jìn)行模擬計(jì)算,精確模擬計(jì)算并定位三階互調(diào)、五階互調(diào)干擾頻點(diǎn)。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(wèn)題為直放站干擾,如干擾仍存在,需要前往基站檢測(cè)。2.2現(xiàn)場(chǎng)排查現(xiàn)場(chǎng)排查步驟:a)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)頻點(diǎn)掃描,檢測(cè)外部干擾。運(yùn)用公式(1)對(duì)可能覆蓋目標(biāo)小區(qū)的頻點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算,排查互調(diào)干擾外部頻點(diǎn)。b)如果第一步檢測(cè)正常,則使用互調(diào)測(cè)試儀在基站對(duì)主設(shè)備和天饋系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)。測(cè)試時(shí)要配備標(biāo)準(zhǔn)附屬工具,如低互調(diào)負(fù)載、低互調(diào)測(cè)試跳線、低互調(diào)接頭、力矩扳手等。檢測(cè)方法如下:a)檢測(cè)測(cè)試門(mén)限的設(shè)置。若門(mén)限設(shè)置無(wú)誤,需前往基站對(duì)主設(shè)備進(jìn)行測(cè)試,將主設(shè)備與天饋斷開(kāi),將其作為負(fù)載接到互調(diào)測(cè)試儀進(jìn)行檢測(cè)。若三階互調(diào)值大于-90dBm,可排除是主設(shè)備問(wèn)題。若三階互調(diào)值小于-90dBm時(shí)仍存在干擾,則考慮是基站主設(shè)備、頻點(diǎn)等其他方面產(chǎn)生的干擾,將互調(diào)干擾故障點(diǎn)定位在機(jī)架內(nèi)跳線及接頭,如果不是故障點(diǎn)則繼續(xù)檢測(cè)。b)將主設(shè)備到天線間的饋線部分作為測(cè)試段進(jìn)行測(cè)試。此段含有饋線、合路器、避雷器等無(wú)源器件,可利用分段替換法逐段測(cè)試饋線、無(wú)源器件,若測(cè)試結(jié)果符合標(biāo)準(zhǔn),則進(jìn)行下一段測(cè)試。應(yīng)注意在測(cè)試饋線(1/2或7/8饋線)時(shí),一端接互調(diào)儀,另一端要接低互調(diào)負(fù)載。測(cè)試合路器等無(wú)源器件時(shí),可直接將其作為負(fù)載進(jìn)行測(cè)試,必須確保測(cè)試儀接口未處于開(kāi)路狀態(tài)。通過(guò)測(cè)試數(shù)據(jù)來(lái)判斷是否有饋線段問(wèn)題。次站如有其他分布系統(tǒng),則要對(duì)其主機(jī)干線放大器進(jìn)行檢測(cè),排除干線放大器問(wèn)題。若以上測(cè)試正常,則需要測(cè)試天線的三階互調(diào)值和五階互調(diào)值。在工程實(shí)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(wú)其他干擾的情況下,應(yīng)著重檢測(cè)天線互調(diào)問(wèn)題。檢測(cè)時(shí)要注意天饋各個(gè)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(biāo)準(zhǔn),如有必要可打開(kāi)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(guò)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(yùn)營(yíng)商的氣象局1小區(qū)互調(diào)干擾告警處理為例加以說(shuō)明。在告警篩選時(shí)發(fā)現(xiàn)此站1小區(qū)干擾帶情況較嚴(yán)重,主要為4級(jí)、5級(jí)干擾,話務(wù)量大時(shí)干擾更加嚴(yán)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(mén)限時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)置正常,對(duì)其鄰區(qū)頻點(diǎn)檢查發(fā)現(xiàn)有無(wú)鄰頻干擾及其他外來(lái)干擾。檢查基站工程施工及設(shè)備運(yùn)行情況,并進(jìn)行分段互調(diào)檢測(cè)。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)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(guò)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(cè),發(fā)現(xiàn)互調(diào)值正常,后臺(tái)網(wǎng)管觀察干擾帶以1級(jí)、2級(jí)為主,趨于正常。

4結(jié)束語(yǔ)

在無(wú)線射頻系統(tǒng)中,必須使互調(diào)值達(dá)到規(guī)范要求,否則會(huì)損失發(fā)射功率,影響設(shè)備運(yùn)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(yán)格按照施工標(biāo)準(zhǔn)施工。在網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行中做好設(shè)備巡檢,及時(shí)更換老化設(shè)備部件,及時(shí)處理互調(diào)干擾告警,保障網(wǎng)絡(luò)高效運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

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作者:林祥德 單位:浙江安防職業(yè)技術(shù)學(xué)院