2.6GHz频段5G上行干扰分析与识别研究

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2.6GHz 频段5G 上行干扰分析与识别研究
宋心刚1,张冬晨2,李行政1,彭玉丽1
(1 中国移动通信集团设计院有限公司,北京 100080; 2 中国移动通信集团设计院有限公司新疆分公司,乌鲁木齐 830011)
摘 要 本文针对2.6 GHz频段5G干扰小区分析与干扰类型识别问题,梳理总结了5G常见干扰类型,研究提出了一种
基于干扰小区时频域特征的5G干扰分析和类型识别方法,给出了各种5G干扰类型的排查流程和方法建议,为5G干扰分析排查提供理论指导,支撑5G干扰优化工作。
临界反应
关键词 5G;2.6 GHz频段;干扰分析;干扰识别;干扰排查
中图分类号  TN929.5      文献标识码  A      文章编号  1008-5599(2021)04-0074-08
道路交通事故现场图
收稿日期:2020-07-20
随着5G 网络的规模商用和5G 建设的全面展开,上行干扰问题对网络性能的影响也愈发突出。2.6 GHz
led闪光灯频段是5G 部署的重点频段,大带宽部署的5G 系统将面临多种干扰问题。如何准确评估干扰强度、精准识别干扰类型是5G 干扰优化工作中急需解决的难点问题。
本文在收集梳理5G 常见干扰类型的基础上,研究提出了一种基于频域干扰底噪分别计算全频段干扰均值、D1频段干扰均值和D2频段干扰均值的5G 干扰分析方法,全面分析评估5G 受扰程度。在提炼总结5G 常见干扰类型时频域干扰特征的基础上,提出了5G 干扰识别方法,并结合5G 干扰排查经验,给出了各种干扰类型的干扰排查流程和方法建议。上述研究成果可为5G 干扰自动化分析提供理论指导,支撑5G 干扰优化工作。
1  5G 常见干扰类型
为保证5G 网络的领先地位,2.6 GHz 频段优先采用100 MHz 组网建设方案,与D1/D2频段已部署的
TD-LTE 系统频率重叠。在D1/D2频段TD-LTE 未清频区域,5G 将面临严重的LTE 同频干扰问题。此外,根据5G 干扰案例梳理总结,2.6 GHz 频段5G 还将面临广电多路微波分配系统(MMDS)干扰、视频监控无线回传设备干扰、干扰和干扰器干扰等。因此对5G 干扰问题进行分析和识别研究,对推进5G 干扰问题解决、保障用户体验和业务感知都有重要意义。1.1 LTE 同频干扰
在D1/D2频段TD-LTE 尚未完成清频的区域,TD-LTE 小区在高负荷情况下,终端会对同覆盖的5G 小
区产生上行同频干扰,严重影响5G 网络性能。LTE 同频干扰强度和同覆盖区域的大小、无线环境和LTE 邻区业务量等因素有较大关系。
LTE 同频干扰的主要特征是频域上D1/D2频段对
应的163~273 PRB 底噪明显抬升,波形特征呈现出与调度算法高度相关的特点;时域上则是24 h 干扰强度随业务量明显起伏且变化趋势基本一致,呈现出明显的时域波动性。LTE 同频干扰典型波形特征如图1所示。
1.2 MMDS 干扰
多路微波分配系统(MMDS)是用微波频率以一点发射、多点接收的方式,把电视、声音广播和数据信号传输到各有线电视公用天线电视系统前端或直接分配到个体用户的微波系统。根据我国MMDS 传输发射电视频道配置,工作在2 500~2 700 MHz 频率范围内的MMDS 会对部署在2.6 GHz 频段的5G 系统造成严重干扰,其干扰特征为多个规律的连续8 MHz 带宽矩形干扰波形,如图2所示。
2 500~2 700 MHz 频段内的MMDS 传输发射电视频道配置见表1。可以看到,落在2 515~2 615 MHz 内的MMDS 电视频道有2频道的后半段(4 MHz 带宽)、3~14频道等。当小区波性特征出现多个规律的连续8 MHz 带宽矩形波形时,可参考表1分析确认并上站排查确定广播电视塔位置。1.
塑胶铆钉
3 视频监控干扰
视频监控干扰主要是指视频监控的无线网桥和无线
回传等设备对5G 系统的干扰,属于非法频段占用干扰。现在小区、楼宇和电梯使用安防设备(多用2.4 GHz 频段)较为普遍,但相关设备频率使用不规范,非法占用5G 频段导致对5G 形成干扰。目前已发现一些厂商的无线视频监控回传设备对5G 产生干扰,干扰特征多为宽带干扰,且干扰强度较高,主要集中在2 515~2 575 MHz 范围内。此外,视频监控无线回传设备多安
装在电梯和屋顶等隐蔽区域,干扰排查较为困难,需要
风力摆控制系统频道频率范围(MHz)频道频率范围(MHz)1  2 503~2 5118  2 559~2 5672  2 511~2 5199  2 567~2 5753  2 519~2 52710  2 575~2 5834  2 527~2 53511  2 583~2 5915  2 535~2 54312  2 591~2 5996  2 543~2 55113  2 599~2 6077
2 551~2 559
14
2 607~2 615
表1  MMDS传输发射电视频道配置表图1  LTE同频干扰典型波形图
对常见视频监控安装区域重点排查。视频监控干扰波形如图3所示。
1.4 干扰
D频段通过设置与4G网络相同的PCI、频点伪装对周围5G小区造成干扰,其干扰波形呈现规律的1.4/3/5/10 MHz等带宽的矩形波形。干扰典型波形特征如图4所示。
1.5 干扰器干扰
干扰器通过全频段发射大功率干扰信号来阻断与终端的通信,主要在学校、考场等区域安装使用。对大带宽的5G小区干扰器干扰的频域典型干扰特征是全频段底噪抬升或后半段大宽带的底噪抬升。干扰器干扰典型波形特征如图5所示。
2  5G干扰分析
2.1 5G干扰均值计算
5G干扰主要根据网管PM数据的“小区RB上行平均干扰电平(PHY.ULMeanNL._PRB)”指标进行分析,该指标表征统计周期内各PRB底噪的平均值。通过对所有PRB干扰均值的分析,可直观反映5G小区
的受干扰情况。
5G 小区底噪均值计算原则为先将频域PRB 底噪转换为功率值,然后对转化后的功率值求平均,之后再将功率值的平均值转换为电平值;时域PRB 底噪则直接电平值求平均。2.6 GHz 频段5G 小区需按照带宽的不同分别计算不同的干扰均值指标:即100 MHz 小区需判断是否存在D1/D2频段TD-LTE 同频干扰,因此要计算全频段干扰均值、D1频段干扰均值和D2频段干扰均值。60 MHz 小区则只需计算全频段干扰均值即可。
2.1.1 小时粒度干扰均值计算
小时粒度干扰均值指每个小时的全带段干扰均值
P h 、D1频段干扰均值P h_D1和D2频段干扰均值P h_D2,
其中P h_D1和P h_D2仅2.6
GHz 频段100 MHz 带宽小区需要计算。全频段干扰均值计算是将每个小区每小时273 PRB(60 MHz 小区是162 PRB)每PRB 底噪功率转换为功率值,求平均后转换为电平值,记作该小时的全频段干扰均值P (h 代表对应的小时时间,
取值0,1,
图4  干扰波形特征图
图5  干扰器干扰波形特征图
2,…,23)。D1频段干扰均值和D2频段干扰均值计算是将D1/D2频段对应的PRB底噪功率先转换为功率值,然后对功率值求平均,之后再转换为电平值。
每小时全频段干扰均值P
h
计算公式如下。
每小时D1频段干扰均值P
h_D1
计算公式如下。
每小时D2频段干扰均值P
h_D2
计算公式如下。
2.1.2 指定时段干扰均值计算
目前定义的指定时段为8-22点,指定时段内干扰
均值包括全带段干扰均值P
All 、D1频段干扰均值P
直流电机编码器D1
D2频段干扰均值P
D2
(仅2.6 GHz频段100 MHz带宽小区计算)。
指定时段内全频段干扰均值计算如下。
指定时段内D1频段干扰均值P
D1
计算如下。
指定时段内D2频段干扰均值P
D2
计算如下。
2.2 5G干扰小区筛选
2.6 GHz频段5G干扰小区筛选根据指定时段内的3个干扰均值和5G干扰门限对比判断筛选5G干扰小区。
若小区3个干扰均值(P
All 、P
D1
、P
D2
)中有任一均值大
于5G干扰门限即为5G干扰小区。
4.9 GHz频段5G干扰小区计算和筛选也是采用上述方法,计算小区指定时段内的全频段干扰均值P
All 后与5G干扰门限对比判断筛选4.9 GHz频段5G干扰小区。
3  5G干扰识别
3.1 5G干扰类型划分
筛选出5G干扰小区后,即可根据小区的时频域典型干扰特征识别小区干扰类型。根据前期5G干扰排查结果,将5G干扰类型划分为LTE同频干扰、MMDS 干扰、视频监控干扰、干扰、干扰器干扰和其它干扰6种基本类型,代表5G干扰小区仅受到对应的一种干扰。在6种基本干扰类型上又有复合干扰类型,指同时受到两种及两种以上基本干扰类型的干扰小区。此外,LTE同频干扰进一步细分为LTE D1干扰、LTE D2干扰和LTE D1/D2干扰3种情况。
3.2 5G干扰识别方法
2.6 GHz频段5G干扰小区类型识别流程如图6所示。
5G干扰类型识别是指基于干扰小区的时频域典型干扰特征识别判断最可能的干扰源,指导上站干扰排查。大工作带宽的5G干扰小区可能会同时受到多种干扰影响,因此5G干扰小区需全量进行LTE同频干扰识别、干扰器干扰识别、MMDS干扰识别和干扰识别,并标记干扰小区识别出的干扰类型。而视频监控干扰识别则因其干扰特征与MMDS干扰和干扰特征重叠,识别前需先剔除MMDS干扰小区和前60 MHz频段存在干扰的小区,即视频监控干扰识别仅对未被标记为MMDS干扰和干扰的小区进行识别和类型标记。然后对标记为LTE同频干扰、干扰器干扰、MMDS干扰、干扰和视频监控干扰类型的5G干扰小区进行复合干扰判断,即判断同一小区受到多种干扰的情况,并做类型标记。最后对经过上述干扰类型识别流程而未被标记为任何干扰类型的5G干扰小区,标
记为其它干扰小区。需要注意的是,复合干扰类型的标

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