高干扰导致VOLTE高BLER处理案例研究

发表时间:2020/5/25   来源:《中国电业》2019年第23期   作者:王岩
[导读] VOLTE是目前手机移动通信的主要通话方式,
       摘要:VOLTE是目前手机移动通信的主要通话方式,相对于以前的 GSM通话,它具有低时延、高清的通话特点,但是如果基站出现高干扰的情况,用户的手机通话质量就会很差。
        关键词:高干扰、VOLTE
        前言:VOLTE全称为Voice over Long-Term Evolution,意思是一个面向手机和数据终端的高速无线通信标准。它基于IP多媒体子系统网络,在LTE上使用为控制层面和语音服务的媒体层面特制的配置文件,这使语音服务作为数据流在LTE数据承载网络中传输,而不再需维护和依赖传统的电路交换语音网络。VoLTE的语音和数据容量超过3G UMTS三倍以上,超过2G GSM六倍以上。因为VoLTE数据包信头比未优化的VoIP/LTE更小,它也更有效地利用了带宽。
一、案例问题现象
        在进行网格测试分析时发现通园路和东振路部分路段BLER在10%~25%之间,BLER较高导致VOLER通话时mos低,严重影响用户语音感知度。
二、问题分析过程
        站点所在位置及高BLER路段
        通过分析现场测试log来看,国际科技园四期_2小区的干扰值在-95 dBm左右, 为高干扰小区,小区覆盖区域高 BLER是由于国际科技园四期_2高干扰导致。
        高干扰指标:

        流程图:
        异常问题—可能原因:1、硬件故障;2、阻塞干扰;3、互调干扰—可能原因:1、硬件故障—如果是该故障,则提供解决方案,解决问题,闭环问题。—如果不是该故障—可能原因:2、杂散干扰—如果是该故障,则提供解决方案,解决问题,闭环问题。—如果不是该故障—可能原因:3、互调干扰—如果是该故障,则提供解决方案,解决问题,闭环问题。
        随着LTE站点建设速度的加快,2、3、4G站点共站的情况也大幅增加,那么干扰也相对应的增加。主要包括不同运营商之间的干扰,外部设备的干扰和2、3G小区特定频段的干扰。
        本案例中收到干扰的小区为F频段,造成F频段干扰的主要原因有:
①GSM900/ GSM1800系统阻塞干扰、 GSM900的二阶互调干扰、 GSM1800系统和1.8 FDD- LTE系统带来的杂散干扰
② 信号屏蔽及干扰仪其他电子设备导致的外部干扰
③ 基站本身天馈系统硬件存在隐性故障造成的干扰
        1、    硬件故障排查:
        影响小区无法建立的硬件故障有:射频单元故障、S1链路故障、CPRI链路故障、时钟资源不可用、单板不可用、基带单元故障等。查询小区告警信息,无告警信息。
        2、1800MHz杂散干扰定位:
        由于4G基站的F频段与DCS1800的下行频段相邻,会导致一定的干扰,其中包括中国移动和联通的相对应频段的站点和没有关闭PHS的小型基站。
        该问题点附近500米内暂未发现联通基站以及PHS小基站,且现场扫频也未发现干扰源,因此暂时排除该项,需先定位移动内部1800MHz干扰的可能性。
        从之前的现场的排查工作得出,1800 MHz对 LTE干扰多为同一个站点, 为保证用户使用影响程度的最小化,需在实时观察 LTE上行干扰的同时,对2 G的 D网频段进行逐一去激活核查对比。 对比效果如下:

       

        (市区国际科技园四期_2,1800站点闭站时,LTE干扰走势截图)
        从上面两张截图对比中可以明显看出,在2G D网小区闭站之后,该LTE站点干扰状况变化不大,因此排除2G侧的1800MHz对本站LTE小区的干扰。
        3、900MHz互调干扰源定位:
        互调干扰是由传输信道中非线性电路产生的,当两个或多个不同频率的信号输入到非线性电路时,由于非线性器件的作用,会产生很多谐波和组合频率分量,其中与所需要的信号频率ω0相接近的组合频率分量会顺利通过接收机而形成干扰,这种干扰称为互调干扰。
        该小区干扰最严重的时段为上午8点钟左右时段,该时段各个PRB受干扰的影响程度
        从中可以明显看出受干扰最严重的PRB分别为3,29以及97附近,初步判断为同覆盖900小区的二阶互调&二次谐波所产生的干扰。闭小区进行确认:
        从中,可以明显看出,该LTE小区上行干扰已经消除。
        通过上面分析来看,此次干扰是2G900站点的干扰,且是互调干扰,主要也由于这个站点的通话保有量有关系。
        该站点同一扇区有GSM900基站,频点较多,BCCH频点配置为53,TCH为30,76。
        1:54和64两个频点产生干扰;干扰F频段PRB的编号是1-5
        2:54和74两个频点产生干扰;干扰F频段PRB的编号是3-57
        3:53号频点自身的二次谐波;干扰F频段PRB的编号是26-30
三、解决过程
        在上一步中已经通过闭站确认出了是同站同覆盖的GSM900MHz小区干扰LTE F频段,干扰源已经确定。下面需进行干扰整治
①、修改GSM900小区的BCCH、TCH频点,排除频点问题
②、修改频点无法规避,天线性能出现异常的概率较大,更换天线
1、    修改GSM900小区频点由53到62
修改之后各个PRB干扰变化如下所示:
        从上面两张对比图中可以明显看出,频点修改之后,干扰由原来的PRB转移到了新的PRB。
        1:76和40两个频点产生干扰;干扰F频段PRB的编号是11-15
        2:76和56两个频点产生干扰;干扰F频段PRB的编号是64-68
        3:62号频点自身的二次谐波;干扰F频段PRB的编号是48-52
        因此怀疑900MHz天线的性能出现异常,需现场更换天线之后再观察。
        2、    更换900MHz天线
        更换GSM900MHz小区天馈之后,LTE F频段干扰消失,因此确定为GSM 900MHz天馈性能异常导致LTE F频段出现干扰。

(天馈更换之后干扰截图)
更换天线后复测,UE占用国际科技园四期_2后BLER恢复正常。
四、总结
        LTE网络干扰的排查是对提升用户感知具有重要意义的。
        本次 TD- LTE干扰排查以华为宏站为排查对象,借助华为基站网管的 PRB级干扰结果查询以及实时信令跟踪模块中的 PRB干扰检测功能,最后进行确认并成功的进行了干扰整治。 从而解决了了道路上VOLTE高BLER的问题。
参考文献:
[1]艾怀丽.《VOLTE端到端业务详情》[J]人民邮电出版社,2019
[2]江林华.《LTE语音业务及VoLTE技术详解》[J]电子工业出版社2016
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