LTE干擾分析原理及檢測PPT課件.pptVIP

2020 1 14 TDDLTE干擾分析原理及檢測 Page2 第1章干擾基礎知識第2章干擾分析基本原理第3章干擾的發(fā)現(xiàn)和解決第4章主要干擾分析結論 干擾分類 干擾是影響網絡質量的關鍵因素之一 對通話質量 掉話 切換 擁塞以及網絡的覆蓋 容量等均有顯著影響 研究干擾的目的 保證各系統(tǒng)間不產生相互干擾 可以正常運行 方式一 頻率 帶內干擾帶內干擾指干擾信號本身落入到接收系統(tǒng)帶內的干擾 如雜散干擾就是帶內干擾 這是一種非常常見的干擾 帶外干擾干擾信號本身在接收頻帶以外 但是由于接收機的非理想特性 會接收帶外信號 從而導致產生阻塞或互調等干擾 消除帶外干擾需要在接收端加濾波器 或調整天線方位角下傾角等手段 干擾分類 方式三 來源 內部干擾內部干擾指從基站到天饋天線這一段產生的干擾 如由于發(fā)射機出現(xiàn)問題而導致發(fā)射信號干擾接收帶外部干擾指接收天線從外部接收到的干擾 方式四 系統(tǒng) 移動通信系統(tǒng) 如GSM其它系統(tǒng) 如電視頻臺 對講機 微波爐 方式二 網元 基站與基站間干擾 雜散干擾 阻塞干擾 互調干擾基站與終端間干擾 ACLR AdjacentChannelLeakageRatio ACS AdjacentChannelSelectivity 概念簡介 雜散 由于發(fā)射濾波器的不理想 發(fā)射機帶外的泄漏 諧波發(fā)射 寄生發(fā)射 互調產物 以及變頻產物落入到其它系統(tǒng)帶內 引起其它系統(tǒng)底噪抬升 從而引起靈敏度惡化的一種干擾 需要在干擾系統(tǒng)上安裝濾波器抑制雜散干擾 概念簡介 阻塞 由于接收濾波器的不理想 接收濾波器并不會完全抑制掉帶外信號 所以會接收到一定強度的帶外信號 如果帶外信號足夠強 則接收濾波器將會接收到足夠強的帶外信號 從而引起干擾 阻塞干擾與接收機特性有關 需要在被干擾系統(tǒng)上安裝濾波器抑制阻塞干擾 概念簡介 互調 互調特性也是接收機的特性之一 指接收機接收到兩個或以上具有特定頻率的強信號時產生組合頻率產物而引起的干擾 概念簡介 ACLR AdjacentchannelLeakageRatio 發(fā)射信號在本信道功率與泄漏到鄰信道功率的比值 概念簡介 ACS AdjacentChannelSelectivity 接收濾波器在指定信道上的衰減與在鄰道上的衰減的比值 概念簡介 ACS 真正的干擾功率 相當于落入帶內的干擾強度 概念簡介 ACIR ACS和ACLR一般都是共同起作用 用ACIR表示以數(shù)值表示時 由于鄰道泄漏導致的干擾為 干擾功率 ACLR 由于鄰道選擇性導致的干擾為 干擾功率 ACS 所以總的干擾為 干擾功率 ACLR 干擾功率 ACS 所以ACIR AdjacentChannelInterferenceRatio 與ACS及ACLR間存在以下式子 概念簡介 保護帶 保護帶 Offset RBW 干擾底噪分析系統(tǒng)接收帶寬 BW MHZ 接收機噪聲系數(shù) NF dB 底噪 Noise 174 10 log BW 10 6 NF注 物理公式 熱噪聲 KTF BW 其中K 波耳茲曼常數(shù)1 38 10 23 焦耳 開 T 開氏溫度 室溫290K F 接收機噪聲系數(shù) BW帶寬 得到底噪為 174dBm Hz 也就是10 LOG KT 10LOG NF BW 174dBm Hz 10LOG NF BW Page13 第1章干擾基礎知識第2章干擾分析基本原理第3章干擾的發(fā)現(xiàn)和解決第4章主要干擾分析結論 干擾分析基本原理 干擾影響 干擾是影響網絡質量的關鍵因素之一 其中最直接的影響是靈敏度的降低 從而導致的覆蓋半徑的下降 靈敏度下降與覆蓋半徑下降間的關系 按照經典的傳播模型Okumura Hata計算 基站天線高度30米 共站時靈敏度惡化1dB不共站時靈敏度惡化3dB 干擾分析基本原理 干擾評估標準 不同干擾電平情況下造成系統(tǒng)接收底噪抬高的具體電平 靈敏度 SINR 底噪 干擾分析基本原理 1 基站間干擾 基站間干擾分析基站間干擾 具有最基本的特性是一個系統(tǒng)的下行頻率與另外一個系統(tǒng)的上行頻率非常接近 保護帶很小 干擾類型 雜散阻塞互調 干擾分析基本原理 1 基站間干擾 通信系統(tǒng)的一般實現(xiàn)如下圖 對于基站與基站間的干擾 由于基站間的相對位置是固定的 天線的方位角 下傾角等都是確定的 顯然這是一種點對點的干擾 對于這種干擾 我們可以使用確定性的分析方法進行分析 即從干擾源的功率出發(fā) 減去中間的一切損耗 可以計算出被干擾基站的接收到的干擾 干擾分析基本原理 1 基站間干擾 基站間干擾分析計算雜散 被干擾系統(tǒng)允許接收雜散功率 干擾系統(tǒng)雜散功率 天線隔離度 即 天線隔離度 干擾系統(tǒng)雜散功率 被干擾系統(tǒng)允許接收雜散功率 阻塞 被干擾系統(tǒng)允許接收阻塞功率 干擾系統(tǒng)發(fā)射功率 天線隔離度 即 天線隔離度 干擾系統(tǒng)發(fā)射功率 被干擾系統(tǒng)允許接收阻塞功率 互調 被干擾系統(tǒng)允許接收互調功率 干擾系統(tǒng)發(fā)射功率 天線隔離度 即 天線隔離度 干擾系統(tǒng)發(fā)射功率 被干擾系統(tǒng)允許接收互調功率 干擾分析基本原理 2 終端間干擾 固定終端間的干擾分析方法與基站間干擾分析方法類似 移動終端間的干擾需要仿真來評估 終端和終端間的干擾是不可避免的 只是終端間的干擾比基站間的干擾影響小 并且這種干擾事件是不確定的 而且只影響一小部分用戶 且對于移動用戶 影響是臨時的 實際終端間如果有遮擋 干擾影響更小 干擾分析基本原理 3 基站終端間干擾 基站 終端間干擾分析基站終端間干擾 具有最基本的特性是一個系統(tǒng)的上行頻率 下行頻率 與另外一個系統(tǒng)的上行頻率 下行頻率 非常接近 保護帶很小 指標 ACS ACLR 干擾分析基本原理 3 基站終端間干擾 場景假設 共站 不共站 對于基站與終端間的干擾 同頻段鄰頻干擾 由于終端的位置的不固定性 業(yè)務類型的多樣化 終端類型的多樣性及與調度等密切相關 無法通過理論分析的方法得到準確的結果 在基站與終端間干擾分析中 理論分析僅作為一個輔助的分析方法 點的分析 如分析是否存在死區(qū) 能夠保證的邊緣用戶速率 共站時覆蓋的變化等 仿真分析則是面的分析 模擬終端的不同行為 從而得到與實際情況下相符合的結果 干擾分析基本原理 3 基站終端間干擾 覆蓋分析 理論分析干擾對覆蓋的影響 單點分析 容量分析 仿真分析干擾對系統(tǒng)容量的影響保護帶分析方法分析ACIR與覆蓋收縮的關系 通過理論計算的方式得出 分析ACIR與容量變化的關系 通過仿真分析的方式得出 得到ACIR與覆蓋收縮 容量變化的關系 求得什么樣的ACIR值是可以接受的 給出保護帶與ACIR的關系 通過ACIR與覆蓋收縮 容量變化的關系以及ACIR與保護帶的關系 將保護帶與覆蓋收縮 容量變化聯(lián)系起來 求得需要多少保護帶 結論 覆蓋收縮 容量變化多少時需要多少保護帶 干擾分析基本原理 1 基站間干擾控制手段 如何解決干擾問題 LTE TDD與TDD系統(tǒng)的共存需盡量控制同步和時隙兼容 增加保護帶 干擾控制策略 增加天線隔離度 調整產品規(guī)格 共站或近站建設增加保護帶 安裝濾波器 2 基站終端間干擾控制手段 干擾分析基本原理 常見系統(tǒng)干擾分析典型結論 Page25 第1章干擾基礎知識第2章干擾分析基本原理第3章干擾的發(fā)現(xiàn)和解決第4章主要干擾分析結論 干擾的發(fā)現(xiàn)和解決 電磁背景干擾測試注意事項 提前準備工具 數(shù)字地圖orMapinfo地圖頻譜儀orScanner帶通濾波器低噪放定向天線or全向天線GPS指南針測試車輛便攜機50歐姆匹配負載電源線及插排各種轉換接頭及連接線 測試路線及點選擇 路測的測試路線選擇城市的主要道路 定點測試通常選擇到待建站點的天面上 要求選擇的站點位于城市主要覆蓋區(qū)域 測試的天線周圍比較開闊 一般高于周圍建筑物3 5米 定點測試根據(jù)城市的大小 通常選擇1 5個點進行測試 如果定點測試無法選擇待建站點 那么選擇的測試點要求高度大于30m 測試的天線周圍比較開闊 一般高于周圍建筑物3 5米 干擾的發(fā)現(xiàn)和解決 電磁背景干擾測試 頻譜儀底噪獲取 在頻譜儀或者Scanner外接50歐姆的匹配負載 獲取頻譜儀或者scanner的測量最大值作為頻譜儀或者scanner的底噪如果沒有50歐姆的匹配負載 可在確認無干擾的地方 直接斷開天線與帶通濾波器的連接 保持開路 獲取頻譜儀或者scanner的測量最大值作為頻譜儀或者scanner的底噪 如果已知頻譜儀或者scanner的噪聲系數(shù) NF 則可以直接計算頻譜儀或者scanner的底噪 174dBm Hz 10log RBW NF 頻譜儀或者scanner底噪測試示意圖 干擾的發(fā)現(xiàn)和解決 電磁背景干擾測試 電磁背景干擾UL DL測試連接示意圖如下 下行干擾測試采用路測方法 更接近于用戶的實際情況 上行測試建議采用路測或者采用定點測試 如果沒有帶通濾波器 可能會因為頻譜分析儀或掃描儀本身的動態(tài)范圍小 而測試頻段的鄰頻有大信號 從而導致底噪抬升 造成對小信號測試不準 如果沒有低噪放 可能對同頻段內會造成UL靈敏度惡化超出要求 但是信號大小又超出頻譜分析儀或掃描儀本身的動態(tài)范圍的信號測不準 導致對該頻段范圍的干擾無法完全測試清楚進而導致該部分干擾無法定位 干擾的發(fā)現(xiàn)和解決 電磁背景干擾測試 路測和定點測試的優(yōu)缺點路測 優(yōu)點 測試簡單 數(shù)據(jù)處理方便 路測的覆蓋面廣 缺點 需要路測設備支持上行頻譜測試 而支持上行頻譜測試的Scanner比較少由于建筑物阻擋 測到干擾信號可能會比較弱 而實際基站卻可能發(fā)現(xiàn)有干擾 路測只能確認路測時刻有無干擾 對非持續(xù)干擾很難發(fā)現(xiàn) 定點測試 選取一定數(shù)量的站點在建筑物的天面上進行定點測試 優(yōu)點 天面上阻擋少 接收到干擾信號電平高 更容易發(fā)現(xiàn)干擾 缺點 需要獲取每個站點的物業(yè)準入 測試時間長 干擾的發(fā)現(xiàn)和解決 電磁背景干擾評判 獲得頻譜儀或者Scanner外接匹配負載后的上行或下行底噪P1 獲得頻譜儀或者Scanner外接天線后的上行或下行功率是P2 如果 P1 P2 則表示不存在外界干擾 如果 P1 P2 則表示存在外界干擾 干擾的發(fā)現(xiàn)和解決 電磁背景干擾定位 電磁背景干擾UL DL干擾定位連接示意圖如下 三點定位示意圖 干擾的現(xiàn)網分析手段 M2000干擾檢測監(jiān)控 M2000網管 系統(tǒng)信令跟蹤功能菜單中有干擾檢測監(jiān)控和回放功能 指定小區(qū)可以連續(xù)觀察載波接收功率 干擾檢測功能的輸出包括系統(tǒng)帶寬上每個RB的接收信號強度 全帶寬RSSI 每個天線口接收信號強度等內容 正常組網條件下 每RB接收信號強度在 110dBm左右 RSSI在 90dBm左右 每天線口的接收功率在 90dBm左右 上圖是在網絡不同步情況下 每RB接收信號強度達到了 80dBm RSSI達到了 60dBm 關閉失步基站即可恢復正常水平 由此 可以判斷故障原因是因為網絡失步 Page33 第1章干擾基礎知識第2章干擾分析基本原理第3章干擾的發(fā)現(xiàn)和解決第4章主要干擾分析結論 Page34 F頻段TDL與異系統(tǒng)干擾分析 TDS TDL 1880 MHz 1920 PHS 1900 1805 1935 EVDO 2010 2025 TDS DCS TDS TDL WLAN TDL EVDO 2320 2370 2400 2473 2570 2620 Page35 D頻段TDL與異系統(tǒng)干擾分析 D頻段TDL與TDS干擾分析TDL和TDS都是時分雙工系統(tǒng) 非相鄰頻段同步情況下系統(tǒng)間干擾可以忽略 此處主要考慮兩系統(tǒng)共站址非同步情況下 BS和BS之間的干擾 由于兩個系統(tǒng)頻段相隔較遠 不考慮鄰頻干擾 只考慮雜散和阻塞干擾 干擾隔離度要求如左表所示 最大為41dB 實際建設時可以共站 也不存在時隙交叉干擾的問題 建設時很容易滿足水平大于等于1米或垂直大于等于0 5米 D頻段TDL與其他異系統(tǒng)干擾分析 Page36 T