室内分布系统故障问题及处理方法.doc

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Indoordistributionsystemfaultproblemsandtreatmentmethods

XuanLI

ChinaMobileCommunicationsGroupBeijingCo.,Ltd,Beijing,China

Abstract:

Withtherapiddevelopmentofmobilecommunication,themobilephonehasgraduallybecomethePeople'sDailylifeiswidelyusedinamoderncommunicationtools,atthesametime,themobileusertothemobilecommunicationservicequalityrequirementsofthemoreandmoreisalsohigh,theyhaveonlynolongersatisfiedwithgoodoutdoormobilecommunicationservices,butalsotherequirementsintheinterior（especiallystarhotel,largestores,officebuildingsandothersenior）canenjoyhigh-qualitymobilecommunicationservices.

Andbecausemodernarchitecturewithreinforcedconcreteskeletons,plusthefullyclosedoutsideofdecorate,radiosignalattenuationoftheshieldspecialgood,thatcallqualityseriousdecline.Specificinfluenceasfollows,inthelargebuildinglowerundergroundmall,undergroundparkinglot,suchasenvironment,basestationreceivedsignalisveryweak,itwillcausethemobilecan'tbeusednormally,formedthesignalcoverageoftheblindarea;Inthelargebuildinginthemiddleofthefloor,becausethemobilephonecanreceivedifferentbasestationsaroundthesignal,sothatthebasestationsignalproducejackknife,producetabletenniseffect,whichseriouslyaffectedthenormaluseofthecellphone;Inthetoppartoflargebuildings,enterindoorwirelesssignalissocluttered,bothofthebaseseveralnearbysignal,alsohavenotfarfromthebasestation,refractedthroughdirectsignal,reflection,diffractionmeanssuchasenterindoor,causeindoorreceivedsignalandstrongandweakextremelyunstable,withfrequency,adjacentfrequencyinterferenceisveryserious.Mobilephoneuseinthisenvironment,whentheidlestatevillagere-electionfrequent,whileincommunicationfrequentswitch,voicequalityaffectedconsiderably,easytoproducethephenomenontodropwords.Inaddition,insomebuildings,althoughcellphonescannormalconversation,buttheuserdensityistoobig,channelisverycrowded,mobilephoneonlinedifficult.

Therefore,howtosolvetheproblemofindoorsignalcoverage,andmeettheneedsofusers,andimprovethequalityofnetwork,hasbecomemoreandmoreimportant,alsobeinnetworkoptimizationofakey.Tosolvethesaidindoorsignaldoesnotcovertheidealof,atpresentthemosteffectivesolutionisinbuildingsinstallationindoorcoveragedistributionsystem.Isthesignalofthebasestationviacabledirectlyintothewayofindooreachzone,thenthroughthesmallantennawillsendoutasignalbasestation,soastoeliminateindoorcoverageblindarea,restraintheinterferenceofpurpose,forbuildingthemobilecommunicationwithintheuserswithstableandreliableindoorsignal,theuserintheinterioralsocanenjoyhighqualitymobilecommunicationservices.Becauseindoordistributionsystemincludestheactiveandpassivecomponents,longtimeinworkingstatus,canappearsomeseriousfault,theinfluenceoftheuserperceptiondegrees,tosolvetheproblemofindoordistribution,theremustbeagoodprocessingmethodsofeffectivesolution.

Keywords:

Wirelessuplinkquality；Interference；Dropcallrate；Spentprocessingmethod

室内分布系统故障问题及处理方法

李轩

中国移动通信集团北京有限公司，北京，中国，100102

【摘要】随着移动通信的快速发展，移动电话已逐渐成为人民群众日常生活中广泛使用的一种现代化通信工具，同时广大移动用户对移动通信服务质量的要求也越来越高，他们已不再单单满足于良好的室外移动通信服务，而且也要求在室内（特别是星级酒店、大型商场、高级写字楼等）能享受优质的移动通信服务。

而现代建筑由于多以钢筋混凝土为骨架，再加上全封闭式的外装修，对无线电信号的屏蔽衰减特别厉害，使通话质量严重下降。

具体影响如下，在大型建筑的低层、地下商场、地下停车场等环境下，基站接收信号十分微弱，导致手机无法正常使用，形成了信号覆盖的盲区；在大型建筑的中间楼层，由于手机可以接收到周围多个不同基站的信号，使基站信号发生重叠，产生乒乓效应，严重影响了手机的正常使用；在大型建筑的高层部分，进入室内的无线信号非常杂乱，既有附近几个基站的信号，也有不远处基站的信号通过直射、折射、反射、绕射等方式进入室内，导致室内接收信号忽强忽弱极为不稳定，同频、邻频干扰十分严重。

手机在这种环境下使用，在空闲状态时小区重选频繁，在通话过程中频繁进行切换，话音质量受到极大影响，容易产生掉话现象。

另外，在有些建筑物内，虽然手机能够正常通话，但是用户密度太大，信道十分拥挤，手机上线困难。

因此，如何解决好室内信号的覆盖问题，满足广大用户的需求，提高网络质量，已变得越来越重要，也成为网络优化工作的一个重点。

为解决以上所说的室内信号覆盖不理想的问题，目前最有效的解决方法是在建筑物内安装室内覆盖分布系统。

就是将基站的信号通过有线方式直接引入到室内的每一个区域，再通过小型天线将基站信号发送出去，从而达到消除室内覆盖盲区、抑制干扰的目的，为楼内的移动通信用户提供稳定、可靠的室内信号，使用户在室内也能享受高质量的移动通信服务。

由于室内分布系统包含了有源和无源器件，长时间处于工作状态下，就会出现一些严重的故障，影响用户的感知度，为解决室内分布故障问题，就必须有一个很好的处理方法来有效的解决。

【关键词】上行质量干扰掉话排查处理方法

1引言

随着我国通信产业的发展，无线用户的数量与日俱增，截止到2012年初，移动电话普及率已经达到71.2部/百人。

而同时城市发展的速度越来越快，基站建设所面临的问题也越发的多种多样，网络中不可避免的会出现小部分空间覆盖不好的情况，在微蜂窝日常优化众多问题中，上行质量、和分布系统内干扰严重的影响着网络各项指标。

而面这些问题，其他的优化方法又显得力不从心。

这时分布故障排查就唯一的方法，能够直达患处，立竿见影。

而传统的排查方法一直十分简单和原始。

在确认了一个微蜂窝质量差后，立刻派人去现场排查。

而去现场排查的人也完全不了解现场的建筑环境、周边基站的场强、本站干扰和质量差的规律等问题。

造成总不能找到对基站最大影响的故障问题，反而是找到了一些对基站影响不是那么大，只是很容易发现的次要故障。

久而久之，质差或干扰逐渐积累，就会严重影响网络指标。

2室内分布系统简介

室内覆盖系统的建设，可以较为全面地改善建筑物内的通话质量，提高移动电话接通率，开辟出高质量的室内移动通信区域；同时，使用微蜂窝系统可以分担室外宏蜂窝话务，扩大网络容量，从整体移动网络的服务水平。

如下图Figure1.Indoordistributionsystem

图1.室内分布系统

3室内分布故障分类和解决方法

室内分布故障长出的故障现象有：

上行干扰、上行质差、高掉话。

A、上行干扰解决方法

上行干扰问题是室分系统中出现最频繁，也是可能原因最多的一类问题，室分环境相对独立，因此黑直放对室分影响可能性较小，发现最多的干扰问题主要还是集中于干放调测、施工接线错误、无源器件故障这三类，因为主设备问题和阻断器所导致的干扰也偶有发现。

分析干扰问题最有效手段是观察干扰电平随话务的统计特征。

干扰随话务量的变化主要有三种：

1）伴随话务量正相关，忙时高，闲时低，甚至没有。

这类干扰是最难排查的故障，需要排查无源器件工作是否正常、机房环境温度是否在器件可承受范围内（尤其是电桥对环境温度较敏感）、接头是否进水锈蚀，各器件配合是否松动，所有线缆弯折是否达到最小弯曲半径要求、断开室分系统，观察纯主设备自身是否有干扰。

2）与话务量不相关，24小时高。

出现该现象，首先检查所有干放是否调测正常，上行底噪是否过高。

如果单台干放调测无问题，需要考虑施工过程中，所有耦合器件接头是否连接正确。

这在新开站的检查中尤其重要，如果干放应该接入耦合口却错误的接在了直通口，对基站造成的干扰将会提高到耦合器的标称值。

例如：

一个30dB的耦合器，干放设计接入耦合口，设计到达主设备底噪为-120dBm，如果错误的接在主通口，那么到达主设备的底噪将会到达-90dBm。

如果上述步骤仍然无法解决，需要考虑是否有黑直放馈入移动分布或是通过室外天线点耦合微蜂窝信号。

3）干扰突起突降，与话务不相关，突起时干扰功率一般较高，能够达到20dBm以上。

该类故障一般是由阻断器引起。

需要和业主沟通是否使用了屏蔽手机信号的相关设备，对于重要站点或话务密集站点，作为临时的处置措施，可以暂时断开受阻断器干扰区域的分布，以保证系统其他部分的正常使用。

室分系统中的干扰排查过程为：

首先是断开干线，判断干扰电平是否符合话务统计，然后到达第一个功分器件（电桥、耦合起、功分器），在各分路上测量，判断干扰来源于哪个支路，以此类推，直到找到干扰源。

例如北京现网中的两个微蜂窝：

XX大厦M、基站出现高干扰和高掉话，查统计指标发现此站高干扰，上行0－5级质量95。

查看该站工作状态，近期无硬件告警，无闪断、断站。

提取3月23日以来历史统计，下图显示干扰强度不随话务量变化，判断为系统内干放导致干扰

Figure2．Disturbanceindexfigure

图2.干扰指标图

分析及现场解决过程

此站是微蜂窝带有源设备的分布系统，分布系统中有3台，由上图可以看出该站干扰原因是由干放导致。

对系统内给干放进行排查，对3台干放进行关断测试，关闭干放后，干扰消除，用频谱仪对3台干放进行测试后，发现干放输入均过高，强20dB左右，怀疑主线有器件接错，对机房内器件进行排查与图纸核对，发现主线上20dB耦合器的直通口与耦合口接反，现场为耦合口接无源分布，直通口接干放，导致干放输入过高，引起干扰，调整接口后干放输入恢复到-10dBm,干扰消除

下图为调整前、调整后的对比图

Figure3.Interferencecontrastfigure

图3.干扰对比图

结论

此站是由于主线上耦合器器件接口接错，导致干放输入功率过高造成的干扰，调整接口后干扰消除。

掉话率降到了标准值。

XX场馆M2，基站高干扰并高掉话现象，查统计指标发现此站高干扰，上行0－5级质量70。

查看该站工作状态，近期无硬件告警。

提取3月19日以来历史统计，下图显示干扰随话务量变化不大，不像互调干扰。

Figure4Disturbanceindexfigure

图4.干扰指标图

分析及现场解决过程

1、现场问题分析此站是微蜂窝带有源设备的分布系统，分布系统中只有1台，由上图可以看出该站干扰原因是由干放导致。

2、排查分布对系统内干放进行排查，干放输入正常，关闭干放后，干扰消除，检测干放低噪时，发现电信下行频段进入移动上行频段，导致“低噪”被抬高至-70dBm，经干放放大后引发阻塞干扰。

此站覆盖方式为移动2G与电信合路（POI），怀疑收发天线距离较近所引发，安装干扰消除。

Figure5.CDMAjamwaveform

图5.CDMA阻塞波形

问题解决

在干放输出端加装滤波器，有效滤除电信信号，减少阻塞信号的输入，干扰消除。

效果评估

Figure6.Interferencecontrastfigure

图6.干扰对比图

结论：

此站是由于电信下行频段信号进入移动上行频段导致，产生阻塞信号对基站造成干扰，滤除电信频段后，干扰消除。

名词解释：

阻塞干扰：

阻塞干扰是指当强的干扰信号与有用信号同时加入接收机时，强干扰会使接收机链路的非线性器件饱和，产生非线性失真。

只有有用信号，在信号过强时，也会产生振幅压缩现象，严重时会阻塞。

产生阻塞的主要原因是器件的非线性，特别是引起互调、交调的多阶产物，同时接收机的动态范围受限也会引起阻塞干扰。

阻塞会导致接收机无法正常工作，长时间的阻塞还可能造成接收机的永久性性能下降。

B.互调干扰的解决办法

无源互调干扰是下行大功率信号产生落到上行互调产物从而影响上行接收，互调产物具有两大特点；

1）互调产物的大小决定与下行输出功率大小，下行功率越强互调越明显；

2）互调产物电平随阶数升高而降低，越靠近发射带内互调产物电平越高；

因此，无源互调从干扰带话统数据上看，一定是忙时干扰带高而闲时干扰带低，即干扰带等级比例忙闲时有较大差距。

此外，各载频的干扰带等级还有差异，大致趋势应该是频点配置高的载频干扰带相对较高。

1.无源互调干扰判断方法一

 根据话统数据确定的疑似互调干扰小区，利用基站闲时空闲时隙测试功能进一步确认。

闲时空闲时隙测试一般选择在凌晨进行，此时所有配置载频满功率发射，并与往日的干扰带话统对比观察干扰带的变化。

如果发送空闲时隙后干扰带较往日明显抬升则可判断为存在无源互调干扰。

2.无源互调干扰判断方法二

 用频谱仪测试信源侧主分集上行信号，要求测试在不断网状态下进行，可以利用低互调测试耦合器接入系统耦合部分上行信号进行频谱测试，同时对小区内各载频进行空闲时隙测试，存在无源互调干扰的小区的频谱在上行频段具有左低右高的特点，且由于无源互调干扰与发射功率大小强相关，空闲时隙测试前后的频谱应有明显差别。

3.无源互调干扰判断方法三

 判断方法一、二为定性判断方法，具体要判断室分系统是否存在互调干扰，还是依靠专用互调测试仪表，断网进行测试，具体测试方法见第3部分排查案例。

尽管判断方法一、二不能精确进行互调判断，但是其意义依然重大。

无源器件是“哑”设备，一旦安装到室分现场，很难实现主动监控。

互调测试只能在断网状态下检测，面对巨大规模的用户，拉网式逐个室分站点排查不仅费时费力，而且频繁断网会对手机终端用户造成不良影响，因此此种方式不能被接受，判断方法一可以在保证天馈系统正常的前提下，如何寻找有效方法，缩小互调干扰小区范围。

施工质量不规范直接导致产生互调问题

施工过程中的工程质量问题，主要包括两方面问题，一方面是是接头制作质量，仍然需要进一步提高。

很多室内分步互调干扰站点当中，很多不利都是由接头制作质量问题引起的，比较常见的如接头制作松动导致接触不良，接头内导体过长，接头内外导体连接（俗称皮包芯），接头内导体未磨平等。

特别是接头内导体未磨平这种情况，需要引起特别重视，线缆内导体被斜口箝剪断，但未被打磨，从而使线缆的线性度变差，引起互调干扰。

互调产生激励互调最主要有两类，一类是材料非线性，另外一个是接触非线性。

如果接头没有拧紧会导致接触非线性出现，从而导致大的互调干扰出现，现网中很多互调问题都是由于接头没有拧紧导致，其比例甚至超过接头制作不良。

互调与驻波比指标是完全不同的两个指标，两者之间没有直接关系，驻波比指标与接头是否拧紧关系不大，只要内外导体接触上，即使不紧密，测试结果基本上也是正确的。

目前室分站点工程验收电路参数基本只测量驻波比，接头没有拧紧的另外一个极端是过紧，用于室分接头很多是圆形接头，没有办法用力矩扳手，导致施工中很多使用大力钳拧紧接头，用力过大导致内导体损害或者产生碎屑，会严重影响互调性能。

例如一未交维小区发现接头损坏严重，直接导致系统出现互调干扰

Figure7.Feederjointseriouslydamaged

图7.馈线接头严重损坏

Figure8.Feederjointseriouslydamaged

图8.馈线接头严重损坏

例如：

xx小区M1，基站干扰，上行质差，查统计指标发现此站有1-2级干扰，上行0－5级质量88。

查看该站工作状态，近期无硬件告警，无闪断、断站。

问题分析

提取6月3日以来历史统计，下图显示干扰强度随话务量变化，应是系统内互调导致干扰。

Figure9Disturbanceindexfigure

图9.干扰指标图

1、现场问题分析此站是微蜂窝带有源设备的分布系统，分布系统中有5台，由上图可以看出该站干扰原因是由分布系统导致。

2、排查分布更换电桥负载并对系统内给干放进行排查，用频谱仪对5台干放进行测试后发现，3号楼B1车库丢失一个三公分处接头虚接，7号楼和9号楼干放输入功率过高，导致干放到基站的链路损耗不足引起干扰，调整干放输入功率增大链路损耗后，干扰消除，并且机房内空调未开，温度过高，影响机房内设备及器件工作状态，已将空调开启。

下图为6月8日后上站调整前、调整后的对比图

Figure10.Interferencecontrastfigure

图10.干扰对比图

结论

此站是由于器件互调问题，以及干放输入功率过高，导致干扰引起上行质差，恢复后干扰消除，上行质量及掉话指标正常。

频点规划规避互调干扰 

中国移动GSM网络互调干扰计算如表所示，对于GSM900网络，对于19M移动GSM系统，其三阶互调干扰不落到接收带内，但是五阶互调干扰会落到接收带内，排查互调问题是必须考虑五阶互调影响。

移动1800网络，只有七、九阶互调会落到接收带内，一般情况其干扰电平较弱，可以不予考虑。

Table1.Frequency5orderintermodulationtable

表1.频点5阶互调表

可以将移动GSM19M频段分为A，B，C三段。

Table2．A,B,Cbandtable

表2.A，B，C频段表

1）单独使用A、B或C段频点资源，不会产生5阶互调；

2）B段与C段可组合使用，不会产生5阶互调；

3）A段与B段可组合使用；不会产生5阶互调；

4）A段与C段组合使用时,产生反射互调的概率较大。

根据互调干扰产生机理，影响室分系统互调干扰信号大小的因素主要有两个：

1）进入天馈系统的载波个数，载波数越多，互调产物就越多，互调干扰就越大。

2）每个载波进入天馈系统的功率，功率越大，互调产物的幅度就越大，互调干扰就越大。

要从根本上解决互调问题，必须从提高器件性能入手，只有通过使用高性能无源器件，同时加以规范施工才能从根本上解决无源互调干扰问题。

根据现场多载波调制信号使用要求，强烈建议室分无源器件功分/耦合器及电桥，互调要求为‐150dBc@43dBm，尤其是靠近信源部分。

4上行质差

上行质差一般与干扰同时出现。

首先判断是系统性问题还是部分天线点，部分区域问题。

如果话务统计异常，基本可以判断是系统性问题，要考虑同邻频、天线点下输出功率、基站输出功率，主干线缆驻波比，如果是光系统，重点检查光功率和活动光模块，如果现场不止一套光设备，可以通过倒换光设备和主设备的对应关系定位故障。

如果全站话务统计正常，但个别天线点下出现上行质差，需要组织人员现场测试。

排查此类质差问题与排查干扰问题的方向正好相反，首先找到一个有问题的天线点，对照图纸找到同无源器件分路的其他天线点下测试，如果都不正常，继续向级支路排查，直到出现部分天线点正常，部分天线点不正常的支路为止，