浅谈CDMA基站底噪对网络的影响.docx
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浅谈CDMA基站底噪对网络的影响
CDMA基站底噪
分析
浅谈CDMA基站底噪对网络的影响
1概述
RSSI（ReceivedSignalStrengthIndicator）即反向信号强度指示，是指基站在1.2288M频带内接收到的反向信号强度。
RSSI是否正常，是反向通道是否正常工作的重要标志，其对通话质量、掉话、切换、拥塞以及网络的覆盖、容量等均有显著的影响。
因而，在实际的网络中，需消除RSSI异常现象，以保证网络的正常运行。
2RSSI原理
RSSI是基站接收信号的强度指示，它的实现是在反向通道基带接收滤波器之后进行的。
RSSI主要组成部分是反向干扰，正常境况下，外界噪声基底是一个常数。
计算公式为：
噪声基底=-174dBm+10Lg（BW）+基站噪声系数
其中：
●-174为波尔兹曼常数；
●10Lg（BW）为带宽因子；对于CDMA或EVDO，带宽调整因子为61dB。
●基站噪声系数：
由基站本身产生，阿朗基站典型噪声系数为4dB。
根据该公式计算，CDMA/EVDO的单载频噪声基底为-109dBm。
在实际检测中，通常是测试位于天馈线之后，或基站低噪声放大器之后检测口的噪声基底功率，来确定底噪是否正常。
如下示意图所示：
为了获取反向信号的特征，在RSSI的具体实现中做了如下处理：
在104us内进行基带IQ功率积分得到RSSI的瞬时值，即RSSI（瞬时）=sum（I^2+Q^2）；然后在约1秒内对8192个RSSI的瞬时值进行平均得到RSSI的平均值，即RSSI（平均）=sum（RSSI（瞬时））/8192，同时给出1秒内RSSI瞬时值的最大值和RSSI瞬时值大于某一门限时的比率（RSSI瞬时值大于某一门限的个数/8192）。
由于RSSI是通过在数字域进行功率积分而后反推到天线口得到的，反向通道信号传输特性的不一致会影响RSSI的精度。
对于CDMA系统来说，常温情况下的底噪是-113dBm/1.2288M，考虑5dB（3.2dB）的接收机噪声系数以及2dB的无线环境底噪波动，在不考虑网络负载的情况下：
RSSI的最小理论值为：
－113－2＋3.2=－111.8dB；在没有外界干扰的情况下，RSSI的最大理论值为：
-113+2+3.2+8+3=－96.8dB（其中113为常温下的底噪，2为波动范围，3.2为BTS噪声系数，8为网络负荷（此时对应的网络负荷约为92％），3为余量），所以RSSI的正常范围在底噪为－113、常温的条件下取值范围是：
【-96.8,-111.8】。
考虑到各个地方底噪、温度不一样，加上部分设备（如直放站）使用后可能会提升底噪，故RSSI的正常范围可以是：
【－93，－113】（考虑3dB的部分设备引起的底噪抬升和1dB的反向底噪修正），超过这个范围，则可视为RSSI异常。
上述RSSI范围仅供参考。
3RSSI异常现象
RSSI异常可以从以下几个角度体现出来，现场工程师可根据这些现象结合现场的实际情况进行综合判断：
3.1用户感觉
Ø接入困难，用户平均接入时间较长，一般长于5秒以上；
Ø问题严重时，用户根本无法接入系统；
Ø语音质量不好，通话断续、有杂音、静音、单通现象，严重时甚至掉话；
Ø下载速率低，打不开网页，或者打开网页较慢；
3.2终端观察到的现象
Ø终端发射功率持续偏高，Rx＋Tx>-70dBm以上；
Ø终端显示有信号，但是无法拨打电话，经过长时间接入（约20s）后掉网，然后重新搜网；
3.3Smarter话统OMP现象
Ø载频平均RSSI较高（高于－93dBm）；
ØRSSI值过低，长时间低于-113dBm或者固定为-120dBm；
ØRSSI主分集别差异长时间超过10dB；
ØFER过高，接入成功率、软切换成功率低，掉话率高，且接入失败和掉话的原因主要为空口；
ØDO连接成功率低、掉线率高、吞吐量低；
3.4其他现象：
在PCMD跟踪数据中，反向坏帧率、反向SetEbNt、前向坏帧率、前向SetEbNt、Ms发射功率等指标将恶化。
4RSSI异常分类及原因
RSSI异常分为3类，分别是RSSI过低、RSSI过高、RSSI主分级差值过大。
如下图所示：
RSSI异常情况
现象
产生的主要可能原因
RSSI过低
主（分）集长时间RSSI低于-113dBm左右
工程质量问题（包括从天馈到TRX的各个接头接触不好）、硬件故障（如天馈、TRX、CDU、功放故障）等。
RSSI过高
主（分）集长时间RSSI高于-93dBm或在一定时间内高于-93dBm
工程质量问题（跳线接头制作不规范，跳线损坏等），接头进水、过高的话务量导致、参数设置问题（登记及接入消息设置不合理）、外部干扰。
RSSI主分集差异过大
主（分）集两者间RSSI长时间相差10dB以上或出现RSSI主分集对比告警、TRM主（分）集接收告警。
工程质量问题（跳线单级连接不好等），天馈驻波、分集旁路开关设置错误、外部单级干扰
常见的引起RSSI异常原因有：
工程质量问题、外界干扰、参数设置错误、设备故障和终端问题等。
在实际的分析过程中，需结合客户投诉、KPI和用户感受等综合进行考虑，以便尽快找到引起RSSI异常的原因。
4.1工程质量不好导致RSSI异常
工程质量引起的RSSI异常具有一定的隐蔽性，排查过程也相当复杂，即使使用测驻波比的方法也很难发现，给问题定位及最终解决带来了极大的困难，由于天馈系统使用时间较长，日晒雨淋导致天馈出现各种各样的问题，在实践中，由于天馈问题导致RSSI异常现象较多。
通常，工程质量问题主要是由于基站反向通道从天馈到CBR某一环节出现故障引起的。
比如接头制作不符合规范和接头松动等原因导致主集或分集产生自激、天线进水、设备老化等都会引起RSSI值异常。
常见的工程质量引起的RSSI异常有以下几种情况：
Ø天馈接头制作不规范,接头内部不清洁
跳线接头制作不好，会导致主集或者分集RSSI全天都高，当前发现的原因主要是制作工艺不好而导致跳线出现阻抗不匹配或者馈线内外芯信号耦合，当外部有低信号输入时，出现内互调，而导致RSSI异常偏高，这种情况在主集上表现尤为明显。
Ø天馈接头过松导致RSSI过低
如果单集没有连接或者接头过松或太紧，则该扇区载频的主集或分集RSSI可能长时间低于-110dBm,如果主分集平均RSSI差异较大，一般是低的一个集没有连接好，主分集差异一般不要超过10dB，具体表现可以如下图所示（图中蓝色线条为主集，粉红色线条为分集）：
24小时话统RSSI（分集没有连接）24小时话统RSSI（分集连接不好）
Ø天馈连线错误
连线错误在现场主要是分集连接出错，即扇区间分集交错连接，这类错误通过路测无法发现问题，可通过后台RSSI跟踪，利用同一扇区主、分集信号的强相关性即主集RSSI和分集RSSI走势相同进行判断，如下图所示，可以看出，扇区1和扇区2的分集接反。
4.2参数设置问题导致RSSI异常
常见的因参数设置不当引起的RSSI异常的参数有：
此类问题一般导致主分级RSSI同时偏高。
4.3设备工作存在异常导致RSSI异常
由于设备工作存在异常，比如传输，或者BSC资源分配模块工作存在异常，大量呼叫被系统频繁拒绝，导致用户反复呼叫而导致RSSI异常。
具体现象是网络忙时试呼次数过高比如超过3000次以上，分析话统或者PCMD会发现存在大量的异常呼叫释放。
此类问题一般导致主分级RSSI同时偏高。
4.4非法终端的干扰导致RSSI异常
一些工艺不符合CDMA行业标准的移动台、固定台（FWT），在接入网络的时候，终端会忽略网络下发的功率控制信息，或者系统所下发的功率控制命令对该部分终端无效、执行效果较差。
现实网络中，通常会碰到这些非法的手机，或者不符合工艺规范的固定台提升了网络的底噪。
此类问题一般导致主分级RSSI同时偏高。
4.5闭塞基站导致的RSSI异常
当基站闭塞或者基带增益设置过小时，基站基本上变成了“接收机”，其覆盖范围内的手机无法接收到该站点的信号，将会在周边的基站上接入进行通信。
由于该站点附近的手机相对于周边的基站距离较远，在接入到周边基站进行通信时就会以相对比较大的功率发射，以保持与周边基站的通讯，对于该站点的RSSI影响就会比较大。
此类问题一般导致主分集RSSI同时偏高。
4.6系统话务量过高导致RSSI异常
在发现RSSI值过高后或主分集差值过大时，先检查该扇区载频的话务情况。
如果话务过高（一般来说，大于25Erl，都可以认为话务较高），且RSSI值随着话务量的变化而明显变化，则引起RSSI异常的原因很有可能是话务过高所致，可考虑采取现网分流或者网络扩容的方式，来降低该扇区载频的负荷，达到负荷分担的目的，并观察在话务降低后，RSSI值是否恢复到正常水平。
此类问题一般导致主分级RSSI同时偏高。
4.7外部干扰导致RSSI异常
Ø对讲机干扰
主要集中在各个酒店、宾馆、写字楼、政府部门。
这种系统的特点是干扰信号的产生具有很大的随机性。
一般来说，24小时内都会有人使用，所以，它产生的干扰很难控制。
但是对讲机本身所发射的功率比较小，他的干扰范围比较小，邻道干扰和互调干扰所产生的影响也比较小。
所以，如果避开对讲机系统所使用的频段，这种干扰应该可以避免。
Ø直放站干扰
直放站是早期网络建设普遍采用的扩展基站覆盖范围的有效方式，由于其自身的特点，其会提升CDMA系统底噪。
如果直放站在网络内使用不当，非常容易形成对基站的干扰，影响CDMA网络的覆盖范围，降低服务质量。
通常直放站存在以下几种干扰方式：
（1）反向增益过大导致RSSI升高。
（2）直放站本身器件失效。
（3）由于直放站本身安装不规范，施主天线和用户天线没有足够的隔离度，形成自激，从而影响了该直放站所依附基站的正常工作。
自激指直放站所发射出的信号通过施主天线再次接收后，通过直放站放大后再次发射出去，放大后的信号又被接收放大，如此循环所导致的不良情况。
Ø雷达站、电视台干扰
早期设计的部分分米波雷达，使用的频率与800M的CDMA系统相近，由于其发射功率非常大，功率等级一般都在几十到几百千瓦范围内，其带外杂散比较大，也很容易对附近的800M基站造成干扰。
电视台主要工作在450M频段，因而容易对450M的CDMA网络产生干扰，案例中有很多类似的例子。
ØAMPS没有退频干扰
原有的军方AMPS系统与CDMA20001X目前使用的一段频谱重合，如果个别地区存在没有清退军方AMPS使用的频段，则会对目前联通使用的800M频段下的CDMA20001X系统造成干扰。
Ø微波传输干扰
很多地方存在大量用于传输的微波链路，这些微波传输处于比较高的频段（2G左右的），对于目前的800MCDMA网络应该影响不大，但是对于使用的2000M左右的频段会存在干扰，如CDMA1900Mhz。
Ø其他干扰类型
通讯设备种类繁多，有些单位采用了不符合现行通讯标准的频段，占用了正在建设的CDMA1x网络频段；或者很多专用通信设备由于安置、隔离度不合理，造成对于CDMA网络覆盖区域受到干扰。
另外还有电厂、电站等的电弧、火花等产生的宽带噪声。
其他类型干扰源如重要考试考场屏蔽系统、会议干扰系统、电脑屏幕干扰器、霓虹灯打火、电视有源接收器、高压变压器等。
干扰问题一般导致主分级RSSI同时偏高或者是单集偏高等问题。
5基站底噪异常对网络的影响
由于终端发射功率的限制，终端的有用信号到达基站位置有可能已经较弱，如果基站在此时刻底噪较高，导致终端的信号淹没在噪声中，以至于引起基站无法解析终端的信号。
从而导致一系列的问题，影响用户的正常使用。
5.1RSSI异常对后台指标的影响
在后台话统方面，RSSI异常对系统影响主要表现在呼建、掉话率、无线系统接通率、DO连接成功率、DO吞吐量以及掉线率、小区话务量、切换成功率等重要指标，这些指标都会因为RSSI异常或多或少变差，导致考核指标不达标。
5.2RSSI异常在用户投诉方面的影响
在用户投诉方面，RSSI异常通常会导致用户接入困难、下载速率低，打开网页慢、通话质量差并伴有断续、杂音、静音、单通、甚至导致掉话现象导致用户不满意通信质量引起投诉，严重影响用户的正常使用，长时间如此，将影响用户对CDMA网络的感知，并有可能造成客户资源的流失。
5.3RSSI异常在测试方面的影响
在现场测试方面。
RSSI异常将导致终端下载速率低甚至掉零、无法上网、反向覆盖差、切换失败等现象，如下图所示：
就是因为RSSI异常导致下载速率低的例子。
由测试数据看出，此路段主要由新余中大电脑2小区覆盖，终端EV_RxAGC=-54.58dBm,EV_TxAGC=-19.31dBm,前反向功率正常，C/I在5.22，但速率不高，由此查询基站告警信息，发现基站无告警，进而查询基站反向RSSI，发现覆盖该路段的新余中大电脑2扇区主集RSSI=-71.5dBm,分集RSSI=-85.2dBm,RSSI异常，由于前向HARQ机制的存在，反向链路的干扰对前向链路性能影响极大，为使DO速率提升，必须对RSSI异常扇区进行处理。
将RSSI处理后复测，发现由新余中大电脑2扇区覆盖的路段C/I在12左右，DO速率达到1.2Mbps.效果明显。
6RSSI异常处理
由于RSSI异常对后台统计指标、用户投诉、测试方面都有影响，因此基站出现RSSI异常现象就必须及时处理，保持网络在正常的状态。
6.1需及时处理RSSI异常的情况
Ø第一种情况
通过Smarter后台统计朗讯平均底噪抬升情况，并结合其他指标分析，如果平均底噪抬升15dB以上,并且掉线率、接入成功率、掉话率指标较差小区需要及时进行处理，减少对网络性能的影响，
Ø第二种情况
另外通过TELNET进入到OMP终端维护操作平台，进入TICLI界面，采用DUMP命令进行载频底噪提取，跟踪基站的RSSI，跟踪基站的RSSI10分钟，看RSSI值变化情况；如果该值大于-70dBm，也需要及时进行处理，减少对网络性能的影响。
Ø第三种情况
当主分集均在正常范围时，分集接收间的信号差异大于10dB并且相差越大时，这样的RSSI异常情况需要及时处理。
主分集信号相差较大时该小区会出DIV告警，例如：
在操作台上用2138命令可以看到基站硬件告警状态，在看到DIV告警的时候，说明两个接收分集的信号差异值超过一定的门限，可以检查是否由于底噪抬升造成。
如果CBR有告警，那么前面板的红灯指示会亮。
如下图所示：
6.2可以暂缓处理RSSI异常的情况
Ø第一种情况
通过Smarter后台统计朗讯平均底噪抬升的分布情况，如果基站扇区底噪抬升值范围在0~15dB，并且小区各项指标均在正常值，这种情况下可以暂缓处理基站底噪。
Ø第二种情况
如果在底噪提升为0dB的情况下，再针对该扇区进行底噪实时跟踪（DUMP命令），如得到结果小于-90dBm，并且该小区未出现分集告警，后台统计该小区各项指标均在正常值，这种情况下可以暂缓处理基站底噪。
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