室内覆盖系统切换分析


第1章 室内覆盖系统切换的概述

   本章主要对上海移动室内覆盖系统概念以及现状进行简单的阐述,并对室内覆盖系统切换的概念进行说明,指出目前上海移动室内覆盖系统切换存在的问题,具体的分析和措施将由后面的章节给予阐述。

1.1室内覆盖系统的概念

随着城市建设的不断发展,高层及大型建筑越来越多,不仅楼高密度大,且采用较好的建筑材料,对移动通信信号有很强的屏蔽作用,导致在建筑区域内形成通信盲目区,用户难以正常通话。同时,在某些大型建筑物内,如超市、商场、会议会展中心,虽然信号有足够的强度,但由于用户数量大,呼叫密度高,导致基站信道拥塞,系统负荷过大,也不能为用户提供良好的通信服务,而单纯地利用小区分裂等技术通过增加基站数量的方式不能很好的给予解决,在此背景下,室内覆盖系统作为一种新型解决措施应运而生。

室内覆盖系统是改善建筑物内移动通信环境的一种措施,它可以克服建筑物屏蔽,填补通信盲区;改善网络指标,扩充网络容量;通过覆盖的延伸,吸收话务量,增加话费收入。

室内覆盖系统基本原理就是通过室内天线将基站信号均匀分布到室内各处,保证室内有良好的信号覆盖和足够的载频以吸收话务量。

室内覆盖系统主要由信源和天馈覆盖系统二部分组成。信源为系统提供通话所需的载频,天馈覆盖系统则将信号功率传递到各覆盖区域,提供良好的覆盖。

目前上海移动的无线网络结构比较复杂,总共有4家厂商设备组成局部双频覆盖:900M有ALCATEL和SIEMENS两家设备厂商,形成连续覆盖,作为话务主要承载层;1800 M有NOKIA和ERICSSON两家厂商设备,分担话务为主,未形成连续覆盖。在外环线以内区域形成双频覆盖区域,而外环线以外的郊区为900M单频覆盖区域。组网方式以独立组网方式为主,即不同厂商BSC归属于各自厂商MSC,只有部分西门子BSC归属于ALCATEL厂商MSC。

室内覆盖900M系统主要采用ALCATEL、SIEMENS设备,NOKIA、ERICSSON设备主要使用在1800M系统。 

1.2室内覆盖系统切换的概念

在移动用户通话过程中,为了使呼叫建立在最好的小区以及为了使呼叫不至于掉话,维持移动台从一个小区移动到另一个小区时通话能继续进行,以满足网络管理的需要,引入“切换”概念。

切换(Handover)是移动通信系统的一个非常重要的功能。作为无线链路控制的一种手段,切换能够使用户在穿越不同的小区时保持连续的通话。

在室内覆盖系统中,考虑切换主要为了保障出入楼宇和楼层靠窗区域通话通畅,以及大型楼宇内不同小区越区通话畅通。此外,切换还能够调整小区的话务量,使系统的整体性能更优。切换性能对于掉话率、话音质量和干扰等网络其它指标性能都有影响。切换成功率是网络优化中一个非常关键的性能指标,同时也是现网中一个很重要的考核验收指标。

1.3室内覆盖系统切换现状

由于采用多厂家的设备,使得上海移动室内覆盖系统的切换优化工作难度很大,对日常维护工作带来极大的不便,网络性能指标也受到一定的影响。特别是随着手机普及率的提高和移动资费的下调,上海移动网络话务量呈快速上升趋势从,而网络容量的增加明显滞后于业务量的增长速度,在高话务的冲击下,位置更新、切换频繁等故障比较突出。

对于室内覆盖系统来说,主要体现高层靠窗区域切换频繁导致的高掉话和质量差问题,引起客户满意感知度下降,客户投诉量居高不下。


第2章 室内覆盖系统切换的分析

本章通过室内覆盖系统切换原理和适用原则的说明,比较详细描述GSM网络切换的参数定义,切换过程,以及各种触发切换条件原因,能对室内覆盖系统工程应用切换起到一定的指导作用。

2.1室内覆盖系统切换的设置规划

基本参数的定义

在以室内覆盖为主的切换关系规划设计过程当中,有以下几个参数要求我们要了解得十分清楚。

接收电平门限

当服务小区的上下行接收电平低于一定门限时,网络应启动切换算法,以使移动台能维持一定的通信质量,取值范围为:-110~-47 dBm

对于一般的GSM网络,考虑到移动台的接收灵敏度一般在-98~-104dBm之间,因此电平接收门限通常建议设置于-95dBm左右,对于覆盖半径较小的基站,电平接收门限的数值应当适当提高,但一般不超过-85dBm。对于一些特别结构的网络,如双层覆盖网络,为均衡二层网络的业务量,可以利用参数下行电平接收门限,对不希望移动台进入或停留的网络层,可以设置它们的电平接收门限较高(如-80dBm

对于上海移动室内覆盖涉及的参数一般设置如下:

 设备厂商

参数名称

参数描述

设置值




外环外

环间内环

微小区

地铁

隧道

西门子

HO_LEV_THHOLD_DL

接收电平切换门限(下行)(dBm

-98

-94

-94

-100

-100


HO_LEV_THHOLD_UL

接收电平切换门限(上行)(dBm

-102

-98

-98

-104

-104

阿尔卡特

L_ RXLEV_ DL_ H

接收电平切换门限(下行)(dBm

-93

-91

-91

-91

-91


L_ RXLEV_ UL_ H

接收电平切换门限(上行)(dBm

-96

-94

-94

-94

-94

质量接收门限

当服务小区的上下行接收质量低于一定门限时,网络应启动切换算法,以使移动台能维持一定的通信质量。取值范围为:07,表示话音质量等级。

对于一般的GSM网络,一般能接受的话音质量等级为02,因此质量接收门限通常建议设置于34,由于话音质量引起的切换一般需与接收电平同时考虑。

对于上海移动室内覆盖涉及的参数一般设置如下:

 设备厂商

参数名称

参数描述

设置值

西门子

HO_LEV_THHOLD_QU_DL

接收质量切换门限(下行)

4~5


HO_LEV_THHOLD_QU_UL

接收质量切换门限(上行)

4~5

阿尔卡特

L_ RXQUAL_ DL_ H

接收质量切换门限(下行)

3.5+0.5HP OFFSET


L_ RXQUAL_ UL_ H

接收质量切换门限(上行)

3.5+0.5HP OFFSET

小区间切换控制(INTERCH

移动手机用户在通话过程中,手机不断地向网络发送数据包,内容包括服务小区的接收电平和接收质量、服务小区的基站识别码、邻小区的接收电平、邻小区的基站识别码等等。一般情况下,服务区的接收质量与其接收电平成正比,但当信道上有外部干扰时,会出现接收电平很高而接收质量却很差的情况,这种情况会导致系统启动切换过程。由于这种干扰引起切换时,系统可以有二种选择,一种是启动小区内部切换;另一种则启动小区间切换。

INTERCH有二种状态,即:TRUE(启用)和FALSE(不启用)。TRUE表示由于干扰引起切换时可以采用小区间切换过程;FALSE则表示由于干扰引起切换时不允许采用小区间切换过程,当移动站接收的本小区信号电平较低或接收质量较差等情况时,说明移动台所处当前服务小区质量太差,因此更适宜于小区间切换。一般建议采用小区间切换过程,即设置INTERCHTRUE

此参数决定是否允许inter-cell handover。只有此值设置为TRUE,关于切换的其他参数,如:RXQUALHORXLEVHODISTHOPWRBGTHOEININ才有意义。

小区内切换控制 ( INTRACH ) 

INTRACH有二种状态,即:TRUE(启用)和FALSE(不启用)。TRUE表示由于干扰引起切换时可以采用小区内切换过程;FALSE则表示由于干扰引起切换时不允许采用小区内切换过程。

由于信道干扰引起切换时,移动站接收的信号电平还较高,它说明移动站实际的物理位置接近当前的服务小区,因此更适宜于小区内部切换。一般建议由于信道干扰引起切换时,采用小区内切换过程,即设置INTRACHTRUE。这样设置的缺点在于:若小区内的某个频点存在外部干扰时,小区内切换后可能依然存在干扰,从而导致连续切换,甚至可能出现连接失败。因此若某个小区中经常性存在某个频率点上的干扰时,建议设置INTRACHFALSE

此参数决定是否允许intra-cell handover。决定此小区是否允许由于质量原因的intra-handover。在开设跳频的小区此参数应设为FALSE

2.2切换的过程

蜂窝移动通信系统主要是由交换网路子系统(NSS)、无线基站子系统(BSS)和移动台(MS)三大部分组成,其中NSSBSS之间的接口为“A”接口,BSSMS之间的接口为“Um”接口

 

20180717155529_96092.png


2.1 GSM移动通信结构

GSM系统框图如上图,A接口往右是NSS系统,它包括有移动业务交换中心(MSC)、拜访位置寄存器(VLR)、归属位置寄存器(HLR)、鉴权中心(AUC)和移动设备识别寄存器(EIR)。A接口往左Um接口是BSS系统,它包括有基站控制器(BSC)和基站收发信台(BTS)。Um接口往左是移动台部分(MS),其中包括移动终端(MS)和客户识别卡(SIM)。

 

切换的类型可以根据区域改变方式的不同(蜂窝内、BSS区域内或MSC区域内)来进行定义。某种类型的切换是否被允许由相应的参数设置决定。

20180717155738_72734.png

    1Intracell Handover: 小区内切换

    2Intra-BSS Handover: BSS内切换

    3Intra-MSC:MSC内切换

    4Inter-MSC: MSC间切换

对于室内覆盖系统来说,涉及到的切换主要是BSC内切换流程:

20180717160138_36304.png

图2.2 BSC内切换流程示意图

在通话状态下的MS会测量服务小区的信号强度和误码率,同时也测量相邻小区的BCCH的信号强度,并不断的通过SACCH将测量报告{用于提供功率控制和切换所必须的信息:邻区描述(BA表)、邻区描述(扩展BA表)、附加多频段信息和邻区描述(另一频段)、位置区识别、小区识别等}上报给服务小区BTS1,再由BTS1上报至BSC

MSC根据接收到的信息来判决MS是否需要切换,以及向哪个小区切换。MSCBTS1发出切换命令,再由BTS1MS发出切换命令(handover command),启动切换进程,切换命令包括BTS2TCH,接入BTS2的初始功率等信息。MS接收到信息后,主动多次向BTS2发送Handover Burst,如成功接入BTS2,由BTS2BSC发送切换成功的消息。BTS2等待MS接入切换信道,如不成功,MS返回BTS1,并由BTS1BSC发送切换不成功的消息。如果MSBTS2的切换失败,而且BTS1在定时器超时之前没有收到MS返回的消息,则BSCMSC发送清除请求,MS发生掉话。

2.3切换的分类

触发切换的原因大致有:PBGT切换、电平切换、质量差(BQ)切换、TA切换和话务切换等。而紧急切换则包括质量切换、电平切换、距离切换。

■ 质量和电平引起的小区间切换

20180717161809_67068.png

  L_RXQUAL_XX_H  :质量切换上行/下行门限值

  L_RXLEV_XX_H    电平切换上行/下行门限值

  L_RXLEV_XX_IH    如果质量差到低于某一门限值,但接收电平高于L_RXLEV_XX_IH, 将会触发小区内切换

20180717162020_36850.png

注释:

  XX:       取值为UL (上行链路)或DL (下行链路)的变量

  MS_TXPWR_MAX:  在服务小区内手机的最大允许发射功率

  MS_TXPWR_MAX(n):在邻区n内手机的最大允许发射功率

  P [dBm]:     手机本身的最大功率 (功率等级)


只有当手机或基站的发射功率达到被允许它们的最大值时,才能进行小区间的质量或电平切换。


                    


功率余量引起的切换

  PBGT(n) = RXLEV_NCELL(n) - (RXLEV_DL + PWR_C_D) + Min( MS_TXPWR_MAX, P)

                  -Min(MS_TXPWR_MAX(n), P )         > HO_MARGIN(n)

        其中,PWR_C_D BS_TXPWR_MAX [dBm]  BS_TXPWR [dBm]

  RXLEV_DL:      服务小区下行链路接收电平的测量平均值

  PWR_C_D:       BS_TXPWR_MAX [dBm]   -   BS_TXPWR [dBm]

服务小区的最大下行功率BS_TXPWR_MAX和功率控制下实际下行功率

BS_TXPWR 的平均差值。

  RXLEV_NCELL(n):   邻区n下行链路电平测量的平均值

  HO_MARGIN(n):      切换余量; 如果服务小区的路径损耗减去第n邻区的路径损耗大于这个门限,该邻区被认为是更合适的小区。

  实际上,功率余量代表:

  路径损耗(当前服务小区)  路径损耗(相邻小区)

  = (BS_TXPWRRXLEV_DL)  ( BS_TXPWR_MAX(n)RXLEV_NCELL(n) )

  = RXLEV_NCELL(n)  ( RXLEV_DL + PWR_C_D )   + BS_TXPWR_MAX  BS_TXPWR_MAX(n)

  假定:

  BS_TXPWR_MAX  BS_TXPWR_MAX(n)

   = MS_TXPWR_MAX  MS_TXPWR_MAX(n)

 20180717162226_72628.png

20180717162426_32378.png

注释:

  XX:       取值为UL (上行链路)或DL (下行链路)的变量

  MS_TXPWR_MAX:  在服务小区内手机的最大允许发射功率

  MS_TXPWR_MAX(n):在邻区n内手机的最大允许发射功率

  P [dBm]:     手机本身的最大功率 (功率等级)

2.3切换的应用

目前上海室内覆盖基站大部分采用GSM900M设备,只在一些特殊场景才运用GSM1800M设备,如机场、火车站、大型体育场馆、大型展览场馆及大学城等话务密集地区。

在通话状态下的手机会测量服务小区的信号强度和误码率,同时也测量相邻小区的BCCH的信号强度,这些测量结果用于切换判决和功率控制。而实现手机测量邻区BCCH信号强度功能的就是BA表。

BA表设置原则:

1900M小区删除1800M小区的测量频点,

21800M小区保留900M室内小区的测量频点

31800M小区删除900M宏站小区的测量频点,但保留900M的直放站施主小区的测量频点

4900M室内站低层覆盖小区只对900M宏站开启小区重选

5、900M室内站高层覆盖小区原则上只对底层小区开启重选功能

  

目标小区列表中候选小区的排序标准:

  PRIO_NCELL(n) = PBGT(n) - HO_MARGIN(n)

  PBGT(n)  功率余量的平均值 

邻区进入目标小区列表的条件:

 

对于质量,电平和距离的小区间切换:

           RXLEV_NCELL(n) > RXLEV_MIN(n) + MAX(0, MS_TXPWR_MAX(n) - P)

对于功率余量切换:

                              RXLEV_NCELL(n) > RXLEV_MIN(n) + MAX(0, MS_TXPWR_MAX(n) - P)
                             & PBGT(n) - HO_MARGIN(n) > 0

 

在以宏、微蜂窝为信源的室内覆盖工程中,合理设置室内外小区的切换关系非常重要。为了尽量让室内宏、微蜂窝吸收话务量,提高室内分布系统的利用率,应让室内用户在通话时尽量占用室内小区载频。在设置相邻小区时一般遵循以下原则:

– 切入关系:与室内分布相关的宏、微小区都应列入室内分布的邻小区表,尽量增加切入的可能性,多做一些由室外往室内的切入关系,减小切入门限(减小切入的困难)。

– 切出关系:为了让室内分布系统尽可能吸收话务量,减轻大网的压力,应该让用户尽量留在室内分布系统中,因此可以选择质量较好的2-3个室外宏微蜂窝作为切出通道,增大切出门限(增加切出的困难)。

 

第3章 室内覆盖系统切换优化

本章针对上海移动室内覆盖系统切换性能的改善,通过分析设置参数和影响原因两个方面的深入研究探讨,并根据维护站点的实际情况,采取一系列措施和优化方案,并进行了实际应用,证实完全能够满足维护站点切换性能需求,有效改善了室内覆盖系统的切换指标,提高用户满意感知度。

在室内覆盖系统的日常维护中,维护人员经常接触到的切换区域主要是以下几个地方:

1、 楼宇出入口;2、与外界接近的靠窗区域;3、多服务小区之间的切换;

室内覆盖系统切换问题主要体现在高层建筑的高层靠窗区域和移动用户进出楼宇出入口时。通过对切换失败原因分析之后,基本可以确认造成小区切换性能不佳的主要原因有三点:服务小区电平低、服务小区质量差、服务小区切换频繁。

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图3.1 室内覆盖系统切换问题原因关联图

 为此,通过选取一些出现切换性能问题的站点的处理案例,对造成切换问题的主要原因进行详细说明,并提出相应的解决措施,对后期维护过程中出现的切换问题的解决有所启发建议。

3.1服务小区切换不合理

室内覆盖系统的小区切换不合理主要是两方面因素造成:分布系统和邻区参数设置。在日常维护处理中,切换问题往往是各种原因的结果,需要多角度多方面进行处理。

室内分布系统切换不合理主要体现在:

1、 楼宇存在严重的信号外泄情况;2、楼宇分区划分存在问题

邻区参数设置不合理主要体现在:

1、 切换参数门限设置;2、邻区信息不全或错误;3、基础数据信息有误

 

[故障现象1]

G50B581  GS-界龙商务楼(in)_1室内覆盖基站位于杨浦区平凉路618号,基站设备配置为西门子BS240(2TRx),传输为移动自建华为传输。

在近期的话务统计报告中,发现该站的掉话率较高 ,而且切换指标也很差,切换成功率为85.15%

 

时间

BSC名称

小区中文名

LAC-CI

话音信道话务量

每线话务量

话音信道掉话总次数

掉话率

切换请求总次数

切换成功总次数

切换成功率

2008-07-10 20:00:00

BSC50-B

GS-界龙商务楼(in)_1

6315-46465

1.93

0.32

6

3.51

160

138

86.25

2008-07-17 20:00:00

BSC50-B

GS-界龙商务楼(in)_1

6315-46465

2.91

0.48

12

6.25

158

140

88.61

2008-07-23 20:00:00

BSC50-B

GS-界龙商务楼(in)_1

6315-46465

1.47

0.24

6

4.51

140

112

80.00

[故障分析]

通过检查话务报表,核查掉话原因发现基本为T8切换掉话,查看切换详细表,发现其主要和汾州_2G50B032)、纺科_3G50B023)的切换次数比较多,切换失败也主要发生在这两个小区上,但需要了解切换掉话的具体原因,就需要对界龙商务楼进行现场CQT测试。

通过对界龙商务楼CQT测试,楼内覆盖信号良好,在高层靠窗区域测试,室内小区信号与汾州_2、纺科_3切换正常,未发现有掉话情况。在对该站进行外部信号泄漏测试时,发现界龙商务楼在平凉路道路上有存在较强的信号泄漏,周边马路上室内覆盖小区信号电平在-45dBm~-75dBm

 

20180717163645_40384.png

图3.2 界龙商务楼路测图

初步可以判断可能因室内信号泄漏到马路上,当车辆通过界龙商务楼门口时容易占用室内信号,快速驶离时,易出现切换时间不足而发生掉话。核查切换参数,发现汾州_2和纺科_3对界龙商务楼的速度敏感切换没有开启,从而造成车辆在道路上容易切上界龙商务楼室内信号后又无法切出而影响切换和掉话指标。

20180717163800_65400.png

图3.3 界龙商务楼周边基站分布图

通过调整界龙商务楼的室内分布系统,主要对低层的天线功率分配进行了调整,降低其泄漏在平凉路上的信号电平强度,并通过开启汾州_2和纺科_3对界龙商务楼的速度敏感切换,将汾州_2和纺科_3对界龙商务楼的MICROCELLFALSE改为TRUE,将HOMSOFF设为10,将HOMDTIME设为20,将HOMDOFF设为10,以保障用户在马路上占用室内信号后,能顺利的与宏站小区进行切换。

 

[故障现象2]

G713741  GS-新兴大厦(in)_1室内覆盖基站位于虹口区保定路185号,基站设备配置为西门子BS240(4TRx),传输为移动自建华为传输。

在近期的话务统计报告中,发现该站的切换指标很差,切换成功率最差为75%

时间

BSC名称

小区中文名

LAC-CI

话音信道话务量

每线话务量

切换请求总次数

切换成功总次数

切换成功率

2008-07-1011:00:00

BSC71-3

GS-新兴大厦(in)_1

6154-14145

10.35

0.52

106

90

84.91

2008-07-11 20:00:00

BSC71-3

GS-新兴大厦(in)_1

6154-14145

11.31

0.57

142

120

84.51

2008-07-11 20:00:00

BSC71-3

GS-新兴大厦(in)_1

6154-14145

3.61

0.18

48

36

75.00

 

[故障分析]

通过对新兴大厦现场CQT测试发现,新兴大厦楼内室内覆盖效果一般,走道等公共区域室内信号较强,电平在-45dBm~-65dBm,楼内靠窗区域,由于楼宇结构原因,信号衰耗严重,室内信号较弱,电平在-80dBm以下,邻小区信号为华气_2,电平也很弱。靠窗测得航招_2的信号很强,但未做邻区关系。

查基站分布图,发现新兴大厦定义的位置不准确,原来的位置在保定路东余桥路附近,而实际位置是在保定路长阳路附近,这也是测试时发现周边信号航招_2D71D06B)的信号最强,华气_2G713062)的信号很微弱的原因。

20180717163934_17886.png

图3.4 新兴大厦周边基站分布图

因此,由于其地理位置不准确导致邻区关系不合理,而影响切换指标,需要修改邻区关系:

邻区站点

邻区站号

邻区关系修改

华气_2

G713062

删除双向邻区关系

航招_2

D71D06B

添加单向邻区关系

大平_3

G713033

添加双向邻区关系

临潼_1

D71D13A

添加单向邻区关系

航招_2

G713052

添加双向邻区关系

 

经过调整后的新兴大厦小区的切换性能得到明显改善:

 

时间

交换机名称

BSC名称

小区中文名

LAC-CI

话音信道话务量

每线话务量

切换请求总次数

切换成功总次数

切换成功率

2008-07-21 20:00:00

E-G71

BSC71-3

GS-新兴大厦(in)_1

6154-14145

2.43

0.12

186

184

98.92

2008-07-22 11:00:00

E-G71

BSC71-3

GS-新兴大厦(in)_1

6154-14145

11.18

0.56

508

484

95.28


[故障现象3]

G56155   GS-复旦皇冠大酒店(in)_1室内覆盖基站位于杨浦区邯郸路199号,设备配置为西门子BS2404TRx)。

维护人员在日常测试过程中,发现从室外马路进入到酒店时,经常出现切换失败导致掉话。

[故障分析]

维护工程师到达现场后,对酒店出入口进行了测试,在室外占用邯郸_2(D56607B),进入复旦皇冠大酒店大堂内,此时室内电平在-45dBm左右,仍没有进行切换,仍占用邯郸_2(D56607B)信号,直至进入电梯内,手机接收电平恶化到-90dBm以下,进而出现掉话。

20180717164132_48117.png

图3.5 复旦皇冠大酒店出入口测试图

通过测试发现MS占用室外宏小区信号后就无法切换到室内微蜂窝小区,邻区也不上报。核查基站数据库,发现周边DCS1800基站国政和邯郸均缺少与GS-复旦皇冠大酒店(in)_1的邻区关系,导致室外小区无法切换到室内覆盖小区。

 

20180717164225_78273.png

图3.6 复旦皇冠大酒店出入口测试图

通过添加DCS1800基站国政和邯郸的单向切换关系后,经测试手机在室外先占用邯郸_2(D56607B),当接收电平下降到-80~-85dBm时,顺利切换到GS-复旦皇冠大酒店(in)_1,室内小区接收电平-70dBm以上,话音质量0级。

 

[总结]

 

通过上述几个案例,对于室内覆盖切换相关参数的问题,首先需要结合话务统计报告,初步了解切换失败或成功率低的范围,然后对室内覆盖进行现场CQT测试,了解现场室内小区信号覆盖情况和邻区情况,判断是否因室内覆盖信号泄漏或设计问题,再通过测试数据,结合数据库,来判断相关参数设置的合理性,再进行相应的修改调整。

3.2服务小区质量差

服务小区质量差主要原因是频率干扰,对室内覆盖系统有影响的干扰源主要有强电磁干扰、同邻频干扰、硬件故障干扰和直放站干扰等。

1. 强电磁干扰:在室内覆盖系统施工规范要求中,明确馈线和主机设备不能有强电、强磁和强腐蚀性设备的干扰,但仍有部分施工不规范导致问题出现。

2. 直放站干扰:由于网络运营商需要控制直放站应用的数量,上海目前仍存在较多的私装直放站,这些直放站因天线安装位置不合理或上下行信号放大倍数设定不合理等都会造成干扰。

3. 硬件故障干扰:对于上海移动室内覆盖系统来说,主要是频点或腔体有隐性故障,以及连接钢跳线问题,导致通话存在问题,严重影响基站性能指标。

4. 同邻频干扰:由于上海楼宇密集,在市区900M基本无纯频点,频率复用过于紧密以及越区覆盖等原因所引起的同邻频干扰很严重。

  下面选取了浦东区域内室内覆盖站点金隆大厦的故障处理案例,涉及邻区关系问题、直放站干扰及同邻频干扰,该案例对如何测试、分析和解决室内覆盖系统受干扰问题有较强的参考价值。

 

[故障现象]

G682571/G682572  GS-金隆大厦_1/2(in) 室内覆盖基站位于浦东新区民生路1433号,设备配置为西门子BS2404/4TRx)。

有用户反映在金隆大厦内皇冠假日酒店区域内,手机通话质量不好。

[故障现象]

首先需要对金隆大厦进行CQT测试,在做金隆大厦出入口切换测试时,发现室外服务小区GS-迎春_1到室内服务小区GS-金隆大厦(in)_1未定义邻区关系,导致占用室外小区GS-迎春_1进入大厦电梯后,仍无法切换到GS-金隆大厦(in)_1,因接收室外GS-迎春_1信号电平恶化导致掉话。

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图3.7 金隆大厦出入口测试图

 

3楼和记餐厅的同一排包厢号码是V7V8V9内进行测试时,占用GS-金隆大厦(in)_2的信号,接收电平在-80dBm,但话音质量在3-7之间波动。TCH频点91,33C/I值不佳。测试情况如下图所示:

 

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 图3.8  3楼测试图

通过检查附近基站的频率配置表,发现GS-金隆大厦(in)_2TCH频点339156都与邻近小区GS-迎春_3TCH频点339156同频,是造成上面测试问题情况的原因。

 

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图3.10  金隆大厦周边基站分布图

 

通过选取1908房间进行了CQT测试。在1908房间外占用GS-金隆大厦(in)_1的信号,接收电平在-70dBm,话音质量在0-2。但进入房间后,通话质量有明显波动,后切换到GS-迎春_2,话音质量也不佳。在1908房间内GS-迎春_2GS-迎春_1的信号强度比GS-金隆大厦(in)_110dbm左右。GS-金隆大厦(in)_1TCH频点7864C/I值较差。从基站分布图看GS-金隆大厦(in)_1位置处在GS-迎春_2天线的背面,GS-迎春_2不应该是1908房间内主服务小区信号。

通过数据库检查,发现GS-金隆大厦(in)_1对面就隔着一条马路的移动机房大楼顶上有一个施主小区是GS-迎春_2的光纤直放站,覆盖方向是民生路迎春路路口,造成在该处GS-迎春_2的信号过强。测试情况如下图所示:

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通过频点数据检查发现GS-金隆大厦(in)_1TCH频点7846都与邻近小区GS-迎春_3TCH频点7846同频。

当手机在皇冠假日酒店1908房间内占用DE-迎春_2的时候,在往BCCH/BSIC:6/64发起切换请求时,连续切换失败:

发起切换命令时的路测截图如下:

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在皇冠酒店内占用的是GS-金隆大厦(in)_1的信号,BCCH/BSIC:6/64DE-迎春_2定义的邻区关系内存在与GS-金隆大厦(in)_1同频同BSIC的小区GS-御景园(in)_1,导致MS想从DE-迎春_2GS-金隆大厦(in)_1切换,但实际却是从DE-迎春_2GS-御景园(in)_1发起切换。最后导致连续向BCCH/BSIC:6/64发起的切换失败。经过和爱立信工程师核实,DE-迎春_2GS-御景园(in)_1定义了双向邻区关系。

相关小区的基站地理信息图如下图所示:

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 基站信息图

 

根据上述相关测试情况,采取了相应的调整措施:

①单向删除GS-迎春_1到GS-水清木华(in)_1,GS-御景园(in)_1的切换和重选关系。

 ②单向添加GS-迎春_1到GS-金隆大厦(in)_1切换和重选关系。

 ③将GS-迎春_1GS-金隆大厦(in)_1之间的HOM值设为67。以便能及时切换到电梯内的GS-金隆大厦(in)_1上。

 ④双向添加GS-迎春_1GS-金隆大厦(in)_2的切换和重选关系。

 ⑤将GS-金隆大厦(in)_1的TCH频点78,46改为30,49。

 ⑥将GS-金隆大厦(in)_1到GS-迎春_2的HOM由69改为73。

 ⑦将GS-御景园(in)_1的BSIC由64改为57。

 ⑧将外部邻区表中的GS-御景园(in)_1的BSIC由64改为57。

在添加GS-迎春_1与GS-金隆大厦(in)_1的邻区关系后,在大厅内进电梯前就能从GS-迎春_1正常切换到GS-金隆大厦(in)_1。切换后电平和话质正常。

3楼和记餐厅的同一排包厢号码,在添加GS-迎春_1与GS-金隆大厦(in)_2的双向邻区关系后,从包厢外走到包厢内后,在话质严重恶化前就能从GS-金隆大厦(in)_2切换到GS-迎春_1,切换后电平和话质正常。

从复测结果可以看出,通过采取调整相关切换关系和频率规划,有效的解决了金隆大厦原先存在的通话问题。

 

[总结]

对于室内覆盖小区质量差的处理,主要通过楼宇CQT,对故障点和现象进行定位分析,一般主要是受外界干扰较大,可以通过DT测试、CQT测试、查看话务指标报告(干扰指标、接收质量/电平性能测量)以及使用TEMS工具(进行频率扫描检查)来判断。结合上面三者的分析来调整频点或者控制越区覆盖来降低干扰。分析时还要综合考虑跳频、PBGT切换和覆盖控制等因素

  

  3.3服务小区电平差

服务小区电平差主要分为上行电平差和下行电平差。上行电平差在室内覆盖系统中,往往是基站设备硬件存在隐性故障或者是站内连接线问题;下行电平差主要是室内分布系统出现问题,导致部分区域弱覆盖,切换请求会因为切入小区的信号强度太弱而失败,即使切换成功也经常会因为信号强度太弱而掉话,出现切换问题。

[故障现象1]

G700532  GS-长城假日饭店(in)_2室内覆盖基站位于闸北区天目西路285号,北临上海火车站,为挂牌四星级宾馆,酒店高十四层,地下两层。设备配置为西门子BS2404TRx)。

拨打测试人员反映在广场假日酒店进行日常CQT测试时发现问题:楼内室内信号很好在-45dBm~-70dBm,电梯内信号在-67dBm左右,在拨打时,发现占用室内信号,通话质量很差,并马上切换到室外信号,而此时室内信号比室外信号强20dBm以上。

[故障分析]

通过分析测试人员反映的测试情况,应该为上行链路出现问题,造成室内信号上行增益不足,造成上行电平差而强行切往室外信号。

通过检查图纸,发现没有有源设备,因有源设备故障原因可以排除。

在楼层的测试过程中,室内信号良好,电平在-54dBm左右,但是通话时,占用室内信号,通话质量很差,并马上切换到室外信号。用SiteMaster测试天馈系统主干线驻波比,驻波最高为1.3,驻波比符合要求,用频谱仪测试部分楼层馈入功率,发现功率也符合设计要求。

按照测试情况,问题应该出现在室内基站模块上面,但是检查设备发现设备运行正常,各模块没有任何告警信息,通过联系OMC,也没有发现任何设备问题。要判断存在设备隐性故障,我们需要先排除其他故障原因。

用频谱仪测试天馈系统返回到基站端的上行噪声电平,测试结果:上行电平在-97dBm左右,且上行频段很干净,没有外界信号的上行干扰存在。

故障应该是由于设备隐性故障造成的。我们通过与OMC配合对每个频点进行锁频测试,发现故障依然存在,并非为单个频点故障问题。可以认为基站上行模块存在问题。

基站设备为BS240设备,可以基本了解上行链路问题基本在DUAMCO内,该模块存在隐性故障。

更换DUAMCO设备后,在楼层测试:过道室内信号良好在-50dBm左右,通话良好,没有强行切出的切换问题,故障得到解决。

【故障现象2】:

G331991/G331992  GS-中信泰富(in)_1/2 室内覆盖基站位于静安区南京西路1168(与江宁路交叉口),是一幢集商场、餐饮、办公等功能为一体的高档综合性大楼。设备配置为BS2408/8TRx)。

有用户反映从高、中区21F~45F乘客梯到大堂,再从大堂到大楼外时,经常出现掉话现象。

【故障分析】:

中信泰富广场室内信号覆盖工程采用宽带射频分布系统加射频放大结合宏蜂窝基站的方式进行覆盖,宏蜂窝基站分为两个小区,输出均为38dBm。第一小区(Cell1)覆盖B3-20F,包括裙楼1-6F,配置8TRX,第二小区(Cell2)覆盖21-46F,配置8TRX,同时使用1GSM功率直放机M-4000B-C2覆盖P13-18号高区电梯。

根据用户反映的情况,对大堂及电梯进行详细的测试,高、中区电梯信号覆盖良好,GS-中信泰富(in)_2(频点:3)信号电平在-56dBm~-92dBm。大堂电梯厅GS-中信泰富(in)_1(频点:34)信号电平在-75dBm~-85dBm,室外宏站信号也在-75dBm左右,GS-中信泰富(in)_2信号很弱。在大堂GS-中信泰富(in)_1信号占主频时,与外界相邻小区切换正常,没有出现掉话现象。而从电梯出来时MS仍占用GS-中信泰富(in)_2信号占主频时,由于没有与外界相邻小区做切换关系,只与GS-中信泰富(in)_1有双向切换关系,而GS-中信泰富(in)_1电平也比较低,造成接收电平低出现掉话情况。

根据该室内覆盖分区思路,现场测试来看,分区切换上设计考虑不够周全,缺少高区与低区合适的切换区域,造成小区覆盖边缘电平差出现切换失败掉话,故考虑通过在一楼电梯厅增加两副切换天线,增强GS-中信泰富(in)_2在电梯厅的电平值,确保从高区电梯出来时不至于因电平恶化而掉话;另加强大厅GS-中信泰富(in)_1信号,以保证MS从电梯出来后从GS-中信泰富(in)_2 顺利切换到GS-中信泰富(in)_1,再通过GS-中信泰富(in)_1顺利切换到室外宏站信号,不会出现因切换失败而掉话的情况。

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在增加切换天线,并调整GS-中信泰富(in)_2小区的切换判决门限:HOAVLEV5-1à3-1; HOAVQUAL:5-2à3-2; HOAVPWRB:8à3。我们对整改后的信号切换进行了测试,原先存在的切换问题得到解决:

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【故障现象3】:

G647801 GS-联合大厦(in)_1 室内覆盖基站位于普陀区武宁路350号设备配置为:BS2406TRx)。

在近期的话务报告统计中,该站的切换次数明显增多,切换掉话次数也有所增加。

【故障分析】:

GS-联合大厦(in)_1进行CQT测试,发现确实存在问题:31F~36F楼层基本没有室内信号在-90dBm以下,其中31层信号电平在-80dBm~-脱网;30F以下的楼层室内信号良好,过道平均电平在-55dBm左右;电梯信号很弱,室内信号在-90dBm以下。手机完全占用龙江(G306013)、事久(D252113)等室外基站信号,电平在-90dBm左右,较易切换。

经过检查室内基站运行正常,我们认为部分楼层天馈系统出现故障,我们使用频谱仪HP5014测试耦合器T14-31F的耦合端功率(该器件安装于31F弱电间,通过耦合端输出功率覆盖31F、32F),测试出该耦合端口室内信号电平很弱在-60dBm左右,而测试耦合器T14-31F输入端功率时,发现功率比较正常,在22dBm左右。拆除耦合器T14-31F,检查发现器件已经进水,经咨询大厦工程部陪同人员:前几天31F有间客房供水系统出现问题,弱电间曾经进水。

我们更换了该耦合器后,测试楼层信号良好,但是电梯信号仍较弱,信号电平在-80dBm以下。天馈经过测试驻波比符合要求,检查馈入功率时发现比设计功率低9dBm左右,测试基站输出功率30.8dBm,比设计38dBm低8dBm左右,调整基站输出功率,使输出符合设计要求:38dBm

现场测试31F、32F、33F、34F楼层电平在-50dBm~-70dBm之间,窗口电平在-78dBm左右,通话质量良好,没有占用室外信号及切换的情况。

【总结】:

室内覆盖因服务小区电平差出现切换问题,主要是越区覆盖、覆盖不足或覆盖盲区。可以通过话务报告分析(发起切换原因、发起切换时的电平/质量、TA值等)DT测试和CQT测试、天馈与机顶功率检查来定位问题。在设计和后期维护中,要保证服务小区在切换时的电平和质量保持一定余量,这样可以降低掉话率和提高切换成功率。

结论

 

本文通过阐述室内覆盖系统切换的原理和规划,对室内覆盖切换存在的问题通过各种解决案例进行分析,并提出相应的解决措施和方案,有效的能解决目前存在的切换问题。

涉及室内覆盖切换的解决思路和措施总结归纳如下:

1、 楼宇出入口切换,首先检查室内覆盖是否存在信号泄漏,再检查邻区列表和切换参数,看是否有漏做切换关系小区,然后检查切换门限参数设置,最后核对基站基础信息,看是否存在不合理的切换数据。

2、 与外界接近的靠窗区域切换,首先检查室内覆盖是否存在弱覆盖,再检查基站硬件设备,排除隐性故障,然后检查邻区列表和切换参数,查看是否存在同邻频干扰,根据测试数据,结合基站数据库,再调整布线或网络参数配置来处理解决。

3、 楼内多小区间的切换,首先检查设计图纸,了解分区思路,再检查布线系统是否存在故障或弱覆盖,小区间切换区域信号覆盖情况,通过调整各小区的功率分布,来合理设置切换区域,保障多小区间切换正常。

 






 

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