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LTE设备RTWP不平衡问题分析及处理

时间:2016-05-03来源: 作者: 点击: 910次


 

      张建清

 

1、南京邮电大学(仙林校区)计算机软件学院(南京市栖霞区文苑路9)

联系电话:15312225679   电子邮箱:15312225679@189.cn729285850@qq.com

2、中国电信股份有限公司无锡分公司(江苏省无锡市健康路3号)

联系电话:15306188931电子邮箱:15306188931@189.cn

 

摘要:介绍RTWP的概念、互调干扰的概念、互调问题的分析排查与处理等。

 

关键词:RTWP;互调干扰;互调问题排查;解决方法

 

一、引言

 

目前,无线室内分布系统大多有电信、移动、联通三家通信运营商共建共享,且三家的信源设备经过合路器(POI)合路后再通过室分的天馈系统发射无线信号。无锡地铁的室内分布系统也由三家通信运营商共建,其信源设备经POI合路后一方面站台站厅侧由室分天馈系统发射信号,另一方面隧道区间侧由漏缆发射信号。站台站厅和隧道区间的室分系统都采用上下行分缆类型的POI,同时接入三家的8个信源系统(如图一),分别为移动GSM900TD-SCDMATDD-LTE;联通WCDMAGSM(DCS1800)FDD-LTE(1.8G);电信CDMA800FDD-LTE(1.8G)等。电信LTE在地铁2号线中采用华为RRU3638(2T2R)设备,并配置AB双通道,运行中发现有大部分隧道及站台站厅站点网管上报RTWP/RSSI不平衡告警(即底噪不平衡告警),给设备的正常运行带来了一定的影响。

 

                   图一  POI合路器

 

二、RTWP/RSSI、互调的概念介绍

(一)、RTWP/RSSI概念

RTWP(Received Total Wide band Power)接收总带宽功率(包括信号功率和噪声功率之和)

RSSI(Received Signal Strength Indicator)接收信号强度指示。RTWP/RSSI是反映接收机在机顶口接收到的带内总功率大小。利用RTWP可以实时监测上行信号功率的大小,或者接收带内空载时的底噪大小,以及随时间变化的情况等。当射频单元(华为RRU3638)的主分集接收通道的RTWP/RSSI统计值相差超过门限时就产生此告警(此告警在LTE FDD制式下检测的是单RB的平均噪声功率),造成射频单元的灵敏度下降,小区解调性能变差,上行覆盖变小等。

(二)、互调干扰概念

互调干扰是由于无源器件的非线性原理(天线、耦合器等)产生的干扰信号,在高功率和多载波下,就会造成低电平的上行干扰,互调频率:f(IM)=mf1±nf2。例如三阶互调频率为:f(IM)=2f1±1f2(如图二)。

 

 SHAPE  \* MERGEFORMAT

频率

功率

三阶

三阶

五阶

五阶

七阶

七阶

图二互调干扰

a、 一般取三阶互调值来衡量互调水平,三阶互调值越高则五阶也越高,五阶互调一般比三阶互调低10-15dB左右。

b、 在多系统合路情况下,互调产物对本系统影响的同时也会影响其他系统。

(三)、互调产物对三家运营商系统的影响

移动通信系统

结论

移动

二阶互调落入到移动F频段

GSM900

五阶落入自身RX频段和联通GSM900RX频段

电信

二阶落入到联通GSM1800LTE1800RX频段

CDMA800

三阶落入到移动EGSM900RX885-890频段

 

五阶落入到移动EGSM900RX885-890频段和移动GSM900RX890-900

联通GSM1800

五阶落入到联通LTE1800RX1765频段和电信LTE1800RX1765-1780频段

电信

三阶互调落入到移动F频段、五阶落入到移动F频段

LTE1800

移动

三阶落在了自身频段(时分不影响),电信CDMA2000 1920-1935频段,电信LTE 21001920-1935频段和联通WCDMA1940-1955频段

TD-SCDMA F频段

五阶落在了自身频段(时分不影响),电信CDMA2000 1920-1935频段,电信LTE 21001920-1935频段和联通WCDMA1940-1955频段

移动

三阶落在了自身频段(时分不影响)和WLAN 2400-2420频段

TD-SCDMA E频段

五阶落在了自身频段(时分不影响)和WLAN 2400-2470频段

WLAN

三阶落在了自身频段和移动TD-SCDMA E 2320-2370频段

2400

五阶落在了自身,移动TD-SCDMA E 2320-2370频段和移动LTE D 2575-2635频段

 

三、RTWP不平衡问题排查测试情况

    根据RTWP不平衡问题,我们拟定了几个排查方向:排除RRUPOI、天馈系统本身设备的问题;排查干扰来自内部本身还是外部;排查是否是互调干扰等。

(一)、排查RRUPOI设备及天馈系统问题

我们根据设备连接示意图(图三)对RRUPOI设备及天馈系统等逐一进行了排查,排查结果如下表一。

 

 

图三设备连接示意图

序号

测试内容

A通道

B通道

备注

1

排查开始前(系统状态原始连接)

-78

-99

A通道不正常,B通道正常

2

断开POI,在RRUPOI输入端接低互调负载

-99

-99

AB通道在进入POI之前没有问题,也即RRU正常。

3

全部恢复再断开天馈系统部分在POI后端的AB通道对应的输出口都连接低互调负载

-99

-99

AB通道在连上POI,且断开天馈系统连上低互调负载之后没有问题,也即POI正常。

4

断开天馈系统,在A通道对应的输出端ANT1ANT2接低互调负载,B通道对应输出端ANT1ANT2接普通负载。

-99

-98

A通道正常,B通道正常

5

断开天馈系统,在A通道对应的输出端ANT1ANT2接普通负载,B通道对应输出端ANT1ANT2接低互调负载。

-90

-99

A通道不正常,B通道正常

6

检测A通道POI后天馈系统驻波(图四)

 

 

A通道驻波1.6以上

7

对应A通道POIANT1路连接低互调负载,ANT2路连接天馈系统

-77

-99

接天馈系统的ANT2路驻波异常,A通道不正常,B通道正常

8

对应A通道POIANT1路连接天馈系统,ANT2路连接低互调负载

-85

-99

接天馈系统的ANT1路驻波正常,A通道不正常,B通道正常

9

AB通道跳过POI各连接1路天馈系统

-82

-100

A通道不正常,B通道正常

表一  排查结果

 

IMG_5649

图四A通道驻波测试

(二)、排查内部、外部干扰问题

1、在原始链接状态直接启动离线频谱扫

 

2、RRU跳过POI连天馈启动离线频谱扫

 

 

3、RRU跳过POI连天馈启动在线频谱扫

 

 

4、上面3个排查结果如下所示

测试项

A通道

B通道

测试开始前

-78.5

-99.5

电信LTE开启离线扫描

/

/

电信LTE RRU接天馈在线扫描(不加模拟负载)

-99.5

-99.7

电信LTE RRU接天馈在线扫描(加模拟负载)

-99.5

-99.7

 

5、从上面第一、第二两个排查步骤的情况得到如下结果:

1)、在原始状态下AB通道之间的底噪值分别为-78dBm-99dBm,两者相差21dBm以上,同时B通道自身的底噪值在正常范围,说明该站点的问题主要在A通道上。

2)、基本断定RRUPOI正常,问题出在A通道的天馈系统方面。A通道连接了2路天馈系统,其中1路底噪较高,其驻波值也在一定程度反映了该系统的信号传输质量,从而影响整个系统的底噪。

3)、干扰不是来自内部和外部,为互调问题产生的,需要进一步排查天馈系统是否存在互调干扰问题。也许是合路后产生互调产物击中电信LTE频段,且天馈系统的互调抑制度较差。当接低互调负载时AB通道RTWP均正常,说明低互调负载有较好的互调抑制度。由于天馈系统是三家运营商共用,且移动和联通反映设备运行正常,再加上受到地铁施工整改的种种协调与限制,要大量地排查和处理天馈系统耗费人力物力较高及时间较长,所以我们继续对互调干扰产生的信源进行排查。

 

(三)、排查互调干扰问题

依次分别断开电信CDMA、联通和移动设备进行排查,排查结果如下表二。

 

序号

测试项

电信CDMA

联通GSM

联通WCDMA

联通LTE

移动GSM

移动 TD

移动TD/LTE

A通道

B通道

RTWP情况

1

断开移动GSM

Y

Y

Y

Y

 

Y

Y

-76

-99

没影响/不正常

2

断开移动TD

Y

Y

Y

Y

Y

 

Y

-87

-99

没影响/不正常

3

断开移动TDD/LTE

Y

Y

Y

Y

Y

Y

 

-81

-100

没影响/不正常

4

断开电信CDMA

 

Y

Y

Y

Y

Y

Y

-77

-101

没影响/不正常

5

断开联通GSM

Y

 

Y

Y

Y

Y

Y

-98

-99

有影响/正常

6

断开联通WCDMA

Y

Y

 

Y

Y

Y

Y

-88

-99

没影响/不正常

7

断开联通LTE

Y

Y

Y

 

Y

Y

Y

-79

-100

没影响/不正常

8

连接联通GSM

Y

Y

Y

Y

Y

Y

Y

-83

-99

不正常

9

再断开联通GSM

Y

 

Y

Y

Y

Y

Y

-99

-99

有影响/正常

10

连接联通GSM

Y

Y

Y

Y

Y

Y

Y

-76

-99

不正常

11

还原

Y

Y

Y

Y

Y

Y

Y

-80

-99

不正常

表二  排查结果

从表二排查结果来看,断开电信CDMA,移动GSM3G4G,联通3G4G等设备对RTWP并没有影响,说明电信、移动和联通3G4G设备对电信LTE1.8G频段没有干扰。而断开联通GSM设备对于RTWP影响很明显,基本判断联通GSM设备对电信LTE 1.8G频段存在干扰,联通GSM是造成电信LTE 1.8G频段设备RTWP不平衡的主要因素,同时天馈系统的互调抑制度较差,无法对系统中产生的互调产物进行有效抑制,也是造成电信LTE(1.8G)频段设备RTWP不平衡的一个因素。

 

四、处理方法

    根据上面的排查测试结果,我们分别对天馈系统和联通GSM设备进行了进一步排查测试处理。

(一)、对天馈系统的处理

在隧道区间更换高品质低互调二功分后LTE设备RTWP数值正常,具体如下情况:

测试项

A通道

B通道

电信LTE

-97.3dBm

-99.8 dBm

(二)、对联通GSM设备的处理

在联通GSM设备输出口接上3db衰减器后LTE设备RTWP数值正常,具体如下情况:

项目

A通道

B通道

电信LTE

-99.3dBm

-99.9 dBm

 

从处理情况来看解决LTE设备RTWP不平衡问题有2个方法:第一是将全线所有的普通功分器更换成高品质低互调功分器;第二是降低联通GSM设备输出功率3dBm

 

五、结束语

室分系统本身比较繁杂,且使用量较大,如何避免众多信源的互调干扰尤为重要,同时在施工中使用高品质低互调器件也是最大限度减少互调干扰的一个手段,从而避免影响设备的正常运行和服务质量。

 

 

 

 

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