基于基站扫频的WCDMA网络干扰排查实践

频谱是移动通信的根本。对于WCDMA网络，由于其干扰受限的特点，频谱的质量对网络的覆盖、质量和容量影响重大。如何提升频谱质量从而提升频谱资源的效益，是摆在电信运营商面前的一个重大问题。中国联通深圳市分公司在提升频谱资源效益的工作中，通过对基于基站扫频的WCDMA网络干扰分析与排查的日常优化经验的积累，总结了一整套如何进行WCDMA网络干扰小区分析与排查及优化的规范流程。实践证明，这套方法使全网的多项KPI指标得到了提升，改善了用户体验，节省了网络干扰排查工作的投入成本，网络优化工作降本增效的成效显著。

1　基于基站扫频的干扰排查方法概述

WCDMA网络干扰分析与排查一般按照下面步骤进行：通过路测数据及后台数据分析，初步判定受到上行干扰的基站扇区；在受干扰扇区天线附近的高点利用定向天线和便携频谱分析仪进行测量；根据测量结果，在地图上通过几何作图的方法，初步确定干扰源所在的区域；利用定向天线和便携频谱分析仪在干扰源区域内仔细测量排查，确定干扰源的准确位置。

基于基站扫频的WCDMA网络干扰分析与排查方法，是中国联通深圳市分公司在WCDMA网络干扰分析与排查的一线工作中摸索出来的一套具有创新性和推广性的方法。这套方法的原理是：利用基站自带的接收场强测试功能，通过LMT系统通道在后台采集所需数据，并用图表软件进行处理得到频谱图。

该方法主要利用DMS接收场强测试功能和PMS测量功能，根据干扰的数据技术特征对干扰的原因作出定位，对RTWP的变化趋势进行分析，再决定是否上站排查以及相应的排查思路。这套方法充分应用基站扫频数据中有助于干扰分析与定位的数据进行处理，大大减少了上站排查的艰苦工作，提高了干扰排查的效率。

通过表1可以看出基于基站扫频的方法相对于一般性方法的明显优势：

2　基于基站扫频的干扰排查方法流程

2.1　无线频率使用状况分析

在干扰排查中，一个关键任务就是对频谱仪扫描出来的频谱图进行分析。经过对频谱图的分析，可以知道是什么信号对WCDMA信号产生干扰，导致WCDMA信号上行底噪的抬升。图2是在深圳市中心的地王大厦附近采集到的以1952.6MHz为中心的800MHz范围内的频谱图：

从图2可以看出，在2.1GHz频段附近，主要存在如下的信号：

(1)1710MHz～1750MHz的GSM1800的上行信号：

(2)1805MHz～1845MHz的GSM1800的下行信号；

(3)1952.6MHz的WCDMA的上行信号；

(4)1983.75MHz的CDMA1900的下行信号；

(5)2010MHz-2025MHz的TD-SCDMA的上、下行信号；

(6)2142.6MHz的WCDMA的下行信号；

(7)2340MHz的微波信号。

此频谱图是基于基站扫频系统的WCDMA网络干扰分析与排查方法的根本出发点。

2.2　DMS接收场强测试

扫频测试指的就是DMS扫频测试(接收场强测试)，也就是在WCDMA的上行频段范围内，对基站周围的上行信号的功率进行测试，查看其各个频点的RSSI值，以确定其受干扰的情况。

通过DMS按照下面两种方式进行扫频，基本上就可以判断出小区受到的干扰是系统内干扰还是外部干扰：

(1)将指定站点的所有小区同时关闭，然后逐一对小区进行扫频；

(2)将指定站点的某一小区关闭(其他小区全打开)，然后对该小区进行扫频；其他小区逐一进行。

然后将扫频数据整理成扫频图。

针对某一小区，如果(1)和(2)的扫频结果一样，那就说明指定小区受到的干扰是外部干扰；反之是系统内干扰。一个很简单的解释是，如果是系统内部干扰，那么将该站小区全部关闭后，(1)和(2)的扫频结果应该不一样。

实践证明，受到同一类型干扰的小区的后台扫频测试结果几乎完全一样(或者是经过技术处理后变为一样)。由此可以推断，受到其他同一类型干扰的小区后台的扫频数据的分析结果也应该是一样的(事实也是如此)。所以，后续应先在后台提取相关数据进行分析，再决定是否上站排查以及相应的排查思路。

2.3　RTWP的变化趋势分析

将RTWP(底噪)数据从网管后台导出有以下几种方式：

(1)指定小区的一个月(或者更长)的以日为上报粒度的RTWP值

通过此部分的数据，可以看出指定小区长时间受到干扰的状况，什么时间开始受到了干扰，受到的干扰是否具有周期性(在工作日和周末的变化有什么区别)。

(2)指定小区的一周的以小时为上报粒度的RTWP值

通过此部分数据，可以看出指定小区在一天之内是否具有周期性的变化。实践证明，一些干扰小区在一天之内的干扰状况具有周期性的概率还是很大的。通过查看一周之内的每天的小时变化情况，可以初步判断小区的变化情况，比如一天之内的忙时和非忙时的数据是否有变化、小区底噪的抬升是否因一天之内忙时用户数增多而导致。

(3)指定小区的某一天的以15分钟为上报粒度的RTWP值

此部分数据较详细，主要是对上一部分数据的补充，比如对于一些变化频率比较大的小区。

2.4　PMS测量

在干扰排查中，PMS测量主要是借助小区测量来查看小区的实时底噪变化情况，同时可以记录下小区的底噪跟踪数据，从而更精确地看到小区底噪的变化规律(PMS测量可以看到上报粒度为1s的底噪变化情况)。

这样也就可以查看对应小区的“第一接收宽带功率”和“第二接收宽带功率”的RSSI，即指定小区的主集和分集的底噪实时变化情况。

3　基于基站扫频的干扰排查实例

3.1　交通信号灯干扰

在深圳宝安区龙华的东二环路与吉华路十字路口正北方向的“红磨坊酒吧街”的天台上。有一个联通的3G基站：龙华新阳丽舍。该基站接收频率为1952.6MHz，带宽为5MHz。该基站朝南方向的小区，即“龙华新阳丽舍-室外-2”，其底噪一直偏高，达到-96dBm，远高于深封11的平均底哚105dBm的水平。后经过排查，找到了疑似干扰源――附近的交通信号灯。通过在后台PMS上采集该小区RTWP10分钟的数据，用图表软件(如Excel)进行数据处理后的结果如图3所示：

从图3可以看出，2009年8月31日11：00之后的10分钟内，基站的RTWP呈现周期性变化，周期为186秒，与在现场路口观察到的交通信号灯周期相当。据此确认了该站受到的干扰就是来源于交通信号灯。如果不是借助于PMS测量，将很难找到充分的证据以表明该干扰的存在。

3.2　会议干扰机干扰

会议干扰机的原理是在基站的上、下行频段内辐射出宽带的强干扰信号，以达到限制通讯的目的。目前， 我国相关法规对会议干扰机的使用范围、辐射功率、申请手续等都有较为严格的限制，但很多政府机要部门并未能严格按照规定使用，因此经常出现会议干扰机对周边基站的上行造成严重干扰的情况。在小梅沙盐坝高速收费站附近的员工宿舍的天台上，有一个联通的3G基站：盐坝高速。该基站朝东南方向的小区，即“盐坝高速-室外-2”。底噪最高可达到-80dBm，且干扰时有时无。在不远处的“小梅沙一室外2”站点也受到完全相同的干扰。

从长期的RTWP小时数据(图4)上，可以看出二者在时间上是密切相关的；从地图上可以看出二者相距不远，初步判断二者受同一个干扰源的影响。

图4中：

(1)2009年8月24日(周一)14：00的RTWP由-105dBm升至-90dBm左右，一直到2009年8月28日(周五)16：00才降到-106dBm；

(2)2009年8月31日(周一)9：00之后，RTWPK开始提高到-90dBm，直至2009年9月1日(周二)17：00下降到-106dBm；

(3)2009年9月2日(周三)9：00之后，RTWP又提高到-95dBm，直至2009年9月9日，一直保持在较高的电平上。

由此可以看出，一般的会议干扰机开机的时间在上午或下午的上班时间，关机时间则在下午的下班时间。

我方做了多种测试来验证干扰源方向――来自深圳市建设培训中心(即海客山庄)。后经询问酒店相关人员，得到确认。

3.3　照明灯干扰

在福永镇福围村街道上，有一套邮政储蓄的取款机。在其正北方约500米的福之都酒店的天台上，有一个联通的3G基站：福永福之都酒店。该基站朝南方向的小区，即“福永福之都酒店-室外-2”，其底噪达到-97dBm。

现场测试发现：在东南方向存在干扰信号，该信号的中心频率为1953MHz，带宽约为1MHz。

邮政储蓄的技术人员确认：干扰来自ATM取款机的照明灯箱，怀疑是发生了微波腔体谐振从而辐射出了干扰。后通过更换灯口及其内部的元器件等方式，干扰彻底消失，联通基站的底噪达到-104dBm，基本正常。

3.4　工业干扰

在深圳市辖区内，存在一些高频电场作业的厂家，而一些不合格的高频热合机，极易产生强大的高频电场，这将直接干扰深圳联通的频谱。“莲塘里正一室外-3”小区受到的干扰来自其西北方向50米处罗湖高新技术产业第一园区内的116栋4楼的一家制作灯泡的工厂，当频谱仪靠近工厂时，干扰明显增强。最后确认干扰源来自该厂车间内的加工设备。

在后台采集9天的RTWP小时汇总数据，发现在RTWP较低的时间段内，该厂停52；而RTWP较高的时间段，正好是开工的时间。如图6所示：

3.5　3G直放站自激产生的干扰

直放站系统(Repeater)属于同频放大设备。起到信号增强的作用，以延伸小区的覆盖范围。某些3G的直放站会产生自激，不定期地在1952.6MHz附近发射信号，导致周边多个站点的多个小区的RTWP严重抬升。自激的原因主要有两种：直放站的PCB板自激；直放站的输出信号反馈到了输入端形成自激。

受3G直放站自激影响的站点，其DMS接收场强测试扫频图如图7所示。由图发现此干扰的站点有如下特征：(1)主分集的RTWP有时会相差达10dB，甚至更多；(2)RRU的扫频图通常为一个5MHz带宽的干扰，中心频率有时会变化；(3)周边多个站点会出现相同扫频特性；(4)时有时无，有一定的不稳定性。

当某个直放站产生自激干扰时，通常会影响周边地区1个以上站点的RTWP抬升，并且这些站点的RTWP会保持相同的变化规律，即：本小区的RTWP数据与周边小区的RTWP数据具有时间上的相关性。图8为深圳大学荔天餐厅的直放站自激时，周边多个WCDMA基站的多个小区RTWP小时数据。

3.6　异运营商频率干扰

异运营商共站或邻站主要干扰为杂散干扰、互调干扰和阻塞干扰。通过分析和测试，WCDMA和CDMA1.9G的干扰主要是杂散干扰与阻塞干扰。CDMA1.9G对WCDMA上行接收的干扰主要发生在两种情况下：(1)CDMA1.9G的带外杂散指标较差时，尤其是在1952.6MHz频点上的杂散较大时；(2)CDMAl.9G的天线与WCDMA的天线的隔离度较差时。图9是一个典型的受CDMA1.9G干扰的WCDMA小区的DMS接收场强测试扫频图：

根据RTWP抬升站点的扫频图，发现有如下特征：

(1)主分集的RTWP有时会相差达10dB，甚至更多；

(2)在1980MHz～1920MHz频段范围内，RTWP逐渐降低；

(3)在1930MHz～1920MHz频段范围内，RTWP有个陡降；

(4)在1972MHz～1975MHz频段范围内，有2MHz左右的频谱尖峰。1975MHz～1980MHz的频谱功率明显抬升。

上述特征形成的原因是：

(1)CDMA1.9G在1983 75MHz的中心频率上发射主信号，在1972MHz～1975MHz有一个较大的杂散旁瓣，时有时无，因此在5MHz扫频带宽上留下了一个较窄的频谱；

(2)杂散从1980MHz至1920MHz在逐渐降低；

(3)在1930MHz～1920MHz的频段范围内，因为CDMA1.9G的双工器的作用。有一个频谱功率的陡降；

(4)由于CDMA1.9G是固定天线发射，而WCDMA使用的是极化天线实现分集接收，因此造成了主分集的接收强度不一致。

4　推广及降本增效评估

深圳的WCDMA网络规模较大，无线频率的使用情况也比较复杂，多种案例充分印证了本文方法的准确和高效。随着深圳联通在干扰分析与排查工作中的经验积累和信息搜集，这套方法在被不断地验证和完善，更被推广到了广东全省的WCDMA网络的优化工作中。该方法推广的降本增效评估如表2所示：

表2中各数据的计算依据：增加网络效益按照对网络质量的提升、对市场拓展和客服支持力度增加等带来的效益，可折算为带来公司移动网络收入的千分之一点的提升；降低网络优化工作成本按照采用基于基站扫频的干扰排查方法相对于一般性方法每年节省的上站排查投入的人力、物力成本来算。

基于基站扫频的干扰分析与排查方法的推广，不仅明显提升了全网的多项KPI指标(如无线接通率、无线掉话率)，更直接地提升了用户的切身体验。对于电信运营商而言，频谱的质量对网络的质量起着决定性的影响。实际上随着用户数的增多以及话务量和数据流量的增长。由频谱资源效益提升给公司创造的收入也大幅增长。

同时，频谱资源效益提升工作不仅使中国联通在深圳辖区的法定频谱成为了“效益频谱”，频谱质量的 提升更降低了用户关于网络问题的投诉量，使其成为了“优质服务频谱”，树立了中国联通在深圳的良好的品牌形象，取得了显著社会效益。

参考文献

[1]陆钧，WCDMA网络干扰分析[C]，2010年中国联通移动网络运维、规划、优化优秀论文选编，2010：41-44

[2]姚赛彬，周赞，施涛，WCDMA网络干扰分析定位[J]，2009年中国联通移动网络规划与优化优秀论文选编，2009：295-298.

[3]Peter Stavroulakis. interference analysis and reduction for wireless systems[M]. 2003.

[4]Laiho J, Wacker A, Novosad T. Radio Network Planning and Optimization for UMTS[M]. 2002.

[5]Heikkinen S M, Haas H, Povey G J R. Investigation of adjacent channel interference in UTRA-TDD system[M]. 1999.

[6]Heiska K, Posti H, Muszynski P, et al. Capacity reduction of WCDMA downlink in the presence of interference from adjacent narrow-band system[M]. 2002.

[7]Karl Heiska. Effect of Adjacent IS-95 Network to WCDMA Uplink Capacity[M]. 2003.

[8]Heiska K, Posti H, Muszynski P, et al. WCDMA downlink coverage reduction due to adiacent channel interference[M]. 2002.

四川“智慧城市”主打三大工程建设

四川省人民政府与中国电信集团公司近日正式签署《智慧城市建设暨十二五信息化战略合作框架协议》，共同推动四川“十二五”信息化发展暨四川“智慧城市”建设。四川省人民政府蒋巨峰省长、黄小祥副省长、中国电信集团公司王晓初总经理、杨小伟副总经理、孙康敏副总经理，以及中国电信与四川相关部门领导出席了签字仪式。

2009年，四川省政府和中国电信集团确定建立长期战略合作关系。两年来，中国电信与四川省政府在灾后恢复重建、3G网络建设和应用、信息基础设施建设、社会信息服务、农村信息化、网络文化建设等领域进行全面合作发展，不仅实现了四川通信行业“三年重建，两年完成”的灾后恢复进度且标，灾区通信网络整体能力和信息化服务能力超过灾前且达到西部领先水平，而且通过“中国西部信息中心”、“四川商情”、“数字小区建设”等信息化措施，全面提升了四川信息化发展水平，并落实完成2010年“十大民生工程”通信建设项目，实现了四川省乡镇通宽带目标。

据了解，根据合作协议，四川“智慧城市”将大力推动智慧政务、智慧产业、智慧民生三大智慧工程建设。通过实施“智慧政务”工程，助力四川建设服务型政府的效能提升，打造全国一流、省市县一体的政府门户网站群，整合提升政府公共服务和管理能力，政府实现“无纸化办公”，百姓实现“网络化办事”，借力信息化手段打造“平安四川”；实施“智慧产业”工程，通过电子商务工程、智慧金融、智慧旅游、智慧传媒、智慧电力等建设，助力四川发展创新型经济的活力注入：实施“智慧民生”工程，通过智慧城乡统筹、智慧社区、智慧家庭、智慧医疗、智慧交通、智慧教育等项目建设，助力四川建设和谐社会、信息惠民。