4G偽基站干擾評估、定位及規避優化方案

張明臣 劉建民 田永超

【摘? 要】針對近期LTE偽基站日益增多的情況，分析了偽基站干擾對網絡覆蓋、業務質量的影響，提出了通過鄰區切換分析、現場測試等手段排查定位偽基站的方法。通過異頻改造、降低功率等手段，可以有效規避、減弱偽基站干擾影響，保障用戶業務感知。

【關鍵詞】偽基站;干擾;定位

中圖分類號：TN929.53

文獻標志碼：A? ? ? 文章編號：1006-1010（2019）04-0089-04

[Abstract]?At present， the number of LTE pseudo base stations is increasing. The influences of pseudo base stations interference on network coverage and service quality are investigated， and a method to check and localize pseudo base stations based on adjacent cell handover analysis and on-spot test is proposed. By reforming differ-frequency and reducing power， the influences of pseudo base stations interference can be effectively avoided and weakened to guarantee the user service perception.

[Key words]pseudo base station; interference; localization

1? ?引言

4G網絡中的“偽基站”是指網絡號與運營商相同，模擬發射4G網絡信號，但不能完成正常注冊登記，無法接入網絡和進行切換的信號收發裝置。偽基站在移動通信蜂窩網絡中的網絡干擾示意圖如圖1所示。

中國電信4G同頻偽基站的發射頻率、網絡號與中國電信LTE網絡下行頻率相同，但偽基站下發TAC（Trace Area Code，跟蹤區編碼）與CI（CELL_ID，小區標識）不屬于電信正常配置。2018年以來，天津市多處區域主干路段、路口出現同頻偽基站，導致信號質量惡化、鄰區切換失敗、用戶業務斷線等問題。圖2是在西青區某處發現的偽基站現場情況：

圖2? ? 典型的偽基站設備裝置現場

由于近期新發現的偽基站數量較多，且多位于主干道路沿線，應全面客觀評估偽基站的影響，尋求快速定位排查偽基站的辦法，制定偽基站干擾規避優化方案，以盡量消除其對4G用戶保持性能、業務感知的負面影響。

2? ?偽基站配置分類及影響評估

2.1? 偽基站配置分類

依據4G偽基站發射頻點和PCI（Physical Cell ID，物理小區標識）配置差異，偽基站可分為如下幾類：

（1）同頻靜態PCI偽基站：與現網L1.8G同頻，PCI隨機選取，同頻干擾強烈。

（2）同頻動態PCI偽基站：與現網L1.8G同頻，自動搜索現網較強PCI并進行同PCI偽裝，且可以周期性調整PCI，同頻干擾強烈。

（3）異頻（有重疊頻率）偽基站：與現網L1.8G異頻，但有部分頻率重疊，存在少量同頻干擾。

（4）異頻偽基站：與現網頻段不同，無頻率重疊，無同頻干擾。

2.2? 偽基站干擾影響評估

不同類型的偽基站會對網絡覆蓋質量及用戶業務產生不同程度的干擾影響。

（1）同頻靜態PCI偽基站

同頻靜態PCI偽基站與現網下行頻率相同，PCI隨機選取，同頻干擾強烈。這會導致偽基站覆蓋區域用戶信號質量惡化、切換失敗或數據掉線，VoLTE語音呼叫失敗、掉線等。另外，自動鄰區優化功能開啟后可能觸發無效的切換嘗試，導致大量切換失敗。

對于同頻靜態PCI偽基站，暫時可以將相關目標鄰區添加至切換黑名單，禁止發起切換嘗試，避免切換指標惡化，但偽基站現場的同頻干擾影響無法消除。

（2）同頻動態PCI偽基站

同頻動態PCI偽基站與現網下行頻率相同，自動搜索現網較強PCI并進行同PCI偽裝，同頻干擾強烈。會導致偽基站覆蓋區域用戶信號質量惡化、切換失敗或數據掉線，VoLTE語音呼叫失敗、掉線等。另外，會觸發較多虛假的切換嘗試，從而導致大量切換失敗。

對于同頻動態PCI偽基站，對受到干擾影響的鄰區關系設置為禁止切換，避免大量切換失敗發生，但偽基站現場的同頻干擾影響無法消除。

（3）異頻（有重疊頻率）偽基站

異頻（有重疊頻率）偽基站與現網L1.8G異頻，但有部分頻率重疊，會對覆蓋區域網絡質量及用戶感知造成干擾。可能導致業務質量下降、VoLTE語音呼叫失敗、掉線等。

（4）異頻偽基站

異頻偽基站與現網L1.8G異頻，且無頻率重疊，無同頻干擾。不會對業務態用戶信號和業務造成干擾，但是對于空閑態用戶存在短時干擾影響，可能導致短時脫網、VoLTE語音呼叫失敗等。

3? ?偽基站干擾排查定位方法

同頻偽基站會對相關區域網絡覆蓋質量、用戶業務感知產生強烈干擾，應盡快進行定位排查。

3.1? 通過鄰區切換指標數據排查定位偽基站

根據鄰區切換指標數據，針對切換失敗問題集中區域或鄰區進行分析排查，可以快速識別、定位受偽基站同頻干擾的區域，結合現場測試可以進一步明確偽基站位置。

（1）鄰區切換失敗集中區域干擾測評

通過鄰區切換指標地理化分析，針對切換失敗集中區域開展測試分析，可以評估定位存在偽基站干擾的區域以及干擾源位置。

根據鄰區切換指標分析，天津市各區域切換失敗TOP小區統計如表1所示：

由分析可知，134個鄰區切換失敗TOP小區中，110個是1.8G頻點小區，且西青、南開TOP小區數量明顯超出其它區域。針對西青、南開TOP小區聚集的區域，進行了1.8G頻點網絡DT測試。經過測試數據解析，確認大多數TOP小區附近存在偽基站干擾。

西青、南開鄰區切換失敗TOP小區分布、測試區域內偽基站分布情況如圖3所示（綠色星星表示偽基站位置）：

測評發現，由于偽基站與電信1.8G網絡同頻且大多偽基站PCI設置模擬電信周邊小區設置，導致相關區域信號質量惡化、鄰區混淆，容易出現切換失敗、掉線、重建等問題，用戶感受顯著下降。

（2）切換失敗非法鄰區干擾站分析

通過切換失敗鄰區關系中目標小區的合理性分析，可以識別未與正常網絡發生混淆的同頻干擾站，以便快速定位排查同頻干擾源。

提取中興區域1月中旬一周鄰區對切換數據，利用4G鄰區切換失敗問題分析工具，對切換失敗TOP200鄰區對進行了原因定位分析。經分析，在中興區切換失敗TOP200鄰區中，112條（占比56%）存在鄰區數據錯配，進一步分析目標鄰區的配置數據，可以確認多處源小區附近存在偽基站導致自動鄰區優化功能誤配鄰區，從而出現大量切換失敗。

3.2? 日常測評干擾分析

通過日常的網絡測試分析，也可以定位排查偽基站干擾現象，結合現場勘察、頻譜掃描等手段，可以定位偽基站位置。

2018年3月，在寧河、漢沽等區域展開的區域測評發現頻繁的RRC重建、掉線、速率持續降低等問題，結合現場勘察確認部分路段存在偽基站裝置。

3.3? 客戶投訴問題分析

根據對客戶投訴問題的分析，可以初步判斷是否可能存在外界干擾，結合現場網絡、業務測試評估，可以判斷定位是否存在偽基站干擾。

例如，有用戶反饋經過友誼南路、賓水西道等主干道路、路口時，發生業務斷線、脫網等現象。現場測試表明，用戶投訴區域設置了同頻偽基站。受偽基站干擾影響，相關路段網絡覆蓋質量明顯惡化，導致途經相關路段的用戶感知明顯惡化。

4? ?同頻偽基站干擾規避優化方案

由于偽基站分布點位相當密集，且多位于人流密集主干道、路口，對中國電信4G網絡質量及用戶感知、集團測評、鄰區切換指標等多方面產生明顯的負面影響。為了消除或減弱偽基站對中國電信4G網絡及用戶感知的干擾，根據各類型偽基站運行機制差異，提出如下干擾協調優化方案：

（1）同頻偽基站調整為異頻模式（非重疊）：設置異頻模式（與電信頻段不重疊），設置靜態PCI，電信配合設置異頻重選鄰區關系。這樣，可以實現空閑態異頻重選及位置更新接入嘗試，接入被拒絕后經歷短時脫網，可以再次重選返回電信4G網絡，對用戶影響較小。

（2）異頻偽基站降低功率：降低異頻偽基站干擾站發射功率，僅覆蓋附近路面，減小對周邊室內場所的干擾。

5? ?結束語

2018年，在通過上述方法定位排查同頻偽基站以后，天津電信積極與相關部門溝通，協調實施同頻干擾站改造為異頻模式等優化方案，極大緩解了偽基站對相關區域4G網絡的強烈干擾，保障了4G用戶業務感知。

將來，天津電信將通過多種手段持續監控識別偽基站干擾，快速排查、定位偽基站，協調推動、落實異頻改造、功率下調等偽基站干擾規避優化方案。

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