CDMA光纤直放站隐性问题分析研究

杨树春

中通服网盈科技有限公司无锡分公司

0 引言

随着移动网络规模和用户数量的不断发展，覆盖纵深要求越来越高，直放站作为小范围区域补盲的重要手段被广泛应用，具备组网灵活、成本低、节约容量等优点。目前网络大量应用的是光纤直放站，但由于直放站质量良莠不齐，监控手段也较为简单，在发生故障后较难发现，往往以用户投诉的形式反映出来，影响用户的使用感受。为了系统地指导无线末梢维护工作，快速解决用户投诉的直放站问题，为天翼用户提供更满意的服务，本文以光纤直放站为代表，结合日常工作中的用户投诉处理案例，对直放站隐形故障分析方法展开研究，总结经验，提出相应的解决方案。

1 原理介绍

光纤直放站是一种用于弥补移动网络中基站覆盖不足，扩大基站覆盖范围，填充信号盲区的一种有效设备。其基本原理是，采用光纤传输方式，基站信号经近端机变换为光信号，通过光纤传输至远端机，远端机将其还原为射频信号放大后，由覆盖天线发射至覆盖区，如图1所示。

图1 光纤直放站原理图

2 常见隐性问题及解决方法

2.1 上下行链路不平衡

Txadj反映了上下行链路的一个平衡状况。800M CDMA系统的计算公式是Tx_adjust=73dB+Tx_power+Rx_power。Txadj反映了手机当前所在地的上行链路质量和下行链路质量的一个比较情况。正常情况下，手机离基站近，手机的发射功率就会减小，接收功率就会变大；而手机离基站远，手机的发射功率就会增大，接收功率就会变小。如果Txadj很大，说明手机的发射功率大，接收功率也大，那么，显然就是手机当前的下行质量很好（即接收功率大），而上行链路质量差（即发射功率大），这时候前向链路好于反向链路。反之，Txadj很小，说明此时反向链路好于前向链路。基站的覆盖范围取决于反向链路损耗水平，因此Txadj一般要求在0以下。当Txadj大于10时，说明此时反向链路相比前向链路都差，情况很不理想了。

2.1.1 Txadj高的产生原因

通过长期实际问题处理，总结了以下4类原因会引起Txadj异常：（1）直放站设置问题；（2）驻波问题；（3）光路过长；（4）上行受阻。

2.1.2 解决措施

针对以上4大类原因整理了以下四步操作法：

第一步：查看是否上行受阻

一般新建过程中会出现此问题，RRU和数字光纤直放站较易出现，此类情况一般Txadj会高达40到50左右，基本都会通话失败。

第二步：查看系统驻波和RSSI

驻波过高或RSSI异常也很容易引起Txadj高，此类情况一般出现在RRU所带系统中，通话失败和掉话概率不是很高，但仍会出现，需要先行整改分布系统。

第三步：查看直放站上下行增益

Txadj主要由上下行平衡度决定，外在表现为上下行增益差，根据规范要求，上下行增益差应该在5dB以内。此为直放站上下行不平衡的主要诱因。

第四步：查看光路是否过长

若以上问题都不存在，查看是否光路过长，导致上行信号受影响，引起Txadj高。

需第一时间安排人员现场排查，若确定为直放站上下行增益的设置问题，则将该直放站上下行增益调整平衡后，复测业务，确认用户使用满意度。

2.2 搜索窗设置不当

和模拟光纤直放站相比，数字光纤直放站对信号进行了模数转换（近端）和数模转换（远端），虽然降低了信源底噪，但引入了时延，设备时延从模拟直放站的5μs左右上升到13μs左右。在使用时必须注意调整信源和周边基站搜索窗，否则将引起干扰和掉话。一般来说，光纤距离小于2公里的，SRCH_WIN_A、SRCH_WIN_N、SRCH_WIN_R调整为8、9、10；光纤距离大于2公里的，SRCH_WIN_A、SRCH_WIN_N、SRCH_WIN_R调整为9、10、10，具体设置时可根据CDR话单中的One-way Delay值进行精确计算。为避免对现网性能的影响，数字直放站的光纤距离不能大于4公里。

案例介绍：

为提升校园区域的网络容量，降低设备底噪，于是将无锡职院宿舍楼的模拟光纤直放站更换为数字光纤直放站。更换直放站后，信源底噪降低，但有用户反映通话时有杂音，且经常出现掉话。

通过分析CDR话单，发现该直放站话单中的One-way Delay值在170左右，One-way Delay表示接收到MS上报的第一条PSMM时，参考导频的时延，单位是1/8chip。可以用参考导频的One-way Delay，计算移动台与基站因距离和设备产生的信号时延：

（One-way Delay–反向硬件延时/2）×1/8Chips

因设备厂家在CDR话单取值时已经对硬件延时进行了补偿，所以反向硬件延时可作为零。该处信源和直放站分别通过室分系统覆盖相邻的两栋宿舍楼，信源下通话时One-way Delay基本为0，直放站下通话时的One-way Delay为170左右，该信源的搜索窗SRCH_WIN_A、SRCH_WIN_N、SRCH_WIN_R分别为5、7、9。

表1 搜索窗参数设置表

其中SRCH_WIN_A是用来收集同一信源的不同时延的多径信号的。

图2 搜索窗示意图

该处信源和直放站间的信号时延大致为170/8=21.25 Chips，需要的SRCH_WIN_A大于2×21.25=42.5 Chips，需设为8。而现在的信源SRCH_WIN_A设置为5，对应20 Chips，因两栋楼相邻，信源和直放站的信号有重复覆盖区域，SRCH_WIN_A过小，导致信号落在搜索窗外形成干扰，用户通话产生杂音。同样，由于SRCH_WIN_N过小，导致切换掉话。

图3 直放站信号多径时延示意图

那为什么替换直放站前该处使用正常呢？从替换直放站前的CDR话单中发现原模拟直放站的One-way Delay值在70左右，需要的SRCH_WIN_A需大于2×70/8=17.5 Chips，原来设置的20 Chips可满足要求。

将信源的搜索窗SRCH_WIN_A、SRCH_WIN_N、SRCH_WIN_R分别调整为8、9、10，同时将与该直放站有切换关系的其他信源搜索窗同步调整为8、9、10后，询问用户，用户反映通话和切换都恢复正常。

2.3 直放站做独立系统信源易引起系统间干扰

直放站是低成本地解决无线网络覆盖的有效方法，在大型分布系统中，将直放站作为二级信源覆盖部分楼层或电梯地下室可以有效降低成本。如果使用直放站作为独立分布系统的主信源，由于分布系统中故障点较多，当发生故障，例如RSSI偏高或者驻波高时，直放站将故障传递至施主信源引起网络性能下降，干扰其它分布系统并有较高的隐蔽性。

以下以宜兴无线收到的用户投诉为例，对直放站做独立系统信源引起系统间干扰做具体分析。

案例介绍：

用户投诉在徐舍镇人民政府出现打电话断断续续的现象，前往现场测试后，发现该用户所在区域RX较好，在-85dBm左右，ECIO在-7dB左右,但Tx始终保持在10以上。

出现这种情况原因主要有两种：一是现场的确存在干扰导致Tx过高，二是RRU存在故障导致反向底噪升高。

通过网优平台查询KPI指标，发现除RRU的RSSI在-85dBm左右外，其他KPI指标也表现异常。

在整治徐舍镇人民政府RRU过程中，发现其下挂一个直放站（中联皇冠17号楼2单元地下1楼配电间直放站），关闭直放站后RSSI恢复正常，同时现场测试Tx下降到0dBm以下。这说明中联皇冠17号楼2单元地下1楼配电间直放站所带的室分系统有故障，通过直放站功率调整与所属室分系统整改，该直放站正常工作，徐舍镇政府RRU RSSI恢复正常，用户投诉通话质量差情况得到解决。

中联皇冠分布系统主要由于目前进驻单位很少，在直放站发生故障后并未及时发现，反而通过影响施主RRU引起用户投诉，有一定的隐蔽性。因此，除规模很小的分布系统，独立分布系统选取信源时应该优先选择RRU，这样可以让网络结构清晰，有利于故障排除和网络性能分析。

3 总结

日常处理投诉时，经常会碰到用户反映信号好但是主被叫困难、通话断续等现象，除了底噪等基站告警的影响之外。直放站上下行不平衡、搜索窗设置不当、系统间干扰是常见的诱因。通过本文的研究，在日常投诉处理过程中碰到类似案例，维护人员可以很快速地发现并解决直放站问题，提高网络质量，提升用户感知。