CDMA网络RSSI异常问题排查指导手册(华为设备分册)

1、 CDMA网络RSSI异常问题排查指导手册(华为设备分册目录1 后台排查 (41.1 发现并验证问题 (41.2 排查相关设备告警 (41.3 排查相关无线参数 (41.4 RSSI异常特性分析 (51.5 后台继续处理 (81.6 转到相关部门处理判断 (122 现场基站设备排查 (122.1 检查基站运行状态 (132.2 判断基站类型 (132.3 确定内部干扰还是外部干扰 (132.4 确定是基站问题还是其他设备问题 (133 无源/有源器件排查 (173.1 功分器排查 (173.2 直放站排查 (173.3 耦合器排查 (173.4 干放排查 (184 天馈线排查 (184.1 连

2、接假负载法排查天馈线问题流程 (194.2 互换法排查天馈线问题流程 (194.3 天线排查 (235 外部干扰查找 (23附录A RSSI相关理论 (24附录A.1 干扰 (24附录A.2 驻波比 (27附录A.3 RSSI测量原理和正常值 (28附录A.4 华为基站RSSI查询方法 (321后台排查1.1发现并验证问题问题验证方法:通过M2000、PRS或者Nastar半个月内RSSI平均值,筛选出RSSI异常的载频;通过TELNET或者Airbridge维护台跟踪基站的RSSI,跟踪基站的RSSI 10分钟,看RSSI值变化情况.对于CDMA系统来说,常温情况下的底噪是-113dBm/1

3、.2288M,考虑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:【-111.8,-96.8】。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:【-113,-93】(考虑

4、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。但是我们在实际处理问题的过程中,可以灵活处理,对于RSSI高于-95dBm的基站就要进行关注处理。1.2排查相关设备告警与RSSI相关的板件有:DDU、功放、TRM单板。与RSSI相关的告警类型有:驻波告警、传输告警。检查方法:1.通过Airbridge维护台设备面板查看DDU、功放、TRM单板,看其运行是否正常;2.如果存在告警,查看告警时间与RSSI异常是否有时间关联性,并处理相关告警;没有RSSI的告警,但是与RSSI相关的告警有驻波告警、传输相关的告警(包括E1/T1的告警、Abis链路拥塞等告警

5、。若处理告警后RSSI恢复正常,流程结束;否则进入下一步进行排查。1.3排查相关无线参数某些参数设置不合理也会导致RSSI升高,当发现问题时,应在后台及时对以下重点参数进行重点检查。1、REG_ZONE边界区,TOTAL_ZONE和ZONE_TIMER设置检查;不合理或REG_ZONE设置错误,导致终端频繁登记等都可能导致RSSI升高。2、初始接入功率参数检查;3、业务信道最小增益检查;4、若将参数恢复后RSSI恢复正常,流程结束;否则进入下一步进行排查。与RSSI相关的参数列表: 参数具体含义参见电信集团下发的CDMA20001x基础无线参数设置规范。1.4RSSI异常特性分析通过采集历史数

6、据,分析:1、各载频主分集RSSI强度随时间变化的关系,利用话统软件查询一段时间内的RSSI半小时统计值,生成线状趋势图,观察与时间的关系,如图:该站的主集RSSI值在每天早8点抬升,下午6点左右恢复,而另外分集正常,可能是主集连有直放站、问题器件,当白天话务上升时,RSSI随之抬升。 2、各载频主分集RSSI强度与话务量变化的关系利用话统软件查询一段时间内的RSSI半小时统计值,生成线状趋势图,观察其与时间的关系,查看峰值处话务量是否较高。见下图,在8点之前话务量较低时,RSSI相对较低,在话务量较高的白天RSSI较高,由于CDMA的功控机制,话务量与RSSI的变化趋势一致性不是很高。 3、

7、基站扇区RSSI强度的地理化显示,包含现网网元分布(含基站、室分、直放站等,利用话统软件,筛选出RSSI异常的扇区,制作成Mapinfo图层,显示在Mapinfo上,观察是否有地域性。如图,红色扇区为RSSI异常的扇区,而且仅242频点出现,地域比较集中,如果连片RSSI异常,很有可能是外部干扰导致的RSSI异常,最终排查结果是由于一个无线直放站自激产生的干扰。 通过上述分析,对RSSI异常的时间变化特性、载频分布特性、话务特性、主分集特性、地理分布特性进行分析,即:1、RSSI异常是否有时间规律,即是否在固定的某段时间出现RSSI异常?或者与近期的一些事件发生时间有联系,例如高考、室内分布建

8、设等;2、是某个载频RSSI异常,还是所有载频都异常?3、话务量变化是否是RSSI异常最主要因素?4、是主分集RSSI均异常,还是单集异常?5、RSSI异常的小区是否有明显的区域特征:成片的?政府旁边?军队驻地周边?一些典型RSSI的异常现象对应的可能原因如下表所示: 1.5后台继续处理通过对RSSI异常特性分析后,根据异常特性的典型现象,可在后台继续进行可能的相关原因排查。1、查看后台历史操作与RSSI异常之间的关联性:a是否开通了DO载频注:DO为满功率发射,工程质量问题、部分天馈器件、无源/有源器件性能下降等都可能导致在DO满功率情况下因非线性产生互调,导致RSSI异常;因此,DO网络对

9、工程工艺,对器件性能的要求更高。b网络是否进行了软硬件升级;c是否有相关的基站载频增减、硬件增减、更换或改动;d近期是否进行了某些参数的调整;2、查看近期优化工作和工程建设与RSSI异常之间的关联性:a近期是否进行了RSSI异常扇区及其周边扇区的RF优化调整;b近期是否进行了扇区功分、室内分布、直放站等方面的建设和调整工作。3、通过后台工具对RSSI进行进一步分析:Nastar工具的反向通道扫描回放功能可以动态回放干扰频谱,可以清晰、直观的了解干扰的波形特征。使用Nastar工具进行反向频谱回放来定位干扰类型的步骤:a跟踪基站RSSI数据启动跟踪:STR CBTSRVSWITFERMNIT:

10、BTSID=1, LOCALCELLID=1, LOCALSECTORID=1, CRRID=1, SPAN=1, TSTTIME=48;停止跟踪:STP CBTSRVSWITFERMNIT: BTSID=1, LOCALCELLID=1, LOCALSECTORID=1, CRRID=1;b数据导入回放将跟踪数据导入Nastar,使用回放工具(菜单位置:问题定位前反向通道分析反向通道频谱回放进行回放,根据回放波形特征来进行干扰分析。a频谱回放数据分析从目前的应用来看,反向频谱回放可以进一步确认工程质量问题(接头制作不规范,接头松动,跳线、馈线老化等与外界干扰问题,以下是几个典型问题的回放波形

11、:正常的反向频谱跟踪如下,可以看出主集分集差异小,各频点差别不大: 图5 正常的反向频谱跟踪回放累计投影图A: 外部宽带干扰问题:主分集走势相同,而且全频段抬高,该问题定位为直放站增益设置过高所致。(在频谱图中出现全频段RSSI抬高 图6 宽带干扰频谱跟踪回放图B: 外部窄带干扰问题:主分集走势相同,但存在窄带尖峰干扰,该问题可能为为外部干扰: 图7 外部窄带干扰的反向频谱跟踪回放图C:分集跳线质量问题:分集在全频段内信号杂散,该问题定位为馈线接头质量不好,存在碎屑,需要上站重新制作接头。主要特征是主分集差别很大,频谱杂散。 图8 工程质量导致的杂散反向频谱跟踪回放图D:直放站自激问题,需要直

12、放站厂家上站确认直放站是否正常工作、合理调整直放站参数;若为无线直放站,需检查直放站与接收天线隔离度是否足够。(某一频点附近RSSI 抬升,具有CDMA信号的频谱特征。 图9 直放站自激导致的反向频谱跟踪回放图b确认是否外部干扰对于通过反向频谱扫描初步判断为干扰的扇区,可以使用下列方法确认是否为外部干扰:闭塞问题扇区的所有载波,如果RSSI仍然异常,则确定为外部干扰(包括下挂直放站的干扰;到现场使用YBT250(或其他扫频仪外接问题扇区的天馈系统,如果RSSI仍然异常,则确定为外部干扰(包括下挂无线直放站的干扰;通过反向频谱扫描,如果判断是外界干扰问题,则使用YBT250(或者其他扫频设备外接

13、定向天线进行干扰排查并清除干扰源(见案例错误!未找到引用源。,见第5节外部干扰查找;否则进入下一轮分析。1.6转到相关部门处理判断如果通过以上分析,确认问题的产生于其他部门相关,需要由其他部门进一步处理;则将分析结果通报相应部门,并跟踪其他部门对此问题的处理过程和结果。2现场基站设备排查通过以上分析,无法确定影响问题的具体原因时,则应到基站机房对相关设备做进一步排查,排查应按照先易后难,即先地面再天面,使用假负载、频谱仪等仪器,采用互换法或连接假负载法等逐段排查问题原因。2.1检查基站运行状态现场查看设备运行状态,是否与后台显示一致。设备运行正常时,应无设备告警信息,与后台通信正常。2.2判断

14、基站类型华为CDMA基站有3900、3606C,3612三种基站类型,在后台通过维护台即可看出基站类型;如果扇区扩容RFU之后,则两个RFU互为主分集。2.3确定内部干扰还是外部干扰按照干扰产生的区域可分为内部干扰及外部干扰。内部干扰即由于设备问题、工程质量等造成的干扰,如馈线老化、跳线接头不合格、接头松动、基站板件问题等;外部干扰是其他通信系统通过无线信道从天线进入系统内部的,例如对讲机系统干扰、无线直放站干扰、电视台干扰、微波传输干扰、会议干扰系统的干扰等。可根据实际情况的难易程度应用下面方法确定问题是内部干扰引起还是外部干扰引起。方法一:闭塞RSSI异常的基站发射信号(或者关功放,观察R

15、SSI变化是否恢复正常,如果恢复正常,则说明是内部干扰;否则说明是外部干扰;可通过频谱仪连接基站测试口,通过对反向频谱分析做进一步判断。方法二:对于配置定向天线的基站,调整天线朝向(与RSSI正常的扇区方向相同,观察RSSI变化,如果RSSI随天线方向改变而恢复正常,可认定是外部干扰。如果是外部干扰,则需要对进行无线网络进行扫频,以确定干扰源的位置,扫频方法参见集团已下发的无线网络电磁环境测试及干扰排查规范。如果是内部干扰,则应首先确定基站设备是否正常。2.4确定是基站问题还是其他设备问题确定是内部干扰后,首先应排除是否因基站质量问题导致RSSI异常。排查基站质量问题的方法有天馈互换法和连接假

16、负载方法:天馈互换法:1、主分集RSSI不一致的,可对主分集馈线进行互换,如果RSSI问题随着馈线转移,则非基站问题;如果RSSI异常现象不变,则为基站问题。此步骤可将频谱仪接基站测试口确认结果。2、如果主分集RSSI都存在异常,且幅度接近,但同一基站其他扇区RSSI正常的,可在RSSI正常和异常的小区之间互换馈线,如果RSSI问题随着馈线转移,则非基站问题;如果RSSI异常现象不变,则为基站问题。此步骤可将频谱仪接基站测试口确认结果。连接假负载法:闭塞发射信号,在基站机顶馈线口连接假负载,解闭塞后观察RSSI是否恢复正常。如果恢复正常,则说明基站设备不存在问题,此步骤可将频谱仪接基站测试口确

17、认结果。若确认为基站问题,需更换问题板件,并由厂家进一步分析处理。 主集RSSI异常但分集RSSI正常,或者分集RSSI异常但主集RSSI正常。1把主集与分集馈线在机顶口处进行对调;2观察RSSI值是否跟随跳线转移;3如果RSSI跟着跳线转移,则可以判断为非基站设备原因,否则判断为基站设备原因。 1把正常扇区和RSSI异常扇区馈线在机顶口处进行对调;2观察RSSI值是否跟随跳线转移;3如果RSSI跟着跳线转移,则可以判断为非基站设备原因,否则判断为基站设备原因。 1、闭塞RSSI问题扇区相关载波信号;2、分别在RSSI问题扇区机顶口的输出端TX/RX以及RX端口拧下主集和分集的天馈跳线;3、再

18、分别在主集和分集的输出端拧上假负载(要保证假负载和连接线性能正常;4、通知机房在后台通过解闭和闭塞相关载波;5、在后台观察反向RSSI变化;6、判断RSSI是否正常,如果RSSI正常,则为非设备原因,否则为主设备原因。 3无源/有源器件排查如果确认非基站设备问题导致RSSI异常,则应重点排查与基站设备相连的有源/无源设备,此类设备的非线性会导致信号交调(尤其是传输大功率信号时,当交调信号落在接收信号的带宽内,就会引起RSSI升高。 3.1功分器排查功分器一般用于一个扇区功分为多扇区,或者室内分布进行功分时使用。排查功分器可以用跳线绕过功分器,观察RSSI是否恢复正常。如果RSSI恢复正常,则说

19、明功分器存在问题,更换问题器件流程结束;否则说明功分器正常,进入下一步骤进行排查。见案例错误!未找到引用源。3.2直放站排查排查是否下挂有光纤直放站,逐一断开直放站耦合口,看RSSI是否恢复正常,若正常,则定为光纤直放站产生干扰,需调整反向增益参数或整改直放站解决,使RSSI恢复正常。无线直放站排查参考排查外部干扰部分。3.3耦合器排查排查耦合器故障造成的干扰。用跳线绕过耦合器,观察RSSI是否恢复正常,若正常,则可定位耦合器故障。3.4干放排查干放一般用于室内分布系统中,可以有效补偿信号在传输过程中的损耗,延伸覆盖范围。干放的排查与直放站类似,逐一断开干放节点,观察RSSI是否恢复正常,若正

20、常,则定为干线放大器产生干扰,需调整反向增益参数或整改干放使RSSI恢复正常,见案例错误!未找到引用源。4天馈线排查如果确定是内部干扰,且确定基站设备和有源/无源设备性能正常时,则引起RSSI异常就应是天线、馈线、避雷器或者接头问题等天馈器件导致。此时应对天馈线及其接头进行排查,排查思路可以由下至上进行,即从基站机顶馈线口开始,排查机顶1/2跳线、避雷器、7/8馈线、天线口1/2跳线及过程中的各个接头。可通过连接假负载的方式,或者互换法进行排查。见案例错误!未找到引用源。4.1连接假负载法排查天馈线问题流程 4.2互换法排查天馈线问题流程当主集或分集某一个出现RSSI异常时,可以采用互换法对天

21、馈线问题进行排查,排查流程。 交换排查法如下图所示: 4.3天线排查天线性能不合格或者老化也可能导致信号交调,使RSSI出现异常。排查天线可通过互换法,即将一RSSI正常的小区天线与RSSI异常的天线互换,如果RSSI问题随天线转移,则说明天线存在问题。或者使用一根未使用的性能正常的天线替换RSSI异常小区的天线,如果替换后RSSI恢复正常,则说明天线存在问题。5外部干扰查找引起RSSI升高的常见的干扰有:1、其他通信系统带来的干扰:如个别区域的军方AMPS系统、酒店对讲机等;2、无线直放站带来的干扰;3、非法终端导致的干扰:如不符合工艺规范的无线固定台;4、电视接收器;5、会议干扰系统。排查

22、是否下挂有无线直放站是此步骤的重点。逐一关闭下挂的无线直放站,看RSSI是否恢复正常,若正常,则定为无线直放站产生干扰,需整改直放站解决。在进行干扰排查时,首先将比较确定的干扰源关闭,例如干扰区域的无线直放站等,再排查其他干扰。扫频的具体方法详见:EVDO 频谱扫描与邻频干扰测试分析指导书。附录A RSSI相关理论附录A.1干扰对移动通信系统来说,影响较大的是无线电干扰。无线电干扰是指发生在无线电频谱内的干扰。CDMA系统无线电干扰通常有如下几类。自干扰指的是由于系统内部的种种原因所产生的干扰问题。CDMA系统是一个自干扰系统,每个用户都对其它用户构成干扰,每个小区对其它小区构成干扰。CDMA

23、系统常见的自干扰原因包括:1 由于基站功率设置、天线高度、天线俯仰角等因素造成的过覆盖问题2 大面积水域造成的无线信号传播增强3 CDMA系统中的PN 码或扰码设置错误4 当有效多经数目大于Rake 接收机通道数目时,造成多径干扰5 多用户之间的多址干扰6 直放站干扰,直放站性能恶化、自激或不正确的参数设置可能成为潜在的干扰源邻频干扰包括邻接信道(紧接工作信道的信道干扰和相邻信道(与工作信道的距离多于一个信道干扰。邻频干扰主要取决于接收机中频滤波器的选择性和发信机在相邻频道通带内的边带杂散辐射特性。其他发射机的谐波分量进入接收机前端所造成的干扰就是谐波干扰。造成干扰的发射机的工作频率距离接收机

24、工作频率较远,但是其谐波成分却恰好位于被干扰接收机的通频带内。3 次谐波通常是最有可能造成严重干扰的谐波成分。也是一种常见的干扰源,通常是由于基站射频器件电弧放电引起的,主要干扰低端频率。脉冲噪声通常表现为间歇性的底噪抬升。当接收机接收微弱的有用信号时,受到带外的强信号引起的接收饱和失真造成的干扰,称为阻塞干扰。 发信机的杂散辐射是指用标准信号调制时,在除载频和由于正常调制和切换相关的边带以及邻道以外频率上的辐射。杂散辐射按其来源不同可分为:传导型杂散辐射:指天线连接器处或电源引线引起的任何杂散辐射。辐射型杂散辐射:指由于机柜和设备的结构而引起的任何杂散辐射。基站的杂散辐射主要有三个来源:天线

25、连接器的传导杂散辐射,机箱及设备结构引起的辐射型杂散辐射和传导型杂散进入电源线引起的杂散辐射。对它的测量类似于对基站发信机杂散辐射的测量。交叉调制(Cross Modulation是指一个受调制的干扰(如干扰电台与要接收的信号同时作用于接收机,由于高放或变频器的非线性作用,会将干扰的调制信号转移到信号载波上,而形成交叉调制,由此造成的干扰,称交叉干扰。系统交调有天线交调、天馈避雷器交调、接收机滤波器交调等,我们把因为天线、馈线等无源器件的非线性引起的交调称为无源交调(PIM。 理想情况下,输入-输出信号是线性的,不会产生新的干扰分量,如下述表达式:但实际情况或多或少会引入非线性,产生互调分量,

26、如下表达式:如果假定输入信号为:那么输出信号则为:从表达式来看,mW1±nW2组合新频率分量,该组合分量有可能落在CDMA 频段内,从而引起CDMA 基站RSSI 抬升。互调信号与信号的强度是有关系的,信号越强,互调分量越大。由于基站主集天线承载了收、发信号功能,发射信号强度大,主集部分更容易产生大的互调信号,也就是说主集RSSI 一般会比分集高。在大功率、多信道系统中,无源交调是RSSI 升高的重要原因。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。EVD

27、O 是以满功率发射的,如果天馈系统中的跳线转接头制作工艺质量比较差;跳线转接头、浪涌保护器和避雷器存在连接松动的现象,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比较高的无源交调,如果交调产物正好落在了CDMA 接收频段,就会产生上行底噪。例如,在一次高底噪的过程中,发现避雷器的接头松动,如下图所示: 图2:避雷器接头松动示意图(*(t X A t Y =(.(n 332t X C t X C t X t Y n+=B CosW2A CosW1X(t+=nw B w A C w B w A C B w A C t Y 2cos 1cos (.2cos 1cos (cosw21c

28、os (n 221+=用分析仪器测试在上行频段上有明显的交调干扰信号: 图3:上行干扰示意图当把避雷器重新拧紧后,再用仪器进行测试,上行干扰消失。造成无源交调的原因有很多,首先是工程工艺质量。天馈系统中任何一处接头连接不良,或在接头焊接工艺中出现了金属细沫污染,都会造成无源交调。其次是选用上等的无源天馈器件。內外导体绝对不能使用含磁材质,电镀不能含NICKLE,内外导体最好都能镀银。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(绝对值的无源交调产物,其相对值为-153dBc。但如果器件是铁氧体或是工程质量不过关,其交调产物可达-60dBc甚

29、至更大。(Inter Modulation当两个或多个干扰信号同时加到接收机时,由于非线性的作用,这两个干扰的组合频率有时会恰好等于或接近有用信号频率而顺利通过接收机,其中三阶互调最严重。由此形成的干扰,称为互调干扰。互调干扰和交调干扰类似,有天线互调、天馈避雷器互调、滤波器互调等。附录A.2驻波比由于连接不可靠导致的驻波,可能引起RSSI升高。但RSSI高,驻波可能正常。根据相关文献的试验和测试提供的数据表明,特性阻抗或VSWR对PIM 产生电平没有影响,即产品VSWR 的好坏不能说明产品PIM产生电平的好坏,图6是一组对GSM测试的结果,充分说明了PIM的电平和回波损耗大小没有必然联系。

30、图PIM产生的电平与回波损耗之间的关系附录A.3RSSI测量原理和正常值一个带有RSSI功能的反向链路方案图5-1所示。 图带有RSSI功能的反向链路为方便做RSSI分析,将图5-1中的反向链路中的射频部分等效为一个黑盒(黑盒参数为Gain、NF、B,详见图5-2。 图反向链路中的射频部分的等效电路上图使用的参数/变量如表格5-1定义。表格5-1:参数/变量定义参数/变量名单位参数/变量含意备注Pin dBm 输入功率Pout dBm 输出功率Gain dB 增益NF dB 噪声系数B Hz 信道带宽对1X RSSI,B=1.23*106Hz-174 dBm/Hz 热噪声功率谱密度TN dBm 通带带宽内的热噪声功率TN为Thermal Noise的缩写RSSI dBm 接收信号强度指示RSSI_Value dBm RSSI值Pout、Pin、NF、Gain的关系如图: And Specific BandWidth Signal图Pout、Pin、NF、Gain的关系各参数之间的关系如式1。(dBGaindBmPout dBmPindBNFHzBHzdBm+*=+*+-1010lg10/1741010lg10(式1 为简化描述,定义(lg*10174dBmTNHzBHzdBm=+-。则式1变为:(GainPout PinNFTN+*=+10101010