网络优化工作中常见直放站问题分析、实例列举与解决思路

网络优化工作中常见直放站问题分析、实例列举与解决思路 林燕波 方凯武 陈郁周 陈凯锐 ：本文从机制原理，分析日常无线优化工作中遇到的常见直放站问题。重点对直放站上 行底噪过高、上下行增益不平衡、下行质差等问题进行分析，给出实际分析。文 章最后提出解决思路与工程建议。 ：直放站 上下行不平衡 GSM网络。直放站系统的引进，能快速灵活地解决大部分覆盖盲区或弱信号区域问题， 且投资相对基站较小，因此作用很大。然而，由于技术工艺限制、工程实施质量问题，或认 识上的误区，直放站也给网络带来了负面影响，直接影响无线网络各项指标，成为网络优化 人员“头痛”的问题之一。日常网络优化工作中涉及直放站的问题，主要有： <1>、直放站上行底噪过高；<2>、直放站上下行不平衡；<3>、直放站造成下行质差；<4>、直放站信源选择不唯一性；<5>、部分直放站对Egsm频率使用的限制；<6>、直放站硬件问题。 本文分析直放站以上问题的机制原理，探讨其在STS统计中的现，进一步探讨并提出 解决问题的思路。 直放站自身具有的底噪、天线隔离度不够引起自激或直放站硬件模块老化损坏等原因， 都有可能造成对施主小区甚至相邻小区的上行干扰。在网络优化分析中，可以直接从STS统计的ICM指标中IB1～IB5的数目分布分析。 直放站上行底噪过高会造成：掉话率较高、小区切入成功率较低、小区上行质差切换比 例大、SQI值较低等问题。 从STS统计分析：上行质差掉话（Qu）、上行弱信号掉话（Su）、突然掉话（Sud），数量增大。 如IB2、IB3的数量多，意味着干扰电平在-106~-98dbm之间，按C/I?-9dbm的要求，上行信号要确保C ?-95~-87，对应下行信号要在-89~-81以上，该小区所有上行达不到up -95dbm的通话（甚至-87dbm的通话）可能因上行质差而掉话（Qu）；而上行信号小于-99dbm的通话，上行质差更会明显，故掉话则计入上行弱信号掉话（Su）。因此该小区Qu掉话与Su掉话会较多。 切换决定一般依据下行信号强度的相对大小。在邻小区工作的手机不可能知道某小区受 干扰。一旦尝试切入，切换接入脉冲受干扰无法解码，则造成切换的失败。故受干扰严重的 小区，其相邻小区的切入成功率往往都很低，接通率也就不高。 上行受恒干扰的小区A，大量通话C/I低，Rxqual（上行）较高；只要Rxqual?4、5up级，邻区电平满足Rxlev?RxlevBQoffset，则会启动质差紧急切换。有时候会出现循环切ns- 第 1 页 共 6 页 换的三角切换相象。以下举例：关掉直放站前后，两小区切换次数比例3/1，质差切换10/1。 SQI值与Rxqual ,切换频度，半速率，FER等相关。受干扰的小区，Rxqual（较高质差），FER相应较高，切换频度大，故SQI一般较低。 4月15日，火电厂微蜂窝1小区及2小区干扰突然变得比以前严重很多。如下表所示： CELL IDLEUTCHF IB1 IB2 IB3 IB4 IB5 HF1HDW1 91 777 7002 34128 35 HF1HDW2 18499 50338 3279 26 0 由于该站的两个小区共同接入一个干放进行放大，因而初步判断为干放出问题。调整后这两 个小区上行干扰基本没什么改善。将干放断开，并直接将微蜂窝接到天馈线上，所有干扰级 别全为1，因而确定是干放问题。更换一台新的干放后，结果正常。 无线链路中，涉及到上行链路与下行链路。由于手机功率受限制，BTS的发射功率不能设置过高。否则，将有部分通话由于上行链路不能工作，而不能正常通话。在没有引入直放 站前，基站的上下行链路是上行已经略为不足了（一般上下行相差2db）。而实际运用中发现，现网中的直放站基本上是下行增益大于上行增益，有时差值在 10db～40db之间。从STS统计各项指标看，直放站上下行不平衡往往会造成：（1）话率较高：掉话原因中，Su较明显，Qu其次，Sud也较多；（2）切入成功率较低，接通率较低。 （1）、难以保证把直放站放大的信号控制于目标规划的区域内。 以下先将直放站增益不平衡所造成的机制作图解说明： BTS A B 泄露区域Y SS覆盖区域X =-95 dm2 Gd1 点X SS=-90 dm1 Cell2 Cell1 G u 点X 2 点Y 图1 如图1，假设：基站发射功率45dBm，某室外直放站，Gd-Gu=12dB,即下行增益大于上行增益 12dB。一般来说无直放站时，SSup=SSdown-6,即手机接收强度与基站接收强度相差6dB。 1) 在覆盖区域室外点X。 1 假设SSdn=-80dBm，则SSup=SSdn-6-12=-98dBm。在点X。虽然上下不平衡，但上行到1 基站接收电平仍有-98dBm，能正常通话。 2) 在覆盖区域室内点X。 2 关上门、洗手间等场合：假设SSdn=-90dBm。则SSup=-90-6-12=-108dBm，已经超过BTS灵感度极限。该通话将是单通，将记一次上行质差掉话（Su）或突然掉话（Sud）。 3) 在覆盖区域（或合同区域）之外点Y。 假设未装直放站：该点接收cell2信号：SSdn2=-95dBm、SSup=-95dBm-6=-101dBm，这时SSdn2=-95dBm、SSup=-101dBm。工作于cell2，能正常双方通话。假设装了直放站；直放 站除增强合同区域X外，在泄露区域Y使cell1在点Y的场强达到SSdn1=-90dBm。则点Y 第 2 页 共 6 页 应工作在cell1（接入或切换到），此时SSup=SSdn-6-12=-108dBm，这时由于上行达不到灵感度的极限，仍无法正常通话。 （2）、现场测试。一般测试选样点都在空旷地段。手机拿在手里或放于仪器上，忽视了隐蔽 弱信号区域的拨测，忽略了实际通话中人体对信号的衰耗。 在对话务统计的分析中，发现松阳接通率较低，且掉话率较高，掉话原因主要集中在上 行弱信号上，如下表： 日期 小区 接通率 掉话率 SUD S4 SD QD SU 5月10日 JY2SYG2 75.52 5.49 9 48 0 0 48 5月10日 JY2SYG3 75.88 3.57 2 11 0 0 10 两小区同时硬件故障的概率较低，因而怀疑为某一宽带直放站的影响，检查其增益及衰减， 发现上行与下行信号增益相差20DB，重新调整，并到现场测试，最后在确保覆盖正常的情 况下将上下行信号差距缩小至8DB,话务统计结果改善，掉话率降低到2％左右。 直放站造成质差，特别是强信号质差，有以下几种情形： 当选频直放站的个别选频模块输出功率不足、没有输出或选错频点时，即使在跳频情形 下，往往会造成下行质差，一般实测都在4～7级以上。从STS统计分析，表现为Qu与Qd掉话较多，比例较大，但局限于与个别邻区的切换。即非全局性，如果没输出或Cu坏，则为全局性，这是极为重要的区分界线。 某些直放站，特别是选频机，会使TA值增大数倍，这可能是器材问题或工作制式上的 问题；而TA值加大后为何出现下行质差（强、弱信号均有可能），以下做出解释： 小区X Y TA=2 覆盖区域Z TA=4 SS X Amp MS SS y 图2 如图2：Y为直放站，小区X信号直接到达区域Z时，假定TA=2，强度为SS；小区X经直XX放站Y到达Z时，由于直放站自身使TA加大，假定TA=4，强度为SS；两个信号经不同路yy径，产生多径叠加，MS接收的信号为：SS+ SS； X y 若TA?TA，则视为多径叠加。 Xy 若TA?TA，如TA=4，TA=2，则两个波速相差两个bit位，手机解码时，两个信号可XyyX 能直接作同频干扰问题。 若| SS—SS|?12db，则有5级以上连续质差；| SS—SS|?16db，则有4级以上连续XyXy 质差；即是只要两个波连信号强度相差不大，而两者TA值超2个bit值。则肯定有方块状连续质差，不管信号有多强。 这种现象，路测人员经常碰到：如经过直放站覆盖的隧道、在选频直放站覆盖的大厦周 围、选频直放站覆盖的干道，较空旷处。 第 3 页 共 6 页 若SS?SS，即来自小区的信号SS为主，来自放站的信号SS为干扰，则从TA无法判XyXy 断，往往直接会误认为频率干扰或基站故障。直放站TA增大，上下行链路应一致，故STS统计上，Q、Q甚至TA掉话会增多；Q、Q切换比例较多。 DU，DU 宽带直放站，既放大C值，也放大I值；下行功控深度调节（如Lcompdl?30以上）时，C可下降，而I 不会下降，故C/I可能达不到要求。用图例来说明如下： Cell X 直放站覆盖区域Y 下行SS= A A B Amp MS MS 远测试点D，-70dbm 近测试点C，-40dbm 图3 如图3：假定小区Cell X，功控Lcompdl=40，SSdesdl=80，Qdesdl=10，Qcomp=40； 假若A点：测到Cell X的BCCHNO强度SS=-70dbm，Rxqual?0～1之间。引进直放站Amp，A 假设在近测试点C，空闲模式下Cell X的BCCHNO强度为-40dbm；在远测试点为-70dbm； 在C点：从A 直放站 B C 整个路径增益为-40dbm—（-70dbm）=30dbm 从A 直放站 B D 整个路径增益则为0db； ′在C点，I值=I+G=-102+30=-72dbm CA 在C点发起呼叫，功控启动后：可下调幅度（先考虑SS强度要素，质量一般为回调措施） ?C=（Lcompdc/100）×（SSSsdesdl）=0.4?[-40-(-80)]=16(dbm)。 C－ ””则C点功控起作用后，SS= SS－16=（-40）－16=-56（dbm）。则此时C/I= SS-I=-56CCCC－(-72)=16db。对应的Rxqual则为4级，即该点有4级质差。因质差回调 ?C=16dbm+（40-10）?40/100?4/10dbm=11dbm，C/I=21db，质差3级，故C点将测到3~4级质差，此时信号极强（-40dbm）。 同理可推出D点：BCCHNO为-70dbm，功控启作用后，C/I在-32~-28之间，质差值保持在0~1级。 或许我们会考虑关闭小区的下行功控，则该小区整体下行输出大幅度增大，对其同频小 区造成干扰的机会增多，很可能因小失大，或解决一小问题，造成另一更大问题。 连续数天观察，惠来东铺农场1小区下行质差掉话严重，如下表所示。 日期 CELL DROP % SUD S4 SD QD SU QU SB QB TA 3月11日 HF1DPC1 1.72 47 0 2 27 11 2 16 3 0 3月12日 HF1DPC1 1.61 45 0 3 28 10 8 12 2 0 3月13日 HF1DPC1 1.62 45 0 2 22 4 9 17 1 0 频率检查，十公里内无同邻频，发现小区有驻波比告警，处理后之后问题并未得到改善。MOTS查看各载波工作状况，无异常现象。查询直放站资料，发现有一移频直放站刚建设，且以东 铺农场1作为信源，于是关直放站并进行话务统计，结果正常。确定是直放站问题，直放站 维护人员到现场进行检查，发现为时延问题引起，进行信源整改，恢复正常，如下表。 日期 CELL DROP % SUD S4 SD QD SU QU SB QB TA 3月19日 HF1DPC1 0.56 17 0 2 1 2 5 12 0 0 第 4 页 共 6 页 宽带直放站，信源选择要保持单一性很难。信源选择不唯一性，会同时影响一至几个小 区。这个几个小区之间因为信号强度接近，同时有质差，则互相之间的切换会更加频繁。 从STS统计上，几个小区可能都有接通率低，掉话率高，Su、Qu、Q掉话多，Qu、Qdd 切换比例大，切换频度高，SQI值较低。 由于早期投资的直放站并不支持扩展频点，包含了部分城区建筑群密集，人口多，话务 高的区域。每个小区配置均较高，频率紧张，急需动用Egsm频点来缓解。却因为话务小区所带直放站不支持Egsm频点，而使Egsm频点难以用于这些场合。或者，按直放站资料，将 Egsm频点规划用于不带直放站的小区。实测过程中发现，部分直放站覆盖区域，由于直放 站信源选择的不唯一性或主次小区电平相差较小，加以直放站上下行质差引起的过多紧急切 换，切向带有Egsm频点的小区，而Egsm频点信号无法放大而出现掉话。 3月23日，JY3RJD2 SUD掉话明显增多。 CELL TCH SUD S4 SD QD SU QU SB QB TA JY3RJD2 1086 3 4 4 1 56 2 1 0 经查询该小区有五个P频点和一个E频点。由于附近一带直放站较多，且经了解最近一带有 作过直放站信源调整，结合掉话原因进行分析，初步判断为某不支持E频段直放站将该小区调整为信源引起，于是HALTED掉该小区的E频段进行观察，指标如下： CELL TCH SUD S4 SD QD SU QU SB QB TA JY3RJD2 106 2 3 1 1 22 1 1 0 后来通过将频点1017频点改为3号频点，问题就得到了解决。 直放站硬件问题，表现情况很多，有时从话务统计上可以直接看出来，比如突然掉话增 多，通话质量严重有问题甚至不能正常通话。 某用户反映在普宁烟草市场打电话断断续。到现场进行测试，发现主要覆盖小区为普宁 交通1，信号强度在-70dBm左右，干扰持续在Rxqual=3以上，通话质量较差，影响正常的 通话，且在室内弱信号区域质差更加严重。如下图4。 图4 图5 由于我们在室外测试占用普宁交通1时质量很好，而该处装有直放站，因而我们初步判 断为直放站问题模块问题引起。关闭后通话质量良好，质量全为一级，如上图5，后来厂家检查确认原因是功放模块损坏。 前面对直放站的常见问题以及问题的潜在机制进行了探讨。在此基础上，分析直放站相 第 5 页 共 6 页 关问题的解决思路稍显得简单明了。 控制对施主小区造成的静态背噪能达到-120dbm，则C/I?-107dbm-（-120dbm）=13db（其中-107dbm是基站灵敏度），直放站的影响能最小化。尽量考虑适当安装施主小区位置， 使其获得最大隔离度，这样即使上行增益不降低，自激难以形成对施主小区造成的底噪可最 小化。 属于覆盖室内、电梯、底层车库的直放站，若泄露机会不大，上下行增益相差不超过 5db；属于室外覆盖的直放站，上下行保证相差不超3db；若基站小区功率为47，可考虑降低为45以下。 我们应该注意到，不必强调直放站覆盖区域信号越强越好。我们介绍一种解决的有效方 法——引入“小功率，多天线”方式覆盖。即是：增加用户天线，确保上下行增益最小，而 覆盖区域各项指标能达标。这时，既能达到覆盖目的，又可以避免上下行增益相差过大。 1. 新站开通后，及时考虑邻近直放站能否拆除，是否要整改。 新站开通后，通过关闭直放站，做现场测试。若场强与质量均达标，考虑及时拆除直放 站或考虑局部使用。 新站开通于原直放站附近，一开通，新站几个小区一般上行干扰大。离直放站太近，则 直放站底噪到达小区时底噪太强。新站开通往往自发改变了直放站的信源小区；故上下行增 益要及时调整。 2. 话务特别高，建筑群密集，人口集中，因而基站各小区载波配载特别高的区域，最好更 换支持Egsm频率的直放站主机；可采用新老站点对调主机办法，减少不必要投资。但新站 点要订购支持Egsm频点主机。 3. 信源选择严格把关。确保主小区与邻小区电平相差6db以上，并保持稳定。 4. 在工程验收上，采取现场测试与STS各项统计指标观察相结合的办法，及时发现新开直 放站可能造成的负面影响，由厂家在未正常开通前及早采取消除。 直放站的使用，可以说是一面双刃剑，利弊皆有，关键看我们如何加以控制，严格使用。 以上是揭阳公司在网络优化工作过程中，对直放站相关问题的一些理论上认识与实际处理案 例分析。我们将继续以提高网络覆盖广度、深度与保障网络质量三目标并重的原则，对直放 站的使用与日常维护进行研究与探讨，也衷心地希望与省公司、各兄弟公司交流学习。 第 6 页 共 6 页