GSM系统干扰浅谈

王志忠

  干扰是影响GSM系统通话质量以及掉话率、接通率等网络指标的重要因素。GSM系统受到的干扰有多种,有上行的、下行的干扰,有同频、邻频的干扰。这些干扰影响了网络的正常运行。发现和减少干扰是网络优化的重点之一,也是提高用户满意度的重要措施之一。下面简要谈一下干扰产生的原因和解决办法。

干扰产生的原因

  无线电波传播的特性决定其在传播过程中易受外界多种因素的影响;由于网络内部原因,它还受到网络内部各种因素的影响,如同频、邻频干扰以及网络中设备本身的非线性、设备故障所引起的交调干扰。在网络实际运行中我们常常遇到以下几种干扰:

  (1)设备本身的非线性以及设备故障引起的交调干扰。设备运行中缺乏定期的指标测试和调整,使交调干扰在一定范围存在。如发射部分尤其是直放站上行发射杂散辐射较大、接收部分杂散响应较大,造成对本信道和其它信道的干扰,严重的将无法正常拨叫和通话。在网络运行中曾出现过因为直放站而干扰城区多个跳频基站的情况,通过OMCR收报显示的多个载频干扰达20以上,并引起大量掉话。

  (2)频率规划或频点选择不正确,在较近距离内存在同频、邻频现象。目前市区的站点分布越来越密,而分配给网络的频率资源是有限的,因此在频率规划时存在同频、邻频的可能性,使用户在同一地点收到相同频点且载干比小于9dB或相邻频点且载干比小于-9dB的信号,在通话中产生严重的背景噪音甚至掉话。

  BCCH所在频点包括以下控制信道:下行的FCCH、SCH、PCH、AGCH和上行的RACH。当小区BCCH频点受到同频或邻频干扰时,将影响这些控制信道在手机与网络通信中正常传送信息,如手机解不出SCH中的BSIC码、手机随机接入失败、不能正确接收移动台测量报告等,从而影响手机的接入和通话;手机较难解出BSIC码,在空闲模式下选择该小区为服务小区的手机较少,在通话模式下该小区参加切换目标小区候选队列也较少,使切换进入该小区的呼叫较少,小区总体话务水平较低,造成小区资源浪费,并因切换不能切入最佳服务小区而影响系统整体的通话质量。

  (3)大城市中由玻璃幕墙装饰的高层建筑物会引起电波的强烈反射,这种反射波很有可能引起严重的同频干扰或邻频干扰,此时需调整天线方位角以避开玻璃幕墙的反射。

  (4)小区参数定义不当造成干扰。如出现同BCCH、同BSIC的情况时会对无线接口造成干扰。在GSM系统的无线接口中,随机接入和切换接入信令使用相同的编码和脉冲方式,均使用8位信息码加上6位奇偶校验位,并且这6位奇偶校验位和目标小区的BSIC相异或。小区收到接入信息时,与本小区的BSIC比较,若相同则进行下一步解码。距离较近的同BCCH、同BSIC小区间可能会产生随机接入和切换接入的干扰。由于切换多发生在小区边界,切换接入信令会在更近的距离产生干扰。基站分布较密时切换频繁,出现干扰的可能性也就较大。

  另外,MAX_TX_BTS、MAX_TX_MS等参数设置不合理,也会造成干扰。如MAX_TX_MS设置过高,则在基站附近的移动台会对本小区造成较大的邻信道干扰,影响小区中其它移动台的接通和通话质量;过小则在小区边缘的手机将很难占上信道,且受外界干扰更大。MAX_TX_BTS设置过大则会与邻小区产生覆盖交叠,造成信道干扰,手机占用信道困难,通话质量差;过小又会在部分区域如室内或电梯产生覆盖盲区。

  (5)基站天线高度及俯仰角、方位角设计不合理,导致覆盖范围的不合理,使小区的覆盖范围超出设计覆盖范围,从而与邻小区产生同频干扰或邻频干扰。

  减少干扰的方法

  通过OMC-R收到的报告、DT测试及CQT拨打测试、用户申告等方式可以发现网络中存在的干扰情况。通过对干扰产生原因的具体分析,并根据实际情况可以采取不同的措施来减少干扰,从而及时发现问题、解决问题,提高网络的运行质量。

  (1)对基站硬件进行检查,确保硬件部分工作正常。定期对BTS的收发信系统进行检查,减少收发信系统杂散发射与响应,提高收发信系统的性能,减少干扰;定期对BTS的主时钟进行调整(频偏越小越好),减少所用信道受其它信道的干扰,提高通信质量及系统指标。

  (2)通过OMC-R及一些工具软件检查小区BCCH、BSIC、CI、LAC等参数的设置是否恰当,并根据实际情况进行调整。如借助东信的“无线导航”可以方便、直观地浏览全网频率使用情况,及时发现同频和邻频现象,及时作出调整。适当调整BTS和MS发射功率参数,改变基站覆盖范围,减少对相邻基站的干扰。在保证小区边缘处移动台接入成功率的前提下,尽量减小移动台的接入电平,以减少对相邻小区的干扰。通过对调整小区进行多次的CQT测试,并根据测试结果不断进行修正,以得到小区最佳的设置参数。

  (3)选择语音间歇期间系统不传送信号的不连续发射(DTX)方式,限制无用信息的发送,减少发射的有效时间,从而降低对无线信道的干扰,使网络的平均通话质量得以改善,并能减少手机的功率损耗,延长电池使用时间。

  (4)使用跳频技术。跳频可有效地改善无线信号的传输质量,特别是慢速移动体的传输质量。跳频使得发射载频以突发脉冲序列为基础进行跳变,从而可明显减低同频干扰和频率选择性衰落效应,达到干扰源分集和频率分集的效果。

  (5)调整天线的方位角与俯仰角,使得无线网络覆盖合理,尽量减少覆盖交叠和覆盖盲区的现象,改善无线环境,减少无线干扰。理论分析和实践经验表明,在加大定向天线俯角的过程中,水平面主方向的增益降幅比其它方向大,因此改变天线俯仰角来消除同频干扰比单纯降低发射功率更有效。

  以上对GSM系统干扰和解决办法作了简要分析。网络优化是一项长期的不间断的工作,我们必须不断发现和解决问题,不断探索并积累经验。通过不断地优化网络的资源配置,改善网络的运行环境,提高网络的运行质量,为业务发展提供强有力的网络保障。

摘自《人民邮电报》