干扰排查指导书Word格式文档下载.docx
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图目
图31功放杂散测试3
图32双工器TX-RX隔离度测试4
图33反向RSSI干扰分析6
图34干扰区域排查方法7
图35干扰频谱图8
图41800MHz频段12
图421.9GHz频段12
图43450MHz频段13
图C1干扰对覆盖的影响16
表目录
表格31450M功放杂散要求技术参数表2
表格32800M功放杂散要求技术参数表4
表格331.9G功放杂散要求技术参数表5
表41450M系统频点13
1前言
编制本指导书的目的是规范无线网络频谱测试过程,干扰分析及排查定位过程,有效指导干扰排查工程师实际开展无线网络干扰排查及定位干扰源的过程。
一目的与范围
本指导书目的是为指导干扰排查工程师进行频谱测试及频谱分析,进而排查干扰源的过程,有效提高干扰排查工程师的工作效率。
本指导书适用于无线网络干扰排查项目,给出无线网络干扰排查的具体分析方法及排查干扰的过程,为干扰排查项目中实际干扰排查执行提供指导。
二角色和职责
●项目经理:
总体负责项目需求分析及资源协调;
●干扰排查工程师:
负责干扰排查、定位及交流;
●运营商接口人:
负责干扰测试路线及测试点协调工作;
●司机:
干扰测试领路人。
三指导书正文
三.1干扰排查设备清单
本指导书仅仅介绍使用泰克YBT250进行干扰测试,因此列举使用泰克250测试的设备清单:
1、泰克YBT250基站维护测试仪一台;
2、八木天线一根(包括与YBT250连接的射频线一根);
3、全向天线(包括与YBT250连接的射频线一根);
4、射频连接电缆一根(从基站测试口到YBT250);
5、手持GPS卫星定位仪一个;
6、指南针一个;
7、软盘、串口线或者USB线、PC卡等;
8、笔记本电脑一台(数据处理);
需要说明的一点是:
泰克YBT250基站测试仪中干扰分析模块是额外配置,如果不配置干扰分析模块,则在相同条件下,YBT250频谱测试灵敏度比配置干扰分析模块的仪器灵敏度差20dB,因此建议选择带有干扰分析模块的泰克测试仪。
详细情况参见泰克YBT250使用说明。
三.2干扰测试及定位方法
●第一步:
系统内干扰测试及定位,具体见3.3节,主要目的排除系统内功放杂散、双工器隔离度、天馈系统故障;
根据实际情况可以不检查;
●第二步:
系统外干扰测试及定位,具体见3.4节。
●第三步:
干扰定论,具体见3.5节;
三.3系统内干扰测试及定位
系统内测试包括功放杂散测试、双工器隔离度测试及天馈系统测试,主要排除系统下行功率对系统上行接收产生干扰,此干扰的一个明显特征是基站扇区主集反向RSSI功率值高于分集反向RSSI功率值,关闭功放后,主分集反向RSSI恢复正常;
对于用户表现为有信号不能正常呼叫。
因此此类干扰的排查次序是,先检查功放杂散测试,然后检查双工器隔离度测试,最后进行天馈系统测试。
下面以450M系统为例介绍功放杂散、双工器隔离测试及天馈系统测试方法。
1.450M系统
1、高功放杂散测试
450M功放杂散要求:
表格31450M功放杂散要求技术参数表
For|▽f|WithintheRange
EmissionLimit
750kHzto1.98MHz
-45dBc/30kHz
1.98MHzto4.00MHz
-60dBc/30kHz;
Pout≥33dBm
-27dBm/30kHz;
28dBm≤Pout<
33dBm
-55dBc/30kHz;
Pout<
28dBm
dBc一般在射频里用来描述偏离载波一定频率的功率相对值。
表中第一行表示在偏离载波中心频率750kHz到1.98MHz频率范围内,在任一30KHz频带内总的杂散发射量功率
比在载波中心的功率小45dB,第二行表示在偏离载波中心频率1.98MHz到4.00MHz频率范围内按输出功率(Pout)等级进行分类,其中-27dBm/30kHz表示事绝对功率值。
功放杂散测试测试点在双工器的Tx口,下面是Tx口测试功放的杂散指标的例子,具体如图所示。
图31功放杂散测试
图中M1为载波中心频点的功率值,M2为距离载波中心频点750kHz到1.98MHz频率范围内最高功率值,其中M2频点的功率值比载波中心频点M1的功率值小50.3dB(图中红框内),即大于协议要求的45dB,因此可见,功放输出杂散符合规范要求,不会影响反向RSSI。
2、双工器隔离度测试
双工器隔离度的测试点是双工器的Rx口,测试RBW为30kHz,在RX输出口测试大功率下TX衰减情况,从而判断双过器隔离度是否达标。
如下图32双工器TX-RX隔离度测试所示,图中中心频点(图中绿字显示)经LNA放大后测试所得功率为:
-78.1dBm/30k,因此折算到天线口RX的功率:
此时,后台查询的功率为40dBm,故双工器的TX-RX抑制约为
除去仪表和计算误差(所带的仪表无CHANALPOWER功能),收发隔离度能够保证并且有一定的裕量。
图32双工器TX-RX隔离度测试
3、天馈系统测试
通过前面的测试,如果功放杂散、双工器隔离度均满足要求,则通过关闭功放,观察基站主分集RSSI是否正常,如果主分集RSSI恢复正常,则说明可能是天馈系统故障,那么需要更换天线及馈线分别来测试;
如果主分集RSSI仍然不正常,则可以判断干扰来自系统外,则需要按照系统外干扰测试方法进行排查定位。
2.800M系统
800M功放杂散要求:
表格32800M功放杂散要求技术参数表
高功放杂散测试测试点在双工器的Tx口,测试RBW为30kHz。
同450M。
同450M
3.1.9G系统
1.9G功放杂散要求:
表格331.9G功放杂散要求技术参数表
885kHzto1.98MHz
1.98MHzto2.25MHz
-22dBm/30kHz;
-50dBc/30kHz;
2.25MHzto4.00MHz
-13dBm/1MHz
同450M。
三.4系统外干扰测试及定位
三.4.1频谱测试
明确干扰频谱测试任务,即是800M、1.9G及450M中的哪一种干扰排查;
明确运营商的频带范围,干扰测试的频带范围主要是运营商的频带范围。
明确干扰频谱测试是售前还是售后测试,对于售后下行干扰测试,需要关闭功放。
对于售后干扰频谱测试,分析后台反向RSSI数据,分析干扰源是恒定存在还是分时段出现,便于选择干扰频谱测试时间;
对于售前干扰频谱测试,就没有测试时间限制。
●第四步:
选择测试点。
一般测试点选择在广电、政府大院、有线电视、居民区、大型电器商场、十字路口等附近。
乡村测试路线:
乡村一般选择定点测试,测试点选在规划基站附近及可能存在干扰的区域。
●第五步:
按照泰克YBT250使用说明,依照第四步选择的测试点进行测试,建议泰克仪器的接收天线选择全向天线,泰克仪器的SPAN选择2M,当然SPAN也可以选择5M,如果存在宽带干扰(泰克仪器显示的底噪大于根据RBW计算等效热噪声),干扰带宽超过2M,适当增加SPAN进行测量,不过就要特别注意增加SPAN导致泰克频谱仪噪声底噪的抬高,有可能宽带干扰的幅值掩盖在泰克频谱仪的噪声底噪中,这时需要更精密的频谱仪进行测量。
●第六步:
对于每一个测试点分别对上下行进行测试,记录出现干扰的频谱图、GPS信息。
对于窄带干扰,要充分利用泰克的干扰分析模块,泰克的干扰分析模块具有对调频调幅波解调的功能(能够帮助识别干扰源)、计算噪声底噪的功能,对存在的干扰进行分析,具体见泰克YBT250使用说明。
●第七步:
对于售后干扰排查,建议在基站双工器Rx测试口进行反向测试,由于双工器低噪放大器有30dB的增益,因此可以更好地发现反向干扰,同时保存干扰数据。
●第八步:
整理干扰测试数据,输出频谱扫描报告。
三.4.2干扰频谱分析
对于窄带干扰,通过频谱测试第六步,能够区分此干扰是否为调频调幅波,如电台、广播、电话等,如果是调频调幅波,那么排查目标就很明确;
利用三阶互调工具,通过现有的频点计算可能存在的三阶互调干扰;
三阶互调计算工具见附录C;
●第三步:
整理其它不属于上述的窄带干扰及可能的宽带干扰;
三.4.3干扰定位
三.4.3.1干扰直观定位方法:
此方法适用售后干扰排查,有两种比较直观的干扰定位方法,第一种利用ZXPOSCNO1软件的干扰定位方法,第二种利用改变定向基站天线方向的工程干扰定位方法;
第一种利用ZXPOSCNO1软件的干扰定位方法:
对于售后测试,可以利用ZXPOSCNO1工具通过对基站反向RSSI数据分析,即分析反向RSSI高的基站扇区,找出这些扇区的交集,从而判定这些扇区交集可能是干扰存在的大致区域,具体如图33反向RSSI干扰分析中红色圆圈所示:
图33反向RSSI干扰分析
当然实际干扰定位发现干扰源的确在图中圆圈所在的区域;
第二种利用改变定向基站天线方向的工程干扰定位方法:
通过改变定向天线的方向,观察基站反向RSSI值的变化,记录天线反向RSSI最高时,天线的方向,此方向可能就是干扰潜在的方向。
此方法适用于干扰源只有一处的情况,如果干扰源多处存在,如前期有线电视放大器、电视增频器等干扰,就没有定位效果了。
三.4.3.2三点干扰定位方法
干扰定位实质是查找干扰源的过程。
干扰源的产生一般是有源器件产生,因此干扰排查时一定要特别注意有源器件,如微波、有线电视放大器、电视增频仪、电话分接盒等有源器件。
常用的方法是三点定区域,逐次逼近的方法。
所谓三点定区域是指对于存在的干扰频点,利用泰克干扰频谱仪使用定向天线在干扰附近测试测试三点,确定干扰所在的区域,具体如图所示。
所谓逐次逼近的方法是指在确定的干扰区域里,利用泰克干扰频谱仪使用定向天线按照仪器显示的干扰强度,多方向逐渐向干扰最强的位置逼近,最终发现干扰的方法。
图34干扰区域排查方法
对于互调干扰,一般通过关闭可能产生的干扰源的频点,然后通过频谱仪测试干扰频点是否消失,决定是否为互调干扰。
在存在干扰的附近寻找三个点(至少);
在干扰附近寻找第一个点利用泰克干扰频谱仪使用定向天线进行360度测试,寻找最强的方向;
沿着最强的方向向前寻找第二个点,要求在第二点测试时,在与第一个点相同的方向干扰强度比相反的方向的干扰强度弱;
理论上通过上述两点就可以确定干扰源的大致位置,但是实际由于第二点的选择不一定完全就是第一点干扰强度的最强方向,因此需要选择第三点。
第三个点选择在第一点与第二点的垂直平分线上,实际不需要那么精确,但是至少不能三点共线,然后进行测试,确定干扰源大致区域(三点干扰强度最强的区域);
实际干扰排查时,有时在某一点在多个方向都出现强干扰,就很难确定干扰区域,如果出现这种情况,可能此干扰普遍存在,从前期的经验来看干扰源主要是有线电视放大器、电视增频器等,因此可以直接沿着某个最强方向采用逐次逼近的方法进行查找干扰源,一般此种干扰有共性,查找一处干扰源,其它处干扰源也就知道。
在三点确定的区域进行测试,只能依靠逐次逼近的测试方法,依靠泰克干扰频谱仪使用定向天线逐渐查找最强的干扰强度,定位干扰源;
记录干扰源的频谱强度,GPS信息,并使用数码相机记录干扰源实体的照片。
依次排查所有的干扰频率的干扰源。
实例:
在后台观察出现干扰的扇区,本次主要是大安锦华商场第二扇区,其次是锦华商场第三扇区,并且干扰较强;
直接利用泰克(带八木天线)进行频谱测试,中心频点830MHz,带宽为10M,位置在基站第一扇区附近,方向指向第一扇区,确定具体干扰源的中心频点,829.75MHz、828.79MHz;
位置在基站第二扇区附近,方向指向第二扇区,确定具体干扰源的中心频点,829.75MHz,如图35干扰频谱图所示;
图35干扰频谱图
利用泰克,把中心频率设置为828.79MHz,带宽为5M,沿着第一扇区的方向向前行走,每间隔15米,选择一个点进行360度频谱测试,注意干扰强度的变化,发现在前方30米指向一接线盒处强度最强;
继续向前移动15米,发现八木天线的方向干扰信号强度变弱,反方向信号变强;
围绕接线盒选择第三点,发现始终指向接线盒时干扰强度最强;
定位干扰源是此接线盒;
三.5干扰定论
通过前面频谱测试及干扰排查,统计所有的干扰频率、干扰带宽及干扰强度,然后利用频谱测试干扰强度计算工具进行干扰计算,在干扰强度计算时,干扰强度幅值要减去频谱测试时外接天线的增益。
四参考资料
1.频谱扫描规范(用于售后项目扫频)1.1版
2.TekYBT250使用傻瓜书v1.1
3.C.S0002-A_v5.0
附录A干扰排查基础知识
附录A.1频谱分布
干扰排查工程师在干扰排查前必须了解频谱的使用范围,频谱分配具体见参考文献3,由于不同国家对频谱分配不同,因此干扰排查工程师需要了解具体的频谱分布情况。
下面介绍常见(中国)的CDMA系统的频谱分布。
1.800MCDMA(联通):
Ø
上行频段范围825~835M;
下行频段范围870~880M;
2.1.9GCDMA:
上行频段范围1890~1905M;
下行频段范围1970~1985M;
3.450MCDMA:
上行频段范围450~458M;
下行频段范围460~468M。
根据客户的要求,可以调整频谱测试范围,要求上下行频谱测试范围满足下面的要求:
800M相差45M;
1.9G相差80M;
450M相差10M
附录A.2频点计算
1.800M系统
800M系统A段、B段、A’段、B’段的工作频点计算公式为:
上行中心频点:
0.030N+825MHz
下行中心频点:
0.030N+870MHz
图41800MHz频段
2.1.9G系统
1.9G系统工作频点计算公式为:
0.05N+1850MHz
0.05N+1930MHz
图421.9GHz频段
3.450M系统
450M系统工作频点计算公式为:
0.025(N-1)+450.00MHz
0.025(N-1)+460.00MHz
目前450M系统可用频点为:
表41450M系统频点
160频点范围
210频点范围
260频点范围
上行频段(MHZ)
453.35~454.60
454.60~455.85
455.85~457.10
下行频段(MHZ)
463.35~464.60
464.60~465.85
465.85~467.10
图43450MHz频段
附录A.3干扰定义
干扰是影响无线通信系统性能的重要因素,其本质就是未按频率分配规定的信号占据了合法信
号的频率,影响了合法信号的正常工作。
无线通信系统往往存在各种各样的干扰,可以从不同的角度对这些干扰进行区分。
从干扰所处的频段分,可分为上行干扰与下行干扰;
从干扰源占有的频率(频点)分,可分为同频干扰与非同频干扰;
从干扰的来源分,可分为内部干扰和外部干扰;
从干扰的频率变化特性,可以分为固定频率干扰和随机宽带干扰;
从干扰出现的时间分,可分为恒定干扰和时变干扰;
从干扰的技术特性分,可分为杂散干扰、阻塞干扰和互调干扰等。
上行干扰定义为干扰信号在移动通讯网络上行频段,影响基站的正常接收,造成基站覆盖范围
减小。
出现上行干扰时,终端需要距离基站更近或增加更大的发射功率来克服干扰信号对终端的影响,才能保证正常的通信。
下行干扰是指干扰信号在移动网络的下行频段,影响终端的正常接收。
杂散干扰是指由于干扰源发射滤波特性不能满足技术要求,使得干扰源的带外信号以噪声的形式出现在相邻频段内,从而抬高了被干扰基站的噪声底噪,使被干扰基站的上行链路变差,接收机灵敏度降低;
阻塞干扰是指加于接收机的干扰功率很强,超出了接收机的线性范围,导致接收机因饱和而无法工作;
互调干扰是指频率为F1和F2的两个信号经过非线性器件或传播媒介后出现的频率为F1和F2的和或差的新信号,主要有二阶、三阶及四阶等互调产物,其中三阶互调是最强的互调干扰。
在上述三种干扰中,最严重的干扰是杂散干扰,一般只要杂散干扰能够避免,阻塞干扰和互调干扰也一般能够避免。
附录A.4泰克YBT250使用说明
具体见泰克YBT250使用指导书。
附录B干扰强度计算工具使用说明
干扰信号强度和信号带宽对系统的具体影响需要综合考虑,多个干扰信号对系统的影响需要将干扰信号的功率叠加起来,干扰强度计算工具就是用于实现以上功能。
计算工具输入项目:
1、底噪:
指测试过程中热噪声的强度,也就是测试记录数据中普遍的信号强度,以dBm为单位,必须填写符号;
2、峰值功率:
每个干扰信号的强度,对于窄带信号为峰值功率,宽谱信号为信号带宽内的平均值,以dBm为单位;
3、干扰带宽:
干扰信号的频谱宽度,单位为kHz,对于窄带信号,为峰值以下3dB的频谱宽度;
对于宽谱信号,为带宽内平均功率(对应上面的峰值功率)以下3dB的频谱宽度。
4、干扰信号强度的确认:
窄带信号超出底噪5dB加入计算;
宽谱信号超出底噪3dB加入计算,实际中由于干扰信号的不确定性,不要完全套用上述数值进行计算,一般来说,只要是干扰信号,都会对系统产生影响。
计算工具使用说明:
1、输入底噪,如果测试到的底噪过高,需要采用3.4节中描述的方式查找是否存在宽谱干扰;
2、将每个干扰信号的峰值功率及干扰带宽输入;
对于输入了带宽的项目,必须输入峰值功率,否则默认为0,而存在干扰的情况都为负值,取0影响计算结果;
3、工具自动生成结果,就可以得出干扰对系统影响的程度,干扰越大,对系统覆盖影响越大;
4、按照每个方向进行计算,每次计算一个频点范围是否存在干扰,可以将多次测试的数据综合考虑,根据频点对频率范围进行划分。
干扰强度计算工具的原理:
1、干扰功率项,将每个存在的干扰折算成整个频谱上的功率,包括信号带宽的影响,单位为mw(毫瓦);
2、根据实际存在的干扰数量,得到每个干扰对应的功率;
最后一项为没有干扰的频段功率计算项,带宽为整个计算干扰的频谱宽度去掉前面的所有干扰的带宽,峰值功率为底噪;
3、总干扰功率项:
将所有干扰的功率相加,得到相对整个频段的干扰信号强度;
4、将总干扰折算成dBm的形式;
5、将折算出来的总干扰和底噪相减,得到对系统的总干扰强度;
根据干扰对系统覆盖计算,如果干扰导致系统低噪抬高3dB,则系统覆盖半径将减少17.8%左右,系统干扰越大,对系统覆盖影响越大。
附录C干扰对CDMA系统的影响
附录C.1外来干扰影响
CDMA系统是一个干扰受限系统,各项性能指标是相互影响的,所以如果有干扰存在,对其各项性能都有影响,但最主要的影响是体现在覆盖半径上(尤其是反向覆盖半径)。
由于CDMA系统的扩频特性,其本身对于干扰有抑制作用,所以强度小、带宽窄的干扰对系统的影响会比较小,但所占频带较宽、强度大的干扰对系统就会有很大的影响,举例计算如下。
以450M系统计算,因为450M频段目前集群通信和无线接入用的比较多,并且有较多的非法用户,假如我们450M系统开通的话,很可能会遇到这些带宽较大、强度也较大的通信系统的干扰。
假设带宽为20KHz、干扰频谱的均值为-70dBm干扰展宽到CDMA系统的1.23MHz,在基站接收端引起底噪的抬高为:
-70+10log10(20/1230)=-87.89dBm,无干扰系统底噪为-108dBm,此干扰使底噪抬高20dB
根据哈塔公式:
取天线高度为30米,移动用户高度为1.5米,建筑覆盖比80%,频点450MHz,上式化减为:
基站解调灵敏度一定,底噪抬高20dB,链路预算相应减少,由上式可得:
对于800MCDMA系统,当噪声系数增加3db(I=-108dbm)时覆盖区减少17.8%,当噪声系数增加6db(I=-102dbm)时,覆盖区将减少32.4%。
附录C.2外来干扰对覆盖半径、面积的影响
以450M系统为例,外来干扰对覆盖半径、面积的影响如下:
图C1干扰对覆盖的影响
附录D三阶互调计算工具
三阶互调计算工具主要用于计算干扰信号频率与CDMA系统之间可能产生的三阶互调,以及干扰信号两个不同的频率的三阶互调对CDMA系统上行链路可能存在的干扰。
补充说明:
1、高功放杂散测试及双工器隔离度测试随时可以测试;
2、天馈系统测试一定需要在RSSI抬高时进行测试;
3、当RSSI抬高时,关闭三个HPA,观察抬高的RSSI值,如果继续保持不变,则干扰来自外界;
如果RSSI恢复正常,则干扰出自天线或馈线;