1、 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中常見直放站問題分析、實(shí)例與解決思路林燕波方凱武朱劍銘陳凱銳(中國移動(dòng)通信集團(tuán)廣東有限公司揭陽分公司揭陽522031摘要在GSM蜂窩網(wǎng)絡(luò)中,基站主要用作廣域覆蓋,而直放站用來作為覆蓋手段的補(bǔ)充,實(shí)現(xiàn)小范圍覆蓋。但是,直放站提升了GSM系統(tǒng)的底噪,增加系統(tǒng)干擾,影響了系統(tǒng)質(zhì)量。文章結(jié)合實(shí)際案例,對(duì)這類問題進(jìn)行分析與探討,并提出解決思路。關(guān)鍵詞直放站上下行不平衡網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化直放站系統(tǒng)的引進(jìn),能快速靈活地解決大部分覆蓋盲區(qū)或弱信號(hào)區(qū)域問題,且投資相對(duì)基站較小,因此作用很大。然而,由于技術(shù)工藝限制、工程實(shí)施質(zhì)量問題,或認(rèn)識(shí)上的誤區(qū),直放站也給網(wǎng)絡(luò)帶來了負(fù)面影響,直接影響無線網(wǎng)絡(luò)各項(xiàng)指標(biāo),成為網(wǎng)絡(luò)

2、優(yōu)化人員“頭痛”的問題之一。總結(jié)日常網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作中涉及直放站的問題,主要有:(1直放站上行底噪過高;(2直放站上下行不平衡;(3直放站造成下行質(zhì)差;(4直放站信源選擇不唯一性;(5部分直放站對(duì)Egsm頻率使用的限制;(6直放站硬件問題。本文分析直放站以上問題的機(jī)制原理,探討其在STS統(tǒng)計(jì)中的表現(xiàn),進(jìn)一步探討并提出解決問題的思路。1問題分析及實(shí)例1.1直放站上行底噪過高直放站自身具有的底噪、天線隔離度不夠引起自激或直放站硬件模塊老化損壞等原因,都有可能造成對(duì)施主小區(qū)甚至相鄰小區(qū)的上行干擾。在網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化分析中,可以直接從STS統(tǒng)計(jì)的ICM指標(biāo)中IB1IB5的數(shù)目分布分析。從STS統(tǒng)計(jì)分析:上行質(zhì)差掉

3、話(Qu、上行弱信號(hào)掉話(Su、突然掉話(Sud,數(shù)量增大。如IB2、IB3的數(shù)量多,意味著干擾電平在-106 -98dBm之間,按C/I-9dBm的要求,上行信號(hào)要確保Cup-95-87,對(duì)應(yīng)下行信號(hào)要在-89-81以上,該小區(qū)所有上行達(dá)不到-95dBm的通話(甚至-87dBm的通話可能因上行質(zhì)差而掉話(Qu;而上行信號(hào)小于-99dBm的通話,上行質(zhì)差更會(huì)明顯,故掉話則計(jì)入上行弱信號(hào)掉話(Su。因此該小區(qū)Qu掉話與Su掉話會(huì)較多。切換決定一般依據(jù)下行信號(hào)強(qiáng)度的相對(duì)大小。在鄰小區(qū)工作的手機(jī)不可能知道某小區(qū)受干擾。一旦嘗試切入,切換接入脈沖受干擾無法解碼,則造成切換的失敗。故受干擾嚴(yán)重的小區(qū),其

4、相鄰小區(qū)的切入成功率往往都很低,接通率也就不高。例大,切換頻度增大上行受恒干擾的小區(qū)A,大量通話C/I低,Rxqual (上行較高;只要Rxqualup4、5級(jí),鄰區(qū)電平滿足RxlevnRxlevs-BQoffset,則會(huì)啟動(dòng)質(zhì)差緊急切 換。有時(shí)候會(huì)出現(xiàn)循環(huán)切換的三角切換相象。舉例:關(guān)掉直放站前后,兩小區(qū)切換次數(shù)比例3/1,質(zhì)差切換10/1。SQI值與Rxqual、切換頻度、半速率、FER等相關(guān)。受干擾的小區(qū),Rxqual(較高質(zhì)差、FER相應(yīng)較高、切換頻度大,故SQI一般較低。實(shí)例:某日,火電廠微蜂窩1小區(qū)及2小區(qū)干擾突然變得比以前嚴(yán)重很多。如表1所示。由于該站的兩個(gè)小區(qū)共同接入一個(gè)干放進(jìn)行

5、放大,因而初步判斷為干放出問題。調(diào)整后這兩個(gè)小區(qū)上行干擾基本沒什么改善。將干放斷開,并直接將微蜂窩接到天饋線上,所有干擾級(jí)別全為1,因而確定是干放問題。更換一臺(tái)新的干放后,結(jié)果正常。1.2直放站上行底噪過高無線鏈路中,涉及到上行鏈路與下行鏈路。由于手機(jī)功率受限制,BTS的發(fā)射功率不能設(shè)置過高。否則,將有部分通話由于上行鏈路不能工作,而不能正常通話。在沒有引入直放站前,基站的上下行鏈路是上行已經(jīng)略為不足了(一般上下行相差2dB。而實(shí)際運(yùn)用中發(fā)現(xiàn),現(xiàn)網(wǎng)中的直放站基本上是下行增益大于上行增益,有時(shí)差值在1040dB之間。從STS統(tǒng)計(jì)各項(xiàng)指標(biāo)看,直放站上下行不平衡往往會(huì)造成:(1掉話率較高:掉話原因中

6、,Su較明顯,Qu其次,Sud也較多;(2切入成功率較低,接通率較低。區(qū)域內(nèi)如圖1所示,假設(shè)基站發(fā)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。一般來說無直放站時(shí),SSup=SSdown-6,即手機(jī)接收強(qiáng)度與基站接收強(qiáng)度相差6dB。(1在覆蓋區(qū)域室外點(diǎn)X1。假設(shè)SSdn=-80dBm,則SSup=SSdn-6-12=-98dBm。在點(diǎn)X1。雖然上表1 火電廠微蜂窩STS統(tǒng)計(jì)表下不平衡,但上行到基站接收電平仍有-98dBm,能正常通話。(2在覆蓋區(qū)域室內(nèi)點(diǎn)X2。關(guān)上門、洗手間等場(chǎng)合:假設(shè)SSdn=-90dBm。則SSup=-90-6-12=-108dBm,

7、已經(jīng)超過BTS靈感度極限。該通話將是單通,將記一次上行質(zhì)差掉話(Su或突然掉話(Sud。(3在覆蓋區(qū)域(或合同區(qū)域之外點(diǎn)Y。假設(shè)未裝直放站:該點(diǎn)接收cell2信號(hào):SSdn2=-95dBm、SSup=-95dBm-6=-101dBm,這時(shí)SSdn2=-95dBm、SSup=-101dBm。工作于cell2,能正常雙方通話。假設(shè)裝了直放站:直放站除增強(qiáng)合同區(qū)域X外,在泄露區(qū)域Y使cell1在點(diǎn)Y的場(chǎng)強(qiáng)達(dá)到SSdn1=-90dBm。則點(diǎn)Y應(yīng)工作在cell1(接入或切換到,此時(shí)SSup=SSdn-6-12=-108dBm,這時(shí)由于上行達(dá)不到靈感度的極限,仍無法正常通話。一般測(cè)試選樣點(diǎn)都在空曠地段。手

8、機(jī)拿在手里或放于儀器上,忽視了隱蔽弱信號(hào)區(qū)域的撥測(cè),忽略了實(shí)際通話中人體對(duì)信號(hào)的衰耗。實(shí)例:在對(duì)話務(wù)統(tǒng)計(jì)的分析中,發(fā)現(xiàn)松陽接通率較低,且掉話率較高,掉話原因主要集中在上行弱信號(hào)上,如表2所示。兩小區(qū)同時(shí)硬件故障的概率較低,因而懷疑為某一寬帶直放站的影響,檢查其增益及衰減,發(fā)現(xiàn)上行與下行信號(hào)增益相差20dB,重新調(diào)整,并到現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試,最后在確保覆蓋正常的情況下將上下行信號(hào)差距縮小至圖1 直放站信號(hào)覆蓋區(qū)域圖GdG uBTS A BCell1合同覆蓋區(qū)域X點(diǎn)X1點(diǎn)X2泄露區(qū)域YSSdm2=-95SSdm1=-90Cell2點(diǎn)Y 8dB,話務(wù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果改善,掉話率降低到2%左右。1.3直放站造成下行質(zhì)差

9、直放站造成質(zhì)差,特別是強(qiáng)信號(hào)質(zhì)差,有以下幾種情形。(1選頻直放站的個(gè)別選頻模塊輸出功率不足,沒有輸出或選錯(cuò)頻點(diǎn)導(dǎo)致下行質(zhì)差。當(dāng)選頻直放站的個(gè)別選頻模塊輸出功率不足、沒有輸出或選錯(cuò)頻點(diǎn)時(shí),即使在跳頻情形下,往往會(huì)造成下行質(zhì)差,一般實(shí)測(cè)都在47級(jí)以上。從STS統(tǒng)計(jì)分析,表現(xiàn)為Qu與Qd掉話較多,比例較大,但局限于與個(gè)別鄰區(qū)的切換。即非全局性,如果沒輸出或Cu 壞,則為全局性,這是極為重要的區(qū)分界線。(2直放站鏈路時(shí)延過大導(dǎo)致的下行質(zhì)差。某些直放站,特別是選頻機(jī),會(huì)使TA 值增大數(shù)倍,這可能是器材問題或工作制式上的問題;而TA值加大后為何出現(xiàn)下行質(zhì)差(強(qiáng)、弱信號(hào)均有可能,以下做出解釋。圖2 直放站覆

10、蓋造成TA 不同圖如圖2所示。Y 為直放站,小區(qū)X信號(hào)直接到達(dá)區(qū)域Z 時(shí),假定TAX =2,強(qiáng)度為SSX;小區(qū)X 經(jīng)直放站Y到達(dá)Z時(shí),由于直放站自身使TA加大,假定TAY =4,強(qiáng)度為SSY ;兩個(gè)信號(hào)經(jīng)不同路徑,產(chǎn)生多徑疊加,MS 接收的信號(hào)為:SSX +SSY ;若TAX TAY ,則視為多徑疊加。若TAX TAY ,如TAY =4,TAX =2,則兩個(gè)波速相差2bit,手機(jī)解碼時(shí),兩個(gè)信號(hào)可能直接作同頻干擾問題。若|SSX SSY |12dB,則有5級(jí)以上連續(xù)質(zhì)差;|SSX SSY |16dB,則有4級(jí)以上連續(xù)質(zhì)差;即是只要兩個(gè)波連信號(hào)強(qiáng)度相差不大,而兩者TA 值超2個(gè)比特值。則肯定有方

11、塊狀連續(xù)質(zhì)差,不管信號(hào)有多強(qiáng)。這種現(xiàn)象,路測(cè)人員經(jīng)常碰到如經(jīng)過直放站覆蓋的隧道、在選頻直放站覆蓋的大廈周圍、選頻直放站覆蓋的干道,較空曠處。若SSX SSY ,即來自小區(qū)的信號(hào)SSX 為主,來自直放站的信號(hào)SSY 為干擾,則從TA 無法判斷,往往直接會(huì)誤認(rèn)為頻率干擾或基站故障。直放站TA 增大,上下行鏈路應(yīng)一致,故STS統(tǒng)計(jì)上,Qd、Qu,甚至TA 掉話會(huì)增多;Qd、Qu 切換比例較多。(3直放站與基站下行功控不協(xié)調(diào)、不兼容,造成強(qiáng)信號(hào)下連續(xù)強(qiáng)質(zhì)差。寬帶直放站,既放大C值,也放大I值;下行功控深度調(diào)節(jié)(如Lcompdl30以上時(shí),C 可下降,而I不會(huì)下降,故C /I 可能達(dá)不到要求。圖3 直放

12、站與基站下行功控不協(xié)調(diào)如圖3所示:假定小區(qū)C e l l X ,功控設(shè)置Lcompdl =40,SSdesdl =80,Qdesdl =10,Qcomp =40;假若A 點(diǎn):測(cè)到CellX 的BCCHNO 強(qiáng)度SSA =-70dbm,Rxqual 01之間(起始0級(jí),不功控;功控后,1級(jí)功控使C下降4dBm。引進(jìn)直放站系統(tǒng)Amp 以覆蓋區(qū)域Y 后,假設(shè)在近測(cè)試點(diǎn)C,空閑模式下Cell表2 松陽STS 統(tǒng)計(jì)表CellXABAmp下行SSA =直放站覆蓋區(qū)域Y MS遠(yuǎn)測(cè)試點(diǎn)D,-70dBmMS遠(yuǎn)測(cè)試點(diǎn)C,-40dBm小區(qū)Y小區(qū)XAmpMS X 的BCCHNO強(qiáng)度為-40dBm;在遠(yuǎn)測(cè)試點(diǎn)為-70d

13、Bm;在C 點(diǎn):從A 直放站B C 整個(gè)路徑增益為-40dbm -(-70dBm=30dBm從A 直放站B D 整個(gè)路徑增益則為0dB;在C 點(diǎn),I C =I A +G =-102+30=-72dBm 在C點(diǎn)發(fā)起呼叫,功控啟動(dòng)后:可下調(diào)幅度(先考慮SS 強(qiáng)度要素,質(zhì)量一般為回調(diào)措施。C =(Lcompdc /100×(SS C -Ssdesdl =0.4×-40-(-80=16(dBm。則C點(diǎn)功控起作用后,SS C =SS C -16=(-40-16=-56(dBm。則此時(shí)C /I =SS C -IC =-56-(-72=16dB。對(duì)應(yīng)的Rxqual 則為4級(jí),即該點(diǎn)有4級(jí)

14、質(zhì)差。因質(zhì)差因調(diào)C =16dBm+(40-10×40/100×4/10dBm =11dbm,C /I =21dB,質(zhì)差3級(jí),故C 點(diǎn)將測(cè)到34級(jí)質(zhì)差,此時(shí)信號(hào)極強(qiáng)(-40dBm,BCCHNO 強(qiáng)度。同理可推出D 點(diǎn):BCCHNO 為-70dBm,功控起作用后,C /I 在-32-28之間,質(zhì)差值保持在01級(jí)。或許我們會(huì)考慮關(guān)閉小區(qū)的下行功控,則該小區(qū)整體下行輸出大幅度增大,對(duì)其同頻小區(qū)造成干擾的機(jī)會(huì)增多,很可能因小失大,或解決一小問題,造成另一更大問題。實(shí)例:連續(xù)數(shù)天觀察,東鋪農(nóng)場(chǎng)1小區(qū)下行質(zhì)差掉話嚴(yán)重,如表3所示。頻率檢查,10km 內(nèi)無同鄰頻,發(fā)現(xiàn)小區(qū)有駐波比告警,處理

15、后問題并未得到改善。MOTS 查看各載波工作狀況,無異常現(xiàn)象。查詢直放站資料,發(fā)現(xiàn)有一移頻直放站剛建設(shè),且以東鋪農(nóng)場(chǎng)1作為信源,于是關(guān)直放站并進(jìn)行話務(wù)統(tǒng)計(jì),結(jié)果正常。確定是直放站問題,直放站維護(hù)人員到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行檢查,發(fā)現(xiàn)為時(shí)延問題引起,進(jìn)行信源整改,恢復(fù)正常,如表4所示。1.4直放站信源選擇不唯一性寬帶直放站,信源選擇要保持單一性很難。信源選擇不唯一性,會(huì)同時(shí)影響一至幾個(gè)小區(qū)。這幾個(gè)小區(qū)之間因?yàn)樾盘?hào)強(qiáng)度接近,同時(shí)有質(zhì)差,則互相之間的切換會(huì)更加頻繁。從STS統(tǒng)計(jì)上,幾個(gè)小區(qū)可能都有接通率低,掉話率高,Su、Qu、Qd 掉話多,Qu、Qd 切換比例大,切換頻度高,SQI 值較低。1.5部分直放站對(duì)E

16、gsm 頻率使用的限制由于早期投資的直放站并不支持?jǐn)U展頻點(diǎn),包含了部分城區(qū)建筑群密集,人口多,話務(wù)高的區(qū)域。每個(gè)小區(qū)配置均較高,頻率緊張,急需動(dòng)用Egsm頻點(diǎn)來緩解。卻因?yàn)樵拕?wù)小區(qū)所帶直放站不支持Egsm 頻點(diǎn),而使Egsm 頻點(diǎn)難以用于這些場(chǎng)合。或者按直放站資料,將Egsm 頻點(diǎn)規(guī)劃用于不帶直放站的小區(qū)。實(shí)測(cè)過程中發(fā)現(xiàn),部分直放站覆蓋區(qū)域,由于直放站信源選擇的不唯一性或主次小區(qū)電平相差較小,加以直放站上下行質(zhì)差引起的過多緊急切換,切向帶有Egsm 頻點(diǎn)的小區(qū),而Egsm 頻點(diǎn)信號(hào)無法放大而出現(xiàn)掉話。實(shí)例:某日,JY3RJD2SUD掉話明顯增多。如表5所示。經(jīng)查詢?cè)撔^(qū)有5個(gè)P 頻點(diǎn)和1個(gè)E

17、頻點(diǎn)。由于附近一帶直放站較多,且經(jīng)了解最近一帶已做過直放站信源調(diào)整,結(jié)合掉話原因進(jìn)行分析,初步判斷為某不支持E頻段直放站將該小區(qū)調(diào)整為信源引起,于是HALTED表3 東鋪農(nóng)場(chǎng)STS 統(tǒng)計(jì)表1 表4 東鋪農(nóng)場(chǎng)STS 統(tǒng)計(jì)表2 掉該小區(qū)的E 頻段進(jìn)行觀察,指標(biāo)如表6所示。后來通過將頻點(diǎn)1017頻點(diǎn)改為3號(hào)頻點(diǎn),問題就得到了解決。1.6直放站硬件問題直放站硬件問題,表現(xiàn)情況很多,有時(shí)從話務(wù)統(tǒng)計(jì)上可以直接看出來,比如突然掉話增多,通話質(zhì)量嚴(yán)重有問題甚至不能正常通話。實(shí)例:某用戶反映在煙草市場(chǎng)打電話斷斷續(xù)。到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行測(cè)試,發(fā)現(xiàn)主要覆蓋小區(qū)為交通1,信號(hào)強(qiáng)度在-70dBm 左右,干擾持續(xù)在Rxqual =

18、3以上,通話質(zhì)量較差,影響正常的通話,且在室內(nèi)弱信號(hào)區(qū)域質(zhì)差更加嚴(yán)重。如圖4所示。由于我們?cè)谑彝鉁y(cè)試占用交通1時(shí)質(zhì)量很好,而該處裝有直放站,因而我們初步判斷為直放站問題模塊問題引起。關(guān)閉后通話質(zhì)量良好,質(zhì)量全為一級(jí),如圖5所示,后來廠家檢查確認(rèn)原因是功放模塊損壞。表5 JY3RJD2 STS 統(tǒng)計(jì)表1表6 JY3RJD2 STS 統(tǒng)計(jì)表22問題的解決思路前面對(duì)直放站的常見問題以及問題的潛在機(jī)制進(jìn)行了探討。在此基礎(chǔ)上,分析直放站相關(guān)問題的解決思路稍顯得簡單明了。(1確保底噪對(duì)施主小區(qū)造成的背景噪聲(干擾能低于-120dBm 的要求。控制對(duì)施主小區(qū)造成的靜態(tài)背噪能達(dá)到-120dBm,則C /I -

19、107dBm-(-120dBm=13dB (其中-107dBm是基站靈敏度,直放站的影響能最小化。盡量考慮適當(dāng)安裝施主小區(qū)位置,使其獲得最大隔離度,這樣即使上行增益不降低,自激難以形成對(duì)施主小區(qū)造成的底噪可最小化。(2確保上下行鏈路的基本保衡。屬于覆蓋室內(nèi)、電梯、底層車庫的直放站,若泄露機(jī)會(huì)不大,上下行增益相差不超過5dB ;屬于室外覆蓋的直放站,上下行保證相差不超3dB ;若基站小區(qū)功率為47,可考慮降低為圖4 煙草市場(chǎng)測(cè)試圖1網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化專題 2006.12 電信工程技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化 圖 5 煙草市場(chǎng)測(cè)試圖 2 45 以下. 我們應(yīng)該注意到, 不必強(qiáng)調(diào)直放站覆蓋區(qū)域信號(hào)越 強(qiáng)越好. 我們介紹

20、一種解決的有效方法引入 "小功 率,多天線"方式覆蓋.即是增加用戶天線,確保上下 行增益最小, 而覆蓋區(qū)域各項(xiàng)指標(biāo)能達(dá)標(biāo). 這時(shí), 既能 達(dá)到覆蓋目的,又可以避免上下行增益相差過大. 的信源小區(qū).故上下行增益要及時(shí)調(diào)整; (2話務(wù)特別高,建筑群密集,人口集中,因而基 站各小區(qū)載波配載特別高的區(qū)域,最好更換支持 Egsm 頻率的直放站主機(jī). 可采用新老站點(diǎn)對(duì)調(diào)主機(jī)辦法, 減 少不必要投資.但新站點(diǎn)要訂購支持 Egsm 頻點(diǎn)主機(jī); (3 信源選擇嚴(yán)格把關(guān). 確保主小區(qū)與鄰小區(qū)電平 相差 6dB 以上,并保持穩(wěn)定; 3 直放站工程建議 (1新站開通后,及時(shí)考慮鄰近直放站能否拆除, 是否要整改. 新站開通后, 通過關(guān)閉直放站, 做現(xiàn)場(chǎng)測(cè) 試. 若場(chǎng)強(qiáng)與質(zhì)量均達(dá)標(biāo), 考慮及時(shí)拆除直放站或考慮 局部使用. 新站開通于原直放站附近, 一開通, 新站幾 個(gè)小區(qū)一般上行干擾大. 離直放站太近, 則直放站底噪 到達(dá)小區(qū)時(shí)底噪太強(qiáng). 新站開通往往自發(fā)改變了直放站 (4 在工程驗(yàn)收上, 采取現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試與STS各項(xiàng)統(tǒng)計(jì) 指標(biāo)觀察相結(jié)合的辦法, 及時(shí)發(fā)現(xiàn)新開直放站可能造成 的負(fù)面影響,由廠家在未正常開通前