CDMA光纖直放站隱性問題分析研究

楊樹春

中通服網盈科技有限公司無錫分公司

0 引言

隨著移動網絡規模和用戶數量的不斷發展，覆蓋縱深要求越來越高，直放站作為小范圍區域補盲的重要手段被廣泛應用，具備組網靈活、成本低、節約容量等優點。目前網絡大量應用的是光纖直放站，但由于直放站質量良莠不齊，監控手段也較為簡單，在發生故障后較難發現，往往以用戶投訴的形式反映出來，影響用戶的使用感受。為了系統地指導無線末梢維護工作，快速解決用戶投訴的直放站問題，為天翼用戶提供更滿意的服務，本文以光纖直放站為代表，結合日常工作中的用戶投訴處理案例，對直放站隱形故障分析方法展開研究，總結經驗，提出相應的解決方案。

1 原理介紹

光纖直放站是一種用于彌補移動網絡中基站覆蓋不足，擴大基站覆蓋范圍，填充信號盲區的一種有效設備。其基本原理是，采用光纖傳輸方式，基站信號經近端機變換為光信號，通過光纖傳輸至遠端機，遠端機將其還原為射頻信號放大后，由覆蓋天線發射至覆蓋區，如圖1所示。

圖1 光纖直放站原理圖

2 常見隱性問題及解決方法

2.1 上下行鏈路不平衡

Txadj反映了上下行鏈路的一個平衡狀況。800M CDMA系統的計算公式是Tx_adjust=73dB+Tx_power+Rx_power。Txadj反映了手機當前所在地的上行鏈路質量和下行鏈路質量的一個比較情況。正常情況下，手機離基站近，手機的發射功率就會減小，接收功率就會變大；而手機離基站遠，手機的發射功率就會增大，接收功率就會變小。如果Txadj很大，說明手機的發射功率大，接收功率也大，那么，顯然就是手機當前的下行質量很好（即接收功率大），而上行鏈路質量差（即發射功率大），這時候前向鏈路好于反向鏈路。反之，Txadj很小，說明此時反向鏈路好于前向鏈路。基站的覆蓋范圍取決于反向鏈路損耗水平，因此Txadj一般要求在0以下。當Txadj大于10時，說明此時反向鏈路相比前向鏈路都差，情況很不理想了。

2.1.1 Txadj高的產生原因

通過長期實際問題處理，總結了以下4類原因會引起Txadj異常：（1）直放站設置問題；（2）駐波問題；（3）光路過長；（4）上行受阻。

2.1.2 解決措施

針對以上4大類原因整理了以下四步操作法：

第一步：查看是否上行受阻

一般新建過程中會出現此問題，RRU和數字光纖直放站較易出現，此類情況一般Txadj會高達40到50左右，基本都會通話失敗。

第二步：查看系統駐波和RSSI

駐波過高或RSSI異常也很容易引起Txadj高，此類情況一般出現在RRU所帶系統中，通話失敗和掉話概率不是很高，但仍會出現，需要先行整改分布系統。

第三步：查看直放站上下行增益

Txadj主要由上下行平衡度決定，外在表現為上下行增益差，根據規范要求，上下行增益差應該在5dB以內。此為直放站上下行不平衡的主要誘因。

第四步：查看光路是否過長

若以上問題都不存在，查看是否光路過長，導致上行信號受影響，引起Txadj高。

需第一時間安排人員現場排查，若確定為直放站上下行增益的設置問題，則將該直放站上下行增益調整平衡后，復測業務，確認用戶使用滿意度。

2.2 搜索窗設置不當

和模擬光纖直放站相比，數字光纖直放站對信號進行了模數轉換（近端）和數模轉換（遠端），雖然降低了信源底噪，但引入了時延，設備時延從模擬直放站的5μs左右上升到13μs左右。在使用時必須注意調整信源和周邊基站搜索窗，否則將引起干擾和掉話。一般來說，光纖距離小于2公里的，SRCH_WIN_A、SRCH_WIN_N、SRCH_WIN_R調整為8、9、10；光纖距離大于2公里的，SRCH_WIN_A、SRCH_WIN_N、SRCH_WIN_R調整為9、10、10，具體設置時可根據CDR話單中的One-way Delay值進行精確計算。為避免對現網性能的影響，數字直放站的光纖距離不能大于4公里。

案例介紹：

為提升校園區域的網絡容量，降低設備底噪，于是將無錫職院宿舍樓的模擬光纖直放站更換為數字光纖直放站。更換直放站后，信源底噪降低，但有用戶反映通話時有雜音，且經常出現掉話。

通過分析CDR話單，發現該直放站話單中的One-way Delay值在170左右，One-way Delay表示接收到MS上報的第一條PSMM時，參考導頻的時延，單位是1/8chip。可以用參考導頻的One-way Delay，計算移動臺與基站因距離和設備產生的信號時延：

（One-way Delay–反向硬件延時/2）×1/8Chips

因設備廠家在CDR話單取值時已經對硬件延時進行了補償，所以反向硬件延時可作為零。該處信源和直放站分別通過室分系統覆蓋相鄰的兩棟宿舍樓，信源下通話時One-way Delay基本為0，直放站下通話時的One-way Delay為170左右，該信源的搜索窗SRCH_WIN_A、SRCH_WIN_N、SRCH_WIN_R分別為5、7、9。

表1 搜索窗參數設置表

其中SRCH_WIN_A是用來收集同一信源的不同時延的多徑信號的。

圖2 搜索窗示意圖

該處信源和直放站間的信號時延大致為170/8=21.25 Chips，需要的SRCH_WIN_A大于2×21.25=42.5 Chips，需設為8。而現在的信源SRCH_WIN_A設置為5，對應20 Chips，因兩棟樓相鄰，信源和直放站的信號有重復覆蓋區域，SRCH_WIN_A過小，導致信號落在搜索窗外形成干擾，用戶通話產生雜音。同樣，由于SRCH_WIN_N過小，導致切換掉話。

圖3 直放站信號多徑時延示意圖

那為什么替換直放站前該處使用正常呢？從替換直放站前的CDR話單中發現原模擬直放站的One-way Delay值在70左右，需要的SRCH_WIN_A需大于2×70/8=17.5 Chips，原來設置的20 Chips可滿足要求。

將信源的搜索窗SRCH_WIN_A、SRCH_WIN_N、SRCH_WIN_R分別調整為8、9、10，同時將與該直放站有切換關系的其他信源搜索窗同步調整為8、9、10后，詢問用戶，用戶反映通話和切換都恢復正常。

2.3 直放站做獨立系統信源易引起系統間干擾

直放站是低成本地解決無線網絡覆蓋的有效方法，在大型分布系統中，將直放站作為二級信源覆蓋部分樓層或電梯地下室可以有效降低成本。如果使用直放站作為獨立分布系統的主信源，由于分布系統中故障點較多，當發生故障，例如RSSI偏高或者駐波高時，直放站將故障傳遞至施主信源引起網絡性能下降，干擾其它分布系統并有較高的隱蔽性。

以下以宜興無線收到的用戶投訴為例，對直放站做獨立系統信源引起系統間干擾做具體分析。

案例介紹：

用戶投訴在徐舍鎮人民政府出現打電話斷斷續續的現象，前往現場測試后，發現該用戶所在區域RX較好，在-85dBm左右，ECIO在-7dB左右,但Tx始終保持在10以上。

出現這種情況原因主要有兩種：一是現場的確存在干擾導致Tx過高，二是RRU存在故障導致反向底噪升高。

通過網優平臺查詢KPI指標，發現除RRU的RSSI在-85dBm左右外，其他KPI指標也表現異常。

在整治徐舍鎮人民政府RRU過程中，發現其下掛一個直放站（中聯皇冠17號樓2單元地下1樓配電間直放站），關閉直放站后RSSI恢復正常，同時現場測試Tx下降到0dBm以下。這說明中聯皇冠17號樓2單元地下1樓配電間直放站所帶的室分系統有故障，通過直放站功率調整與所屬室分系統整改，該直放站正常工作，徐舍鎮政府RRU RSSI恢復正常，用戶投訴通話質量差情況得到解決。

中聯皇冠分布系統主要由于目前進駐單位很少，在直放站發生故障后并未及時發現，反而通過影響施主RRU引起用戶投訴，有一定的隱蔽性。因此，除規模很小的分布系統，獨立分布系統選取信源時應該優先選擇RRU，這樣可以讓網絡結構清晰，有利于故障排除和網絡性能分析。

3 總結

日常處理投訴時，經常會碰到用戶反映信號好但是主被叫困難、通話斷續等現象，除了底噪等基站告警的影響之外。直放站上下行不平衡、搜索窗設置不當、系統間干擾是常見的誘因。通過本文的研究，在日常投訴處理過程中碰到類似案例，維護人員可以很快速地發現并解決直放站問題，提高網絡質量，提升用戶感知。