900M抗干扰天线效果评估.docx
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900M抗干扰天线效果评估
900M抗干扰天线效果评估
1.抗干扰天线的工作原理
在无线通信中,接收天线能够获得最大的功率为:
Pmax=SXP,上式考虑的是,接收天线的极化与外来波的矢量完全匹配,同时接收天线的阻抗也与负载阻抗共轭匹配.但是在实际的无线传播环境中,两种匹配不一定能完全做到,这就使接收功率减小,如果用u和v分别代表阻抗失配因子和极化失配因子,则接收天线的输入功率为P=uXvXsXp,当极化失配因子v=0时，表示两天线之间没有能量传输，这两幅天线称为“正交”，极化方向差90度。
简单来讲：
当发射天线的极化方式与接收天线的极化方式平行时，接收天线收到的信号强度最强；当发射天线与接收天线的极化方式正交时，天线接收的信号最弱。
水平极化天线抑制上行干扰的原理正是利用私装直放站的八木天线与小区接收天线极化正交，大大降低直放站对网络上行的干扰水平；另外用户手机终端为全向天线，因此变化接收天线的极化方式对用户手机终端的影响不大。
本次测试选取受私装直放站影响严重的小区，通过更换水平极化天线，来评估水平极化的抗干扰天线对于网外干扰的抑制效果。
2.测试站点的选择
选取900M上行高干扰小区G-利阳宾馆-1（CI56651）进行测试。
该小区空闲TCH上行干扰水平为band5，造成上行高干扰的原因是外部干扰。
该小区的外部干扰源位于站点东北方约200M的昌平五街村内，该区域属城中村，村民因自建出租楼底层联通移动2G覆盖差，私装多处900M全频段信号放大器，造成周边区域900M上行干扰严重。
图1为G-利阳宾馆-1干扰源位置示意图,图2为典型干扰源八木天线,图3为私装直放站,图4为直放站天线处上行低噪。
图1干扰源位置示意图
图2典型干扰源八木天线图3私装直放站
图4直放站天线处上行低噪（-60dbm左右）
根据实地调查的情况，到站点的天面上进行扫频测试，测试地点为第一小区的方位，当采用八木天线垂直极化方式正对干扰源方向时，频谱仪接受的功率强度如图5所示,干扰水平-70至-75dbm:
图5八木天线垂直极化方式
当八木天线水平极化方式正对干扰源方向时，频谱仪接收功率强度如图6所示,干扰水平-80至-85dbm:
图6八木天线水平极化方式
根据以上两种不同极化方式接收信号强度，我们可以清晰地比较出，上行底部噪声功率至少相差10dBm,测试结果与理论值相吻合。
3.对比测试方法
将G-利阳宾馆-1小区天线调整至正对干扰源方向（方位角：
50度，下倾角：
8度），保持该小区下倾和方位角不变，更换抗干扰天线，对比天线更换前后：
受干扰小区的底噪变化情况、话务统计指标、及路测覆盖情况。
表1为测试过程中使用天线的基本情况。
表1天线信息
4.对干扰的抑制效果
通过后台观察G-利阳宾馆-1晚忙时空闲TCH时隙上行干扰水平,并统计个上行干扰强度范围的采样点比例.对比水平极化抗干扰天线和普通正负45度双极化天线的采样点分布情况,进而评估在外部干扰源情况一致的情况下,使用抗干扰天线对上行干扰的抑制效果.表2为两种天线的上行干扰采样点比例表,图7为上行干扰采样点分布图
空闲TCH底噪水平
正负45度双极化天线采样点比例
水平极化天线采样点比例
X≤-85dbm
0.00%
0.00%
-85dbm≤X≤-82dbm
0.00%
15.58%
-82dbm≤X≤-79dbm
0.00%
83.66%
-79dbm≤X≤-75dbm
0.00%
0.76%
-75dbm≤X≤-72dbm
9.87%
0.00%
-72dbm≤X≤-69dbm
65.07%
0.00%
-69dbm≤X≤-65dbm
25.05%
0.00%
-65dbm≤X
0.00%
0.00%
表2两种天线的上行干扰采样点比例表
图7上行干扰采样点分布图
通过对比图7中上行干扰采样点分布情况,可以发现:
在相同外部干扰情况下,水平极化抗干扰天线与普通正负45度双极化天线相比,上行干扰水平降低10dB以上.
5.话务统计对比
图8为天线更换前后,选取话务量相差不大的两个晚忙时对G-利阳宾馆-1的TCH掉话率、掉话次数及TCH指配成功率进行对比，使用抗干扰天线后，上述指标均较普通天线有明显改善。
图8话务指标对比
需要说明，由于本小区话务量较小，切实验时间太短，本次测试中话务统计指标对比的参考价值有限。
如有可能，应选取话务量较高的900M上行高干扰小区进行进一步的测试评估。
6．路测情况对比（这部分由于天线更换前后，测试路线不统一，可比性不强，已安排重新测试，极化12月21日完成）
统计项目
普通天线
抗干扰天线
指标标准
短呼正向
短呼正向
覆盖率
RxLev>=-75
5882
9090
85.00%
75>RxLev>=-80
1257
1198
80=-85
1149
362
85=-90
385
228
RxLev<-90
468
725
接收电平>-75dBm
55.80%
78.10%
覆盖率>-90dBm
94.30%
93.60%
质量比
0
7763
9122
\
1
108
177
2
65
138
3
70
264
4
82
304
5
7
305
6
17
268
7
1029
1025
接收质量<4
82.70%
85.70%
质量比率
接通
呼叫成功
2
2
99.00%
呼叫尝试
10
4
呼叫成功率
20%
50%
掉话
接通次数
2
2
0.60%
掉话次数
2
1
掉话率
100%
50%
切换
切换尝试次数
\
切换成功次数
切换成功率
C/I区间分布
﹤12
1288
2280
94.00%
≥12
4664
8521
≥12指标
78.30%
78.90%
表一
使用普通天线电平-97dBm~-43dBm，75dBm覆盖率78.1%，90dBm覆盖率93.6%，鼓楼南街以及出租房区域北部信号弱。
使用抗干扰电平-100dBm~-43dBm，75dBm覆盖率78.1%，90dBm覆盖率93.6%，鼓楼南街南端以及出租房区域中部信号电平有好转，廉租房区域东北部信号电平弱。
两种天线的覆盖效果基本一致,测试终端处通话的感受没有区别。
使用抗干扰天线不会影响受干扰小区的正常覆盖。
7.小结
本次测试，选取上行干扰水平高的小区，在外部干扰不变、本小区的其他情况一致的环境下，通过单纯更换普通正负45度双极化天线为水平极化抗干扰天线的方式，来评估抗干扰天线的效果。
通过后台网管统计和现场的测试，可以初步得到以下的结论：
在相同外部干扰情况下,水平极化抗干扰天线与普通正负45度双极化天线相比,上行干扰水平降低10dB以上。
使用抗干扰天线后，能够明显改善私装直放站引起的上行高干扰小区的话务指标。
水平极化抗干扰天线的使用，不会影响受干扰小区的正常覆盖。
需要注意的是，目前的水平极化抗干扰天线为单极化天线，单小区需安装两面天线来实现空间分集。
抗干扰天线的工程安装比普通双极化天线困难。
如果可能，应选取话务量较高的900M上行高干扰小区进一步评估抗干扰天线对话务统计指标的改善效果。
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