淺談微功率設備對公網(wǎng)通信的干擾

毛開軍

塔城地區(qū)無線電管理局，中國·新疆 塔城 834700

1 引言

微功率設備是一種發(fā)射功能通常低于1W，實際傳輸距離在幾米到幾十米區(qū)間內的無線電發(fā)射設備，相關設備多用于單向或者雙向低功率短距離通信，可以滿足多數(shù)情況下的短距離通信需求，所以在當前有著較為廣泛的應用。不過結合實際情況來看微功率設備的頻段較廣，并且?guī)捦ǔＰ∮诨蛘叩扔谛诺缼?，甚至其中部分微功率設備的信號頻率與公網(wǎng)移動通信頻譜極為相似，以至于在實際應用過程中難以進行精準識別判斷和分析，整體排查難度較大[1]。在此情況下，對微功率設備對公網(wǎng)通信的干擾進行分析研究，進而提出相應的基站干擾查找方式和防范措施，對于微功率設備干擾預防將有著一定的現(xiàn)實意義。

2 微功率設備對公網(wǎng)通信干擾的實例

2.1 無線傳輸干擾

某城市移動公司在對某小區(qū)公共移動網(wǎng)絡進行排查時發(fā)現(xiàn)小區(qū)內4G 移動通信基站信號受到嚴重干擾，部分時間段呈現(xiàn)出信號時斷時續(xù)的情況。在發(fā)現(xiàn)問題后，移動公司迅速對問題根源進行排查分析，首先排除因公司內部因素所引發(fā)的信號干擾可能性[2]，之后移動公司派遣專業(yè)技術人員手持便攜式檢測設備對受干擾區(qū)域進行巡回排查，發(fā)現(xiàn)受干擾區(qū)域的移動通信頻譜正常，沒有發(fā)現(xiàn)異常通信干擾情況。隨后，專業(yè)技術人員手持便攜式檢測設備對全小區(qū)進行全面排查，最終在乘坐電梯過程中發(fā)現(xiàn)移動通信頻譜出現(xiàn)明顯抬升情況，在對異常頻段附近頻段信號進行持續(xù)測試分析后發(fā)現(xiàn)，異常頻段區(qū)域周邊存在3 個異常干擾信號，并且在綜合分析后發(fā)現(xiàn)此3 個異常干擾信號分別來自小區(qū)內的三部電梯。在深入分析后發(fā)現(xiàn)存在異常干擾信號的電梯均安裝有攜帶有無線數(shù)據(jù)傳輸功能的監(jiān)控設備，相關設備的頻段與移動通信基站的頻段存在較大重疊，以至于設備在運行過程中將會對移動通信基站信號造成干擾。在關閉干擾設備以后，移動通信基站受干擾問題得到明顯減弱，最終確定三部電梯的無線通信監(jiān)控設備為異常信號干擾源。

2.2 車載Wi-Fi 干擾

某城市聯(lián)通分公司接到投訴稱某小區(qū)兩個基站的上行頻段受到移動信號干擾。聯(lián)通公司在接到投訴以后迅速安排專業(yè)技術人員使用問題基站上行頻段信道進行現(xiàn)場故障排查[3]。根據(jù)現(xiàn)場排查數(shù)據(jù)可知，兩個異常通信基站之間的距離為800m，受干擾的區(qū)域主要為第一基站的2 扇區(qū)和第二基站的1 扇區(qū)，在檢測過程中，兩個扇區(qū)的底噪分別為-70db 和-65db，之后，為能夠進一步確定問題根源，專業(yè)技術人員根據(jù)兩個受干擾扇區(qū)分布情況初步鎖定異常干擾區(qū)域，并初步判斷異常信號干擾源頭為人為活動影響。在初步確定異常干擾趨勢和干擾源頭以后，專業(yè)技術人員通過便攜式檢測設備對異常干擾趨勢進行巡回掃描測試，最終發(fā)現(xiàn)1、2 信道存在異常數(shù)據(jù)信號、3 信道無異常干擾信號，底噪信號未發(fā)現(xiàn)異常。之后，專業(yè)技術人員開啟放大器進行測試過程中發(fā)現(xiàn)，移動通信網(wǎng)絡信號在使用過程中存在一定的雜亂信號，但在對其他基站進行測試時同樣發(fā)現(xiàn)有此異常信號，所以初步排除此異常信號為故障根源情況。

隨后，專業(yè)技術人員通過大范圍排查方式對區(qū)域范圍內可能會存在異常信號干擾的建筑、人為活動區(qū)域進行排查分析，但仍然未能夠發(fā)現(xiàn)異常干擾信號源，即便是擴大異常信號檢測范圍，但最終測試結果仍然保持正常。針對此種情況，專業(yè)技術人員僅使用1、2 信道對異常信號區(qū)域進行測試分析，在進一步測試過程中專業(yè)技術人員將異常信號干擾源鎖定在區(qū)域范圍內的公安監(jiān)控系統(tǒng)上，主要原因在于公安監(jiān)控系統(tǒng)的信號頻段與聯(lián)通基站信號頻段較為相似，然后在開關機過程中雖然發(fā)現(xiàn)異常信號干擾情況得到一定改善，但未能夠從根本上解決。后續(xù)排查分析后專業(yè)技術人員發(fā)現(xiàn)1 信道的場強雖然與正常聯(lián)通電話波形相一致，但明顯高于2 信道場強，并且實際發(fā)射時間也相對更長，信號更為穩(wěn)定?；诖颂攸c，在深入分析后專業(yè)技術人員發(fā)現(xiàn)異常信號干擾源為一小型汽車，在經(jīng)過開關機測試過程中最終發(fā)現(xiàn)異常信號干擾源為汽車所搭載的無線上網(wǎng)設備。

2.3 微波感應器干擾

某城市聯(lián)通專業(yè)技術人員在對聯(lián)通通信基站進行干擾排查過程中發(fā)現(xiàn)異常基站的上行頻段干擾情況，但對該頻段進行檢測掃描后卻未能夠發(fā)現(xiàn)底噪異常上升情況，也未發(fā)現(xiàn)相鄰頻段異常干擾情況。為能夠確定故障根源，專業(yè)技術人員擴大檢測掃描范圍，在綜合分析判斷后最終發(fā)現(xiàn)2 個長發(fā)異常信號，并且2 個信號均正好處于異?；镜纳闲? 信道和3 信道內。對周邊范圍內可能會造成異常信號干擾的因素進行綜合分析后初步鎖定范圍內的某銀行ATM 機屏幕嵌入式微波感應探測器，在進行開關機測試后確定此微波感應探測器為異常信號干擾源。

此微波感應探測器采用了2.4Ghz 微波振蕩器，基于微波多普勒原理，可有效接觸被物體反射的回波，進而將探測信號轉化為寬度不同的等幅脈沖，用于探測識別出如人、車輛以及其他移動物體。微波感應器作為如ATM 取款機、LED人體感應開關、安全防范系統(tǒng)、LED 廣告屏等設備中的常用部件，其在運行過程中將可能會對公網(wǎng)通信噪有一定干擾。

3 公網(wǎng)基站通信干擾分析

Node 的RTWP 作為公網(wǎng)系統(tǒng)測量中對基站上行通信質量評估時的重要指標，通常情況下，在公網(wǎng)基站空載時，上行信號的底噪應為-108db，而在存在異常信號干擾情況以后，RTWP 將會出現(xiàn)抬升，需要手機自行提高發(fā)射功率來抵消RTWP 抬升所帶來的通信異常影響[4]。然而在收集自行提高發(fā)生功率達到上限時，若是仍然無法有效抵消RTWP 抬升所帶來的異常影響，那么將會導致基站出現(xiàn)熱噪聲電平上升的情況，進而導致基站信號接收靈敏度下降，數(shù)據(jù)上行、下行通信受到嚴重干擾。據(jù)科學研究分析，當基站上行RTWP每抬升6db，那么基站的上行負荷便會提高50%[5]。

一般來說，基站接收前端的等效熱噪聲電平計算會采用以下公式[6]：

式中，K·T為熱噪聲密度；B為系統(tǒng)信道帶寬；NFbts為基站接收機噪聲系數(shù)。

在實際公網(wǎng)通信基站異常信號干擾分析過程中，專業(yè)技術人員需要結合公網(wǎng)移動通信基站的頻率特征以及頻譜底噪來對基站異常通信干擾根源進行排查分析。結合實際情況來看，基站頻譜設備測試時的正常底噪信號應控制在-10dbμV左右，若是發(fā)現(xiàn)實際數(shù)值大于此數(shù)值，那么便可以初步確定此基站設備存在異常信號干擾情況。

4 公網(wǎng)通信基站干擾查找方式

結合現(xiàn)有研究成果以及工作經(jīng)驗，最終筆者認為公網(wǎng)通信基站干擾源查找主要可以在以下幾方面進行：

第一，對受干擾基站各項參數(shù)進行綜合了解分析，進而以此為基礎初步判斷公網(wǎng)通信基站運行過程中的受干擾信道、在用信道等多方面基礎信息，再開展針對性測試分析，綜合確定異常信號干擾源[7]。不過，在實際基站異常信號干擾源排查過程中，專業(yè)技術人員也需要明確部分未使用信道受到干擾時，也可能會對基站的正常運行造成影響，所以在進行公網(wǎng)通信基站干擾排查過程中也需要對此進行考慮，不過可以適當降低此問題的排查權重，待其他問題根源排查完畢后再對此問題進行深入排查分析。

第二，在公網(wǎng)通信基站干擾排查過程中，專業(yè)技術人員應先對非無線電設備、人為因素等可能會對異常干擾源排查造成影響的因素進行控制和解決，在確定相關因素得到有效控制后，再進行公網(wǎng)通信基站干擾排查工作。此外，結合實際情況來看，常見的公網(wǎng)通信基站干擾因素中如同鄰頻干擾、直放站干擾、室分系統(tǒng)干擾、互調干擾、外部干擾等，其中同鄰頻干擾的發(fā)生幾率最高，所以在公網(wǎng)通信基站干擾排查作業(yè)中應優(yōu)先進行同鄰頻干擾排查工作。不過因為公網(wǎng)通信具有頻段高、衰減快等特征，所以在具體排查過程中將可能會出現(xiàn)難以區(qū)分干擾信號和基站通信信號的情況，所以需要在測試過程中不斷調整干擾源距離。

第三，在實際公網(wǎng)通信基站干擾排查過程中，專業(yè)技術人員極易發(fā)現(xiàn)經(jīng)驗主義問題，即受過往干擾排查經(jīng)驗的影響，形成基站干擾排查固定思維模式，進而導致干擾排查過程中出現(xiàn)干擾排查測試“盲區(qū)”。針對此種情況，一方面，專業(yè)技術人員需要改變過往的思想觀念，深刻落實全面檢測排查原則，確保問題的深入挖掘和應對成效；另一方面，專業(yè)技術人員需要結合現(xiàn)場實際情況，合理選用不同的基站干擾排查測試設備，以此來確保異常數(shù)據(jù)信息的有效發(fā)現(xiàn)和解決。

5 微功率設備對公網(wǎng)通信的干擾的防范措施

結合實際情況來看，當前社會因微功率設備運行所引發(fā)的公網(wǎng)通信干擾問題屢見不鮮，并且單憑公網(wǎng)通信相關企業(yè)自身的努力將難以從根本上解決相關問題。對此，應通過以下幾方面措施進行有效防治和處理。

第一，微功率設備生產(chǎn)商應在產(chǎn)品標識中精準明確微功率設備的使用極限環(huán)境條件，并且還應確保此條件下微功率設備能夠正常運行。對此，微功率設備生產(chǎn)商需要自行構建設備審查體系，通過抽查等方式從生產(chǎn)、銷售等環(huán)節(jié)中對所有微功率設備進行抽檢，并積極開展對微功率設備使用檢測，及時發(fā)現(xiàn)使用過程中微功率設備所引發(fā)的各類公網(wǎng)通信干擾問題，進而對問題進行有效解決的同時，設計定制化微功率設備，從根本上解決微功率設備對公網(wǎng)通信干擾的問題[8]。

第二，無線電管理部門需要聯(lián)合質監(jiān)部門、市場管理部門對微功率設備市場進行聯(lián)合執(zhí)法，形成監(jiān)管合力，共同對微功率市場進行監(jiān)控、管理，保障市場環(huán)境的有序性和產(chǎn)品質量性。對于市場上所存在的各類不合格產(chǎn)品，聯(lián)合執(zhí)法部門需要對不合格產(chǎn)品進行溯本歸源，找出不合理生產(chǎn)商，對其給嚴厲處罰，必然情況下還可以吊銷生產(chǎn)商生產(chǎn)資格證書，以此來對所有微功率設備生產(chǎn)商進行警醒。

第三，完善微功率設備具體質量標準和應用規(guī)范，要求生產(chǎn)商嚴格按照微功率設備質量標準進行設備生產(chǎn)，要求微功率設備使用人員嚴格按照應用規(guī)范進行設備使用。如此不僅可以為市場提供一定的規(guī)范標準，保障產(chǎn)品質量一致性，還能夠避免微功率設備在應用過程中對公網(wǎng)通信造成干擾，或者是在發(fā)現(xiàn)干擾問題后能夠更為快速、有效地發(fā)現(xiàn)問題根源，對問題進行有效解決。

第四，行業(yè)協(xié)會作為當前市場經(jīng)濟的重要組成內容，其也需要最大化發(fā)揮自身的作用，實時收集微功率設備市場發(fā)展動態(tài)以及行業(yè)信息，進而為后續(xù)行業(yè)標準、技術規(guī)范的制定和完善提供重要支持和參考。此外，行業(yè)協(xié)會還需要借助自身的組織優(yōu)勢，進一步發(fā)揮自身行業(yè)監(jiān)管作用，及時發(fā)現(xiàn)行業(yè)中所存在的各類不規(guī)范經(jīng)營問題。

6 結語

綜上所述，隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，如今微功率設備隨處可見。然而結合實際情況來看，微功率設備的頻段較廣，并且?guī)捦ǔＰ∮诨蛘叩扔谛诺缼?，甚至其中部分微功率設備的信號頻率與公網(wǎng)移動通信頻譜極為相似，以至于在實際應用過程中難以進行精準識別判斷和分析，整體排查難度較大。針對此種情況，論文一方面從實例分析角度對無線傳輸干擾、車載Wi-Fi 干擾以及微波感應器干擾等常見的公網(wǎng)通信干擾情況及公網(wǎng)通信基站干擾排查方式進行分析研究；另一方面則結合現(xiàn)有研究成果和工作研究，從理論角度對公網(wǎng)通信基站干擾查找方式和防范措施進行闡述說明，將可以為后續(xù)微功率設備對公網(wǎng)通信基站干擾查找進行借鑒參考的同時，為未來微功率設備行業(yè)市場發(fā)展及規(guī)范提供一定的理論參考。