基于频谱分析的TD―LTE干扰排查研究

【摘 要】为了更准确有效地定位干扰类型，并排查出干扰源，改善干扰对网络KPI指标和用户感知造成的较大影响，从TDD系统干扰产生的原理入手，对干扰频谱的时域和频域的典型特征进行归纳总结，并结合干扰范围、地域分布特征、告警、KPI等多种数据，总结出一套较准确的、高效的干扰排查流程，实现干扰排查工作效率的大幅提升。

【关键词】频谱 干扰 帧偏置 互调 谐波 杂散

[Abstract] In order to determine the type of interference with accuracy and efficiency， and screen the source， reducing negative influence of interference to network KPI and user perception， the paper started with the producing mechanism of TDD system interference， summarized typical characteristics of the time and frequency domain of the interference spectrum， combining with data of the range， geographical distribution characteristics， alarm， and KPI， concluded an interference positioning approach with accuracy and efficiency， greatly improving the efficiency of interference investigation.

[Key words]spectrum interference frame bias inter-modulation harmonic wave stray

1 引言

LTE网络结构随着建设的进展日趋复杂，网络中会出现各种各样的信号源，信号源落入LTE接收带内后造成了网络的上行干扰。而传统的干扰排查无系统高效的分析方法，逐个上站排查干扰源效率低下，浪费大量的人力物力。基于频谱分析的干扰排查方式可通过对干扰的时域和频域特征进行分析，结合网管KPI、干扰的地理分布等数据，高效地定位干扰类型，有目的地排查干扰源，大幅提升排查效率。

2 TD-LTE干扰分类及产生原理

电磁波信号是信息的载体，它可以通过时域、频域、空域、极化域、码域等5个域进行表征。信号之间相互产生干扰是因为这些信号在某个区域存在重叠现象，导致无法被正确解调。

频域干扰：当两个信号用频域进行分割时，如果频谱分配不当，则出现重叠，产生频域干扰；反之，频谱分配得当，不重叠，则不会产生频域干扰。

时域干扰：TD-LTE有上下行时隙之分，系统内不同基站之间上下行转换点必须保持一致。某基站下行信号因某种原因在近端基站上行接收时到达，对近端基站的上行产生了干扰，GPS失步、帧偏置错误、超远TDD干扰等均会造成此类干扰。

空域干扰：与频域干扰产生原理相似，当两个信号用空域分割时，如果信号方向出现重叠，将引起干扰，反之，则不会产生干扰。

码域干扰：对于一个在时、频、空域均相同的信号，仍然可以用正交码进行分割，当两个信号的码序列非正交或正交性不好时，将产生干扰，反之，当两个信号码序列相互正交，则不会产生干扰。

3 常见干扰类型及特征频谱分析

3.1 GSM互调/谐波干扰

互调/谐波干扰产生的根本原因是通道存在非线性，衡量天馈非线性的指标是“互调抑制度”。对于一个线性的系统，输入两个信号，输出也是两个信号，不会有新的频率分量出现；但若系统存在非线性，则输入两个信号后在系统内会产生新的频率分量，把产生的新的频率分量叫做“互调产物”，若互调产物落入了接收带并导致上行干扰带抬升就是“互调干扰”。一般情况下，由于无源器件长期工作出现性能下降，或本身互调抑制指标差等导致互调干扰产生的现象比较普遍。现网干扰排查时，多发现天线性能差、天馈接头存在工程质量问题等，这些是产生互调干扰的主要原因。

GSM谐波/互调干扰时频特征：间隔周期为0.577 ms（1个复帧=26个帧=120 ms，1个帧=8个时隙= 4.615 ms，1个时隙=156.25 bit=0.577 ms）。互调干扰时域频谱如图1所示。

GSM谐波/互调干扰频域特征：谐波干扰，频域上大概是200 kHz、400 kHz（二次谐波）左右，但频域会随着谐波的阶数而展宽，频域毛刺凸起的数目一般为1个至4个，并且凸起间隔等宽；其时域特征与互调干扰相似。互调干扰，频域上多个窄带干扰，GSM频域是200 kHz的窄带，频域毛刺凸起的数目众多、频距较近，间隔无规律。谐波/互调干扰频域特征如图2所示：

3.2 GSM杂散干扰

杂散包含的范围比较广，如谐波、高阶产物等。在实际中会遇到一些上行帧的频域特征不明显的GSM干扰，这里单独划为GSM杂散。其上行帧的频域有较为明显的斜坡特征，斜坡特征只维持在20 M带宽内，和远程大气波导干扰频域的斜坡特征有几分类似，不同之处在于大气波导干扰的频域斜坡特征是在所有子帧时域和整个频带上呈现斜坡。

GSM杂散干扰时频特征：时域，周期为0.577 ms（1个复帧=26个帧=120 ms，1个帧=8个时隙= 4.615 ms，1个时隙=156.25 bit=0.577 ms）；频域，部分频段呈斜坡状。杂散干扰时频特征如图3所示。

3.3 GSM阻塞干扰