关于移动通信室内分布系统故障分析及处理方法

关于移动通信室内分布系统故障分析及处理方法

王尧

广西壮族自治区通信产业服务有限公司 广西 南宁 530007

摘要：建设室内分布系统对于促进移动通信技术的进步均是十分必要和迫切的。然而，室内分布系统包含有源和无源器件，在长时间处于工作状态下，会出现故障问题。本文通过对室内分布系统的概念、组成、设计原理、实现方式及建设流程进行探讨，分析室内分布系统的故障及处理方法。

关键词：移动通信；室内分布系统；故障分析；处理方法

0引言：随着每个人平均拥有的移动通信设备的增多，使用场景更加广泛，不单单满足于室外移动通信需求，室内移动通信在城市建筑的日益增多以及建筑材料的复杂化背景下，移动通信在密集的建筑间，建筑物内、地下室、隧道、高速公路等地会出现接通率低、漫游不畅甚至掉话现象，给移动通信带来不便，这就需要不断地对室内移动通信网络技术进行优化。像大型建筑物的低层这样的场景，会形成移动通信的盲区和阴影区；建筑物中间楼层，有周围不同基站的重叠信号，会产生频繁切换信号的乒乓效应；建筑物的高层，进入室内的无线信号，有附近几个基站信号和不远处基站的直射、折射等信号，也会导致室内信号忽强忽弱。为解决室内信号覆盖不理想的问题，最有效办法就是建筑物内安装室内覆盖分布系统，可以较为全面的解决室内移动通信信号问题。其原理是利用室内天线分布系统将通信基站的信号均匀分布在室内每个角落，从而保证室内区域拥有理想的信号覆盖。

1室内分布系统

实现室内覆盖的技术方案可分为三种：微蜂窝有线接入方式、宏蜂窝无线接入方式、直放站。室内覆盖系统主要由信号源和信号分布系统两部分组成，其中的信号分布的基本方式有：用于中小型地区，通过无源器件和天线、馈线，将信号传送和分配到室内所需环境，以得到良好的信号覆盖的无源天馈分布方式；通过有源器件(有源集线器、有源放大器、有源功分器、有源天线等)和天馈线进行信号放大和分配的有源分布方式；主要利用光纤来进行信号分布的光纤分布方式；适用于隧道、地铁、长廊等地形，信号源通过泄漏电缆传输信号，并通过电缆外导体的一系列开口，在外导体上产生表面电流，从而在电缆开口处横截面上形成电磁场，这些开口就相当于一系列的天线起到信号的发射和接收作用的泄漏电缆分布方式。

构成室内分布系统的主要设备是：馈线、天线、干线放大器、延长放大器以及耦合、功分等无源器件。室内分布系统结构示意图如图1所示。

图1 室内分布系统

2故障分析及处理方法

室内分布系统常出现的故障主要有：上行干扰、互调干扰、上行质差、驻波故障、高丢包。以下将分别展开进行分析。

2.1上行干扰

上行干扰问题是室内分布系统中出现最多的，同时也是由多种原因会导致的一类问题。室分环境独立，因此黑直放对室分系影响可能性较小，问题主要还是集中在施工接线错误、干放调测、无源器件故障这三类型，偶见有主设备问题和阻断器导致该问题出现。分析上行干扰问题最有效办法是观察干扰电平随话务的统计特征，该特征情况有三种：干扰伴随话务量正相关，因此这类干扰是最难排查的故障；干扰与话务量无关联，一直处于高干扰，这种情况首先是要检查所有干放是否调测正常、上行底噪是否过高，若单台干放调测排除问题则要考虑施工过程中所有耦合器件接头是否连接正确；上行干扰突起突降，与话务无关联，突起时干扰功率一般较高，可以判断这类故障一般是由阻断器引起，解决办法是需要对重要站点或话务密集站点临时处置措施。

室内覆盖配电系统的干扰检查过程是：首先断开干线，判断干扰等级是否符合话务统计，然后到达第一个功分器（桥接器、耦合器、功分器）对每个支路进行测量，判断干扰来自哪个支路，这样推动它直到找到干扰源。

2.2互调干扰

无源互调干扰是下行大功率信号产生落到上行互调产物从而影响上行接收。互调产物有两个特点：一是互调积的大小决定了下行输出功率的大小，下行功率越大，互调越明显；第二，随着阶数的增加，互调产物的水平降低，互调产物水平越高，互调产物越接近。互调的根本原因是天馈系统的非线性，衡量天馈系统线性的指标是“互调抑制度”。因此，从干扰频段的话务量统计来看，无源互调必须是忙时的高干扰频段和闲时的低干扰频段，即忙时和闲时的干扰频段电平比有很大的差距。另外，各载频的干扰频带电平不同，总体趋势应该是高频点配置的载频干扰频带相对较高。

无源互调干扰判断方法：根据话统数据确定的疑似互调干扰小区，利用基站闲时空闲时隙测试功能进一步确认，如果发送空闲时隙后干扰带较往日明显抬升则可判断是存在无源互调干扰；用频谱仪测试信源侧主分集上行信号，空闲时隙测试前后的频谱应有明显差别。这两种是定性判断方法，要具体判断室分系统是否存在互调干扰还是要依靠专用互调测试仪表进行断网测试。要从根本上解决互调问题，必须从提高器件性能入手，只有通过使用高性能无源器件，同时加以规范施工才能从根本上解决无源互调干扰问题。

2.3上行质差

上行质差一般与上行干扰同时出现。首先判断是系统性问题还是部分天线点部分区域问题。如果话务统计异常，基本可以判断是系统性问题，要考虑同邻频、天线点下输出功率、基站输出功率主干馈线缆驻波比。如果是光系统，重点检查光功率和活动光模块，如果现场不止一套光设备，可以通过倒换光设备和主设备的对应关系定位故障。

2.4驻波故障

馈线上入射波在传输到各个无源器件(天线、功分器、耦合器、负载、电桥、合路器等不需直接供电的器件)中去无法被吸收，就会形成—个反射波信号,在入射波与反射波相位相同的地最大，形成波腹，在驻商设备要求中驻波比值需要小于等于1.4以内,驻波比值大于等于1.7以上就会出驻波故障,影响信号正常传输，造成系统宕机或者信号弱问题,视频和数据业务无法正常使用。几种产生驻波故障的原因：馈线接头松动,或者接头内里面的铝芯剪的过短；无源器件不合格或者无源器件进水；馈线弯曲度过大，造成馈线内部结构变形；馈线被挤压变形；馈线内部进水,室外最为常见；无源器件进出接反,这种情况也有可能形成驻波故障；馈线接头内有金属粉末,形成短路；馈线接头施工不规范。处理驻波问题，一定要心细和善于观察，针对不同的驻波问题，看无源器件施工的工艺细节，从中发现问题。

2.5高丢包

数据业务中丢包现象时有发生，造成高丢包率的原因主要有基站硬件故障、存在外部干扰源、站点容量受限导致底噪抬升、直放站远端耦合器件不匹配等。其中，基站硬件故障可通过网管排查站点小区是否存在故障进行处理；外部干扰源通过对站点周边小区干扰波形指标进行核查解决；站点容量受限问题通常采用PRB资源均衡优化或者小区重选优先级参数进行调整，控制RRC连接数；耦合器件不匹配表现形式通常较为隐蔽，需要结合直放站上下行参数设置进行排查，必要时需要更换耦合器件进行前后对比才能发现问题，对施工工艺要求较高。

4结语

综上所述，在实际工作中进行室内分布系统故障分析时，通常从基站部分开始检査，如果是基站故障应根据故障现象组织对基站检修，基站正常工作则应对有源直放站设备进行检查。发现设备故障应及时对设备进行维修或更换，如果设备工作正常，则应对天馈系统进行检査，发现天馈系统故障应立即用驻波比测试仪确定故障点，并组织天馈系统整改。如果排除了基站故障、设备故障和天馈系统故障，则判定为系统故障，需要对整个室内分布系统进行综合分析，判断是否直放站自激、是否上行噪声干扰基站等原因，对系统参数进行相应的调整。

参考文献：

[1]李良.移动通信室内分布系统研究与工程实践[D].江苏,南京邮电大学:2014.

[2]李轩.移动通信室内分布系统故障分析及处理方法[J].中国工程咨询,2012,(09):32-38.

[3]湛勇飞.LTE室内分布系统隐性互调干扰的排查方法[J].信息通信，2017,(05):207-208.

作者简介：王尧（1983-），男，汉族，河北张家口人，工程师，本科，主要从事通信工程工作。