CDMA基站RSSI异常原因分析及常用处理方法

【摘要】文章列举了CDMA移动通信网基站设备RSSI异常的常见现象,分析了RSSI异常的可能原因,给出了常用的排查思路及方法并举例说明。

【关键词】CDMA基站设备 RSSI异常 互换法 假负载法

1 引言

RSSI(Received Signal Strength Indicator)的含义是反向接收信号强度指示。基站侧RSSI用于反映基站天线口载波接收信号强度,是判断反向链路工作状态是否正常,判断系统是否可能存在外部干扰的一个不可缺少的重要指标。

基站侧RSSI异常,会严重影响接入性能、语音质量、接入保持状态、数据业务吞吐率等网络关键性能,导致用户感知度变差。一般来说,RSSI值小于-120dBm或者大于-95dBm,我们都认为RSSI异常。

2 RSSI异常一般现象

2008年中国电信接手CDMA运营,加大了网络的建设和优化力度,解决了现网诸多RSSI异常问题。根据多年CDMA网络维护和优化经验,RSSI出现异常后:

(1)RSSI异常在维护台监控侧的显示

A.问题载扇反向RSSI均值很高(大于-95dBm);

B.RSSI过小,长时间低于-120dBm;

C.RSSI主分集差异过大,超过6dB。

(2)RSSI异常对用户感知度产生的影响

A.用户起呼时平均接入时间较长,一般大于5秒;问题严重时,用户根本无法接入系统;

B.通话过程中可能伴有杂音、静音、断续、单通甚至掉话等现象。

(3)优化人员现场采用手机拨测时的终端现象

A.终端发射功率持续偏高,Rx+Tx>-70dBm;

B.终端长时间不能接入,二十几秒后会自动掉网并重新搜网。

3 RSSI异常问题排查流程

RSSI异常问题应遵照“先后台再前台,先地面再天面”的原则,使用假负载、频谱仪等仪器,通过互换法或连接假负载法等逐段查找问题原因。

RSSI异常问题排查流程如下:

(1)通过OMC维护终端后台排查

1)通过维护台对相关告警、无线参数设置进行排查;

2)排查工程及优化变动原因导致的RSSI异常;

3)通过后台相关工具对RSSI随时间、区域等变化情况进行定性分析。

(2)现场基站设备排查

1)现场观察,判断基站及各板卡运行是否正常;

2)通过调整天线方位角等方法判断是系统内部干扰还是外部干扰;

3)通过器件互换或者连接假负载方式,判断是基站设备存在问题,还是其他器件问题。

(3)排查外部干扰阶段

使用扫频仪对外部干扰进行排查。

(4)排查无源/有源器件

主要对与基站设备连接的直放站、干线放大器、功分器和耦合器进行排查。

(5)排查天馈系统

从机顶1/2馈线开始,对馈线、接头、避雷器和天线进行逐段排查。

4 RSSI异常原因分析及处理

4.1 参数设置导致RSSI异常

某些参数设置不合理导致RSSI升高,应在后台及时进行重点检查:

(1)TOTAL_ZONES和ZONE_TIMER设置不合理或REG_ZONE设置错误,使得在REG_ZONE边界区终端频繁登记等导致RSSI升高;

(2)业务信道最小增益过大;

(3)初始接入功率参数设置过大;

(4)打开接入宏分集(部分异常终端);

(5)没有开启基站层二应答(主要是部分95手机)。

此类问题一般导致主分集RSSI同时偏高。与RSSI相关的参数如表1所列。

通过检查无线参数设置,尤其是接入参数,排除参数设置不当导致的载扇RSSI升高。如果是参数设置问题,要遵循参数修改相关流程,由专业人员进行修改。

4.2 系统高话务导致RSSI异常

在市区密集区或者移动用户集中的区域发现RSSI值过高或主分集差值过大时,需要检查相应扇区载频的话务负荷。如果话务量过高,且RSSI值随着话务量的变化而明显变化,尤其是网络忙时RSSI异常升高,网络闲时RSSI值又恢复正常,则可以判定RSSI异常的原因极有可能是话务过高。

话务高导致的RSSI异常可通过调整天线的方位角、下倾角等来均衡附近基站的话务负荷,或者采用网络扩容、小区分裂等方式,来降低该扇区载频的负荷,达到负荷分担的目的,并观察在话务降低后,RSSI值是否恢复到正常水平。

4.3 设备故障导致RSSI异常

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。如果设备工作存在异常,比如传输或者BSS资源分配模块工作存在异常,大量呼叫被系统频繁拒绝,导致用户反复呼叫而致使RSSI异常。

设备板卡故障问题导致的RSSI异常,通常主分集RSSI同时异常,需要更换相关载频或者资源模块加以解决。

4.4 无源、有源器件导致RSSI异常

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。有源/无源设备主要包括:功分器、直放站、塔放、耦合器、干放等。

(1)功分器排查

功分器一般用于一个扇区功分为多扇区(通过增加定向天线,使微基站达到全方位覆盖),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,则说明功分器存在问题,更换问题器件。

(2)直放站排查

直放站是早期网络建设普遍采用的扩展基站覆盖范围的有效方式,可以降低运营商建设网络成本,但是直放站的引入会在不同程度上提升CDMA系统底噪。因此,各大运营商一直在降低直放站的建设规模,目前直放站设备主要应用于市区、县城等高层楼宇的室内分布系统建设。如果直放站在网络内使用不当,很容易对施主基站形成干扰。通常直放站存在以下几种干扰方式:

反向增益过大导致RSSI升高;

直放站本身器件失效;

由于直放站本身安装不规范,施主天线和用户天线没有足够的隔离度,形成自激,从而影响了该直放站所依附基站的正常工作。

排查直放站引入导致的RSSI异常,首先要搞清楚下挂的是何种直放站。如果是光纤直放站,则逐一断开直放站耦合口,观察RSSI是否恢复正常;若恢复正常,则判定为光纤直放站产生干扰,需通过调整反向增益参数或整改直放站解决。如果下挂的是无线直放站,则需要逐一关闭无线直放站,观察RSSI是否恢复正常;如果恢复正常,则判定为无线直放站产生的干扰,整改直放站来解决。

(3)塔放、耦合器排查

塔放即塔顶放大器,紧靠在接收天线之后,是串联在塔顶跳线和馈线之间的一个低噪声放大器,在接收信号进入馈线之前可将其放大近12dB,提高上行链路信号质量,改善通话可靠性和话音质量,同时有效扩大反向小区覆盖面积。塔放一般与基站放大器配合使用,以保证前反向链路平衡。塔放和耦合器故障排查,可以通过使用跳线跳过塔放、耦合器,观察RSSI变化,若RSSI恢复正常,则可定位为塔放或者耦合器故障。

(4)干放排查

干线放大器,简称干放,是在功率不能满足覆盖要求时的信号放大设备。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。

4.5 天馈系统导致RSSI异常

天馈系统导致RSSI异常,通常是由于工程质量差、天馈系统老化等原因引起天线、馈线、避雷器或者接头问题等所致。此时应对天馈线及其接头进行排查,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跳线及其中的各个接头。可通过连接假负载的方式,或者互换法进行排查。

假负载法排查天馈线流程见图1。

互换法排查天馈系统流程与假负载法大致相同。按照自下而上的方法,在馈线的不同接点处进行交叉对倒,观察RSSI故障是否跟随馈线转移。比如:在室内1/2馈线接头处对同一扇区的两根收发馈线进行交叉对倒,观察RSSI故障是否随着馈线转移,如果故障不转移则说明室内1/2馈线存在问题;如果故障转移则将馈线复原进行下一步,即在避雷器处实施馈线互换法。

4.6 外部干扰导致RSSI异常

引起RSSI升高的常见的外部干扰有:

(1)其他通信系统带来的干扰:如个别区域的军方AMPS系统、对讲机等;

(2)直放站干扰;

(3)非法终端导致的干扰;

(4)雷达站、电视台以及电视接收器干扰;

(5)微波传输干扰;

(6)会议、考试干扰系统。

排查外部干扰,通常的方法是使用扫频仪,辅以定向性极强的八木天线,对存在干扰的区域进行细致的扫频,逐步缩小干扰区域,从而确定干扰源。

5 RSSI异常问题排查实例

本节描述7/8馈线引起的RSSI值异常问题分析。

(1)主设备厂家

华为

(2)问题背景

2009年集团工单要求对现网RSSI问题扇区做专项排查,旨在提升现网运行质量,提高用户感知度。

(3)问题描述

邢台市顺达停车场基站自2009年6月开局以来1小区一直存在RSSI问题,经RSSI跟踪发现该基站的主集RSSI为-98dBm,分集RSSI为-90.7dBm,二者相差8个dB,对网络的指标已经造成影响。

(4)处理过程

1)查询相关告警,告警台没有该站的异常告警;

2)在基站侧进行主分集倒换测试,RSSI故障点随线走,证明基站本身设备无问题;

3)在1/2跳线和7/8馈线处连接负载进行测试,RSSI值为正常范围;

4)在室外的1/2跳线和7/8馈线处进行主分倒换,RSSI值依然随线走,至此定位故障点为该馈线(见图2);

5)经检查,馈头均无问题;

6)对7/8馈线进行检查,发现7/8馈线在室外部分被挤压变形的情况较严重,经更换馈线后测试RSSI值恢复正常,至此问题得以解决。

(5)问题总结

在基站的安装过程中,应该严把质量关,避免因为设备、线缆、天线等硬件损伤而给后期网络维护留下隐性故障,造成后期的处理难度,从而对网络的正常运行造成影响。

6 结束语

RSSI异常问题排查对于提高CDMA移动网络接入性能、语音质量等指标具有极为重要的作用,可大大提升用户的感知度,有效排除现网存在的隐形故障,为CDMA网络系统优化打好基础。

参考文献

[1]张跃军. CDMA移动通信直放站工作参数分析与计算[J]. 移动通信,2002(11): 62-65.

[2]黎俊麟. 浅谈CDMA无线网络的规划和设计[J]. 现代通信,2003(2): 11-12.