GSM网络优化中载频故障的分析.docx
《GSM网络优化中载频故障的分析.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《GSM网络优化中载频故障的分析.docx（13页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
GSM网络优化中载频故障的分析
GSM网络
优化中载频故障的分析
序言
目前移动通信市场竞争激烈,要想在与对手的竞争中占据优势，立于不败之地，就必须保证我们的网络质量，良好的网络才能留住客户。
影响网络质量的因素有很多，有各种软件问题，有各类硬件问题，而在基站中载频由于长期处于收发信状态，因此成为GSM基站硬件中的“故障之王”。
本文结合近年来上饶移动网络优化期间的工作,以HORIZONINDOOR基站为例,从基站故障现象着手，就载频故障可对GSM网络造成的影响以及判断方法进行一些总结。
目录
1.载频内部结构及工作原理4
1.1载频在整个基站工作流程中位置和作用5
1.2报告内容提要7
2.载频常见故障分析8
2.1载频退服。
9
2.2调测问题“InvalidCalibrationData”10
2.3载频隐性故障10
2.4覆盖差、信号不稳或没信号11
2.5PATH_BALANCE异常11
2.6BER高12
2.7IOI高13
2.8无声、单通（RCI告警）14
2.9掉话高14
2.10chan_request_ms_fail高、ma_fail_from_ms高15
2.11小结15
3.导致载频问题的原因分析17
3.1载频负荷高17
3.2工作环境17
3.3工程质量差，以及受到其它器件负面影响18
4.问题分析总结19
附件一.关于载频误码率高的分析
附件二.关于MA_FAIL_FROM_MS指标高的分析
附件三.网优工单汇总
1.载频内部结构及工作原理
在分析载频的各种故障前，首先回顾一下载频硬件的内部结构和基本的工作原理。
图1.载频内部功能结构图
1.上图为载频内部功能结构图，由图可见,载频主要由2个部分组成:
（1）射频部分,主要由RX载频射频接收部分和TX载频射频发射部分组成。
（2）数字基带部分,主要是实现与MCUF之间的2M信号通信,以及2M时钟功能，与射频电路相关的控制信号、业务信号、时钟等功能。
2.载频主要有以下一些功能:
（1）给基站与手机提供空中接口。
（2）在接收通路，CTU完成对接收到的空中信号实现正交解调、信号强度与误码率测算、模/数转换、均衡恢复后进行解交织、解码、解密后送到MCUF进行处理。
（3）反之，则进行一系列反转换后从功放向空中发射。
1.1载频在整个基站工作流程中位置和作用
图2.omni2基站射频部分原理图
图3.基站数字电路原理图
由以上两图可见，数字电路与射频电路共有的设备是CTU,即载频。
下面是无线网话音通路示意图：
接收通道：
天线合路器SURFCTUMCUFNIUT43BSC
发射通道：
BSCT43NIUMCUFCTU合路器天线
红色部分是基站射频器件，蓝色部分是基站数字电路器件。
可见，载频是射频、数字电路的接口，身兼两种功能。
如果说MCUF是基站管理核心，那么载频就是基站运转核心。
所有GSM业务都必须通过无线信道提供给最终用户，而无线信道的激活、释放最终都由载频来完成。
也许正是这种频繁的激活、释放无线信道过程才使载频成为基站中最易损的器件。
1.2报告内容提要
本报告中对常见载频故障进行了分类，并逐类进行了分析，列举了常规的处理方法。
同时也对载频故障产生的原因进行了几个方面的分析。
最后对载频故障处理流程进行了总结。
希望能给无线网络优化战线上的同仁们有所启发。
后面的报告内容主要包含以下几部分：
∙载频常见故障分析
∙导致载频问题的原因分析
∙问题分析总结
2.载频常见故障分析
上饶移动GSM系统已经历了7期工程建设，早已实现基站到乡镇。
已经达到了很高的地理覆盖率和人口覆盖率。
但据最近对1860用户申告的统计结果显示，无线网络的投诉在用户投诉中仍占有较大的比重。
为什么经过了多年的网络建设，我们的网络仍不能满足用户的需求？
这是我们共同关心的问题。
通过对近期网络优化工作的总结（具体网络优化工单见附件三），我们发现无线网优化工作大部分时间和精力都放在了处理载频故障上，下图为网络优化工作中基站各类故障所占比重：
图4.基站各类故障比例
显而易见，载频故障率远高于基站其它类型故障，载频无疑是基站中的“故障之王”。
因此如何及时、快速地发现并解决载频问题，将是我们无线网络优化工作的重中之重。
下面就载频各类故障现象进行一些分析、探讨。
2.1载频退服。
很显然，载频退服可导致小区无线容量丢失，严重时小区会产生拥塞，引起用户大量投诉。
在OMC_R上可以直观地看到退服告警，有以下几种情况：
1）“DRINotDetected”和“WaitingforConnection”
这两种故障都是由于MCUF不能与载频通信。
在“DRINotDetected”的情况下，从载频到MCUF的上行链路中断；而“WaitingforConnection”的情况则是从MCUF到载频的下行链路中断。
这些链路可能受多种因素影响，列举如下：
∙载频掉电
∙载频吊死，重启恢复
∙CTU的背板接头或前面板有物理损坏
∙系统处于过渡状态，会在几分钟内自行恢复
∙载频硬件故障,更换载频能正常
∙MCUF硬件故障,更换MCUF能够恢复正常
∙FMUX或架间光纤故障引起,更换FMUX架间光纤后能够恢复
2）“UnlockedDeviceNotInService”
这说明系统检测到有一个没有被LOCK的载频不能正常工作，原因不明。
处理方法：
∙检查有无载频硬件
∙重启载频
∙更换载频
3）“Inhibited”
该故障说明载频产生了一个严重告警，这通常意味着载频内部存在一个真正的故障。
处理方法：
∙载频重启。
∙更换载频。
4）“CodeLoadFail”和“CEBConfigurationFail”
这两种故障说明在软件下载期间载频的固件和数字硬件间发生通信错误。
处理方法：
∙很多情况下该故障可通过重新下载软件清除
∙更换载频
2.2调测问题“InvalidCalibrationData”
在OMC_R上可直观地看到载频告警“InvalidCalibrationData”，该故障是由于载频baylevel校准未完成或校准数据在校准完成后未能正确保存引起，少部分是由于载频内部故障导致。
出现此告警载频不会退服。
处理方法：
I重新调测载频收发通路
II更换载频
2.3载频隐性故障
在MMI上看载频工作正常，在OMC_R的EVENT_LOG中看会发现这类载频曾经出现过退服，或出现过某种表明载频性能下降的告警。
这类故障显然会造成基站容量丢失，服务性能下降。
一些这类故障与其它基站器件如MCUF、FMUX、FAN等有关，但大多数均是载频故障，如载频内部时钟丢失、功放性能下降等。
遇到这类告警，第一处理方法就是更换载频。
这类故障常见告警有以下一些：
∙ActiveLinkConnectionFailure
∙PowerAmplifierTemperatureHighButFunctioning
∙TransmitterFailure-OutputPower
∙FrontEndProcessorFailure-WatchdogTimerExpired
∙ReceiverSynthesizerFailure
∙TransceivertoDRICommunicationError
判断方法：
I在OMC_R的EVENT_LOG中查看关于载频的LOG文件，可以看到哪个载频产生过告警。
II用摩托罗拉优化工具COP中的ECT功能，可以很方便地统计全网所有载频的退服和告警记录。
2.4覆盖差、信号不稳或没信号
这表明基站发射部分有问题。
原因有载频发射功率小或无发射功率，同小区载频发射功率不平衡，耦合器、天馈线故障等。
判断方法：
可先在OMC_R上将BCCH信道换一个载频发射，观察信号情况，若未能解决，则需到现场调测基站，即可判断载频是否有故障。
故障实例：
去年初，上饶县维护员反映花厅基站没信号。
我们先在OMC_R上查看该站状态，发现状态正常，查看信道占用情况时发现，该站没有一个用户占用，于是我们将BCCH载频LOCK住，RTF00就从DRI03转移到DRI01，这是再查看信道占用情况时发现有用户占用了，因此基本可以断定故障出在载频或合路器上。
后来经我们现场调测，发现DRI03损坏了，发射功率只有1W左右。
2.5PATH_BALANCE异常
PATH_BALANCE是OMC_R上载频的一个统计项，这个统计主要考察基站收发信系统接收部分性能，其计算公式为：
PATH_BALANCE=UPLINK_PATH_LOSS－DOWNLINK_PATH_LOSS＋100
其中：
UPLINK_PASS_LOSS=ACTUAL_MS_TXPWR－RXLEV_UL
DOWNLINK_PASS_LOSS=ACTUAL_BTS_TXPWR－RXLEV_DL
其统计的正常结果应在110左右。
如果某个载频统计结果远高于或低于此值，则表明这个载频收发信通道存在问题，会影响正常通话，甚至不能通话，这类故障可分为以下两种情况：
I.载频统计结果高于120，则表明可能载频的射频部分的RX通路故障导致上行通道损耗过大。
故障现象表现为：
手机无信号或有信号打不了电话。
判断方法：
进行基站接收通道调测，未能解决问题，可将故障点定位在SURF或载频上，再通过更换载频即可判定载频是否损坏。
II.载频统计结果低于100，则表明可能载频的发射部分的TX通路故障导致载频发射功率过低、下行通道损耗过大。
故障现象表现为：
手机无信号或信号很差。
判断方法：
进行基站发射通道调测，未能解决问题，可将故障点定位在合路器或载频上，再通过更换载频即可判定载频是否损坏。
2.6BER高
这项统计表明载频的下行通道误码率的大小，在空中接口中，误码率分为0～7共八级，这八级与误码率对应关系如下：
0=0.14%1=0.28%
2=0.57%3=1.13%
4=2.26%5=4.52%
6=9.05%7=18.10%
BER越高表明手机接收到基站的信号质量越差。
该问题故障点应在载频射频部分的TX发射部分。
有以下几种情况：
∙0、2、4、8偶数时隙误码率高
∙1、3、5、7奇数时隙误码率高
∙部分时隙误码率高
∙整个载频误码率高
故障现象：
用户通话音质差，甚至无法通话，如果BER高的时隙承载了SDCCH信道，则手机会无法起呼。
具体案例见附件一。
判断方法：
I.奇、偶时隙误码率高，可以肯定非频率干扰造成，可直接更换载频。
II.部分或全部时隙误码率高，可先更换频点，排除频率干扰可能性，若不能解决，则肯定是载频故障，直接更换即可。
2.7IOI高
这项统计表明载频的所有上行突发受到的干扰值。
干扰的大小，直接影响到通话质量（QUALITY），甚至引起系统掉话。
干扰可能来自系统外，也可能来自系统内部。
系统内干扰可能是由频率干扰造成，也可能是载频内部电路故障造成。
故障现象：
载频退服、载频无占用、通话质量差。
判断方法：
用干扰测试仪进行现场测试可排除外部干扰，更换频点，更换SURF，如果还未解决，可判定载频故障。
2.8无声、单通（RCI告警）
无声、单通现象原因很多，TCH话音信号经过的设备均可能产生。
就载频而言，射频电路、数字基带电路故障都可能导致这两种现象。
故障现象：
通话中的一方能够听到对方的声音，但是对方不能听到自己的声音，这称为单通。
若双方都听不到，则称为无声。
判断方法：
I.这两种故障原因很多，若投诉面大的，一般来说，要根据投诉、通话手机所处位置、通话对方情况（电信、联通、长途等）判断故障范围，在进行拨打测试，并跟踪测试机拨打状态，分析出问题时的共性原因来逐步解决，一般不是载频故障。
II.若投诉面小、集中在某个基站的，则到现场用测试机进行拨打测试，通过产生问题时手机所占载频就可以定位故障载频。
III.另外，还可以在OMC_R上查看该站EVENT_LOG文件，若有“RCIFaultatRemoteBTS”告警，则看告警是一个载频有还是多个载频都有，一般来说只有一个载频出现告警，可以断定这个载频损坏，直接更换即可。
故障实例：
横峰县城有用户反映通话无声，我们在EVENT_LOG文件中发现该站RTF12八个时隙均出现了“RCI”告警，其它载频RTF正常。
因此我们初步断定RTF12对于载频损坏，随后我们到现场进行拨测，发现手机占上RTF12即无声，更换载频后再拨测就通话正常了。
2.9掉话高
载频其它统计指标均无异常，但是在percarrier统计中TCH掉话次数明显高于同小区其它载频。
在percell统计中SDCCH掉话高。
故障现象：
在统计中掉话次数高，在该小区通话时易掉话。
判断方法：
更换频点或与相邻载频互换频点，如未解决，则可判定载频故障，到现场进行调测，如还未解决则更换载频。
故障实例：
小区31026-31082（邮政楼），RTF13其它指标无异常，但掉话高，更换频点后,没有解决,更换载频后，掉话现象消失：
站名
小区号
载频ID
忙时掉话次数
处理前（4/19）
处理后（4/20）
邮政楼
460-00-31026-31082
RTF10
0
0
RTF11
0
0
RTF12
2
1
RTF13
40
0
合计掉话
42
1
2.10chan_request_ms_fail高、ma_fail_from_ms高
这两种情况都属于分配了信道，手机却没有占上。
chan_request_ms_fail高表明基站分配了SDCCH信道，手机占不上；ma_fail_from_ms高表明基站分配了TCH信道，手机占不上。
故障现象：
手机起呼困难。
判断方法：
I.chan_request_ms_fail高，可与该载频的其它统计指标情况结合起来分析，先排除干扰问题，再排除耦合器、SURF等其它射频器件，就可以定位故障点在载频上。
II.ma_fail_from_ms高原因较多，从我们处理的情况来看，最主要原因是载频硬件故障。
遇到这类故障，可以先用摩托罗拉公司的perl工具收集RSS到CP的消息，然后分析出问题出现在哪个频点上，然后更换相应的载频即可。
（详细处理方法见附件二）
2.11小结
以上是常见的各类载频故障，现网中这些故障出现概率也各不相同，见下图：
图5.载频故障各占比例
由图可见，BER高、载频退服、隐性故障是比例最高的三种故障，三项之和达到了54.2％，超过了一半。
因此处理载频问题要着重处理这三类问题，这样能使我们的工作事半功倍。
3.导致载频问题的原因分析
为什么载频故障率这么高，如果能找到原因,就能最大限度地降低故障率。
就我的工作体会,我认为有以下几方面原因：
3.1载频负荷高
载频时刻不停地工作。
专用模式下进行信号调制/解调、信号强度与误码率测算、模/数转换、均衡、交织/解交织、语音编解码等过程；空闲模式下还要进行上行干扰值测算。
载频是大功率器件，最大功率50W左右。
空中的无线信号最终是来源于载频。
因此,正是高负荷、大功率工作导致了载频的高故障率。
3.2工作环境
在恶劣环境下工作，无论何种电子设备都容易损坏，载频也不例外。
如机房温度高，基站过滤网堵塞，载频散热不良就会导致载频温度过高，出现告警“poweramplifiertemperaturehighbutfunctioning”，引起功率放大器性能下降，发射功率下降，基站覆盖面减小。
去年鄱阳石门街基站，由于屋顶施工质量不过关，一到雨天，就屋外下大雨，屋里下小雨，雨水并未渗漏到机架上，但室内潮气非常重，导致载频经常损坏（一次BER高、两次Inhibited），几次我们去换载频时没下雨，也没发现这个情况，后来扩容时才发现，并要求鄱阳公司立即对屋顶进行了整改，今年以来，该站从未出现过故障。
因此按维护规程要求定期巡检很重要，这样能及时发现基站异常环境。
现在基站都安装了环境监控系统，这给我们提供了另一条检查机房工作环境的途径，因此要结合这个系统保持基站在正常环境下工作,可以有效地降低载频故障率。
3.3工程质量差，以及受到其它器件负面影响
工程施工质量没把握好会给设备工作带来隐患。
如天馈线驻波比过大，载频射频线没拧紧，大量载频发射信号反射回载频，导致载频损坏。
工程开新站时，没有进行全面的基站调测，导致有问题设备在网上运行，如“InvalidCalibrationData”问题，影响了网络质量，给后面的维护工作带来重复劳动，浪费了人力物力。
4.问题分析总结
下表对常见载频故障处理流程做了一个总结：
由于载频故障可导致的网络问题很多、影响面很大，故障现象也各不相同。
在网络维护优化中应针对各类故障现象，仔细分析，善于总结，不断提高分析判断能力。
能够及时、迅速地判断并解决现网中的载频故障，就等于解决了一大半的基站硬件故障。
这样就提高了工作效率，改善了用户感受，提高了客户满意度,才能打造精品移动网络。
附件一.关于载频误码率高的分析
附件二.关于MA_FAIL_FROM_MS指标高的分析
附件三.上饶网优工单汇总
升级会员 