LTE網絡干擾優化技術研究

【摘要】城中村區域私裝信號放大器現象普遍，這些放大器由于質量不合格，對網絡性能造成很大影響。本文分析研究了移頻和PRB閉塞兩種干擾規避技術，通過實施驗證對方案的效果進行評估，為干擾優化處理提供了一個新思路。

【關鍵詞】LTE網絡;干擾;移頻;PRB閉塞

中圖分類號：TN929? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2021.18.006

1. 研究背景與價值

目前北京LTE網絡干擾整體形勢嚴峻，外部干擾和未知干擾占總干擾小區的87.4%左右。數量巨大的干擾源對網絡質量產生了很大的影響，嚴重影響了電信網絡服務水平。

針對單個基站的外部干擾，可以采取現場掃頻排查的方法解決，但是隨著干擾源的增多，特別是城中村等場景的成片干擾，排查困難較大且投入大收益小。通過對基站設備及頻譜分析，采用移頻和PRB閉塞的優化方法，可以達到規避干擾的目的，大大減少人力物力成本，經實施驗證改善效果明顯，可以在一些干擾嚴重區域進行推廣。

2. 干擾原理及分類

所有網絡上存在的影響通信系統正常工作的信號、不是通信系統需要的信號均為干擾。通常將出現在接收帶內但不影響系統正常工作的非系統內部信號也作為干擾。

LTE網絡干擾分為系統內部干擾和系統外部干擾，系統內部干擾包括同頻干擾和異頻干擾，外部干擾通常指系統間干擾及其他隨機干擾。根據產生的原理不同，外部干擾可分為雜散干擾、阻塞干擾、互調/諧波干擾、屏蔽器干擾、私裝直放站干擾、無線系統非法占用干擾等類型。

3. 干擾定界及影響

LTE干擾定界根據時頻域特征進行匹配，系統內干擾時域呈現與業務量強相關，系統外干擾時域呈現與業務量不相關，系統間干擾可通過去激活干擾系統小區確認，外部干擾需區域性分析后現場掃頻定位。如表1。

干擾是影響網絡質量的關鍵因素之一。隨著網絡結構和頻率分配日益復雜，網絡中同時會出現多類信號，當非服務信號落入LTE的接收帶內時，就會造成上行干擾，最直接的影響就是上行覆蓋，對通話質量、接通、掉話、切換及網絡覆蓋、容量均會造成影響。

4. 干擾優化方案

4.1 移頻方案

移頻優化方案通過對干擾小區進行FFT頻譜掃描，確定合法頻段內是否有足夠可用的無干擾頻段（要求5M及以上帶寬），若滿足條件則進行移頻操作規避干擾，該方案降低小區干擾明顯，實驗對比可降低干擾9dB左右，但對小區容量影響很大，增加網絡復雜度。

4.1.1 移頻方案說明

FFT在線頻譜掃描頻段1734.80-1785.11，其中1734.80-1780.08全段均存在干擾，可確定為外部干擾，1780-1785頻段整體無干擾，頻寬滿足≥5M，可移頻至該頻段來規避干擾。

4.1.2 移頻方案驗證

問題分析。根據篩選條件，選取金谷大廈搬遷基站在線頻譜掃描，金谷大廈搬遷1小區平均FFT_VALUE為-102.54dBm左右，金谷大廈搬遷2小區平均FFT_VALUE為-111.13dBm左右。近一周話統金谷大廈搬遷1最大PRB利用率45.55%，金谷大廈搬遷2小區最大PRB利用率27.77%，移頻后帶寬保留1/3，對應PRB利用率增加3倍左右。

FFT頻譜掃描結果如下表：（掃描時長5分鐘）

解決方案。經分析金谷大廈搬遷_1、2小區幾乎為全頻段干擾，只有頻段末尾較為純凈，現網配置頻段1765-1780，帶寬15M。建議移頻至1780-1785頻段，帶寬5M?？紤]到移頻后小區容量犧牲2/3，修改移頻小區切換策略為易出難進，盡量避免操作小區出現擁塞。

2）外場測試評估

移頻前后RSRP無明顯變化，SINR明顯提升，切換明顯發生變化，路測指標如下：

4.2 閉塞PRB方案

閉塞PRB方案是通過對干擾小區所有PRB進行分析，針對高干擾PRB進行閉塞，以降低干擾小區的整體干擾水平。該方案降低小區干擾幅度有限，實驗對比可降低干擾約3dB左右（閉塞PRB10個以內），對小區容量有一定影響，實現較為簡單。

使用環境：干擾只分布于部分PRB，高干擾PRB占比較小。

篩選條件：4G干擾小區高于干擾門限且接近干擾門限（暫定高于干擾門限在3dB以內），自忙時平均下行PRB利用率小于30%。

4.2.1 閉塞PRB說明

篩選全網輕干擾小區，7天自忙時平均PRB利用率小于30%為候選小區，分析候選小區是否部分RB高干擾，根據高干擾PRB數量衡量是否可通過閉塞PRB降低干擾小區整體干擾水平。因PUCCH占用RB是以中心頻點為中心，對稱分布在LTE可用帶寬的左右最兩邊，故該方案需避開中間和兩端PUCCH的各5個RB。

4.2.2 閉塞PRB驗證

問題分析：開啟PRB干擾采集，選取高干擾小區（平均PRB干擾水平大于-113dBM/RB，排除0～4以及95～99號RB）制作全頻段干擾曲線。朝陽老君堂中路西_1小區從頻譜圖看干擾與業務量不相關，所有PRB從高到低呈下降趨勢，第17個PRB干擾最高，達到-78dBm。

解決方案：朝陽老君堂中路西_1小區整體干擾很高，部分PRB存在尖峰干擾情況，可通過閉塞14-20PRB規避尖峰干擾，降低整個小區干擾水平。

實施效果：后臺指標總體評估，朝陽老君堂中路西_1小區閉塞PRB后“系統上行每PRB平均干擾噪聲”改善0.43（dBm），整體損益評價為3.31。

評估情況如下表：

5. 經驗總結

針對由于外部干擾引起的成片干擾，采用移頻方案可以有效規避干擾，提升效果較為明顯，但其代價是犧牲小區帶寬和容量，同時增加了網絡的復雜性，此方案只適用于小區負荷不高、可用頻段內有無干擾頻段（帶寬大于等于5M）。閉塞PRB是通過對干擾小區PRB進行分析，閉塞部分高干擾PRB，只適用于部分PRB存在干擾的情況，相比移頻方案容量犧牲更小，不會增加網絡復雜度，但提升效果有限。對于兩種方案，閉塞PRB更適合現網操作，既能改善干擾指標，又不會對現網造成很大影響。

參考文獻：

[1]4G無線網絡原理及優化/張國守等編著.北京：清華大學出版社，2017.（160-164）

[2]探討移動通信網絡干擾與處理方法[J].楊旭，唐偉俠.通訊世界.2017（18）

[3]移動網絡外部干擾排查分析[J].王明理.通訊世界.2020，27（01）

作者簡介：閆志剛，碩士研究生，工程師，現就職于中國電信北京公司，研究方向：移動網絡的規劃與優化。