朗讯基站底噪异常问题分析报告.docx
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朗讯基站底噪异常问题分析报告
基站底噪异常问题分析报告
阿尔卡特-朗讯
2009年5月
目录
1问题描述3
1.1RX1RSSI升高,RX2正常3
1.2RX1,RX2RSSI均升高3
2基站自身质量问题排查3
2.1基站硬件指标检测3
2.2基站接大功率假负载测试3
2.3基站接外置滤波器和频谱仪测试4
2.4基站发射口开路测试5
3外部问题排查5
3.1测试方法5
3.2使用设备和仪器6
3.3原理和设备连接6
3.4测试结果6
4外部问题原因分析6
4.1外界干扰（通过空中）7
4.1.1无线公话电话机7
4.1.2GSM基站,微波设备上产生的杂散7
4.2干放、室内分布系统，直放站输出的影响7
4.2.1干放泄露7
4.2.2室内分布系统和直放站的影响8
4.3天馈系统无源交调的影响9
5结论11
附录1:
全国处理案例汇总11
附录2:
问题具体定位方法11
1问题描述
最近，一些省市发现部分DO载频开通后，C网基站底噪RSSI明显抬高，受影响严重的基站，甚至导致语音掉话。
通过到现场进行测试和分析，发现问题主要分两种：
1.1RX1RSSI升高,RX2正常
典型站的配置是DO载波与原1X载波通过Port1（主集）发射，而Port2（分集）只有接收没有发射载波。
当打开DO载波后，通过软件可以看到RX1的RSSI升高（恶化10dB到20dB不等），而RX2基本保持正常（-80dBm左右）。
通过频谱仪直接观察接收频段的杂散，则发现存在相应的杂散。
关掉DO载波后，典型站的RSSI会立即变好，相应的RX频段的杂散也消失。
而且，有些典型站站点并不是打开DO后所有时间都能观测RSSI异常，而是白天忙时异常概率大，晚上闲时RSSI异常概率小。
1.2RX1,RX2RSSI均升高
现场还观察到其他的RSSI异常的现象，有少部分是RX1RX2的RSSI都异常，
这种情况主要是外部干扰引起。
2基站自身质量问题排查
针对该现象，阿尔卡特朗公司非常重视，从一线基站工程师，RF网优工程师，到贝尔实验室的研发人员，到现场进行了详尽的测试，同时南京的贝尔实验室硬件研发组在实验室也对问题进行了模拟分析。
2.1基站硬件指标检测
阿朗基站滤波器硬件指标要求，任何两个发射频段的单音信号各以43dBm，共46dBm，从滤波器发射口输入，对应在基站滤波器接收口接收频段收到的信号必须低于-125.0dBm。
通过现场测试，没有发现基站本身产生的CDMA接收频段的杂散。
2.2基站接大功率假负载测试
现场测试方法：
在有问题基站的Div0和Div1断开室内跳线，接大功率假负载，保持基站发射，然后检测底噪RSSI，发现底噪RSSI恢复正常。
另外，现场测试也发现，当把有问题扇区与无问题扇区天馈互换时，发现问题跟着天馈硬件走，而不是跟着基站硬件走。
现场测试也说明问题与基站本身无关。
2.3基站接外置滤波器和频谱仪测试
测试连接如图如下：
图1是否是基站本身产生杂散的测试图
（1）使用设备和仪器：
一台频谱仪（最好带预放），一个经过验证的工作正常cellular腔体滤波器（注意只使用无源部分），合适的转接头和线缆。
其他的不是必须的设备和仪器。
（2）原理和设备连接：
基站输出双工口，接外置滤波器双工口，外置滤波器Rx口接频谱仪，外置滤波器Tx口接天线，这样连接，可以有效隔离天馈线系统和频谱仪，使频谱仪看到的信号，都是从基站发射过来的，如果前向RX频谱中观测不到杂散，说明不是基站本身发射的杂散；
采用图1测试方法测量基站的杂散，在RX频段没有发现杂散，如图2：
图2
820MHz-900MHz频谱监测，其中，右面两个频谱是TX大功率经过外部滤波器抑制后的泄漏；排除了基站发射信号中含有接收频段的杂散的可能性。
2.4基站发射口开路测试
测试方法：
为了了解接收频段的杂散是否基站本身的交调产物，南京研发工程师也在实验室把基站Div0双工口开路，保持基站两载波Do37，1x283满功率发射，模拟驻波比高的情况。
实验证明反射回来的发射信号，没有在基站的硬件上产生交调产物，基站底噪正常。
3外部问题排查
针对该问题现象，选取了一些典型基站，进行了现场故障排查，分析和测试。
测试发现接收频段的杂散来自天馈系统。
3.1测试方法
图3测试是否由天馈方向产生杂散的测试图
3.2使用设备和仪器
一台频谱仪（最好带预放），一个经过验证的工作正常的cellular腔体滤波器（注意只使用无源部分），合适的转接头和线缆。
其他的不是必须的设备和仪器，被测扇区必须是问题1典型基站的扇区。
3.3原理和设备连接
基站输出双工口，接外置滤波器Tx输入口，外置滤波器Rx口接频谱仪，外置滤波器双工口接天线，这样连接，可以有效监测基站发射信号和频谱仪，使频谱仪看到的信号，都是从天馈接收过来的，如果接收频段频谱中观测到杂散，说明杂散来自天馈系统；
3.4测试结果
通过现场的测试和过去的案例发现，该问题主要由以先几个方面的原因造成的：
（1）外界干扰（通过空中，譬如无线公话电话机，GSM基站,微波设备上产生的杂散）
（2）干放、室内分布系统和直放站输出的影响；
（3）天馈系统无源交调的影响；
4外部问题原因分析
4.1外界干扰（通过空中）
4.1.1无线公话电话机
在一些省，一些无线公话在接收频段会发射出多个窄带尖峰：
4.1.2GSM基站,微波设备上产生的杂散
如果GSM基站，微波设备的天线与C网的天线没有保证一定的隔离度，也会对C网络产生影响。
因此希望客户，适当调整天线方位角或下倾角或其它方法，保证隔离度,避免C网收到该信号,或Do大功率信号导致对方产生交调杂散。
4.2干放、室内分布系统，直放站输出的影响
4.2.1干放泄露
在一些省，有线电视干放也可能在C网接收频段产生干扰。
通过整改有线电视干放，被干扰的C网基站的底噪恢复正常。
原因：
由于有线电视52，53，54频道，对应图像载频频率823.25MHz，831.25MHz和839.25MHz，每个频道带宽为8MHz，从图像载频频率-1.25MHz至图像载频频率+6.5MHz，其与CDMA接收频段正好重叠，当干放泄露并靠近基站时，对CDMA基站底噪噪声抬高影响很大。
4.2.2室内分布系统和直放站的影响
大量的现场表明，直放站的噪声基底偏高，有的甚至用频谱仪检测，在接收频段可以看到带宽10MHz到30MHz，高出频谱仪底噪30~50dB的直放站输出底噪，需要调整直放站的上行增益，改善非线性。
以下为一些问题典型直放站的底噪频谱图；
直放站A
20MHz带宽频谱图:
直放站B
20MHz带宽频谱图:
直放站C
20MHz带宽频谱图:
4.3天馈系统无源交调的影响
DO载频开通以后，由于DO是以满功率发射的特性，如果天馈系统中的跳线转接头，存在制作工艺质量差；跳线转接头，浪涌保护器连接松动的现象，就可能会导致天馈系统上的无源器件在大功率多载频信道负荷下产生无源交调，落在了CDMA接收频段，如下图。
下面左右两张图可以清楚地看到，接线本身没有旋转，而接线上的接头却可以自由旋动，结果就会产生无源交调。
而当我们对制作工艺质量差的转接头重新制作后，或把松动的转接头重新拧紧后，再检查基站底噪，发现一切正常了，用图3的方法测试，也不再看到杂散了。
无源交调成因分析:
在基站天馈线（1/2英寸射频室内跳线，7/16射频转接头，浪涌保护器，室外7/8英寸馈线，天线跳线及转接头，天线等无源器件都可能产生无源交调。
所谓无源交调（PIM），是指发射系统中各种无源器件的非线性特性引起的。
在大功率、多信道系统中，这些无源器件的非线性会交调产物.，
无源交调在低功率下产生的噪声很小，而在高发射功率下，无源交调会产生大量噪声，。
同时，由于基站等常年矗立在室外，风吹雨淋，无源器件会受到污染、腐蚀，氧化等，也会促使产生无源交调。
无源交调的成因：
1.连接
转接头制作时最好采用焊接，而不是卡式固定；
2.材质
內外导体不用含磁材质，还跟加工精度及电镀有关，电镀不能含NICKLE，典型的
无源交调指标是在两个43dBm的载频功率同时作用到被测器件DUT时，DUT产生-
110dBm（绝对值）的无源交调失真，其相对值为-153dBc。
但如铁氧体器件的交调
产物可达-60dBc甚至更大，内外导体最好都能镀银；焊接工艺非常重要，确保没人
任何金属碎屑和其他污物
3.大功率负荷
从理论上说，载频增加1dB，交调产物增加3dB；
4.多信道频点
这是交调的前提。
5结论
综合现场测试，实验室测试的各项测试结果，以及基站硬件指标的要求，都表明基站底噪是由于外部原因导致，而非基站硬件所致，而主要是以下几个方面造成的：
（1）外界干扰（通过空中，譬如无线公话电话机，GSM基站,微波设备上产生的杂散）
（2）干放、室内分布系统和直放站输出的影响；
（3）天馈系统无源交调的影响；
希望客户通过改善天馈系统的材质，安装质量，定期维护测试来保证天馈系统的无源交调指标，同时对直放站和室内分布进行排查，并排除外来干扰，保证CDMA频段的不受污染。
附录1:
全国处理案例汇总
汇总也进一步证明了问题主要是由上面的三个原因造成，与基站本身质量无关的，具体见附件。
附录2:
问题具体定位方法
为了在以后的工作中能尽快对问题进行定位，加快问题的处理流程，阿尔卡特朗讯准备一套具体的方法，见附件。
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