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目前小灵通(PHS)网络通信在国内迅速发展，各种影响网络性能的因素逐渐增多，其中来自外部干扰的影响较为突出，目前发现的干扰源有:工作在PHS频段（1900～1990 MHz）的无线电干扰设备（电波屏蔽器设备又称移动电话阻断器、会场净化机、会议信息涉密场所保密机等）、模拟微波设备、数字微波设备、各种发射机谐波、广谱干扰机等。对于现在广泛采用的500mW小灵通(PHS)基站网络，为保证基站的高接收灵敏度以实现上下行平衡，基站对上行干扰（噪声）的要求非常苛刻，同时500mW基站大多安装在楼顶，其受干扰的机会也相应增加，所有这些因素使得小灵通(PHS)网络，受系统外部干扰非常敏感。 本文主要介绍电波屏蔽器设备对PHS小灵通基站干扰的案例，并对干扰原因、干扰分类、干扰测试三方面进行分析研究，提出解决此类干扰的对策。使读者充分认识小灵通(PHS)网络受外部干扰的危害。
关键词
小灵通 通信 干扰 测试
小灵通基站受干扰案例
2004年7月15日，辽宁省辽阳市无线电管理委员会办公室接到用户投诉反映辽化石化设计院和幼儿园附近PHS小灵通信号变弱且有信号时向外拨打电话困难。接到投诉后，韩锡明副局长非常重视，立即派无委办、辽阳网通公司技术人员赶赴现场，发现其附近有三个基站，基站编号分别为F040、F045、F046，到现场观察发现基站LCCH红灯常亮，对基站进行程序刷卡不成功，通过在网管调整相关参数，基站的BLOCK现象解除，但用户仍反映拨打电话困难或不能打电话，通过采用多种方法处理仍不能解决问题，于是怀疑是否有外部干扰影响。
第二天，我们再次对故障基站周围进行现场测试，首先在辽化光华小区1722＃附近进行拨打测试，并用PHS-35C测试同步情况和跟踪拨打测试流程，发现同步情况基本正常（见图1），拨打测试发现手机对基站的请求几乎没有响应，一直提示time's up（见图2），而且发现在基站下方信号很强达到60 dB以上时有时可以打电话，在40～50 dB时拨打电话就非常困难，我们在排除了基站故障和线序以及无线和有线通道故障，并排除了在相邻PA区CS所在CSC的位置相同会引起信号衰弱的情况下，我们也开始怀疑是否有外部干扰，于是通过PHS-35C的RES MON功能进行外部干扰测试，测试结果发现在这三个用户投诉较多的基站周围存在外部干扰。后来又从网管提取这三个基站的Running-log进行分析，确定了在投诉区周围确实存在外部干扰源，外部干扰源的具体位置，有待进一步查找。表1是三个受影响最大的基站的情况说明。
小灵通(PHS)外部干扰分类简介
2.1 按干扰的方法可分为
全频段扫频干扰，
上行信号干扰，
下行信号干扰，
噪声干扰。
2.2 按干扰频谱特性与时变特性可分为
2.2.1 CCH干扰
此类干扰对网络控制载频（通常为26号频点，中心频率1902.65 MHz）存在影响，但却未影响或仅部分影响TCH频点，其造成的现象是手机有信号打不了电话，在此严重情况下，受干扰的基站将被BLOCK;也可造成手机在空闲时频繁脱网，其在话务数据上的表现却十分隐蔽。由于手机在CCH上的接入性能无法通过单个基站话务数据分析，在手机占用TCH阶段，由于TCH频点未被完全干扰，而基站具备的干扰规避算法（DCA）可自动选择未受干扰的TCH频点用于通话，在话务负荷不高的区域内此类干扰情况无法通过从TCH频率阻塞率、TCH切换率、LCHRe-request率等指标得到确认。虽然寻呼响应率（需要以寻呼区为单元考察）的下降可以反映这种干扰的存在，但若干扰源影响范围仅为受影响寻呼区（PA）的部分基站，则问题也被隐藏起来。对于大部分CCH干扰源，可以通过running log时隙数据发现干扰，其现象是基站所有上行时隙的接收电平皆高且基本一致。
2.2.2 TCH干扰
此类干扰覆盖(或基本覆盖)整个TCH范围，却没有影响到26号控制频点，其造成的影响是手机有信号却打不了电话以及通话时频繁切换同时话音质量恶化；由于手机能顺利接入CCH，造成TCH话务统计，我们可以看到此类干扰对基站话务数据表现影响较大，基站的LCHRe-request率、TCH切换率、TCH频率阻塞率、TCH上行误码率等都有显著的异常表现，通常可根据这些指标的区域性异常判断网络中是否存在干扰（需要排除同步异常）。
2.2.3 全频带干扰
该类干扰覆盖整个PHS频段，影响面为以上两种的综合，干扰源多为人为设置的广谱干扰发射机，通常在加油站、政府机关、军事机构附近存在，其目的是限制其干扰范围内手机的正常通信，虽然该类干扰对正常通信的影响最大，但通常其干扰范围有限，仅影响个别基站的服务性能。
2.2.4 持续干扰与突发干扰
如果干扰源在指定频率上的干扰信号幅度不随时间变化，则称其为持续干扰，早期模拟调制微波设备以及大部分干扰机均属于这种干扰源，这样的干扰源易通过PHS35仪表现场测试发现，也有利于PHS基站自动规避受干扰的TCH频点。现代数字微波设备普遍采用QAM调制方式及跳频通信以实现高的抗干扰指标，称这种信号幅度在时间上离散的干扰为突发干扰，突发干扰对PHS网络造成了较为严重的影响，当PHS基站检测信道噪声电平的周期小于突发干扰周期时，PHS基站无法在进行TCH分配时对干扰信号规避，影响了TCH的接入与服务性能，这类突发干扰源测试需要更专业的仪表的配合。
小灵通基站外部干扰测试分析与研究
3.1 干扰测试分析所需技术参数
在PHS手机与基站接收端，信号和干扰同时存在，可用载干比（C/I）衡量信道质量，C/I=载波电平(dBu)-干扰电平(dBu)，C/I值越大，说明载波信号相对于干扰越强，信道质量也越好。PHS空中接口采用π/4 QPSK调制方式，正确解调该信号要求C/I应大于15dB。
图3是受干扰最严重的三个基站与干扰源（加油站）的位置关系图: 加油站距三个基站的直线距离均为100M左右，而且都可以直视看到。
3．1．1 HS35C的RES-MON功能测试和WAVE波形图分析
首先给出正常网络无外部干扰的图形,以便对比分析。图4是无外部干扰时用REN MON功能测试的图形，可以看出基站信号分布均匀，无杂散信号。
图5是正常网络的WAVE图形，可以看出信号分布均匀，2.5ms～5ms之间为净音区。
3.1.2 加油站位置测试分析
图6是在加油站位置的RES MON图形，可以看出这里的PHS频点已经被完全占用，甚至已经超出了PHS的频点范围，属于全频带干扰。
另外发现在这里小灵通信号时有时无，后来用北京世纪易达的路测设备进行频点测试发现,这里信号有时完全屏蔽，有时又很正常，而且信号随时间一直在变化，由此可以断定这里应该存在突发性的干扰源。
图7是在加油站附近测试到的WAVE图形，可以看出上行时隙已经被完全干扰，而且信号强度达到甚至超过40dB,造成C/I值小于15，因此在这里几乎不能打电话，又由于是突发性干扰，所以有时又可以打电话。
3.1.3 F040:光华小区1722#楼位置测试分析
图8是在1722＃楼旁边测试的干扰图形，可以看出此基站已经受到很严重干扰，但在基站可以直射到的地方,信号很强时有时还可以通话，等到了房间里，信号还是40dB左右时，由于C/I值下降到小于15dB，手机几乎不能打电话，与用户投诉现象相符合。
3.1.4 F046:石化设计院位置测试分析
图9是在石化设计院旁边道路上测试到的信号图形，很明显也受到了外部干扰，所以造成了在幼儿园附近此基站直射信号很强时，载干比C/I能满足要求的情况下尚可打电话，但到了办公室后由于C/I值下降到小于15dB，手机几乎不能打电话。
3.1.5 F045:承租公寓6＃楼位置测试分析
图10是在承租公寓6＃楼位置测试到的图形，此基站同样受到外部干扰，所以造成了在此基站附近拨打电话困难的现象。
3.2 使用CSPA对running log数据进行图形分析
首先给出正常基站的图形如图11:可以看出下行信号明显高于上行信号。
下面给出F040、F045、F046三个基站的分析图形。FC040受到的干扰最严重，C/I几乎为零，偶尔会高些，所以打电话最困难，如图12;FC045和FC046受到干扰的图形基本一样，如图13，从上面严重受干扰的图形可以看出上述三个基站的T-ch和C-ch均被严重干扰，基站所有上行时隙的接收电平皆高且基本一致，所以造成了基站的BLOCK,只有通过强制性手段将基站开启，但根本不能解决问题。另外通过上述方法的分析发现宏伟局CSC1-4、14、15、18、19,CSC2-4、6、7也受到了不同程度相对较小的外部干扰的影响。
小灵通基站外部干扰解决措施
经过PHS35C和世纪易达路测软件的多方位的测试，已经基本上确定了信号干扰源是在附近的加油站，该加油站为了防止用户在加油站附近打电话造成危险而设置了干扰手机信号的发射机，图14、图15是现场拍摄到的发射干扰信号源的设备。小灵通手机在这里信号时有时无，几乎不能通话。干扰信号发射器安装在加油站办公室立柱上，见图14蓝框内立柱上白色设备。图15是从近处拍摄到的干扰信号发射器，可以看到像天线式的发射器，此设备就是手机干扰信号发射器，是小灵通(PHS)基站外部受干扰的信号源。
规范辽阳市电波屏蔽器设备管理的几点措施——
1.对部分加油站、加气站、液化罐装站、电业等场所未经市无线电管理部门审核检测批准设置的电波屏蔽器，应立即关机停止使用并自行拆除，逾期不拆除者，市无线电管理委员会办公室将会同有关部门强行拆除，并按国家无线电管理的相关规定进行严厉处罚。
2.明示各级公安消防机构立即停止推广使用非国标电波屏蔽器设备。
3.各单位和部门今后确实需要安装设置电波屏蔽器的，必须符合无线电管理的规范要求，必须符合国家的技术指标，必须持有国家无线电管理机构核发的“无线电发射设备型号核准证”，电波屏蔽器设备的标牌上必须标明无线电发射设备型号核准代码，并经市无线电管理委员会办公室检测各项指标符合标准后，方可使用。
4.会议电波屏蔽器的安装只限于召开涉密会议的场所，经单位或部门有关领导批准在涉密会议期间使用，其他场所非涉密会议期间禁止安装使用。
5.涉密会议场所使用的电波屏蔽器必须采用经国家保密工作主管部门鉴定、推荐使用的产品。需购置安装使用电波屏蔽器的单位和部门，必须事先向市保密工作部门提出书面申请，经审核批准后，方可安装使用。保密工作部门对审核批准的会议电波屏蔽器的设置，建立数据库，实施监督检查。
6.会议电波屏蔽器安装使用前，市保密工作部门应会同市无线电管理委员会办公室，对电波屏蔽器技术指标和覆盖范围进行严格测试，防止超范围覆盖或对涉密会议场所以外的正常移动通信产生干扰。经检测，符合相应技术指标和覆盖范围要求后，方可投入使用。如遇特殊情况，由上述职能部门协商解决。
7.会议电波屏蔽器的使用必须由各单位保密委员会（保密领导小组）指定专门人员负责，建立必要的管理制度，并加强对会议电波屏蔽器的日常维护和管理。
8.经允许设置使用电波屏蔽器的单位，应积极配合市无线电管理部门的监督、检查和检测，严格执行上述各项管理规定。并在电波屏蔽器前端加功率衰减器并将鞭状全向天线改为吸顶全向天线(如图16)。
结束语
为使小灵通(PHS)基站正常工作，满足用户正常通话的需要，应立即除掉信号干扰源，具体对策为:辽阳市无线电管理委员会办公室根据《中华人民共和国无线电管理条例》第五章、第六章及国家信息产业部信部无[2001]439号、辽宁省消防局辽消防[2003]53号、辽宁省国家保密局辽宁省无线电管理委员会办公室辽保局[2003]14号、国无管[1995]8号、国无管[1995]15号等文件规定的“任何单位不得对依法设置的无线电台站（含移动电话）施放无线电干扰（法律、法规另有规定的除外）”条文，强制性关闭该加油站手机干扰信号发射器的电源。至此辽阳小灵通(PHS)基站外部受干扰现象消失，小灵通(PHS)通信恢复正常。
参考文献
1、《通讯系统中的电磁兼容理论与设计》，北京广播学院出版社，2000年9月。
2、《展望21世纪的环境电磁学及电磁兼容技术》，邮电设计技术，1999年第5期。
3、《现代移动通信系统》，电子工业出版社，1994年。
4、《移动通信工程设计》，人民邮电出版社，1994年。
5、《无线电管理与使用必读》，法律出版社，1995年。
6、《无线电通信原理》，辽宁省无线电管理培训中心出版。
