目录
1.FFAX-W功能与原理简介.1
2.FFAX-W专项优化的前期准备.5
3.FFAX-W专项优化的实施.6
3.1FFAX-W核查故障严重小区.6
3.2驻波比核查.7
3.3干扰小区.8
3.4MRTxPower上行覆盖差小区.8
4.FFAX-W专项优化的故障核查和处理流程.9
4.1驻波仪.9
4.2互调仪.9
5.案例.14
1.FFAX-W功能与原理简介
天馈系统在整个网络中具有举足轻重的地位,所有网络信号的发射和接收都是通过天馈系统来完成,在网基站天馈系统故障会严重影响网络质量和客户感知。天馈系统故障无相关告警,容易被忽视,如何快速定位基站天馈故障是当前面临的难题。
FFAX-W(FindFaultyAntennaforWCDMA)是某厂家NodeB和OSS上一个可选的feature,测量接收端不同天线支路的SIR值并计算SIR差值,通过差值大小判断天馈问题(绝对值超过3dB有问题),如下所示:
FFAX-W测量值可以通过一些预定的报告模板进行分析。可通过呈现2个接收支路SIR值差异和采样点数分布关系提供如下4种理论错误提示:
A:Swappedfeeders
B:AntennaDiagramMismatch
C:LossesinRFpaths
D:MissingRXFeeder
正常天馈:SIR差值采样集中在0附近,且成对称分布,0值占比较高;
A:Swappedfeeders线路接反(用户分布均匀):主分集接反导致接受性能下降;线路接反又分为几种场景:
场景一:两分集接反。这种场景由于主集没有反,覆盖正常,DT是测不出来的。但是由于主分集方向角不同,会导致严重的上下行不平衡,接受性能下降。这种情形下如果用户分布均匀,采样点分布基本对称;如果用户分布不均匀,两集采样点就会呈现极大差异。
两主集接反。这种场景由于主集接反,覆盖也是反的,DT能够测出来。但是由于主分集方向角不同,同样会导致严重的上下行不平衡,接受性能下降。如下图:
如下图(我们暂定A端口为主集):
两主集接反。这种场景由于主集接反,覆盖也是反的,DT能够测出来。但是由于主分集方向角不同,同样会导致严重的上下行不平衡,接受性能下降。如下图:
场景三:扇区1的分集和扇区2的主集接反。这种场景下由于两个主集的方向角是相同的,所以两个扇区的覆盖几乎完全一致;同时两个分集正对着的方向将会出现弱覆盖。
B:AntennaDiagramMismatch天线某一集损耗过大:SIR差值采样分布不再对称;
C:LossesinRFpaths天馈接反且某一集损耗过大:(集合2和3的问题);
D:MissingRXFeeder天线某一集信号丢失:SIR差值采样偏向某一轴,不再有0值采样;
对应的五种情况下,采样点的分布情况图:
2.FFAX-W专项优化的前期准备
FFAX-W(FindFaultyAntennaforWCDMA)是某厂家NodeB和OSS上一个可选的feature
2.1首先要划定FFAX优化范围,确定要进行FFAX-W专项优化的地区及基站列表。
2.2对选定的基站在NodeB和OSS上加载FFAX-Wfeature。
2.3创建检查上行干扰UL_RSSI的BO模板,制定驻波比核查脚本,并在OSS后台创建MR任务。FFAX任务,进行FFAX核查,搜集数据,定位出故障小区。
3.FFAX-W专项优化的实施
3.1FFAX-W核查故障严重小区
在网管通过FFAX-Wfeature对全网三方测试范围内的所有宏站进行核查,定位馈线问题站点。
当两根接受天线的绝对SIR值3dB并且数据采集采样点数的小区定义为问题站点。对故障小区按故障类型进行分类并根据故障的严重程度进行优先级排序。如下图
3.2驻波比核查
基站设备和天馈系统的关系如下图所示,标准天馈系统的阻抗是定值,当负载阻抗是标准值时,基站发出的功率可以全部通过天馈系统发射出去。实际的天馈组件由于天线个体差异、接头制作不规范、连接松动、进水、有金属屑、腐蚀、内导体和外导体划伤、弯折半径过小等问题会导致阻抗不再是严格的标准值。基站发射的功率经过阻抗不是标准值的天馈后会有一部分功率反射回来,反射回来的功率和发射出去的功率叠加后就产生了“驻波”,反射功率和发射功率的比值就是“驻波比”,驻波比的英文缩写是VSWR或SWR。
参考FFAX性能,在后台制定相应的驻波比核查脚本及现场用驻波仪定位找出驻波比问题点,当驻波比高于某一门限时,则定义为驻波比差小区,对这些站优先级处理,并对已确认问题进行处理;
对于驻波比较高的小区的处理方法如下:
使用sitemaster进行测试,进行距离定位和频率定位,先距离定位,检查避雷器,跳线接头,尤其是塔顶1/2/跳线接口处,有进水松动等可能,频率定位,看是带外还是带内,如果带外,那就重新查找故障定位;还有换合路器分路器试试,元器件出问题也会导致驻波比较高。
如果都检查过了还没找出来,再检查一下馈线,看有没有刮痕或者扭曲等情况
3.3干扰小区
针对小区级指标干扰RSSI/RTWP大于-95dBm的小区,定义为高干扰小区。
综合FFAX-W核查结果,驻波比及干扰,使馈线定位更加精确,从而提高工作效率。
针对该类问题小区,导致干扰的可能原因有外部干扰、主设备故障、天馈系统故障等。
处理方法如下:
通过网关查看载频级指标定位干扰载频,其次上站检查天馈系统连接是否正确、馈线是否存在破损、接头是否存在松动等,然后相应换件或者整改,确认为外部干扰的,需定位干扰源并协调解决。
3.4MRTxPower上行覆盖差小区
针对小区级指标做MR统计,定位上下行覆盖不平衡小区(即RSCP≥-85dBmTx_Power≤-15dBm的采样点数/RSCP≥-85dBm采样点数×%,比例低于85%定位差小区);结合FFAX-W核查结果,进一步定位天馈故障小区并进行上站排查。
4.FFAX-W专项优化的故障核查和处理流程
带仪表上站检查
4.1驻波仪
驻波比测试需要使用功率计或sitemaster等专业仪表,测试时注意要先用校准件校准仪表,一般要求整条通路驻波比低于1.5(能量损耗4%)即可。
4.2互调仪
互调原理:
在一个射频导体中同时存在两个或两个以上RF信号,就会产生互调。当器件中存在一个以上的频率时,任何无源器件都会产生无源互调产物。由于不同材料的连接处都具有非线性,信号会在结点混合产生互调。当互调产物(如IM3=2*F1-F2)落在基站的接收频段内,淹没了有用信号从而影响了接收机对有用信号的解调,就会造成干扰影响系统的性能。
互调分量
一般影响系统的互调干扰是3、5、7阶互调分量,计算方法如表1(仅描述两个信号产生互调):
互调产物计算
互调产物落入接收带,并导致上行底噪抬升就是“互调干扰”,如下图所示。
互调产物落在接收带内造成互调干扰
互调可以分为有源互调和无源互调,低噪放和载频接收机产生的互调均为有源互调。接头、馈线、天线和双工器等天馈组件都是无源器件。在多个载波的大功率信号输入条件下,这些器件会由于其非线性是簇胡互调产物。在这些器件出厂时,其互调指标是达到入网标准的,但随着其长期的应用及外界环境的影响,导致其互调性能不断恶化,最终形成对网络性能产生影响的互调干扰。这类互调干扰一般由以下原因引起:
1.射频通道中不良的机械结点
2.射频器件的材料具有磁滞现象(如不锈钢)
3.射频通道中的表面或接触面受到污染。例如,焊料(会吸附其他污染物)和加工过程中的金属微粒。
在一个完整的基站中,大功率放大器和接收机滤波器之间的任何无源器件都会产生严重的无源互调信号。铁塔(“生锈螺钉噪声”)或发射天线的直射波周围的金属物质也会产生无源互调信号
以下是基站系统的天馈结构图。该系统中的任意部分均可产生互调干扰。
当出现天馈互调干扰时,工程师上站后,可以通过扫频仪连接在天馈单元的RX口,发现无源互调信号。一般无源互调分为下图两种:离散状和连续状互调,后一种连续状互调在现网最为普遍。
在天馈系统中,经常引起互调干扰的器件包含跳线、馈线、合分路单元(天馈模块)、天线、直放站、室分系统的各个支路节点等。以下是对这些互调干扰的说明。
天线互调
由于天线长期使用,防水胶带,胶泥松动以及接头氧化等原因造成天线抑制互调产物能力下降。无源互调,是天线的一项重要指标,比较难于控制,厂家的设计缺陷,工艺缺陷,检测手段不完善,也会导致某款天线或者某批次天线,存在无源互调问题。
天馈模块互调
年GSM大量使用空腔DFCU后,各地均发现空腔存在无源互调干扰,部分地区数量较大。对网上返回的DFCU进行了互调测试,轻轻摇动跳线和空腔DIN头时,互调现象剧烈变化;用螺丝刀将DIN头的四颗螺钉松动后重新上紧,部分模块互调明显改善。经过分析,DFCU内部互调良好,更换DIN头后,DFCU互调良好,定位为DIN头存在问题。
DIN头互调差产生原因有以下三种:DIN头本身问题;生产装配工艺问题;现场安装使用问题,但是主要还是DIN头本身互调性能差。由于某家供应商提供DIN头互调指标差,07年4,5月份曾对此进行一次工艺整改。目前发现存在互调的空腔都是07年4~6月份生产的,此后生产的空腔还未发现空腔互调问题。
天馈接头互调
整个基站系统,去掉基站和天线外,其余部件产生的互调问题均归属于这里提到的天馈系统互调。主要包括基站顶的跳线(下跳线),馈线,连接天线的跳线(上跳线),避雷器,滤波器,BiasTee等,这些部件连接处的接头也是互调干扰最容易出现的地方。如下图5是各种类型天馈器件损坏的示例。
天馈原因导致互调示例直放站产生互调
直放站产生互调主要由两个原因产生:直放站耦合器互调,直放站近端设备产生互调。
对于光纤直放站,在基站系统中需要增益耦合器,而由于耦合器接头问题等,都会产生无源互调。这部分和无源互调是同样的原理,仅仅因为产生位置而单独归类。
室分拉远系统中,合分路单元、天馈通道都会产生大量的互调,但是无法通过常规检测手段分析。
5.案例
1通过FFAX分析,*基站1扇区存在问题,原因值为AntennaDiagramMismatch,怀疑天馈某支路出现损耗;
2现场测得驻波比1.37,三阶互调落入上行接收频带的最大值达到-63.5dBm,需根据互调排查流程逐级排查;
3现场排查,发射通路存在问题,馈线与避雷器间接头制作不合格,且并未拧紧。馈线接头重做并加固后,三阶互调指标恢复正常,已高于-90dBm。