LTE干扰排查路面扫频阶段总结及GSM900二次谐波问题定位分析
贵州LTE干扰排查路面扫频阶段总结及GSM900二次谐波
问题定位分析
一、概述及背景
贵州移动分公司按照集团对LTE干扰排查的工作要求，持续开展了F频段
（1880M~1900MHz）干扰排查，通过各地州的扫频测试发现，全省各地市F频段干扰情况都比较严重，为了验证路面干扰的真正来源，贵州公司完成全省TD-SCDMA网络F频段（1880M~1900MHz）频谱资源的清退工作，并针对重点发现的二次谐波问题进行更换天线、使用频谱仪和扫频仪测试对比、添加F频段带通滤波器多种方法进行了验证。
按照集团要求，我省在全省范围内使用创远扫频仪进行了LTE干扰扫频的工作，通过扫频结果分析来看，全省各地市F频段干扰情况都比较严重，干扰占比如下：
按照各个电平值取值范围对贵州省全网的扫频电平值进行统计分析，发现整个F频段中－90dBm～－70dBm占所有扫频采样点的39.78%，同时－
70dBm～－50dBm的采用点占12.64%。在所有采样点中低于－100dBm的采样点占26.68%，其中低于－110dBm的仅有9.98%，从测试结果来看，贵州全省各地市F频段干扰占比比较高。
图贵阳F频段道路扫频RSSI分布图
二、干扰原因分析
1、TD-SCDMA网络F频段1880M~1900MHz频谱清退
为了排查TD-S信号对扫频结果的影响，我司在6月中旬启动全省的TD-SCDMA网络F频段1880M~1900MHz占用频谱资源的清退，并于7月5日全部完成9地市的频率清清退工作，但清退后的复测中，1880M~1900MHz的干扰状况并无明显改善，TD-SCDMA网络的F频点对底噪的影响十分有限。下图是小河区域TD-SCDMA网络F频段低20M频率占用清退前后的对比。
红色框为相同测试区域
图小河区域TDSF频段清退前测试结果图小河区域TDSF频段清退后测试结果2、分别闭塞GSM900/DCS1800和TD-SCDMA网络测试对比，确认GSM900
二次谐波的重要影响
按照全省的扫频结果，通过排除的方法进行了干扰源的定位，在全省各分公司都选取GSM900/DCS1800和TD-S站点相对密集的市区分别对这些站点进行了开/关站的对比，发现当GSM900的站点关闭后干扰状况得到了明显的改善，下图是贵阳小河区域闭塞GSM900小
区前后的扫频结果对比。
图 非闭塞GSM900网络场景测试结果 图 闭塞GSM900小区后的测试结果 从以上干扰源验证的结果来看，DCS1800和TD-SCDMA 对F 频段（1880-1900MHz ）的干扰基本无影响，但GSM900信号对F 频段（1880-1900MHz ）的干扰比较严重，从干扰特性可分析，GSM900对1880-1900MHz 的干扰源主要来自900MHz 的二次谐波干扰，为此，再次使用频谱仪进行验证，谐波信号的时域特征波形为0.57ms 左右是，典型的GSM 信号。
图 1880M~1900MHz 频带内的谐波信号 图 谐波的时域波形图
3、更换天线和对基站进行谐波测试分析
针对发现的GSM900二次谐波问题，展开GSM900信源和天线的排查，排查GSM900信源模块和天线问题。
1）更换天线测试
针对发现的GSM900二次谐波问题，展开GSM900信源和天线的排查。以1HX_轻骑集团站点为试点进行天线更换，2次分布更换京信和TKB 等满足二阶反射互调指标的天线，GSM900谐波仍然存在，排查天线问题，对比如下图。
图更换京信天线GSM900谐波信号图更换KTB天线GSM900谐波信号
2）GSM900信源端增加GSM900M的二次谐波滤波器测试
在GSM900信源端增加GSM900谐波/杂散滤波器进行测试，谐波信号仍然存在，排查GSM900信源问题。
图GSM系统加滤波器创远扫频仪扫频结果图GSM系统加滤波器安捷伦N9340B扫频结果3）GSM信源模块实验室镜像验证
为了排查GSM900基站本身可能产生的谐波干扰，我们对GSM900站点进行了谐波的测试验证，选取1XH_沱江巷1小区（该站点扫频也存在干扰问题）为实验室，完全镜像环境对MRFU V1 900M模块（编码：02317093）在TD LTE频段二次谐波\互调的测试，1小区配置3载波基带跳频，3个载波对应频点分别为9、25和70，每载波配置功率25W（44dBm），从下图的测试结果可以看出，其二次谐波信号大小大约在-82Bm/100KHz，模块对二次谐波的抑制度大约为44 - （-82+3）=123dBc；互调信号大小大约为-73dBm/100KHz，模块对互调信号的抑制度为44 -（-73+3）=114dBc。模块在1880~1900频段的发射杂散水平完全满足GSM
协议要求，由此可判断，GSM900基站本身谐波干扰对路测的基本无影响。
4、测试扫频仪和频谱仪饱和导致失真测试
通过以上各种测试，还是没有彻底定位出扫频仪和频谱仪出现的谐波干扰具体的干扰源，在此，我们考虑到扫频仪和频谱仪测试设备自身的问题，为了测试验证扫频仪和频谱仪上谐波的真正来源，在测试频谱仪前端增加了1880-1900MHz的20M带通滤波器进行测试。当频谱仪和扫频仪端增加1880-1900MHz带通滤波器后，1880M~1900MHz的频带内，GSM900的强谐波干扰信号消失，确认前期扫频测试F频段的干扰来源，很可能是由GSM900强信号
强度下导致扫频测试设备/频谱仪接收饱和，设备自身在生非线性情况下产生了谐波信号。
5、扫频仪/频谱仪饱和门限测试
根据以上的测试和推测，我司对创远扫频仪/RS频谱仪/安捷伦频谱仪进行了饱和门限测试。
1）测试方法
第一步，给频谱仪灌入强GSM900信号，使其非线性失真，在1880~1900MHz产生二次谐波。
第二步，逐步降低GSM900信号的强度，直至1800~1900MHz的二次谐波信号消失，此时的GSM900信号强度即为该频谱仪的饱和门限。
2）测试结果
基站发射GSM900信号功率31W（45dBm），经衰减器衰减后，输入频谱仪，使频谱仪饱和产生非线性二次谐波；此时对基站发射功率等级进行调整，使二次谐波消失，记录此时基站发射功率大小，计算或者扫描出扫频仪/频谱仪的GSM900电平值即为扫频仪/频谱仪的饱和失真门限，下图为安捷伦N9340B的测试示意图。
各型号的频谱仪/扫频仪测试结果汇总如下表，频谱仪或者扫频仪接收的GSM900信号强度超过饱和门限将导致仪表非线性失真产生GSM900二次谐波产物。
三、结论
经过持续的分析和定位，针对目前贵州全省的道路扫频分析有以下结论：
?创远扫频仪、罗德施瓦茨FSH3及安捷伦安捷伦N9340B频谱仪在GSM900信号大于
-50dBm的场景下存在饱和非线性失真产生谐波问题；
?贵州全省进行的道路扫频设备为厂家为创远，由于扫频设备存在的GSM900强信号
下饱和失真导致GSM900谐波出现问题，贵州前期输出的扫频数据干扰情况不客
观，不能真实的表征空口F频段的干扰情况；
?为规避扫频仪的饱和失真问题，F频段的扫频时在扫频仪前端增加
1880MHz~1900MHz的带通滤波器可以有效解决；
?TD-SCDMA网络的在F频段1880M~1900MHz的使用比例有限，并且F载波以H载波
为主，TD-SCDMA网络对F频段的底噪影响有限。
四、下一步工作
针对扫频仪的饱和失真问题，重新启动全省的F频段扫频，分析和梳理干扰问题点。