移动通信室分系统的优化和整治
发布时间：2015-11-5 10:41
发布者：dgdz2013
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室分系统是一项复杂的系统工程，涉及方案制定、实施、后期维护、优化等众多环节。信号外泄、室外信号入侵、高层建筑信号杂乱、高层乒乓效应、室内室外网络相互干扰等问题可能直接影响室分系统的正常运行和网络质量。为了提升室分系统质量，不断改善用户的网络感知，有必要对室分系统进行优化整治，排查定位质量问题，制定室分系统优化和整治流程，全面提升室分系统质量和话务吸收能力。 室分系统优化流程 室分系统的优化流程立足于发现问题、分析问题、制定方案、实施、评估并改进、最终解决问题并总结经验。如图4.1所示，优化整治流程主要划分为以下四个阶段： 第一阶段：问题站点筛选，将符合条件的站点列为室分整治的目标站点； 第二阶段：结合现场测试情况，对室分系统进行全面评估。从设计方案的合理性、方案实施的准确性、设备调测的合理性、工程质量及天馈系统等方面，综合分析各项指标是否符合规范、覆盖效果是否达标、网络参数是否调整最佳，并制定整治方案，然后经多方专家进行评审，同时考虑方案的合理性和实施性，确定最终整治方案。 第三阶段：根据整治方案进行施工。施工完成后，进行整治效果评估，对不达标的站点，重新进行原因分析，并返回上一流程处理。 第四阶段：根据室分整治情况，及时总结经验，并及时更新设计方案和竣工文件。  下载附件 (397.3 KB) 阶段性排查和整治 第一阶段：问题站点筛选 1.信源小区KPI考核指标 当室分系统信源小区KPI指标达不到以下条件时，作为筛选纳入的整治对象。以GSM为例进行描述。 1）信源小区掉话率<=0.7%； 2）信源小区上行质量>=97.5%，下行质量>=99%； 3）信源小区接通率>=98%； 4）上行干扰：不超过-100dBm信道比<30%。 2.CQT/DT测试指标 当室分站点CQT/DT测试无法满足以下指标要求时，作为筛选纳入整治对象。以GSM为例进行描述。 1）95％的室内区域覆盖电平超过-85dBm（>-85dBm占95%以上）； 2）95％的电梯、地下停车场等边缘地区覆盖场强要求大于-90dBm（>－90dBm占95%以上）； 3）室外10米处，室内泄露信号电平低于-75dBm或比室外最强小区弱10dB以上； 4）所有进出口通话测试切换正常； 5）不存在单通、掉话、断续等不正常现象； 3.用户投诉 筛选出现次数较高的投诉区域进行分析，结合现场测试情况，确定是否纳入整治目标。 第二阶段：问题站点分析及制定整治方案 1.室分系统优化问题定位 在室分系统优化和整治工作的起始环节，主要工作是通过有效的方法和支撑手段对存在问题进行精准定位。如图4.2所示，首先需要制定科学合理的检测及测试流程，然后全面分析、评估室分系统可能存在的问题。制定清晰的问题定位流程是为了使得问题分析规范化和合理化，问题的分类需要充分结合工程实施环节及不同单位的责任分工。  下载附件 (326.09 KB) 2.设计方案审核 设计方案存在的问题对室分系统的覆盖及网络指标产生直接影响，而且后期优化和整治难以从根本上解决问题。因此，在进行室分系统排查时，对有可能造成覆盖问题及影响网络指标的设计方案问题需重点关注，重点审核，优先予以排除。在现网室分系统中，主要涉及以下5个方面的典型问题： （1)组网方案不合理 如图4.3所示，针对单栋楼体或有地下室相通楼宇的覆盖方案，应该采用微蜂窝+干放的组网方案，而某些室分系统却采用微蜂窝+数字光纤直放站系统的组网方案。另外，还需核实方案中有源设备的计算功率及天线口功率，在保证天线口功率电平满足覆盖的前提下，尽量减少有源设备的使用，有利于改善网络指标。  下载附件 (76.38 KB) （2)天线数量设计不足或天线型号选用不当 针对面积较大的室分系统，方案中天线设计数量不足，导致整体建筑弱覆盖和通话质量差，部分区域甚至出现掉话现象。对于这种情况的方案整改，需要按照楼层的平面结构，重新估算建筑所需的天线数量，估算室分系统的整体功率及天线口输出功率，保证建筑的整体覆盖达标。对于特殊场景的覆盖，天线型号选用正确及合理与否，直接影响后期的覆盖效果及网络指标，应予以关注。以下举例予以说明： 1）建筑物纵深面积较大，通过在走道布放一副全向吸顶天线，无法达到良好覆盖，局部形成弱覆盖区，建议更换为定向天线，如图4.4所示。 2）若建筑物一面为房间，或外窗户为玻璃以及重要出入口，为避免造成信号外泄，建议使用定向天线。如图4.5所示。  下载附件 (76.22 KB) （3)重叠覆盖（信源小区与数字光纤直放站） 针对较大型的小区和高层建筑，由于方案规模较大，容易出现信源站直接覆盖和数字光纤直放站覆盖的交叠区域，这类问题在方案设计初期需要考虑避免。一般而言，光端机内部信号处理及数字化处理会产生较大时延，从数字光纤直放站远端机接收的信号时间提前量TA值在7、甚至10以上，从信源站直接接收的信号TA值一般在2以下。如果两者存在交叉覆盖区域，当两者的时延差超过4bits传播时间（约14.8us）时，接收机均衡器无法识别，当作干扰信号处理，造成通话质差和掉话。针对此类问题，解决措施是将重叠覆盖区修改为用同一信源站直接信号覆盖，或者修改为数字光纤直放站覆盖。 （4)设计天线口功率电平不足 设计方案应根据设计规范中对天线口功率设置的具体要求而定： 1）GSM：平层约为5dBm～13dBm，电梯及地下室约为7dBm～15dBm； 2）TD系统：天线口功率约为2～7dBm（电梯、地下室等有特殊要求的区域可以按实际情况控制在10dBm）； 3）室外天线口功率：路灯天线功率范围在15dBm～23dBm；射灯天线范围在21dBm～30dBm。 4）在部分场合为更好的满足数据业务需求，可适当减少单个天线的覆盖范围，增加天线进行覆盖，天线口功率也可达到7dBm； （5)干放串联或使用数字光纤直放站+干放系统 此种情况常见于大型商务写字楼、大型超市卖场、大型高层住宅楼等，设计方案为了减少馈线重复走线或减少数字光纤直放站使用，采用干放串联及使用数字光纤直放站+干放系统。有源设备串联使用的弊端会造成后级对前级设备放大的底噪再次放大，底噪加倍增加，产生严重的上行干扰。如图4.6所示，整改方法如下所述： 1）针对干放串联的问题，将干放改为并联的方式接入室分系统。 2）针对数字光纤直放站+干放系统的问题，改为纯数字光纤直放站系统或信源站+干放系统。  下载附件 (49.8 KB) 3.设备及调测问题检测 为了全面排查并确定设备及调测所存在的问题，制定室分系统整治设备及调测问题分析及测试流程，如图4.7所示。 如表4.3和表4.4所示，在判断设备及调测问题的过程中，按照常规设备所给出的参考值进行比对，不同厂家的设备需参照其具体指标要求进行设备故障判断和参数设置。  下载附件 (50.4 KB)  2015-11-5 09:28 上传下载附件 (94.81 KB) 4.天馈系统问题检测 在室内分布系统的方案设计完成后，工程实施的过程面临业主协调、现场环境变化（自然的和装修后的环境）、施工不规范而导致方案无法按原设计实施的问题。同时，由于室内分布系统布线的复杂性和隐蔽性，也给后期维护带来一定困难。在室内分布系统中，由于天馈系统本身问题导致的覆盖及网络质量问题也越来越突出，下面讨论天馈系统的常见问题的排查方法： （1)室分无源器件问题及排查 从图4.8可以看出，负载和3dB电桥等无源器件靠近信源小区主设备侧及主干线路上，对室分系统的网络性能及质量造成最大影响，主要体现在上行阻塞及干扰。由于无源器件本身的隔离度及交调指标不能满足使用要求，或在使用一段时间后相关指标性能出现下降。  下载附件 (36.66 KB) 无源器件导致上行干扰存在两方面的原因：一方面因为部分无源器件内部工艺粗糙，易产生电磁波打火现象（尖端放电），即使输入功率不大的情况下，也会造成整个频率观察范围内（不仅限于GSM上行）的底噪功率大幅度波动；另一方面部分无源器件三阶互调指标过低，导致五阶甚至七阶互调产物仍维持在一个较高的功率水平，导致下行发射的高阶互调分量引起网络干扰。从目前实验室测试和现场排障经验来看，互调是导致微蜂窝网络上行干扰的主因之一，具有一定的普遍性。 对存在上行干扰的室分系统，在排除非设备因素的情况下，可以按照以下步骤进行排查： 首先排查电桥后的室内分布问题，将信源主设备降功率后，按照图4.9所示方法，去掉室内分布系统的接入，接入大功率的负载。连接完成后，恢复信源设备功率。查看信源小区上行干扰有无变化。 若干扰消除，可初步判断为电桥后面分布系统存在问题。若干扰无明显变化，可进一步对电桥进行判断，连接示意图如4.10所示。将信源主设备降功率后，去掉室内分布系统的接入及电桥，接入大功率负载，连接好后，恢复信源设备功率。查看信源小区上行干扰有无变化。若干扰消除，可判断为电桥问题；若干扰无明显变化，可进一步对负载判断，可更换新的负载进行观察。同时对更换下来的负载进行驻波及互调测试。若排除负载问题，可判断为信源设备本身问题，可通过更换载频及相关连接线进行测试。 当确定由室分系统引起的干扰，可通过对主干线上相关器件由近及远的步骤进行排查定位某一器件的问题。如果条件允许，可对相关器件进行互调及隔离度测试来最终确定故障器件。  下载附件 (40.14 KB) （2)室分天线问题及排查 在室内分布系统中，天线安装不规范将会影响覆盖及网络指标。主要表现在以下几方面： 1）天线安装不规范，全向室分天线垂直于墙面安装，全向天线的信号波瓣也为垂直波瓣覆盖形式，无法形成水平波瓣覆盖。无法形成良好的水平面覆盖。全向天线背瓣信号受墙体的阻挡形成反射信号，容易造成系统回波信号，在一定程度上会对通话质量及系统驻波比造成一定的影响。从而会严重影响覆盖效果。 2）天线安装位置的正前方有金属遮挡物时，不仅会影响信号覆盖，而且由于反射信号过强容易造成信源小区上行阻塞及干扰。 3）天线安装位置过于靠近窗户，容易导致室内信号外泄。 4）天线被破坏。天线外壳被破坏，影响覆盖效果。 5）天线本身指标下降。天线本身的指标下降，一般体现在驻波增大，超过规范标准（一般应小于1.2），可通过驻波测试仪来判断。天线的互调指标变差，一般会影响到通话质量或造成上行干扰，造成通话质差大，可通过互调测试仪进行测试。没有互调测试仪可以通过分段排除法进行确定。 （3)室分馈线及连线问题及排查 严格按照设计方案进行馈线连接，是确保室内分布系统达到覆盖要求的基本保证。室分馈线及连接问题主要体现在以下几方面： 1）信源小区载频没有完全合路 如图4.11所示，在创业大厦室分系统的排查测试实例中，发现四楼至二十一楼测试没有信源微蜂窝的信号。经过检查发现，覆盖该部分21楼电井内的微蜂窝为四载波，输出后只经过一级电桥合路，没有再进行二级合路，造成微蜂窝4个载频没有完全合路。电桥四路输出中有两路输出没有BCCH信号，造成覆盖西塔4楼到21楼平层无微蜂窝信号以及东塔西塔电梯内通话接通率低和掉话率偏高。  下载附件 (101.17 KB) 2）施工过程造成馈线连接弯曲度过小，导致驻波过大 馈线弯曲过大时，不仅容易导致驻波过大，影响覆盖效果，馈线弯曲处靠近接头时还容易造成馈线接头脱落，造成驻波比增高，导致弱信号或信号不稳定现象。 5.无线参数问题检测 随着网络结构越来越复杂和庞大，单纯依靠室内覆盖系统本身的优化来提高室内覆盖系统的质量和话务吸纳能力已经难以达到理想的效果，在这种情况下，通过无线参数调整，达到室内外协同优化无疑是室分优化的最佳选择。 对室内覆盖质量产生直接影响的无线参数主要包括频率、邻区、切换及重选参数设置等，优化工作中经常涉及的问题和解决办法如表4.5所示：  下载附件 (94.97 KB) （1)相邻小区的关系建立及参数调整 在覆盖合理的条件下，对邻区进行优化，删除不必要邻区，提升小区重选、切换速度。合理的邻区关系，必须建立在对覆盖区域现场的详细测试基础上，重点关注室内各个出入口的现网小区及其覆盖电平，保留2-3个在各个出入口信号良好的小区邻区，删除不必要的、过远的邻小区。 对于出入口信号比较复杂的情况，可考虑将室外宏蜂窝与室内覆盖做单向邻区关系，室内覆盖小区所添加的邻区在能满足正常重选或切换到室外宏蜂窝小区的基础上，尽量避免添加过多邻区。 对于高层覆盖，若未做分层，在保证室内小区良好覆盖的前提下，应尽量多做单向邻区关系（即在相邻室外宏蜂窝邻区列表中添加室内小区，而室内小区不添加室外宏蜂窝小区），避免室内信号过多地切换到室外。 （2)切换重叠区域的设置及参数调整 对于室内由多个小区覆盖的站点，需重点关注切换重叠区域的设置，室内覆盖的切换重叠区一般应遵循以下几个原则： 1）切换重叠区域的设置应避开重要出入口、人员交叉流动比较大的区域； 2）切换重叠区域的信号电平应尽量控制在-70dBm左右，过强容易造成切换频繁，过弱容易导致切换掉话； 3）重叠覆盖区域的大小应考虑覆盖区域内人员走动的速度及完成切换所需的时间； 4）对有多个小区覆盖的室内站点，对不同小区之间的重叠覆盖测试，可在考察是否遵循以上基本原则的基础上，进行多次完整的DT测试，进一步确定有可能存在的问题。 （3)频率问题排查及规划 在室分系统的优化过程中，出现同频、邻频问题主要表现在以下几个方面： 1）站点位置的基础信息不准确，容易导致室内外同频、邻频问题； 2）室外宏蜂窝小区的越区覆盖造成同、邻频问题； 3）室内小区的高层区域，容易接收到周围空旷区域的基站信号，造成同邻频问题增加。 所有以上这些问题都需要从网络结构方面进行优化调整，才能在一定程度上解决同邻频干扰问题。 （4)室内覆盖小区占用问题排查及参数调整 在现有网络中，当室外宏蜂窝小区距离室内覆盖站点较近时，往往宏蜂窝小区到室内窗边的信号强度在-50dBm以内。针对此类问题排查，需首先确认室内覆盖信号是否正常。 如果室内信号电平与室外信号电平基本相当或相差在5dB以内，可以通过调整室内覆盖小区的C2参数值及增加高惩罚时间，也可以考虑做单边邻区关系，以优先占用室内覆盖小区，并增加切换到室外小区的难度。 如果室内信号电平比室外信号电平弱10dB以上，可考虑做分层覆盖，高层小区只添加低层小区做为邻区，避免占用室外小区信号，为避免高层用户在异常情况下占用室外小区无法重选或切换到室内小区，可考虑与部分室外宏蜂窝小区做单向邻区关系。 第三阶段：室分整治方案实施及效果评估 1.制定整治方案及评估流程 在全面进行问题排查及分析的基础上，制定科学、合理、可行的室分整治方案。为了确保室内分布系统整治方案评估过程的科学性及严谨性，确保后期的可实施性，制定室分整治方案评估流程，如图4.12所示： 室分整治方案通过评审后，各相关责任单位制定具体实施计划，并开始实施整改工作。  下载附件 (56.02 KB) 2.效果评估 效果评估应结合问题来源（KPI指标、用户投诉、CQT/DT测试等），并进行全面综合性评估。效果评估报告主要包括以下内容： 1）室分整治方案中整治意见的落实情况； 2）室分整治方案在实施过程中的变更情况； 3）室分整治方案实施后相关责任单位的自查情况； 4）整治前后的KPI指标变化情况及分析； 5）整治后的用户回访意见； 6）整治前后的CQT/DT测试情况对比及分析； 7）室分整治的整体情况分析及后续整改意见。 第四阶段：经验总结及资料更新 1.资料更新 （1)方案实施及效果评估完成后，应及时进行资料更新，主要包括以下方面： 1）对原设计方案有变更的，应及时更新：设计图纸（系统图和平面图）、主设备配置、材料明细； 2）竣工文件更新应包括：竣工图纸（系统图和平面图）、主设备配置、材料明细、信源小区情况、拨打测试情况； 3）对于有进行省公司流程审批的增补或整改方案的，可按二期项目进行资料归档； （2)资料更新完成后，专项负责人应按照上面第一项内容要求进行抽检，核实资料更新情况。 （3)资料更新完成并核实后，应及时将更新后的文件归档。 2.经验总结 在室分系统整治过程中，不断地积累总结经验，优化工作流程，提高室分工程的整体质量，对后期进行经验推广和处理问题能力的提升具有十分重要的意义。为了达到上述目的，使经验总结更加科学化、合理化、规范化，有效指导后期的工作，制定室分系统整治经验总结流程，如图4.13所示。  下载附件 (69.09 KB) 1)单个站点整治完成后，根据室分系统整治方案及效果评估，分析问题出现原因，按照设计方案问题、设备及调测问题、信源小区本身问题、覆盖及天馈系统问题、无线参数问题进行分类； 2)根据分类项逐项分析，对涉及到问题对照指导手册及相关规范，对出现的新问题及新的解决办法，应及时进行更新； 3)在前期实施过程中出现的不符合相关规范要求的问题，需查找问题出现的原因，并制定预防措施。 小结 室内分布系统在整体网络中的重要性越来越凸现，室内分布系统覆盖的质量高低，对移动用户的业务感知影响也越来越大。本章结合实际优化和整治经验，制定科学、合理、规范的整治流程，分阶段、分步骤排查定位问题，评估整治效果，总结整治经验，目的是全面提升室分系统质量和话务吸收能力，为后续室分维护优化工作提供详细的依据和参考。 节选自《移动通信室内分布系统规划、优化与实践》 |
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