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诺西系统天馈故障处理的一些方法

提交人：

祁全

专业：

GSM网络优化

时间：

2012年10月6日

摘要

近年来，随着用户数和业务的快速增长，移动网络的规模不断扩大，越来越多的基站投入运行，天馈系统作为移动通信网络中负责空中无线信号收发的关键器件，是移动通信网络的末梢设备，也是距离客户（手机终端）最近的设备，天馈系统性能的优劣直接影响着客户的感知；天馈系统优化是做好无线网络优化的基本条件，也是无线网络优化最为基础最为重要的工作之一。

为了加强天馈系统优化力度，从根本上打好网络基础，中国移动集团公司也在全国范围内开展了“天线工兵行动”，旨在集中高效的分析和解决现网中长期存在的天馈系统问题，同时总结一套切实可行的技术方案，为日常的天馈系统运维提供参考和支持。

但另一方面，天馈系统作为室外设备，又存在着数量多、分布广、所处环境复杂、极易受到恶劣天气影响等特点。

传统的天馈优化方法是被动看护式优化，往往等到天馈出现问题产生投诉时才去优化，而且投入成本高，优化精度差，优化效果难以保证，同事也会造成网络中断，影响客户感知。

以上缺点在很大程度上限制了无线网络所能达到的最优性能，严重地影响了客户的感知。

我们根据诺基亚西门子网络系统的特性，凭借广泛的规划优化经验积累和丰富的技术资源，以及与国内外众多运营商合作实践，建立并量身定做了一套根据OSS以及其他辅助方式针对天馈系统智能巡检的解决方案，该方案分为下行路径损耗异常排查模块；高RSSI差异故障排查模块；三/五阶互调干扰排查模块；KPI数据挖掘模块；告警以及KPI指标关联模块；天馈覆盖错误模块共六个功能模块。

关键词：

天馈检查，三阶互调，统计挖掘

摘要2

目录3

1.前言4

2.天馈故障排查方法5

2.1下行路损异常排查5

2.2高RSSI差异故障排查6

2.3三/五阶互调干扰排查6

2.4告警以及KPI指标关联排查7

2.5天馈覆盖错误8

3.天馈故障案例9

3.1下行路损故障9

3.2高RSSI差异故障11

3.3KPI数据挖掘模块；13

3.4告警以及KPI指标关联模块16

3.5天馈覆盖错误模块；19

4.结论22

参考文献23

1.前言

近年来，随着用户数和业务的快速增长，移动网络的规模不断扩大，越来越多的基站投入运行，天馈系统作为移动通信网络中负责空中无线信号收发的关键器件，既是移动通信网络的末梢设备，也是距离客户（手机终端）最近的设备，天馈系统性能的优劣直接影响着客户的感知，天馈系统优化是做好无线网络优化的基本条件，也是无线网络优化最为基础最为重要的工作之一。

为了加强天馈系统优化力度，从根本上打好网络基础，中国移动集团公司今年在全国范围内开展了“天线工兵行动”，旨在集中高效的分析和解决现网中长期存在的天馈系统问题，同时总结一套切实可行的技术方案，为日常的天馈系统运维提供参考和支持。

那么在诺西系统中如何排查天馈线路的故障，我们也总结出了几种方法，下面将为大家详细讲解。

2.天馈故障排查方法

天馈线系统是无线通信的重要组成部分，目前移动天馈线系统主要存在三类问题：

1.由于经受外在恶劣环境造成天馈性能下降；

2.集采后的天馈线由于制造商的成本压力造成天馈线指标，性能稳定性存在的隐患，故障率上升；

3.对天馈系统优化的被动化，缺乏主动检测排查故障的工具和手段。

对于以上的三类问题，诺西提出了一个综合解决方案，可以改变被动排查局面，转为主动的监控、搜索、定位老化天线和馈线设备。

更可以在网络出现故障之前排除故障设备所带来的隐患，提高网络质量。

诺西的天馈线综合整治解决方案在功能上可以分为几个模块：

1.下行路径损耗异常排查模块；

2.高RSSI差异故障排查模块；

3.三/五阶互调干扰排查模块；

4.KPI数据挖掘模块；

5.告警以及KPI指标关联模块；

6.天馈覆盖错误模块；

下面将对每个模块的功能进行详细的描述。

2.1下行路损异常排查

2.1.1下行路损异常排查理论

在正常的小区中，小区内各载波的下行路径损耗应该是一样的。

如果某个小区的某些载波的下行路损与同小区的其他载波下行路损的差异达到一定程度，可以认为局部的天馈线路存在问题。

2.1.2下行路损计算公式

下行路径损耗的计算公式如下：

下行路径损耗=基站发射功率-（功率控制）-手机接收电平

从以上的公式中可以看到，如果小区是开启了基带跳频的话，手机接收电平是参与跳频的载频组合的平均接收电平，但其结果会记录在起跳载频上，会带来误差，因此这种判断方式对基带跳频的小区不适用，但对射频跳频的小区适用。

载频级路损计算公式如下：

BS_POWER_TRX-STR_DL_TRX=PATHLOSS_DL_TRX

小区级路损计算公式如下：

BS_POWER_CELL-STR_DL_CELL=PATHLOSS_DL_CELL

那么载频级别和小区级别差异过大的计算方法如下：

ABS（PATHLOSS_DL_TRX-PATHLOSS_DL_CELL）>=6（路损差异门限）

这里我们把小区局部载波和小区差异的门限设置为6db，这个门限也是经过长期实验得出来的经验值，如果小区内的局部载波的下行路损大于这个门限值，可能的问题有：

●载波单元可能有问题，体现在此载波的下行路损大。

●载波到合路器的钢跳线有问题，如接触不好等，体现在此载波的下行路损大。

●合路器的某个端口可能有问题，可以对载波互换端口来判断问题。

●7/8馈线有问题，体现在连接到这边的馈线发射的载波都有下行路损大的问题。

●上行也一样可以计算路损，但有两路接收，不好判断问题，因此上行主要依赖高RSSI差异来判断。

2.2高RSSI差异故障排查

这个功能模块主要通过去的基站的7607和7604告警来筛选问题小区。

7607告警是指某个载频的主分集接收的两路信号电平差异达10dB以上，出现这种故障应该是某个载频单元的相关的通路如跳线或合路器端口出问题等等。

7604告警主要是指小区内所有载频单元的主分集接收的两路信号电平差异达10dB以上，一般是小区内载波单元共同的馈线或合路器损坏等等，极端情况下如其中一根馈线被人砍断。

2.3三/五阶互调干扰排查

Ø2.3.1互调产生的原理：

互调干扰是由于通信系统的非线性因素而产生的。

天馈系统尽管是属于无源器件。

但是由于天馈系统中可能存在机械接触不良、射频通道中包含的磁性导体、射频传导面的污染等等因素，也会导致天馈系统产生无源互调干扰。

由于互调干扰的特性，互调产物的大小相对载波功率来说是很小的，一般在几十到一百多dB。

因此常见的GSM的的互调干扰，都是由基站端的下行发射载波的互调产物频率正好是落在本小区的GSM的上行频率上面，从而对本小区上行照成干扰而产生的，被干扰的那个频率我们通常就称做击中频率。

Ø产生现实的互调干扰，必须具备以下几个条件：

●小区频率必须存在互调组，且存在互调组的载频必须连接于同一根天馈馈线（同一个小区的互调组的频率分别接在不同的天馈馈线上面是不会产生严重的互调干扰的）。

●天线的互调指标严重不合格。

依照天馈的绝对值互调标准，在43dBm输入的条件下，互调产物的大小不应超过-110dBm。

也就是说，只要是天馈互调指标合格，即便是小区内存在互调组，且互调组的载频都是接在同一根天馈馈线上，互调产物的功率幅度也会是低于-110dBm。

不会对击中频率产生严重干扰。

●产生互调的两个频率的输入功率必须足够大。

互调产物的一般有着以下特性，输入每减少1dBm。

互调产物大小减少3dB。

因此即便是在满足前两个条件的情况下，如果小区内的载频下行功控的原因导致载频的下行发射功率下降的很低，互调出的产物可能也会是很小的，未必会对击中频率产生严重干扰。

Ø所以，根据以上定义，我们可以将互调故障筛选定义为：

●条件一：

小区存在三阶或五阶互调组；

●条件二：

（击中频率的TRX级0~5级质量占比）-（小区级0~5级质量占比）>10%；

●条件三：

被击中频率的（上行干扰等级_TRX）-所在小区的（上行干扰等级_CELL）>0.32.4KPI数据挖掘模块；

其中，条件二和条件三的门限可以根据我们的需求进行调整，上面的定义值是我们经过实践制定的经验值。

2.4告警以及KPI指标关联排查

同样，我们也可以根据告警和KPI关联分析来排查天馈故障。

这种排查方法实际上既可以从告警去检查网元的统计指标，也可以从统计指标去检查网元存在的告警，这实际体现的是分析操作上的两种逻辑。

通过告警去检查统计可以方便的发现某类告警对指标的影响和统计变化特征，主要给维护部门使用；而通过统计去检查告警是用于分析指标异常的时候判断设备是否有相关问题，主要可以由网优人员使用。

我们可以设计一个网元的统计告警汇总表的方法来进行关联分析，这样即可得到现网的当前告警、历史告警和告警汇总，也可以查看告警小区的统计指标。

2.5天馈覆盖错误

在现网中，经常会出现天线错接等故障，由于这种故障在统计和告警分析中很难发现（特别是城区等覆盖密集区域），我们就可以借助一下地理信息和收集收集MR的方法来进行分析。

通过导入现网数据和MR信息进行对比之后，实际覆盖方向和小区信息中方位角偏差过大，就可能是天线接反，也可能是基站经纬度错误，也可能是方位角信息错误，我们可以通过定义的邻区是否与实际覆盖相符来判断。

如果相符就可能是天线方位错误，但是现网配置中将错就错进行了优化。

如果不符就会出现类似邻区漏配的现象。

3.天馈故障案例

在实际应用中，我们使用了各种天馈故障排查的方案，在湖北孝感，襄阳等地进行了试点应用，实际应用效果不错。

下面我们就对这些功能使用的案例进行演示。

3.1下行路损故障

3.1.1故障筛选

我们将筛选条件定义为：

●上行路损>=95dBmOR

●下行路损>=90dBmAND

●TCH分配数>100次/hour

采样周期：

3~5天，包含早晚忙时6个时段，筛选出的小区为“襄阳龙王基站”，该基站检测结果为RSSI高，下行路损差异过大。

3.1.2实际处理

实际上站测试结果如下：

站名

CID

主集驻波比

分集驻波比

主集三阶互调值

分集三阶互调值

襄州龙王

21112

1.05/47.2

1.04/46.9

-84.0

-76.8

我们可以发现驻波比合格，但是三阶互调存在问题，如下图：

主集驻波比

分集驻波比

主集三阶互调值

分集三阶互调值

经过上述测试发现，由于第二小区A路B路1/2室内跳线与室内馈线连接松动，并且跳线头制作不规范，导致第二小区有RSSI告警，现场已经对室内1/2跳线头处理，基站故障恢复。

基站跳线头紧挨走线架，没有做避雷措施，二小区1/2跳线头有击黑痕迹。

对馈线接头与走线架接触的地方，现场已经用纸板隔开，如下图：

故障器件照片

整改后照片

整改后测试结果如图：

整改前互调值

整改后互调值

该故障恢复。

3.2高RSSI差异故障

3.2.1故障筛选

我们根据告警，发现龙王恨（CI：

42922）2小区产生大量7604告警。

3.2.2实际处理

我们上站发现该小区测试数据如下：

站名

CID

主集驻波比

分集驻波比

龙王恨-2

42922

1.11/31.22m

1.6/0m

测试截图：

主集驻波比

分集驻波比

检查发现分集馈线合路器连接1/2跳线接头故障，重做跳线接头。

整改截图：

故障跳线头截图

整改后测试截图：

主集驻波比

分集驻波比

该故障恢复。

3.3KPI数据挖掘模块；

3.3.1故障筛选

我们根据KPI数据挖掘显示天泽湖畔8栋1（52221）上行干扰强烈，影响接入性、上行质量、切换成功率及掉话。

3.3.2实际处理

我们实际上站测试结果如下：

CID

主集驻波比

分集驻波比

主集三阶互调值

分集三阶互调值

52221

1.13/23.92

1.17/23.92

-60.2dbm

-56.8dbm

测试截图

主集驻波比

分集驻波比

主集三阶互调值

分集三阶互调值

问题排查:

1.使用三阶互调仪分析频谱，发现干扰，如下图：

频谱扫描发现干扰85以上频点，现网使用91号频点，干扰为4级。

测试中将频点改为48，干扰消失。

2.检测发现滤波器接头损坏，需要更换，如下图：

经过整改后统计恢复：

3.4告警以及KPI指标关联模块

该功能模块设计包括6大类，77个KPI，相关时段KPI如对应存在天馈告警会以灰色高亮显示，各KPI可自定义问题门限，满足设定条件的KPI会显示为红色右击灰色高亮显示的KPI，将显示天馈相关告警。

3.4.1故障筛选

我们通过筛选显示乾坤大酒店（37343）小区接入性和切换很差，且驻波比异常和接收电平差异较大。

TRX17,18有大量7607告警。

3.4.2实际处理

经过对该小区进行测试，发现该小区不存在外部干扰，而且天馈系统测试驻波比以及互调值正常，经过更换TRX17,18之后分配失败恢复正常，小区级接入性，切换以及话务量提升明显。

测试情况：

站名

CID

主集驻波比

分集驻波比

主集三阶互调值

分集三阶互调值

乾坤大酒店-3

37343

1.14/25.1m

1.13/251m

-117.dbm

-121dbm

测试截图：

主集驻波比

分集驻波比

主集三阶互调值

分集三阶互调值

问题排查

测试主分集接收馈线驻波比三阶互调值正常，打开天线面板连接1/2跳线头检查连接正常，将驻波告警载波（TRX17,18）锁住，告警消失，故障定位为载波故障，需要更换。

统计对比：

SDATE

STIME

CELL_NAME

TRAFFIC

切换成功率

DCR_3J

QUAL_UL_0_5

QUAL_DL_0_5

QUAL_UL_0

QUAL_DL_0

20120316

QIANKUNHOTEL3

4.07

0.7678

0.0019084

0.9981

0.9581

0.866

20120316

QIANKUNHOTEL3

6.96

0.7914

0.9971

0.9929

0.9401

0.8316

20120316

QIANKUNHOTEL3

4.62

0.732

0.994

0.9864

0.905

0.818

20120316

QIANKUNHOTEL3

1.62

0.604

0.9915

0.9962

0.9195

0.8452

20120323

QIANKUNHOTEL3

10.41

0.9964

0.0026619

0.9947

0.9955

0.8867

0.74

20120323

QIANKUNHOTEL3

13.93

0.9882

0.9974

0.9938

0.8561

0.7242

20120323

QIANKUNHOTEL3

10.26

0.9936

0.9979

0.9946

0.8338

0.6844

20120323

QIANKUNHOTEL3

5.86

0.9886

0.002008

0.9902

0.9868

0.8476

0.6874

调整前

QIANKUNHOTEL3

4.3175

72.38%

0.05%

99.52%

99.34%

93.07%

84.02%

调整后

QIANKUNHOTEL3

10.115

99.17%

0.12%

99.51%

99.27%

85.61%

70.90%

更换载波后，故障消失。

3.5天馈覆盖错误模块；

计算天线错误覆盖信息，我们需要提前输入以下数据：

●基站数据：

经纬度，方位角；

●基站类型，Macro，Micro，Indoor；

●邻区数据；

●路测数据。

然后通过设置输入适当的参数，比如SeveringCellsamples（总采样数），Deltaazimuth（偏移角度），%oftotalsamples（符合条件的采样百分比）等数据，通过计算就可以输出疑似错覆盖小区列表：

输出的疑似错覆盖小区需要人工确认才能确定其准确性，工具只能提供辅助功能，该功能计算出来的结果可能出现的情况如下：

●双扇区交叉；

●三扇区交叉；

●单扇区覆盖异常；

●实际覆盖和邻区关系相符，与扇区方位角不符；

●基站数据未更新（经纬度，方位角）

3.5.1故障筛选

我们根据错覆盖计算，发现蓝翔技校3小区错误覆盖偏移公参上的方位角130°。

LAC_CI

基站名称

总采样数

错覆盖采样数

平均偏离角度

#RxLev<-95dB

%RxLev<-95dB

#RxQual>5

%RxQual>5

29161_60043

襄阳蓝翔技校3

343

130

29161_60043（襄阳蓝翔技校3）测试中覆盖情况如下：

同基站各小区覆盖情况如下：

根据以上信息，我们认为该小区馈线可能存在错接。

3.5.2实际处理

我们实际上站后，发现该基站2,3小区馈线存在鸳鸯线的错接现象，2小区A路馈线接到了3小区的A路馈线，3小区的A路馈线接到了2小区的A路馈线上，经过我们从新修正，该故障恢复。

4.结论

由于天馈系统性能问题侦测长期以来主要依赖人工现场排查，存在着高成本、低效率等问题，我们根据诺基亚西门子系统的特点，介绍了几种基于OSS测量、网元告警、网元环测等网络测量数据和自动路测等网络性能测试数据的智能分析方法，借助这些方法可以高效、低成本、标准化的开展天馈性能问题排查和定位，有效的提升了网络运维效率，为周期性的快速开展该项基础性网络维护工作提供了保障。

同时，基于网络测量和网络测试数据的分析方法，也有助于提高整体运维效率，节约成本，提高运营商的核心竞争力，也为运营商的日常网络运维提供了有力的支撑。

参考文献

[1].河南安阳移动“工兵行动”试点报告;

[2].辽宁移动“工兵行动”铁岭试点报告V0.5;

[3].天馈系统智能巡检服务iCAP-服务描述;

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