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,给出实际案例分析。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。
总结
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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
表
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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-
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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
合同
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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
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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。
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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
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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
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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。
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