基于仿真的L900干擾研究與優化提升

楊福理 周奕昕 吳非帆

中國聯合網絡通信集團有限公司江蘇省分公司

0 引言

自2G網絡部署以來，900M因頻率較低，擁有成本低、覆蓋廣的特點，被聯通和其他運營商廣泛使用，然而各種類型的干擾導致900M網絡上行干擾情況不容樂觀。在2019年和2020年中國聯通大力投入建設L900低頻打底網的窗口期，VoLTE業務同步商用，900M頻段的干擾程度決定L900的質量和VoLTE的感知，更決定了無線網絡的核心競爭力。

現有優化方案主要針對傳統L1800/2100頻段，對900M干擾缺乏足夠認識，針對性不足，因此對900M干擾影響開展研究、分析排查和定制針對性優化方案刻不容緩。同時，傳統依賴人工的優化方法存在效率低下、準確率不足的缺陷，有必要加以改善。

1 L900干擾影響研究

1.1 仿真數據評估

以帶寬5M的L900小區為例，空白組未受干擾的RB（Resource Block）上的干擾噪聲功率設置為-118dBm，窄帶干擾選擇RB11、RB12位置2個RB（業務信道中間位置的RB），3個干擾級別進行上行干擾對業務影響的仿真，干擾強度分別為-84dBm、-94dBm、-104dBm；寬帶干擾選擇全量RB干擾，全帶寬干擾提升1dB、3dB、10dB進行業務影響仿真。

窄帶干擾情況下：RB干擾強度-84dBm上行小區速率損失達到45.10%，下行小區速率損失達到5.30%，上行MCS損失3.4階；RB干擾強度-94dBm上行小區速率損失達到33.70%，下行小區速率損失達到3.50%，上行MCS損失2.5階；RB干擾強度-104dBm上行小區速率損失達到17.30%，下行小區速率損失達到1.10%，上行MCS損失1.2階。

寬帶干擾情況下，全帶干擾提升1dB，小區上行速率損失達到7.60%，小區下行速率損失達到0.30%，上行MCS損失0.7階；全帶干擾提升3dB，小區上行速率損失達到23.90%，小區下行速率損失達到1.40%，上行MCS損失2.5階；全帶干擾提升10dB，小區上行速率損失達到70.40%，小區下行速率損失達到11.20%，上行MCS損失9.4階。如表1所示。

表1 干擾對業務影響仿真數據

干擾范圍 干擾RB位 場景 上行小區速率 增益 下行小區速率 增益 上行MCS 增益無干擾 2.97 / 10.22 / 15.3 /全帶干擾提升1dB 2.74 -7.60% 10.18 -0.30% 14.6 -0.7寬帶 0-24全帶干擾提升3dB 2.26 -23.90% 10.08 -1.40% 12.8 -2.5全帶干擾提升10dB 0.89 -70.40% 9.08 -11.20% 5.9 -9.4

1.2 現網數據評估

綜合考慮不同干擾下的KPI、速率測試、語音測試、視頻測試、網頁測試數據，發現干擾大于-90dBm時，嚴重影響VoLTE、網頁、視頻感知，建議排查解決干擾后再入網。

1.2.1 數傳話統影響評估

根據常規干擾處理經驗，將干擾等級區分為強干擾、高干擾、中干擾、輕干擾、無干擾5個等級，分析各干擾等級對應的數傳性能話統指標，其中強干擾和高干擾嚴重影響用戶感知，上行MCS惡化至10階以下，重傳率超過25%。

一般下行指標與上行干擾程度無關，但下行重傳率與上行干擾程度相關性較強，隨干擾嚴重程度而上升，這主要是由于下行數據傳輸的HARQ在上行進行，上行干擾較強導致HARQ未收到時會導致重傳。如表2所示。

表2 干擾對數傳話統影響數據

強干擾（＞ -90dBm）高干擾（-100dBm ＜ IN ＜= -90dBm）中干擾（-105dBm ＜ IN ＜= -100dBm）輕干擾（-110dBm ＜ IN ＜= -105dBm）無干擾（＜= -110dBm）下行單用戶速率（Mbps） 4.10 3.47 3.32 3.60 4.00計數 11 61 121 240 475

1.2.2 VoLTE話統影響評估

當干擾大于-90dBm時，無線接通率（QCI=1）小于99.5%。

當干擾值大于-104dBm時，上行業務丟包率大于1%；當干擾值大于-108dBm時，下行業務丟包率大于1%。

1.2.3 數傳性能影響路測評估

選取不同程度干擾小區，分別從近點向遠點進行上/下行數傳業務。

測試數據顯示，不同干擾程度相同路損下，高干擾相對無干擾近點、中點與遠點上行速率相差2～3Mbps；高干擾相對無干擾近點、中點下行速率相差8～9Mbps，遠點下行速率相差3～4Mbps。

1.2.4 VoLTE性能影響路測評估

選取不同程度干擾小區在不同電平區間進行VoLTE語音短呼、長呼測試。

測試數據顯示，干擾大于-95dBm，RSRP小于-110dBm，MOS大于3.0占比惡化至41%，完全聽不清；RSRP小于-100dBm，出現斷續、聽不清、吞字；干擾大于-85，在大部分RSRP區間，MOS大于3.0占比均小于50%，出現斷續、聽不清、吞字。

1.2.5 視頻、網頁影響測試評估

選不同程度干擾小區在不同電平區間進行視頻和網頁測試。

視頻測試數據顯示：干擾大于-100dBm，三個視頻App在近中遠點均出現卡頓現象，速率不穩定；干擾大于-90dBm，RSRP小于-100dBm情況下，騰訊、愛奇藝、搜狐視頻App無法播放。

網頁測試數據顯示：干擾大于-100dBm，RSRP小于-100dBm，淘寶網頁打開時延大于3s；干擾大于-90dBm，RSRP小于-90dBm，百度、天貓網頁打開出現概率性失敗。

2 L900干擾排查分析

L900的干擾分析排查應遵循傳統無線網干擾分析排查思路，從設備原因、天線互調、外部干擾、網內干擾四個方面進一步分析排查干擾原因。如表3、表4所示。

表3 900M頻段互調干擾結果

表4 外部干擾影響范圍參考

2.1 設備原因排查

設備原因造成的干擾可以通過物理手段進行排查。

步驟1：主設備問題排查。斷開RRU和天線，采用RRU直接接負載的方式，觀察基站干擾電平統計，如干擾電平下降至正常值，排除RRU設備原因導致的干擾。

步驟2：天饋連接問題排查。重新連接天饋接口、RRU接口，確保施工中接口連接到位，螺帽擰至正確位置，如干擾電平下降至正常值，確定為天饋連接問題導致干擾；如干擾電平無明顯變化，排除天饋連接問題。

步驟3：對干擾天饋進行方向角、下傾角的RF調整，如干擾有一定程度下降但整體指標仍較高，確定為非方向性干擾；如干擾變化明顯至正常值，確定干擾與天線方位無關。

步驟4：對本站和周邊GSM逐個閉塞，觀察L900干擾情況，如干擾出現明顯下降，確定為GSM系統產生的干擾；如干擾未出現明顯下降，排除GSM干擾可能。

步驟5：對干擾小區天線采用裹屏蔽罩的措施，如裹屏蔽罩后干擾恢復至正常值，則確認為外部干擾。

2.2 頻率互調分析

當前聯通900M上行頻段為909-915MHz，考慮常用頻率互調影響，900M頻段5階內互調產物落在聯通900M的頻段包括：移動900M的5階互調，移動900M&聯通900M的3階互調，移動900M&聯通900M的5階互調。

日常優化中發現的互調干擾可以通過協調頻點修改進行排查解決。

2.3 外部干擾分析

當前發現的外部干擾源主要是私裝直放站，建議對直視范圍內掃頻波形與小區干擾波形吻合度較高的干擾源進行處理。

場景1：如果直放站距離基站很近，進行寬頻帶放大，其產生的干擾在表現形式上為“寬帶干擾”；

場景2：由于私裝直放站本身質量較差，產生諧波、雜散、互調等，產生的干擾在表現形式上為“寬帶干擾+窄帶干擾”；

場景3：在直放站距離干擾小區距離相對較遠的情況下，寬帶干擾底噪在到達小區已衰減到小于-110dBm，而窄帶干擾還大于-110dBm，產生的干擾在表現形式上為“窄帶干擾”。

根據現網干擾排查，核心城區的外部干擾源影響范圍約300米，一般城區外部干擾影響范圍約500米，直視徑影響范圍比非直視徑延伸100～200米。

2.4 網內用戶干擾分析

網內900M底噪水平在輕干擾和中干擾的情況下，對于業務較為敏感，隨PRB率增長干擾有較為明顯的增長。但在干擾強度較大時，PRB利用率對于底噪干擾強度的大小無直接關聯，因此主要的干擾因素仍然在于外部。

3 L900干擾調整優化

3.1 干擾的RF調整優化分析

為研究通過RF調整控制覆蓋的方式對干擾的優化效果，對強干擾小區攝山星城C扇進行RF調整后，干擾下降較為明顯，通過遠程電調模塊將電下傾由0-3度調整至6-8度時，平均底噪下降6.7dBm，由0-3度調整至10-12度時，平均底噪下降11.3dBm；對弱干擾小區中行電信B扇進行RF調整后干擾未出現明顯變化。通過遠程電調模塊將電下傾由0-3度調整至6-8度時，平均底噪下降2.1dBm，由0-3度調整至10-12度時，平均底噪下降3.5dBm。

以調整小區周邊2km范圍內的小區為整體，按網絡制式進行對比，調整至12度后，L900流量下降17.1%，同區域L1800+L900流量正常波動，無法確認L900減少的用戶和業務是否完全轉移到L1800上，可能存在室內深度覆蓋不足的風險。

可見RF調整對干擾優化有明顯效果，但需要綜合考慮對覆蓋和業務量的影響。

3.2 強/弱干擾情況下參數調優效果分析

針對不同干擾程度的900M小區進行參數調優，主要包括調度調優和功控調優。調度調優主要通過關閉數據業務的預調度降低網內干擾，同時針對窄帶干擾開啟基于上行SINR/基于上行干擾的頻選功能進行規避；功控調優適用于網內干擾嚴重的小區，可以通過調整PUSCH P0、限制中近點用戶發射功率等方式降低基站側干擾。

通過參數調優前后對比PRB利用率、丟包率、切換成功率、上行單用戶速率等方面，如表5所示，整體有不同程度好轉，在干擾較小的情況下，使用參數調優好轉較為明顯，在強干擾情況下，使用參數調優改善幅度較小。

表5 不同程度干擾參數調優效果

干擾水平 時間點 上行底噪上行PRB利用率上行PDCP丟包率同頻切換成功率（%）上行單用戶速率（兆比特/秒）中修改前 -103.10 24.41 0.0425 97.52 0.69修改后 -103.20 23.88 0.0262 98.06 0.71輕修改前 -107.71 24.35 0.0100 98.01 0.83修改后 -107.91 23.18 0.0094 98.75 0.89無修改前 -113.10 20.32 0.0071 98.34 0.97修改后 -113.44 20.40 0.0042 98.85 1.05

3.3 基于IT化的干擾自優化

網優IT化轉型，將IT工具和能力賦予到網優的提取和分析等大量工作當中，大幅度提高干擾定位和優化效率。

3.3.1 自動提取指標并推送

通過python語言編寫的工具實現了自動提取指標并進行參數和指標核查、問題點篩選，并推送給優化人員，節省了大量提取指標和分析指標的人力和時間成本。

3.3.2 大數據分析發現共性問題

根據問題小區的干擾圖像推算，按照PRB級干擾噪聲指標發現規律，奧林廣場站點下多個小區同時出現第4個RB底噪明顯強于其他RB的現象，詳細如圖1所示。

圖1 奧林廣場A、B小區PRB級干擾情況

對其他L900小區PRB級干擾指標進行觀察，發現出現同干擾類型的小區不在少數，具體表現為全頻段上，在一個RB上持續表現出明顯的強于其他RB的底噪強度。

因此，根據以下兩個原則對南京、蘇州的所有L900小區進行篩選：（1）全時段中，某RB底噪強度比相鄰的RB底噪強度高出5db及以上；（2）該RB本身底噪強度高于-110dbm。

根據以上原則篩選后，南京有49個小區、蘇州有43個小區符合以上原則。

3.3.3 定位問題點進行參數調整及現場優化

在進行干擾定位和排查方面，通過三角定位算法進行位置定位，減少現場掃頻定位工作，通過遠程進行天線下傾角的調整，實現了干擾區域的精細化定位，節省了傳統塔工和上站帶來的大量人力資源和時間成本。

在進行干擾處理方面，通過自動化指令模塊對相關的參數（包括互操作參數、導頻功率參數、下傾角參數等）進行自動監測，根據不同干擾類型，按照預先設定的優化決策樹生成參數優化腳本，下發網管修改，實現了網優參數的自動化調整，并在執行后自動檢測干擾和其他指標變化情況，依據指標變化情況進一步修改或閉環，通過自動化優化僅需耗時1小時就能完成全網干擾小區的批量優化修改工作，而人工分析、定位、修改往往則需要數天才能完成。

4 結束語

通過對L900干擾進行仿真和現網數據的評估，了解了L900干擾對網絡性能指標和業務感知的具體影響，提高了各級優化部門對L900干擾的重視。研究總結了不同原因的干擾分析方法以及使用RF調整和參數調整的效果分析，并提出了基于IT化的干擾自優化辦法，節省了大量提取指標和分析指標的人力和時間成本，取得了良好的效果。

900M頻段干擾排查解決是一個長期的過程，基于干擾對業務的影響程度，建議對L900干擾實施分層分級策略。大于-100dBm/PRB的強干擾/高干擾，必須進行干擾消除，通過掃頻以及協調無委會進行干擾源清除，通過壓低下傾角、調整方位角等干擾抑制。小于-100dBm大于-110dBm/PRB的干擾，通過調度策略優化和功控策略優化，短期內實現干擾抑制，提升用戶感知；長期則通過掃頻以及協調無委會進行干擾源清除，同時在此基礎上，還需要定期核查自有頻率和友商頻點的使用，規避互調干擾，持續研究提升干擾源定位效率以及其它干擾抑制方案，不斷提升用戶感知。