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WCDMA——干扰处理指导书


WCDMA 干扰处理指导书 内部公开

产品名称 WCDMA RNP 产品版本 3.0

密级 内部公开 共45页

WCDMA 干扰处理指导书
(仅供内部使用)

拟制: 审核:

李君伟、江立红 谢志斌、李文辉、胡文苏、 秦燕、 万亮、 宫海涛、 万亮、 余永仙、胡明

超 秦燕、王纯桂

日期: 日期:

审核: 批准:

日期: 日期:

华为技术有限公司
版权所有 侵权必究

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目 录
1 概述.................................................................................................................................. 7 2 干扰处理流程.................................................................................................................... 7 3 干扰发现........................................................................................................................... 9 3.1 如何通过网络运行指标发现干扰....................................................................................... 9 3.2 如何对待处理小区进行优先级排序 ................................................................................... 9 4 干扰分析......................................................................................................................... 10 4.1 数据采集及干扰确认 ...................................................................................................... 10 4.1.1 干扰数据的获得........................................................................................................ 10 4.1.2 干扰确认 .................................................................................................................. 10 4.1.3 异常干扰判断准则的定制 ......................................................................................... 12 4.2 干扰类别判定 ................................................................................................................. 12 4.2.1 干扰判断准则 ........................................................................................................... 12 4.2.2 内部干扰 RTWP 表现示例........................................................................................ 13 4.2.3 外部干扰 RTWP 表现示例........................................................................................ 15 4.3 测试干扰需要准备的设备和资料..................................................................................... 23 4.4 内部干扰定位 ................................................................................................................. 24 4.5 外部干扰定位 ................................................................................................................. 26 5 干扰解决......................................................................................................................... 29 6 案例................................................................................................................................ 29 6.1 一个互调干扰案例 .......................................................................................................... 29 6.2 直放站干扰案例一 .......................................................................................................... 29 6.3 直放站干扰案例二 .......................................................................................................... 29 6.4 直放站干扰案例三 .......................................................................................................... 30 6.5 室内分布系统干扰问题定位案例..................................................................................... 30 6.6 PHS 对 WCDMA 干扰定位案例集 .................................................................................. 30 7 下行干扰定位介绍 .......................................................................................................... 30 7.1 下行干扰的发现.............................................................................................................. 30 7.2 下行干扰分析 ................................................................................................................. 30 7.3 下行干扰解决 ................................................................................................................. 30 7.4 下行干扰案例 ................................................................................................................. 30 8 附录................................................................................................................................ 31 8.1 干扰的基本概念.............................................................................................................. 31 8.1.1 干扰的定义 ............................................................................................................... 31 8.1.2 干扰的影响 ............................................................................................................... 31 8.1.2.1 干扰对灵敏度的影响 ....................................................................................... 31 8.1.2.2 对算法的影响 .................................................................................................. 31 8.1.2.3 是否对系统正常工作的影响............................................................................. 31 8.1.3 干扰的来源及特性 .................................................................................................... 31 8.1.3.1 内部干扰源...................................................................................................... 31 8.1.3.2 外部干扰源...................................................................................................... 31 8.1.4 无源互调简单介绍 .................................................................................................... 38 8.2 RTWP 介绍 .................................................................................................................... 41 8.2.1 RTWP 概念 .............................................................................................................. 41 8.2.2 上行射频通道校正原理 ............................................................................................. 43 8.2.3 RTWP 误差与精度 ................................................................................................... 43 8.2.4 RTWP 作用 .............................................................................................................. 44 参考资料清单 ............................................................................................................................. 45
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表目录
表1 表2 表3 表4 表5 表6 表7 网络运行指标样表 ............................................................................................................ 9 设备和资料表.................................................................................................................. 23 PHS技术参数表 .............................................................................................................. 32 Received total wide band power(TS 25.215 v600) ......................................................... 41 Absolute accuracy requirement ...................................................................................... 43 Relative accuracy requirement ....................................................................................... 44 Received total wideband power measurement report mapping...................................... 44

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图目录
图1 图2 图3 图4 图5 图6 图7 图8 图9 图 10 图 11 图 12 图 13 图 14 图 15 图 16 图 17 图 18 图 19 图 20 图 21 图 22 图 23 图 24 图 25 图 26 图 27 图 28 干扰处理流程图 ................................................................................................................ 8 Nastar 干扰分析图.......................................................................................................... 11 Nastar Interference Config ............................................................................................. 12 RTWP 跟踪图 ................................................................................................................. 13 RTWP 跟踪图 ................................................................................................................. 14 天馈结构图及 RTWP 表现图........................................................................................... 14 RTWP 跟踪图 ................................................................................................................. 15 站点分布图 ..................................................................................................................... 16 RTWP 跟踪图 ................................................................................................................. 17 RTWP 跟踪图 ................................................................................................................. 18 RTWP 跟踪图-45680 ...................................................................................................... 18 天线位置及 RTWP 图 ..................................................................................................... 19 站点位置和 RTWP 图 ..................................................................................................... 19 RTWP 实时跟踪图-空调 1............................................................................................... 20 RTWP 实时跟踪图-空调 2............................................................................................... 20 RTWP 实时跟踪图-应急灯 .............................................................................................. 21 RTWP 长时特性(左)和短时特性(右) ...................................................................... 21 YBT250 的定向天线靠近 YBT250 时频谱....................................................................... 22 传输线产生的干扰 .......................................................................................................... 22 RTWP 长时特性(左)和短时特性(右) ...................................................................... 23 频谱特性 ......................................................................................................................... 23 测试仪器连接图 .............................................................................................................. 23 RTWP 跟踪图-分集未配置 .............................................................................................. 25 AOA 法定位 .................................................................................................................... 27 中分法定位示意图 .......................................................................................................... 28 两点定位示意图 .............................................................................................................. 28 PHS 系统的帧结构 ......................................................................................................... 32 NodeB 上行接收通道结构............................................................................................... 42

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WCDMA干扰处理指导书
关键词: WCDMA,干扰,主集,分集,RTWP,互调 摘 要: 本文讨论了 WCDMA 系统干扰的处理方法和流程。 缩略语清单: 缩略语 PIM RTWP BCCH FNE AOA 英文全名 Passive Interactive modulation Received Total Wideband Power Broadcasting Channel Fixed Network Element Angle of Arrival 中文解释 无源互调 接收总宽带功率 广播信道 系统互联图 到达角

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1 概述
本文的主要目的是满足一线工程师进行 WCDMA 网络上行干扰定位的需求,给出了 WCDMA 网 络上行干扰定位的一般性方法和操作流程。全文分八章,第一章是概述;第二章介绍了干扰发现的 手段;第三章介绍了干扰分析的方法;第四章介绍了干扰定位的方法;第五章列举了干扰解决的手 段;第六章是案例;第七章对下行干扰定位单独进行了简单介绍;第八章是附录,包含了干扰的基 本概念以及 RTWP 介绍等内容。

2 干扰处理流程
本节给出了干扰处理的一般流程,对于流程中的每个步骤,下文作了详细的介绍。

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开始

干扰发现

数据采集和 干扰确认

No

需要处理?

Yes

外部干扰?

Yes

No

外部干扰定位

内部干扰定位

No

找到外部干扰 源?

找到内部干扰 故障所在?

No

Yes

Yes

输出干扰解决报告 和定位案例

结束

图1 干扰处理流程图

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3 干扰发现
有多种手段可以发现 WCDMA 网络中存在上行干扰,一般是通过对某些网络运行指标的分析来 发现网络中存在上行干扰。

3.1 如何通过网络运行指标发现干扰
观察网络运行指标中的“平均 RTWP”是最佳的发现网络上行干扰的手段。在正常情况下,小 区空载时的 RTWP 应该在-105.5dBm 左右,如果某些小区的平均 RTWP 达到-95dBm 左右,即比 空载时的 RTWP 抬高了 10dB, 那么我们认为这些小区受到了上行干扰, 如果某些小区的平均 RTWP 达到-85dBm 左右,即比空载时的 RTWP 抬高了 20dB,那么我们认为这些小区受到了严重的上行 干扰,条件许可的话应该立即布置着手解决干扰问题。 “最大 RTWP”建议仅仅作为判断时的参考,因为有可能是接入时的尖峰引起,甚至跟 UE 的 算法和性能都有关系,因此建议不作为重点关注对象。 下面表格的数据来自实际运行的网络,表格中的三个小区属于比较典型的三类小区,40661 小 区的平均 RTWP 是-104.36dBm,可以不用关注,48602 小区的平均 RTWP 达到了-94.89dBm,应 作为受干扰小区作为关注对象, 58143 小区的平均 RTWP 达到了-82.79dBm, 受到了严重的上行干 扰,应予以重点关注。 表1 网络运行指标样表
最大 RTWP(dBm) Time(As hour) 2006-2-17 2 40661 NpCetr_ADE 17:00 2006-2-17 1 48602 TaiHongBldg_CD 17:00 2006-2-15 1 58143 KwongYu_CD 16:00 -60.3 -82.79 -88.8 -57.5 -94.89 -96.4 -52.5 -104.36 -105.3 平均 RTWP(dBm) VS.MeanRTW P 最小 RTWP(dBm)

RNCId

CellId

CellName

VS.MaxRTWP

VS.MinRTWP

3.2 如何对待处理小区进行优先级排序
在根据“平均 RTWP”选出需要处理的小区后,还需要根据以下因素对待处理小区的优先级 进行排序: 此小区是否为 VIP 用户所在小区; 此小区的话务量;

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此小区是否对全网 KPI 贡献很大;

…… 综合考虑了这些因素后,按照优先级高低从高到低进行逐个处理。

4 干扰分析 4.1 数据采集及干扰确认
由于干扰问题定位的复杂性,在问题定位前的充分的数据采集是能否正确解决干扰问题的关 键, 在没有充分采集数据的情况下就去现场定位或下结论都将是事倍功半的。 由于我们碰到的上行 干扰往往具有一天内不同时段干扰特性不同、一周内各天干扰特性不同的特点,因此跟踪越多的 RTWP 数据,对于上行干扰的定位是越有好处的。在这里,为了确认是否有干扰、干扰的严重程 度以及后续的干扰类别判定,采集以下的数据是必需的: (1)、跟踪待定位小区一周七天(至少三天),每天 24 小时的 RTWP 数据; (2)、跟踪待定位小区的周围小区(地理位置相邻的周围一圈的小区)一周七天(至少三天),每 天 24 小时的 RTWP 数据;

4.1.1

干扰数据的获得

1、建立并启动小区例行测试; 2、启动目标机器上的 FTP Server; 3、M2000 Client 的 MML Command 窗口里执行 MML 命令: ULD FILE: DSTF=”c:/bin/RtwpLog_NodeBxxx”, FLAG=RTWPLOG, IP=”10.161.209.251”, USR=”FTP 合法用户名”, PWD=”FTP 用户名对应的口令”, CF=UNCOMPRESSED[, SD=2005&11&16, ST=15&30&50, ED=2005&11&16, ET=15&40&50] 文件就被传到了目标机器上的 c:/bin 目录下,名称为 RtwpLog_NodeBxxx。然后在 Nastar 的导入 界面,选择导入 RTWP 文件,将 RTWP 文件导入新工程即可。 注:MML 命令中 IP 代表哪个 NodeB。

4.1.2

干扰确认

双击对象树功能节点。[WCDMA Interference Analysis]->[Abnormal Interference Analysis], 选择需要分析的小区对象, 等待一段分析时间 (分析时间与选择的小区个数有关) 后弹出分析界面:

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图2 Nastar 干扰分析图 界面上按小区干扰情况由高到低排序。 其中 Interference 一列中:Nice 表示无干扰影响,Acceptable 表示干扰影响在可接受范围内, Problematic 表示小区存在干扰; 其中 Priority 一列:H 表示需要高优先级关注的干扰小区,L 表示一般干扰小区; 其中 BaseNoise 一列:Nice 表示底噪正常,TBD(To be Determined)表示底噪异常,需要 关注。 点击工具栏, 图标,再在表格上点击每一列,可以显示干扰图和上行 CE 图。Chart 图 CE

Resource Utilize,反映上行 Credit 使用情况(除以 2 可以换算为 CE),Chart 图 MainDivCurve, 显示了当前主分集的 RTWP 值。

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4.1.3

异常干扰判断准则的定制

在 文 件 夹 [WCDMA Interference Analysis] 上 点 击 右 键 , 选 择 [Edit Interference Config] BaseNoise 表示判断异常干扰是是基于主集/分集的自身底噪,或者用户指定一个合理底噪; Beyond base noise 表示超出配置底噪多少 dB 则认为是干扰信号; Duration 表示干扰信号持续多久认为是一次有效的干扰; Interference Counter 表示有效干扰超过该阈值多少次则认为小区被干扰。

图3 Nastar Interference Config

4.2 干扰类别判定 4.2.1 干扰判断准则

这里将干扰分为两大类:内部干扰和外部干扰。简单的理解,从 NodeB 到天馈到天线这一段 产生的干扰都归到内部干扰,具体的内部干扰有由发射信号参加而产生的互调、由于发射机出现问 题而导致发射信号干扰接收带以及接收机自激,发射信号在接收机内产生的互调、失锁等,为便于 理解,把 NodeB 射频配置错误产生的 RTWP 问题也归到内部干扰。外部干扰有带内信号干扰和带 外强信号干扰,典型的如 PHS 干扰、直放站干扰、手机干扰器干扰等。 下面介绍干扰的判断准则,对于符合下面特征的,我们将其判定为外部干扰: 1、一般情况下干扰是主分集相关的,即干扰对主、分集的影响在时间上看具有类似的趋势而且幅 度相差不大比如 5dB 以下;

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2、外部干扰一般会影响地理位置相邻的多个小区; 3、从 RTWP 的时间特性上看,外部干扰一般具有突变性,干扰的出现时间、持续时间、间隔时间 具有规律性(但也有例外情况,象微波干扰、直放站增益设置错误则 RTWP 不具突变性); 除了明确判定为外部干扰的,都先划为内部干扰,走内部干扰流程。由于外部干扰定位相对内 部干扰定位更加费时费力, 能够明确为内部干扰的最好, 不能明确为内部干扰的也要先进行内部干 扰排查。占内部干扰比例很高的互调干扰的典型特征如下(一般互调引起的 RTWP 满足如下的五 个特点中的某几个,如果五个都能满足,肯定是互调无疑): 1、主分集的 RTWP 一般不相关,如果相关那肯定有特殊原因,比如主分集在某处被合路了; 2、干扰与话务有一定的相关性,在话务少时,干扰不出现的概率较高; 3、RTWP 波动幅度一般较大,波动幅度在 10dB 左右或比 10dB 更大; 4、干扰一旦出现则具有一定的持续时间,一般不会作突变性的变化,这一点跟外部干扰是非常不 同的; 5、从 RTWP 的时间特性上看,RTWP 的变化一般无明显规律; 为了更好的理解上面的判断准 则, 下面列举以往定位过的干扰的典型表现, 来获得对各类干扰 的直观和感性的认识,所以没有描述具体的定位过程。

4.2.2

内部干扰 RTWP 表现示例

1、负载引起的多频率互调 这是个室内分布系统,3G 信号同时与运营商 S 的 2G 信号和运营商 P 的 2G 信号合路。运营 商 P 用了 747 频点,运营商 S 用了 850 频点以及跳频频点 815。此站的 RTWP 表现如下:

图4 RTWP 跟踪图

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此小区的干扰是一个负载连接松动导致,只要稍微触碰这个负载,会伴随 RTWP 的剧烈变化。 RTWP 变化特点:主分集不相关、干扰与话务有一定的相关性、RTWP 波动幅度较大、干扰具 有一定的持续时间、RTWP 在时间特性上变化没有明显规律。 2、多处射频连接(双工器连接、馈缆和跳线接头)不理想引起的多频互调 此站是一个室内站点, 多个运营商共用室内分布系统, 其天馈结构图比较复杂, 其中多处 Hybrid Coupler 连接、馈缆和跳线接头连接不好,导致的 RTWP 如下:

图5 RTWP 跟踪图 RTWP 变化特点:RTWP 波动幅度较大、干扰具有一定的持续时间、RTWP 在时间特性上变 化没有明显规律。 3、馈缆和跳线接头连接不好导致的单频互调 此站的与 3G 合路的 2G 只有一个频率,但由于馈缆和跳线接头连接不好还是导致了互调的产 生,天馈结构图及 RTWP 表现如下:

图6 天馈结构图及 RTWP 表现图

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RTWP 变化特点:主分集不相关、RTWP 波动幅度较大、干扰具有一定的持续时间、RTWP 在时间特性上变化没有明显规律。 4、2G 信号和 3G 信号共同作用产生的多频互调 这是个室内站,2G/3G 合路,与其他运营商共室内分布系统,其产生的 RTWP 图如下:

图7 RTWP 跟踪图 上图的主集干扰(红色)是由于 DCS 信号和 3G 信号在某接头处产生互调导致。备注:分集未 接天线,机柜附近的外部干扰进入分集导致。 RTWP 变化特点:主分集不相关、RTWP 波动幅度较大、干扰具有一定的持续时间、RTWP 在时间特性上变化没有明显规律。

4.2.3

外部干扰 RTWP 表现示例

1、直放站自激干扰周边一圈的站点

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图8 站点分布图 如上图,是 501800 站点及其周边站点的一个分布情况,在靠近 501800 很近的地方有一个 3G 直放站产生了自激,这个直放站大概一小时左右会产生一个自激信号,结果导致了周边很多小区的 上行受到干扰,根据站点离这个直放站距离以及方向的不同,受到的干扰程度也有较大差异,但各 个小区每一个小时出现一次异常的规律是非常清晰的:

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图9

邻近小区的 RTWP 跟踪图

注:501800 站是一个单天线接收的室内站。 RTWP 变化特点:主分集相关、影响了地理位置相邻的多个小区、干扰具有突变性、干扰的间 隔时间具有规律性。 2、直放站自激导致施主小区的上行干扰 45680 站有一个 3G 直放站,直放站的施主小区是 45680 站的一小区 54291,这个直放站的自

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激出现时间非常没有规律,其监测得到的 RTWP 如下:

图10 RTWP 跟踪图 RTWP 变化特点:主分集相关、干扰具有突变性。 3、直放站增益设置不当加自激导致施主小区的上行干扰 此站 的直放站增益设置为 90dB,导致出现如下的 RTWP:

图11 RTWP 跟踪图-45680 这个站我们把直放站增益调整到 70dB 后,RTWP 恢复到完全正常。 RTWP 变化特点:直放站增益设置错误时具有独特的特点:干扰一直保持很高的水平且非常平 稳。 4、3G 天线遭受 2G 直放站天线近距离照射导致上行干扰 此站的 3G 天线遭到其他运营商 2G 直放站天线的近距离照射,3G 天线空间分集,图中所示 3G 天线为分集天线,主集天线离 2G 天线较远,天线位置和 RTWP 表现如下图:

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图12 天线位置及 RTWP 图 RTWP 变化特点:主分集相关、干扰具有突变性。 5、火车通过时引起的 RTWP 变化 此站离铁路非常近,火车班次密集,站 点位置和 RTWP 表现如下图:

天线

图13 站点位置和 RTWP 图 6、室内空调控制器状态切换时产生的上行干扰 观察到的室 内空调控制器状态切换时产生的上行干扰:

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图14 RTWP 实时跟踪图-空调 1 7、遭受到的其他运营商室外空调起停时产生的上行干扰 观察到的 RTWP 变化:

图15 RTWP 实时跟踪图-空调 2 8、室内应急灯开、关切换时产生的上行干扰 室内应急灯开、关切换时观 察到的 RTWP 变化(下图中的红圈处):

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图16 RTWP 实时跟踪图-应急灯 9、一种 200 秒出现一次的上行干扰(怀疑是空调压缩机,由于物业原因无法做试验证实) 观察到的 RTWP 长时特性和短时特性:

图17 RTWP 长时特性(左)和短时特性(右) RTWP 变化特点:主分集相关、干扰具有突变性、干扰的间隔时间具有规律性。 10、YBT250 自身会在 1924.3M 处产生干扰(当连接 YBT250 的定向天线靠近 YBT250 时)

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图18 YBT250 的定向天线靠近 YBT250 时频谱 做干扰定位时请注意 YBT250 的这个特性。 11、传输线产生的上行干扰

图19 传输线产生的干扰 12、一种类自激性的干扰 观察到的长时 RTWP 特性和短时特性:

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图20 RTWP 长时特性(左)和短时特性(右) 观察到的频谱特性:

图21 频谱特性 上面是一张静态的图,实际上其频谱还有如下特性: (1)、在频率范围 1914M~1951M 之间进行扫描; (2)、不同频率上的幅度不同; (3)、扫描一段时间后频率会跳跃。 RTWP 变化特点:主分集相关、干扰具有突变性。

4.3 测试干扰需要准备的设备和资料
测试设备连接图如下:

图22 测试仪器连接图 测试干扰需要准备的设备和资料: 表2 设备和资料 设备和资料表 接头型号

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定向天线 全向小天线 带通滤波器 YBT250频谱仪 1/2跳线(3根) 1/2跳线(2根) 50欧姆匹配负载(2个) DIN型阳头转N型阴头(2个) DIN型阴头转N型阴头(2个) N型双阴(2个) 便携机(NodeB LMT软件) GPS 指北针 测试车辆 站点的FNE图 站点的历史RTWP图 周围站点的分布图 相机 PHS手机(如果定位PHS干扰)

N型阴头 SMA阴头 N型阴头 N型阴头 N型阳头 N型阳头/SMA阳头 N型阳头

4.4 内部干扰定位
定位步骤如下: 1、对于观察不到分集信号的要检查分集接收的配置情况 未配置分集接收的典型的 RTWP 图如下所示:

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图23 RTWP 跟踪图-分集未配置 2、对于未做过上行射频通道校正的应检查射频通道的增益设置(尤其是有塔放情况下)是否正确, 最好能够做一下上行射频通道校正以便于避免此类问题影响干扰定位的思路。 3、如果有 DCS1800M 系统跟 WCDMA 合路的情况,需要跟运营商确认其频率配置,检查其合路 的 DCS 的频率的 3 阶互调(2f1-f2、2f2-f1)有没有落入 WCDMA 接收带内(1920M~1980M), 如果有,则需要跟运营商沟通交流,建议运营商将这种不合理的频率配置改掉。 如果经过上面三步的初步排查后未解决干扰问题,需要到现场进一步处理: 4、启动 NodeB 的 LMT,实时测量待定位小区的 RTWP,以便于在采取后续的定位手段后实时观 察待定位小区的 RTWP 变化情况。 5、如果有 DCS 合路到 WCDMA 的,需要将 DCS 的载波特性查清楚(每个通道上有那些载波,是 什么频点,BCCH 在哪个通道上),并将 BCCH 的通道标出。 6、如果有 DCS 合路到 WCDMA 的,根据干扰发现的结果,建议运营商配合将 BCCH 修改到需要 定位干扰问题的通道,这么做的原因是如果 BCCH 不在问题通道(GSM 在两个通道上都可能有发 射,但只在一个通道上有 BCCH 发射),那么因为干扰可能跟 DCS 话务相关,无法保证在现场定 位期间一定重现干扰。

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7、在通道上逐个轻敲每一个射频连接器(重点是跳线接头、负载以及跳线和天线的连接头),查 看 RTWP 的反应情况,如 RTWP 有相应的变化,变大或变小,则表示该连接器有问题,需要运营 商工程相关人员配合进行接头紧固、重做等工程质量改进工作,请注意在进行工程工作前关闭掉相 应小区的功放,以免造成辐射损伤。 8、在确认连接器无问题,但存在干扰的情况下,使用 YBT250+滤波器+定向天线在 WCDMA 天 线处查一下是否能收到干扰(滤波器和定向天线器件要求,参考《电磁干扰测试指导书》,特殊情 况下滤波器需要根据当地 WCDMA 接收频段和其它无线系统发射频段进行定制),如 YBT250 观 察不到空间有干扰,则更换基站天线,确认是否是天线内部问题引起的干扰,如果更换天线后问题 依然存在,转至“干扰类别判定”环节。 9、如果使用 YBT250+滤波器+定向天线在 WCDMA 天线处收到了干扰信号,转“外部干扰定位” 环节。 10、如果反复检查后未能定位干扰,将此问题重新转至“干扰类别判定”环节,现场定位结束,恢 复基站原有设置。 11、将以上所有定位的步骤详细记录下来输出“××干扰定位详细记录”,如果问题已经得到定位, 在“××干扰定位详细记录”的基础上整理成干扰定位案例发给总部相应资料人员进行归档,如果 问题依然未能定位,将“××干扰定位详细记录”发给总部支持专家寻求进一步的帮助。

4.5 外部干扰定位 去现场定位前的准备工作: 一般我们无法精确知道外部干扰何时出现,
何时消失,因此去站点定位前必须先进行非常详细的准 备和分析,否则去站点的定位效率是非常低的。 1、需要收集的数据 “数据采集和干扰确认”环节跟踪的待定位小区及周边小区的一周七天(至 少三天),每天二十四 小时的 RTWP 数据; 站点分布的 MapInfo 图,站点的相对位置及站点间距离等信息,推荐使用 Nastar; 各小区的天线方位角和天线高度; 各站点的勘站照片; 待定位小区有否作为直放站 的施主小区; 待定位小区周围的 2G 和 3G 直放 站的分布情况;

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待定位小区周围的 PHS 基站的分布情况; 待定位小区的天馈结构图。 2、需要进行的分析和应该达到的初步结论 分析:各个不同时间内跟踪的待定位 小区的 RTWP 数据的长时特性和短时特性; 结论:何时去定位(已经根据 RTWP 的时间特性分析知道了干扰出现最密集的时间段); 分析: (1)、同一时间待定位小区的周围各小区的 RTWP 长时特性和短时特性; (2)、根据小区的分布图,利用勘站照片等资料进行待定位小区的环境分析; (3)、根据天馈结构图分析待定位小区的主分集相关性; (4)、使用 AOA 法综合待定位小区的 RTWP 数据和周围小区的 RTWP 数据以及天线方向和高度 进行干扰源位置的预测: 根据多个基站小区天线确定干扰源相对于本站的方向,在地图上作图,各天线方向上的交点即 为干扰源所在的位置:

图24 AOA 法定位

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结论:去何处定位; 现场 定位的方法和步骤: 1、启动 NodeB 的 LMT,实时测量待定位小区的 RTWP,监控外部干扰出现的时间和特性; 2、到天面查看天线周围的实际情况,附近有无金属遮挡物、天面其它制式和其它运营商的天线分 布情况,仔细查看附近有无值得重点怀疑的对象; 3、使用 YBT250+滤波器+天线测试干扰的强度、方向性和频谱特性; 4、测试分析干扰源的大致位置,请根据情况选用如下方法的一种或几种: 中分法定位: 根据 RTWP 统计与周边环境,基本确定干扰源可能的位置,在超过干扰源的地方进行双向测试,确 定干扰源的位置,采用中分法选择位置来确定干扰源的方向,逐渐逼近干扰源。

2

4
干扰源

3

1

图25 中分法定位示意图 两点定位: 前提:必须基本确定了干扰源的方向才可以使用;方法:在怀疑的干扰源的方向上选择两个位置, 测试比较两者幅度的大小,根据幅度的变化计算分析得出干扰的位置。

d1
f2(信号强度)

3
干扰源

2 d2

1
f1(信号强度)

图26 两点定位示意图 幅度变化的定位方法:

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首先确定干扰的方向与基本位置,然后使用全向天线,向干扰源的方向移动,根据信号变化的速度 来判断与干扰源的位置关系,最后在干扰源附近使用定向天线来查出干扰源的具体位置。 5、根据上面的分析确定怀疑的干扰源; 6、验证怀疑的干扰源的状态变化(比如开、关、启动、停止等)和干扰的关系 对于一些受运营商 控制的设备,比如其直放站,可以要求选择合适时机对设备进行开、关来验证这 些动作跟干扰的关系,对于一些不拥有控制权的设备,一般选择等待观察的办法。 7、将以上所有定位的步骤详细记录下来输出“××干扰定位详细记录”,如果问题已经得到定位, 在“××干扰定位详细记录”的基础上整理成干扰定位案例发给总部相应资料人员进行归档,如果 问题依然未能定位,将“××干扰定位详细记录”发给总部支持专家寻求进一步的帮助。 附干扰定位详细记录模板:

5 干扰解决
解决干扰的措施根据具体情况包括但不限于如下几种: (1)、整改天馈系统的工程质量,一般要求运营商的工程部门实施; (2)、优化 DCS 的频率配置,一般要求运营商的 RF 部门实施; (3)、外部干扰源比如 PHS 干扰、直放站干扰以及手机干扰器干扰等,设备商解决有难度,一般 在定位明确后交由运营商协调处理。

6 案例 6.1 一个互调干扰案例
案例说明:内部干扰,合路的 DCS 系统频率配置不当加馈线接头问题引起的互调。

6.2 直放站干扰案例一
案例说明:外部干扰,DCS 直放站工作异常干扰周边 3G 基站。

6.3 直放站干扰案例二
案例说明:外部干扰,DCS 直放站自激干扰附近的 3G 基站。

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6.4 直放站干扰案例三
案例说明:外部干扰,直放站增益设置不当干扰施主小区。

6.5 室内分布系统干扰问题定位案例
案例说明:内部干扰,室内分布系统中使用的匹配负载有问题导致干扰。

6.6 PHS 对 WCDMA 干扰定位案例集
案例说明:外部干扰,PHS 对 WCDMA 的干扰。

7 下行干扰定位介绍
下行干扰的影响可能是少数的手机用户,其干扰的影响区域是离散的,一般固定的干扰源只是 影响非常小的特定区域,只在有需要的特定情况下(用户投诉或影响 KPI 指标)处理。

7.1 下行干扰的发现
对小区进行覆盖分析时,发现其 RSCP 质量好而 Ec/Io 质量差,经过确认又排除了导频污染的 可能,这时我们可以怀疑是不是下行有干扰。

7.2 下行干扰分析
由于发现下行干扰时,利用网优工具的地理化显示功能,我们基本上已经清楚了干扰区域,因 此发现干扰后可以直接前往干扰区域使用 YBT250 进行测试确认,具体的 YBT250 使用方法,请参 考《W-常见仪器使用方法指导书》。

7.3 下行干扰解决
找到干扰源(比如手机干扰器)后,设备商解决有难度,一般交由运营商协调处理。

7.4 下行干扰案例
案例说明:室内红外设备引起的下行干扰。

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8 附录 8.1 干扰的基本概念 8.1.1 干扰的定义

所有网络上存在的影响通信系统正常工作的信号均为干扰,不是通信系统需要的信号均为干扰。通 常将出现在接收带内但不影响系统正常工作的非系统内部信号也作为干扰。

8.1.2

干扰的影响 干扰对灵敏度的影响

8.1.2.1

连续性的干扰将导致 RTWP 上升多少, 灵敏度就下降多少; 脉冲式的干扰对灵敏度的影响与脉冲 的宽度的干扰的占空比相关,不同的脉冲宽度与占空比对灵敏度的影响不同。脉冲干扰对灵敏度的 影响与其对 RTWP 的影响不相关。实际上,大多数干扰对灵敏度的影响不大。

8.1.2.2

对算法的影响

脉冲干扰时主要影响与 RTWP 相关的算法,如准入控制,拥塞控制,负载平衡等。

8.1.2.3

是否对系统正常工作的影响

所有的干扰都会影响系统,有的是对灵敏度有影响,有的是对算法有影响。

8.1.3

干扰的来源及特性 内部干扰源

8.1.3.1
内部干扰包括:

1、与发射信号相关的干扰,由发射信号参加而产生的互调; 2、与发射通道相关的干扰,由于发射机出现问题而导致发射信号干扰接收带,一般原因有:多 阶互调,正常的状态是不可能的,只有当功放完全损坏才会出现。反向互调,一般与发射机内的反 向互调无关,由无源器件而起。自激,自激频率在接收带内,会带来大的干扰。频谱扩展:功放状 态异常,导致单频谱扩展到接收带内。失锁,出现频率漂移到接收带内。发射机出问题的可能性小 于 1%; 3、与接收机通道相关的干扰,接收机自激,发射信号在接收机内产生的互调,失锁,导致频率 不稳定产生怪异的 RTWP,强信号产生了阻塞。

8.1.3.2
1、 其它通信系统

外部干扰源

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在正常的情况下,不可能产生干扰,这种干扰只在频谱分配不完善的国家产生。这种干扰只有 在同一地区使用第一区、第二区频率时才需要注意。在第一区的国家中使用了第二区的频谱,将 会出现干扰,这种干扰是本身已知一定会出现的,在建网时应该有明确的结论,其影响也是可知 的。 (1)、PHS 系统对 WCDMA 系统的干扰 国内 PHS 的基本特性

根据 RCR STD-28 标准,PHS 的载波带宽为 300kHz,每 5ms 一帧,每帧分成 8 个时隙,其时隙 结构如下图所示: 5ms CS->PS | T2 | T4 | R2 | R4 T:为 发 送 时 隙 R:为 接 收 时 隙 图27 PHS 系统的帧结构
*上下行保护间隔4.7us

根据我国相关规定并结合 RCR STD-28 标准,PHS 的使用频率为 1900.1-1915.0MHz,但有的地 方可能会超过 1915M,达到 1918M。 PHS 的一个重要优点就是采用了动态信道选择方式(Continuous Dynamic Channel Selection)。 由基站自动测量工作频段内的干扰情况,自动选择干扰最小的信道进行通话。当正在使用的信道 干扰过大,不能连续工作时,就能重新选择新的信道进行通话,甚至切换到另一基站,因而动态 信道选择具有很高的频谱利用率。 PHS 基站的发射采用 4 选 1 选择合成,接收采用 4 路最大比例合成。 PHS 的主要技术参数 表3 基站发射功率(峰值) 天线增益 分集增益 所需的 C/I 比 邻道泄漏功率 PHS 技术参数表 80mW(平均功率为 10mW) 0 dBi 0 dBi 19dB <800nW <250nW (body loss)

4000mW(平均功率为 500mW) 9 dBi 发射:3 dBi, 接收 :9 dBi 10dB 2*△f 3*△f

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杂散发射

在 1893.5-1919.6MHz 以内,<250 nW/300kHz 以上频带以外,<2.5μW/MHz

占用带宽 接收机灵敏度 接收机信号范围 邻道选择性 载波侦听电平

288kHz <16dBμ (-97dBm,1*10-2)

288kHz

16∽80dBμ (-97∽-33dBm)? 2*△f: 〉50Db 1 级:26dBμ 2 级:44dBμ



PHS 干扰的基本特征

1)时间特性:与 PHS 的话务量有关;是脉冲信号;与用户行为相关的体现,即可能出现 20s 左 右的 RTWP 上升;在一个周期内 5ms,至少有一半时间无干扰;其干扰的时隙特性满足 PHS 的 时隙特性。 2) 频率特性: 干扰的特性是在低频高而高频低; 有大量的大的突发式 RTWP 上升; 1920~1930M 出现的干扰的频度高且幅度高,频率变高,出现的频度下降且幅度下降;PHS 的干扰信号是噪声 信号。 3)空间特性: 在近处的 PHS 基站的干扰小; 10~50m 的远处的基站干扰大; 天线的高度接近(距 离越远,天线的高度差的影响越小),WCDMA 天线的指向与 PHS 站的夹角小于 60 度的基站干 扰大。 4)极化特性:干扰是垂直极化,在两个天线上的信号是相似的。 5)调制特性:是无调制特性的噪声。 6)脉冲特性(短时特性):干扰的出现与 PHS 信号的出现强相关,有一半时间无干扰。 7)幅度特性:干扰的幅度变化较大,一般是从统计到的最大 RTWP 到底噪声水平。 8)影响范围特性:一般只影响一个基站的 1 或 2 个扇区。 PHS 的 RTWP 统计特性

1)PHS 对 WCDMA 基站的影响与 PHS 干扰用户数关系密切,RTWP 随用户数目的不同而不同, 在统计的 RTWP 中,如果有 PHS 系统的影响,RTWP 的变化规律如下:与话务完全相关;与用

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户行为相关的体现,即可能出现 20s 左右的 RTWP 上升。 2)从 RTWP 扫描图上可以看出,在 PHS 有干扰的情况下,RTWP 扫描图与 PHS 用户数有关, 如果扫描到某一频点,PHS 用户数较多时,RTWP 上升较多,所以统计出来的数据具有锯齿形。 3)PHS 在工作时段的 RTWP 波动是非常大的,在 1920~1930M 容易出现较大的 RTWP 尖峰, 在 WCDMA 接收的其它频段也有相似的特性,只是出现尖峰的概率小一些。因此在工作时段,受 PHS 干扰干扰的 WCDMA 基站会有较多的 RTWP 尖峰。 4)受 PHS 干扰的基站,其 RTWP 是主分集相关的。 PHS 干扰对系统的影响

1)PHS 对系统灵敏度的影响远不如其影响 RTWP; 2)PHS 的干扰对 RTWP 的影响只要不大于 5dB,可不需要处理; 3)PHS 基站对 WCDMA 的影响一般不大,尤其在天线相隔较远或非常近的情况下; 4)在网络上,在建站的时候,了解一下 PHS 站点的位置来建站,基本上是可避免 PHS 基站的干 扰。 干扰的制造问题

使用多部手机与 PHS 建立连接,可以看到的 RTWP 的幅度与手机的接入相关。 解决 PHS 干扰的方法: 将 WCDMA 的天线与 PHS 无限靠近,WCDMA 天线高于或低于 PHS 均可。 (5)、GSM 与 WCDMA 间的干扰 GSM 与 WCDMA 间的干扰在一般情况根本不需考虑, 不可能产生干扰。 可能产生干扰的特例是: WCDMA 2100M 与 GSM 1900M 会产生干扰,这种制式是不可以共存的,在这种频率情况下,应 该使用 WCDMA 1900M 或 WCDMA 1700M。另外干扰特例如 WCDMA 1800M 与 GSM 1900M, 这种制式也是不可以共存的,在这种频率情况下,应该使用 WCDMA 1900M 或 WCDMA 1700M。 如果一定要 GSM 1900M 的国家建 WCDMA 2100M,将会有如下的问题: 1) GSM 1900M 的发射干扰 WCDMA 的接收, 需要在 GSM 1900M 的基站上使用窄带发射滤波器, 这种好实现,一般的 1900M 基站使用的是窄带滤波器,如非窄带滤波器需要协调在基站顶加滤波 器。 2)WCDMA 手机干扰 GSM 手机,在 WCDMA 手机使用时周围的 GSM 手机无法通信,这种干扰 是前期不可见的,也不容易感觉到,在网络使用的后期,可能会变为大问题。 即使是迫不得已建设此种频率共存的系统,也需要向运营商说明情况。

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干扰的表现特性 干扰源是分布式的,即干扰是零乱的分布在整个

区域内,分布无规律; 干扰基本上有相似的特性; 干扰的站点是与其 它通信系统相隔不远的地方; 干扰的排查 查通信

系统的频谱分布; 查基 站间的相对位置; 查 RTWP 的大范围统计特性是否具有离散性; 查另一通信系统的发射滤波器带宽或频谱特性; 干扰的解决方法 按正常的频谱分配方

式,使用合适的频谱。 2、 直放站、干放 直放站出现干扰的原因:

1)直放站设计时是宽带的,无频率选择的特性; 2)直放站的施主基站选择错误,直放站的施主基站远,导致直放站的发射功率大而干扰其近处的 其它基站; 3)直放站的稳定性差,导致直放站自激; 4)直放站和增益设置错误,导致其噪声干扰到基站用户; 干放出现问题的原因:

1)增益设置不合理; 2)干放的稳定性差,自激; 直放站、干放的干扰特点: 长时间稳

定的干扰和突发的干扰; 直放站干扰一般 是有方向性的大面积干扰; 干放的干扰是 圆形的; 长时间稳定的干扰频谱是系统的 频谱特性; 突发的干扰频谱一般是变化的 单音信号;

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可以用基站小区受干扰的特性来确定干扰源的基本位置; 长时间稳定的干扰一般是增益设置有问题; 突发干扰是 有源设备的自激,一般有两种表现: 大量无规律的突发,存在时间特别短 一种有固定周 期的干扰,干扰的存在时间一般为几秒 干扰的解决方法: 更改直放站的使用方式,保证直放站的频率选择性,保证直放站施主

链路的稳定性与纯净性; 更改直放站的增益,使之在合适的范围内; 3、 微波传输 特点:

长时间基本稳定的干扰; 干扰是有方向性的,一般是双向干扰; 干扰影响的范围较大; 频谱是宽带频 谱; 干扰的解决办法: 更改微波传输的频率 4、 5、 所有有供电的设备 所有控制器件(尤其是大电流控制器件) 特点: 干扰的时间特性是瞬时干扰,

当然也可能有干扰振荡的时间特性存在,但现在未见到; 干扰的频谱是频谱,从直流 到几个 GHz; 干扰的影响范围极小,一般只影响单个基站; 6、 所有有时钟的器件 特点: 干扰一直存在,或不规律的出现,不规律出现的原因

应该是时钟频率失锁飘移产生的; 干扰的频谱为单音或飘移的单音;

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干扰一般寄生在其它发射系统中; 可以用基站小区受干 扰的特性来确定干扰源的基本位置; 7、 处于大电磁场中的非线性器件 特点: 是由于周围的大功率发射设备产

生的无源互调,干扰与大功率发射设备相关; 干扰的时间特性与大功率发射 源的工作特性相关; 干扰的频率可能有两种:宽带干扰频率、满足互调的频 率条件; 干扰的影响范围极有限,只影响单个小区; 8、 雷达 特点: 时间上特别有规律,脉冲式的干扰,一般

存在多种周期特性; 干扰的频谱是 SINC 函数的特性; 干扰的影响范围较大; 可以用基站小区受干扰的特性来 确定干扰源的基本位置; 9、 手机干扰器 特点: 有一定工作时间特点或长时间工作的干扰源,如只在白天开会的时候

开机,具有明显的工作时间 的特性; 干扰频谱具有宽带特性; 干扰的强度不是非常长,干扰 的范围是圆形面或圆弧面; 一般出现在政府,军事单 位,医院,加油站等区域; 室外天线一般是圆弧面干 扰; 可以用基站小区受干扰的特性来确定干扰源的基本 位置; 10、 各种发射台上寄生的交调信号(电视台是重点) 特点: 这种信号一般是调制信号,可以分辨出载波与调制频谱的特性; 时间上一般是长时间稳定的干扰,也可以是间歇出现的;

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干扰影响的范围大; 可以用基站小区受干扰的特性来确 定干扰源的基本位置; 11、 电流瞬间变化较大而物体体积也较大的设备 特点: 电流 瞬时变化是产生高频信号的条件,体积是发射能力的条件; 这 种干扰是在电流变化的情况下产生,脉冲式发生; 干扰的频谱 是宽带信号; 干扰的影响范围一般是单个基站; 12、 带有反馈通道的设备(容易自激) 特点: 时间特点是随机性强; 频谱一 般是不稳定的单音频谱; 干扰 的范围也具有随机性; 说明: 主要的设备如:各种无线系统的信号源、本振、高增益放大器、直放站、干放、自动开关控制设 备、声控设备、光控设备 13、 放电设备 特点: 干扰的时间与放电的时间特性相同,一般是脉冲式的,当然也存在如照 明灯不停闪烁产生的接近 连续的干扰; 干扰的频谱是宽带频谱; 干扰的影响范围一般较小;

8.1.4

无源互调简单介绍

PIM 一般随发射功率的出现而出现,其频谱与输入的频率满足 mf1+/-nf2 的关系。天馈线是最易 产生 PIM 的地方,尤其是馈线的连接器和天线。 对于馈线连接器,设计低的 PIM 需重点关注以下六个方面:

接触设计;

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连接器插合界面; 连接器内部连接; 电缆夹紧装置; 材料和电镀; 在进行射频连接器电缆夹紧装置的结构设计时,应尽可能地加大接触面积和接触压力,保持连接 器的内外导体与电缆的内外导体接触面的机械稳定性,防止因电缆弯曲或机械振动引起的接触部 位的微小位移转化为严重的 PIM。从长远看来,焊接外导体是最理想的方法,目前市场上已经出 现。但是,目前绝大多数应用的是自扩口式机械夹接。在大多数情况下,连接器是由用户在现场 装配。这样,组件质量通常不处于连接器生产厂的控制之下,因而设计时应充分考虑装配实际情 况,编制精确的剥线图和尺寸表,以方便装配,减少装配失误。在电缆连接器装配过程中应防止 如下的污染源:灰尘、汗渍、油脂、金属碎屑和导体表面的划伤等,造成这些污染的原因主要是 在装配、包装、运输和安装过程中不规范的操作。因此应特别强调在装配、包装和安装过程中必 须保证不使灰尘等污染物特别是任何种类的金属微粒和碎屑进人组件内部,零件不受汗渍、油脂 污染;在装配、包装、运输和安装过程中,应防止表面尤其是接触表面被碰伤、划伤和形成压痕。 DIN 连接器的连接: 检查连接的端面与内导体上是否有异物,是否有

划伤,是否有螺纹损坏; 先需要将连接器用力插入,在保证有较大的插入 力的基础上,再进行连接; 旋转螺纹,在旋转螺纹的过程中,要保证接头 与电缆保持不动; 检查连接本身,在连接部位,任何零件均应该是坚固 的,不可松动的; 接头制作过程的重点: 是否精确的剥线?尺寸是否合适? 使用的制作工具是否为无磁性器件? 是否进行了完善的清洗? 是否损坏了器件的镀层?是否根据器件的镀层进行了工艺修改? 是否保证了连接器无任何损伤? 天线 PIM 的产生:

1)天线系统中有两种类型的非线性存在,即接触非线性和材料非线性 接触非线性是具有非线性 电流电压的金属接触产生,具体表现为松动、被氧化和被污染等情况发 生;材料非线性是指所用的材料,如铁磁、碳纤维、铁、钴、镍、铝等合金材料都表现出非线性

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的 V 一 I 特性。 2)天线系统 PIM 的产生与下面因素有密切的关系: 天线系统中为了结构强度而不可避 免地使用了金属材料,MIM 现象会引起 PIM 的产生; 微小裂缝,微小细丝和金属结构 中的洞等会引起 PIM 现象; 碳纤维以及镀层的非线性; 与金属接触处的电子隧道效应和半导体效应; 材料结构不 均匀对电导率的影响,热不平衡(能量)产生的一些粒子微观变化; 天线体与某些部件 边缘的处理过程,天线结构的铆接工艺等等因素导致了 PIM 的产生; 在连接处的氧 化、生锈或腐蚀现象; 天线 PIM 的控制:

1)反射器的控制板的生产制造对 PIM 产生至关重要,使用铆接铝制控制板是最常用的技术,每个 铆钉都是 PIM 产生的潜在因素。这个问题可以通过在制造过程中使用胶粘技术加以解决; 2)高电流密度存在的地方容易产生互调产物,馈电通道的设计是关键,原则上应采用整片馈电, 但实际应用上几乎不可能,馈电设计中不宜采用 M 一 M(金属一金属)接触,天线设计中消除不相 似金属接触和不均匀膨胀引起的接触电势差,对馈电部件不进行电火花腐蚀的单片制造,使用功 分器时,PCB 最好是无金属底板,天线使用中不应使天线处于温度变化较快的环境中。 天线 PIM 中的一些特性:

1) 在馈电点有金属屑时, 有如下特性: 互调产物升高 20dB 以上, 同时具有互调产物波动的现象; 2)在贴片上有金属屑,其影响远小于馈电点; 3)天线单元四周的金属体接地的可靠性影响系统 PIM 的波动,天线单元间的金属隔板一般需要采 用多点焊接接地,不可以大面积接触地面; 4)天线的制造过程中需要使用无磁性的工具; 5)焊接时烙铁产生的氧化层是 PIM 产生的主要因素之一; 6)不可以手触元器件,同时接头每次使用后建议均进行清洁,尤其是测试; 7)连接器如不需要移动,应将焊接其固定在支撑结构上; 8)连接器的连接过程中,需要保证连接器与电缆保持不动; 9)功分器与接地板的连接对 PIM 的影响较大,影响可能会在 20dB 以上,需要保证功分器与地的 可靠连接,电缆也一样;

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10)天线所有暴露的地方在制作后均需进行清洗; PIM 与 NodeB 告警的关系:

1)出现天馈线告警的情况下(如 VSWR 告警,塔放告警),如告警出现在有功率的天馈线上, 一般会出现 PIM 现象; 2)出现 PIM 现象与上面的告警无关,有告警会出现,无告警也会出现,不要企图利用测试电阻和 测试 VSWR 来确定天馈线连接的好坏,电阻正常与 VSWR 正常是天馈线好的必要条件,远不是 充分条件; 3)接收通道增益告警一般不可能出现,虽然 PIM 导致主分集的 RTWP 不相关,但 NodeB 产生接 收通道告警的可能性低,一般不可能出现; 4)出现了天馈线问题,不可以由告警来确定,只能通过分析 RTWP 才能了解其基本特性。

8.2 RTWP 介绍 8.2.1 RTWP 概念

NodeB 的 RTWP 是上行带内接收总功率,协议中有明确的定义: 表4 Definition Received total wide band power(TS 25.215 v600)

The received wide band power, including noise generated in the receiver, within the bandwidth defined by the receiver pulse shaping filter. The reference point for the measurement shall be the Rx antenna connector. In case of receiver diversity the reported value shall be linear average of the power in the diversity branches. When cell portions are defined in the cell, the total received wideband power shall be measured for each cell portion.

这里有两层意思:(1)、RTWP 是 NodeB 的带内信号强度,参考点在天线 Rx 连接头处;(2)、 RTWP 包括 NodeB 产生的噪声。 Huawei 实际使用的参考点:当无塔放时是机顶口(图中的 A 点);有塔放时是塔放往天线去的连 接口(图中的 B 点)。 V1.3 NodeB 上行接收通道结构:

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图28

NodeB 上行接收通道结构

ANT in:天线输入口,用户信号 S 和空间等效热噪声 Pn 从这里输入; MON in:加载输入口,加载输入的高斯白噪从这里输入; ANT 框:包括塔放 NTTA 和馈线,塔放一般有 12dB 的增益,馈线假设为 4dB 的衰减,ANT 框部 分的噪声系数 NF1<=2; NDDL 框: 包括 NDDL 固定增益放大器,其增益为 38dB,一个可调衰减,可调范围为 0-12dB 用 于抵消塔放增益和馈线衰减;加载使用的高斯白噪从监测口馈入, 引入大约 35dB 衰减后合入上行 接收通道;NDDL 的噪声系数 NF2<=2; NRFB: 此处将背板连线合为一个框,大约引入 8dB 衰减; NTRX: 它对上行增益为 45dB,其噪声系数为 NF3=19,信号到这里经过 AGC 后进行 AD 采样, 然后进行数字中频处理,其中有 DAGC 会对信号进行增益处理;AGC 和 DAGC 共同提供 35dB 的动态范围;其中 AGC 只在信号很强时发挥作用,对于小信号其增益为 1。 上面描述 ANT 框,NDDL 框和 NTRX 框的噪声系数为各自单独测试得到的,三个模块级连后的噪 声系数计算公式如下:NF = NF1 + (NF2-1)/G1 + (NF3-1)/(G1*G2)。由于第 1 和第 2 级的增益非 常高,所以级连后的噪声系数主要由第 1、2 级决定。目前 NB 的噪声系数 NF 约为 3。 我们来看一下在空载和有负载情况下的工作点情况: (一)、空载 热噪声的功率谱密度为:-174dBm/Hz,在 3.84M 内为:-108.16dBm/3.84MHz; 空载时上行天线口(射频)的工作点为:-108.16 dBm /3.84MHz。 此时,DAGC 前(中频)的工作点为-108.16 + 75 + NF= -30.16 dBm /3.84MHz。 注:上式 75 是指整个上行接收通道的增益。

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(二)、有上行负载假设,上行 Interference Margin:3dB(50%负载)上行天线口(射频)的工 作点为:-105.16 dBm /3.84MHz。 DAGC 前(中频)的工作点为-105.16 + 75 + NF= -27.16 dBm /3.84MHz。

8.2.2

上行射频通道校正原理

假设天线口热噪声=-108dBm 射频放大 器噪声系数=3 射频放大器额定增益=Go,这个值是我们希望放大器达到的增益,是一个理论值。 射频放大器的实际增益=G1,这个值是实际的射频放大器增益,是一个实际值。 G1 和 GO 的差为 d=Go-G1 数字中频的增益=0,无需考虑, 天线口无输入信号并端接匹配负载时数字中频 计算得到的功率 PI=-108+3+G1, 软件获得 PI 后,计算 RTWP1=PI-Go,是因为我们只知道射频通道的额定增益 Go,而不可能知 道实际的射频通道增益 G1。而实际上,真正精确的 RTWP0=PI-G1,中频计算的功率 PI 精度很 高, 误差可以忽略, RTWP1=PI-Go=PI-(G1+d)=PI-G1+d=RTWP0+d, 因此这个 d 就是 RTWP 的误差,我们校准就是要找到 d,进而获得 RTWP0,软件最终上报的,经过校正的 RTWP= RTWP1-d=RTWP0。 假设当你端接匹配负载时,看到一个未经校准的 RTWP=-105dBm,与我们预计的-106dBm 不相 等,这就表明射频的增益高了 1dB,也就是说 d=1 因此我们输入一个校正量-1,软件就会在上报 前将 -105dBm-1=-106dBm 上报给系统。如果外界有什么信号输入,这个式子永远不变, RTWP1=PI-Go=PI-(G1+d)=PI-G1+d=RTWP0+d,因此实施这个校正后,系统总是会上报正 确的 RTWP 值(假如环境温度不变)。 NodeB 不同版本的校正有所不同,V12 及以前版本是实际调整射频通道的增益,使得 RTWP 恢复 到额定值,但是在 V13 上,射频通道的增益调整部件取消,就改为仅在软件上报前将 RTWP 数值 修正一下,射频实际增益不变化。射频增益的小变化(+/-4dB)对系统性能的影响可以忽略。 因为射频通道增益很高,在这个增益变化下接收机噪声系数基本不变。V15 上,RTWP 补偿量也 是在数据上报前加上去的。

8.2.3

RTWP 误差与精度

协议要求如下,NodeB 实现会优于此指标: 表5 Absolute accuracy requirement

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Parameter

Unit

Accuracy [dB]

Conditions Range

Io

dBm

±4

–103<= Io <= -74 dBm

Relative accuracy requirement The relative accuracy is defined as the Received total wideband power measured at one frequency compared to the Received total wideband power measured from the same frequency at a different time. 表6 Parameter Unit Relative accuracy requirement Accuracy [dB] Conditions Range Io dBm ± [0.5] For changes <= ±5.0dB and –103 <= Io <= -74dBm Received total wideband power measurement report mapping The reporting range for Received total wideband power (RTWP) is from -112 ... -50 dBm. In following table the mapping of measured quantity is defined. The range in the signalling may be larger than the guaranteed accuracy range. 表7 Received total wideband power measurement report mapping Measured quantity value RTWP < -112.0 -112.0 ≤ RTWP < -111.9 -111.9 ≤ RTWP < -111.8 … -50.2 ≤ RTWP < -50.1 -50.1 ≤ RTWP < -50.0 -50.0 ≤ RTWP Unit dBm dBm dBm … dBm dBm dBm

Reported value RTWP_LEV _000 RTWP_LEV _001 RTWP_LEV _002 … RTWP_LEV _619 RTWP_LEV _620 RTWP_LEV _621

当 RTWP 低于协议规定最小值-112 时,RTWP 跟踪时 NodeB 维护台上不再记录其 RTWP 值。

8.2.4

RTWP 作用

协议里面有 RTWP 的测量精度要求,相对精度+/-0.5dB,绝对精度+/-4dB,协议里面推荐采 用 RTWP 作为准入控制算法。 RNC 最初的考虑也是用 RTWP 作为准入控制算法, 因此 NodeB 必

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须进行相应校正才能符合准入控制的精度要求。但是通常实际情况是 RTWP 不仅受到射频通道增 益精度的影响,还经常受到外界干扰的影响,这种现象在有些地区是很普遍的,在运营商 S 这个 问题表现尤为严重。 因此用 RTWP 作为准入控制依据是不合理的, RNC 必须找到其他的准入控制 方案,RTWP 的作用也应该被淡化。目前实际上就是这种状态。RNC 目前的首选准入算法不是基 于 RTWP 的,基于 RTWP 的算法是作为备选算法之一。RTWP 的最大作用还是在于判断 NodeB 是否受到上行干扰以及在受到上行干扰时的定位作用。 HW 各种系列化基站的 RTWP 在有无塔放情况下标准值: 14、 所有基站在无塔放的情况下,天线与基站匹配、系统经过校正且在无外来信号的情况下, RTWP均在-105.5dBm左右,如RTWP不在-105.5dBm+/-2dB范围内则有如下可能: 1)系统校正有问题,导致系统的设置增益与实际增益不同; 2)天馈线的连接有问题; 3)有外来干扰信号; 15、 所有基站在有塔放的情况下,天线与基站匹配、系统经验校正且在无外来信号的情况下, RTWP均在-105.5dBm左右,如RTWP不在-105.5dBm+/-2dB范围内则有如下可能: 1)系统校正有问题,导致系统的设置增益与实际增益不同; 2)天馈线的连接有问题; 3)有外来干扰信号; 4)在加塔放后,射频前端的衰减设置有问题。

参考资料清单
[1] 3GPP,25.215 [2] 3GPP,25.133 3GPP 3GPP 2001/06 2001/06 协议 协议

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