无线电干扰排查表（室内分布系统无源互调干扰问题排查与整治）

室内分布系统的建设、维护和优化变得日益复杂,针对一些2G/3G室分系统再接入1.8G LTE室分后遇到的上行速率异常问题,通过使用华为网络管理平台的"在线基于业务互调检测"功能模块,能够快速检测定位出存在互调干扰的小区.然后利用该网管集成的"干扰检测跟踪"功能模块进行模拟负载后通过统计数据分析互调干扰对RSSI的抬升情况以及上行速率影响的程度,再结合"互调干扰分段排查法"在现场找出问题点并及时进行处理解决。室内覆盖系统无源互调干扰已经成为影响客户感知的重要因素，文章介绍了无源互调干扰判断方法、互调干扰问题站点排查与整治案例分析、及室内覆盖降低互调建议三部分内容。

1. 互调干扰已成为影响室分网络质量的重要因素 室内覆盖是目前移动电话网络吸收话务量、解决深度覆盖并提升用户感受的主要手段，与目前2G网络主要业务量来自于室外的情况不同，3G网络的主要业务量来自于室内，NTTDoCoMo的3G商用网络用户分布统计数据显示，大约70%的业务量来自于室内，室内区域良好覆盖是网络质量的重要体现，是运营商获取竞争优势的关键因素，从根本上体现了移动网络的服务水平。室分系统主要的干扰主要包括四部分，无源互调干扰、C网对G网干扰（C网阻塞和杂散）、同邻频干扰及直放站、干放有源干扰。

相比无源互调干扰，其他三种干扰广泛被认知由此引发的问题比较容易整治。有源器件，譬如功放和混频器产生的互调，始终是研发工程师关心的，而知道十年前，大部分射频工程师很少提及无源器件产生的无源互调。但是随着移动通信新频率的不断规划、大功率发射机应用和接收灵敏度要求的不断提高，无源互调产生的互调干扰日益严重，因此也越来越被运营商、系统制造商及器件制造商所关注。

由无源器件（如同轴电缆、波导、连接器及合路器和天线等）的非线性产生的互调称为无源互调(PIM)[ 1][2]，在无源器件中基本有两种无源非线性：接触非线性和材料非线性。前者为具有非线性电流/电压行为的接触，如松动、氧化和腐蚀连接是典型的例子；后者是指具有非线性特性的材料，如铁磁材料和碳纤维。无源互调干扰最早出现在卫星通信中，二十世纪七、八十年代，国外不少卫星因无缘互调问题而影响整星性能，如FLTSATCOM(美国舰队通信卫星)的3阶和MARECS(欧洲海事通信卫星)的43阶互调产物都落入接收频带，引起严重干扰问题。 任何的无源器件都存在非线性，仅仅在功率不大时可以考虑无源器件为线性。一般通信系统中往往包含多个频率信号，取最简单情况，假设有两路信号F1/F2同时作用于非线性无源器件，输出信号要包含F1及F2各种频率组合mF1±nF2(m,n为整数不同时为0)。当m±n为奇数时，并且m‐n=1 (或n‐m=1)的情况下，新产生频率落到或者靠近接收频带，可能会影响系统灵敏度。通常把2F2‐F1或2F1‐F2两种频率组合产生的互调干扰成为三阶互调干扰，把3F2‐2F1或3F1‐2F2两种频率的组合成为5阶互调。一般情况下随着阶数增加互调电平降低，如图1 所示，三、五七阶干扰电平最大，在室分系统中需要考虑。但是各阶数之间没有固定关系。

无源互调表征有两种方法，一种是绝对功率电平表示法，用以 dBm 为单位互调产物电平值来表示，另外一种是相对功率电平表示法，即用互调产物绝对功率电平与一个输入载波功率电平的差值来表示，单位为 dBcIEC 62037 建议实验端口处采用 2×20W（43dBm）功率，这一标准已被业界广泛采用。譬如基站天线互调要求一般为－107dBm@2×43dBm，等同于－150dBc@2×43dBm。

2. 互调干扰判断方法 无源互调干扰是下行大功率信号产生落到上行互调产物从而影响上行接收，互调产物具有两大特点；

1）互调产物的大小决定与下行输出功率大小，下行功率越强互调越明显；

2）互调产物电平随阶数升高而降低，越靠近发射带内互调产物电平越高； 因此，无源互调从干扰带话统数据上看，一定是忙时干扰带高而闲时干扰带低，即干扰带等级比例忙闲时有较大差距。此外，各载频的干扰带等级还有差异，大致趋势应该是频点配置高的载频干扰带相对较高。

2.1 无源互调干扰判断方法一

根据话统数据确定的疑似互调干扰小区，利用基站闲时空闲时隙测试功能进一步确认。闲时空闲时隙测试一

般选择在凌晨进行，此时所有配置载频满功率发射，并与往日的干扰带话统对比观察干扰带的变化。如果发送空

闲时隙后干扰带较往日明显抬升则可判断为存在无源互调干扰。

2.2 无源互调干扰判断方法二

用频谱仪测试信源侧主分集上行信号，要求测试在不断网状态下进行，可以利用低互调测试耦合器接入系统耦合部分上行信号进行频谱测试，同时对小区内各载频进行空闲时隙测试，存在无源互调干扰的小区的频谱在上行频段具有左低右高的特点，如图 2 所示。且由于无源互调干扰与发射功率大小强相关，空闲时隙测试前后的频谱应有明显差别。

图 2 无源互调干扰频谱特征

2.3 无源互调干扰判断方法三

判断方法一、二为定性判断方法，具体要判断室分系统是否存在互调干扰，还是依靠专用互调测试仪表，断网进行测试，具体测试方法见第 3部分排查案例。尽管判断方法一、二不能精确进行互调判断，但是其意义依然重大。无源器件是 "哑"设备，一旦安装到室分现场，很难实现主动监控。互调测试只能在断网状态下检测，面对巨大规模的用户，拉网式逐个室分站点排查不仅费时费力，而且频繁断网会对手机终端用户造成不良影响，因此此种方式不能被接受，判断方法一可以在保证天馈系统正常的前提下，如何寻找有效方法，缩小互调干扰小区范围。

互调测量必须首先测量空间频谱。以中国移动 GSM900 网络为例，移动 GSM 基站周围往往存在电信 CDMA 基站，如果直接用互调仪进行互调测量，在存在外部干扰的情况下会导致测量结果不准确，杭州紫光致力于天馈系统现

场测量仪表开发，根据 2 年多时间天馈排查经验，专门为中国移动通信市场设计的便携式多功能互调测试仪，不仅具备互调功能，还有频谱功能，完全满足天馈系统及室分系统排查的需要。

3. 室分系统无源互调排查案例 3.1 系统原理图

某室分系统某小区系统原图如图 4所示，这是一个 GSM/DCS 合路系统，其中 GSM 网络忙时干扰带指标较高。

根据 2.1 的互调判断方法，发现利用空闲时隙扫描功能进行全功率发射时，干扰带指标提高，初步判断为互调干扰。

3.2 测试步骤 1）通知网管中心关闭需要测试的小区，待小区完全关闭后进行后续操作；

2） 断开天馈线与基站（TX/RX）的连接； 3） 用低互调电缆通过低互调转接器将频谱仪与机架顶馈线口连接，测量当前小区的上行通带(890-915MHz)平均

干扰电平，如果平均干扰电平低于-105 dBm，则可以进行互调测试；

4） 最后启动无源互调测试，分别对天馈系统测试反射互调。如 若天馈系统存在互调干扰（工程经验值 5 阶互调大于-95dBm），可采用分段定位方法，具体方法参考文献[4]。经测试该站点天馈系统反射互调发现，天馈系统5阶反射互调为－58.5dBm，该站点通过分段故障定位测试排查了3dB电桥和40耦合器的故障，且1/2跳线接头制作不良也引起互调干扰，具体测试数据参考表1。

3.3 指标对比 该小区通过对分布系统互调干扰的排查和器件替换后，在上行质差切换和上行平均干扰电平得到十分明显的改善，如图 5 及图 6 所示。

4. 降低室内覆盖互调干扰的建议 4.1 提高器件性能要求降低互调干扰 器件性能是网络质量的基础，室分无源器件性能典型问题包括两类，一类是器件故障，另外一类是器件关键指标恶化，尤其是无源互调指标。器件性能下降比较隐蔽，一直以来都难以有效进行监控和评估，因此使用高性能无源器件并保证器件性能是控制干扰的有效切入点。 建议室分无源器件功分/耦合器及电桥，互调要求为‐150dBc@43d Bm，具体参考下表 1。另外考虑未来系统兼容升级需要及室分系统替换复杂性和困难性，强烈建议功分耦合器等宽频带器件，其工作频宽从 800‐2500MHz拓宽为 700‐2700MHz，目前中国移动正在 2600‐2700MHz频带进行 TD LTE 试点，因此将带宽拓宽到 2700 MHz非常有必要。

室分系统是典型的分支结构，越靠近信源，功率越高，越远离信源，功率越低。而无源互调干扰与功率直接相关，如果由于种种限制（经济或者场地）导致不能对所有室分无源器件进行替换，至少要保证对靠近信源处无源器件进行更换，按照室内覆盖功率分配链路计算，对所有承受功率可能大于 2W 的无源器件必需替换高性能器件。

表格 2 中‐150dBc@2×43dBm 的意义是无源器件输入 43dBm（20W）两路连续波(0W)信号，产生的三阶互调要求小于－107dBm(或 150dBc)。因为无源干扰电平与功率相关，在 2W 输入功率情况下其产生的三阶互调电平远小于－107dBm，大约在－127 dBm 以下。这样看来对于下行链路承受功率大于 2W 的器件互调要求满足‐150dBc@2×43dBm，似乎有矛盾。真实原因在于互调测试是按照单频连续波进行，而真实网络上传输的信号是具有一定带宽的调制信号，假设信号带宽为 B，其产生的 K 阶互调信号的频谱宽度为 KB[ 3]，譬如 GSM 信号为200K，其产生的三阶互调信号带宽为 600K，五阶互调信号带宽为 1000K，如图 7 所示。

目前 GSM 网络承载很高的话务量，一般室内覆盖都采用多载波的频点配置，这样多个互调信号会叠加覆盖整个接收带内。N路具有一定峰均比的信号叠加(平均功率 Pa，峰值功率 Pp)，遵循以下原则，平均功率直接线性相加叠加等于 nPa，而峰值功率按照平方率叠加即 n2Pa。很多室内覆盖网络都可以观察到这种现象，当逐步增加载频数时，其接收带内底噪会明显提升。图 8为用频谱仪实测互调干扰的一个频谱波形，可以看到接收带内底噪整个都被抬了起来，而且越靠近发射频带，底噪抬得越高。 为避免多载频调制信号产生叠加互调干扰信号影响接收，必需严格要求器件互调性能，参考国外室外覆盖要求，150dBc@2×43dBm是比较合适的指标，不能再降低。

2.2 工程施工规范化

施工过程中的工程质量问题，主要包括两方面问题，一方面是是接头制作质量，仍然需要进一步提高。很多

室内分步互调干扰站点当中，很多不利都是由接头制作质量问题引起的，比较常见的如接头制作松动导致接触不

良，接头内导体过长，接头内外导体连接（俗称皮包芯），接头内导体未磨平等。特别是接头内导体未磨平这种

情况，需要引起特别重视，线缆内导体被斜口箝剪断，但未被打磨，从而使线缆的线性度变差，引起互调干扰。

图 9 发现的未磨平的接头，可以看到内导体边缘极不平整，中心有一明显一字小突起，为斜口箝剪切所致。图10 为某站点发现的问题接头，可以看到为跳线内心顶端有一尖形突起，显然是由于跳线内芯保留过长，接头制作时又用力旋转，内芯与接头摩擦所致。

工程质量问题的另外一方面是接头没有用力矩扳手拧紧。互调产生激励互调最主要有两类，一类是材料非线性，另外一个是接触非线性。如果接头没有拧紧会导致接触非线性出现，从而导致大的互调干扰出现，现网中很多互调问题都是由于接头没有拧紧导致，其比例甚至超过接头制作不良。互调与驻波比指标是完全不同的两个指标，两者之间没有直接关系，驻波比指标与接头是否拧紧关系不大，只要内外导体接触上，即使不紧密，测试结果基本上也是正确的。目前室分站点工程验收电路参数基本只测量驻波比，为方便调整替换，工程施工中很大接

头都是用手拧紧，这样操作导致驻波比测试通过，而设计互调指标存在很大问题。接头没有拧紧的另外一个极端是过紧，用于室分接头很多是圆形接头，没有办法用力矩扳手，导致施工中很多使用大力钳拧紧接头，用力过大导致内导体损害或者产生碎屑，会严重影响互调性能。规范操作是要求所有接头都是六角形的，按照接头类型按照一定力矩拧紧接头，我们建议 7/16 接头使用 17.5N力矩扳手，N形接头使用 5N力矩扳手。

4.2 频点规划规避互调干扰 中国移动 GSM 网络/DCS网络互调干扰计算如表所示，对于 GSM 网络，对于 19M 移动 GSM 系统，其三阶互调干扰不落到接收带内，但是五阶互调干扰会落到接收带内，排查互调问题是必须考虑五阶互调影响。移动 DCS网络，只有七、九阶互调会落到接收带内，一般情况其干扰电平较弱，可以不予考虑。

当室分系统无法对问题器件进行升级替换时，可以考虑频点规划降低互调干扰。我们将移动 GSM 19M 频段分为 A，B，C三段，使用原则如下：

1）单独使用 A、B或 C 段频点资源，不会产生 5阶互调；

2）B 段与 C段可组合使用，不会产生 5 阶互调；

3）A 段与 B段可组合使用；不会产生 5 阶互调；

4）A 段与 C段组合使用时,产生反射互调的概率较大。

5. 结论 根据互调干扰产生机理，影响室分系统互调干扰信号大小的因素主要有两个：

1）进入天馈系统的载波个数，载波数越多，互调产物就越多，互调干扰就越大。

2）每个载波进入天馈系统的功率，功率越大，互调产物的幅度就越大，互调干扰就越大。要从根本上解决互调问题，必须从提高器件性能入手，只有通过使用高性能无源器件，同时加以规范施工才能从根本上解决无源互调干扰问题。根据现场多载波调制信号使用要求，强烈建议室分无源器件功分/耦合器及电桥，互调要求为‐150dBc@43dBm，尤其是靠近信源部分。

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