關(guān)于WCDMA室分網(wǎng)絡(luò)RTWP指標(biāo)對(duì)用戶感知的影響及優(yōu)化

1、關(guān)于WCDMA室分網(wǎng)絡(luò)RTWP指標(biāo)對(duì)用戶感知的影響及優(yōu)化欒舒涵（中國聯(lián)合通信網(wǎng)絡(luò)有限公司撫順分公司 113006）【摘 要】RTWP是指接收總帶寬功率，常用來度量基站的干擾水平，反映射頻模塊天線接收口接收到的信號(hào)強(qiáng)度，是表征新的無線接入承載或無線鏈路接入前的當(dāng)前總干擾電平；是WCDMA網(wǎng)絡(luò)的上行質(zhì)量及小區(qū)容量的一個(gè)重要指標(biāo)，RTWP高主要會(huì)影響系統(tǒng)容量和通話質(zhì)量，論文介紹了造成WCDMA室分網(wǎng)絡(luò)RTWP指標(biāo)高的成因，同時(shí)針對(duì)RTWP指標(biāo)高而引起的用戶感知度下降進(jìn)行詳盡的分析，并對(duì)各類成因情況提出解決方案?！娟P(guān)鍵詞】干擾、RTWP、感知度1 引言WCDMA網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)：下行功率受限，上行干擾受限；而

2、隨著聯(lián)通WCDMA網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展，在網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不斷擴(kuò)大的同時(shí)，用戶的迅猛發(fā)展，業(yè)務(wù)量也在不斷的增加，而占3G網(wǎng)絡(luò)亮點(diǎn)的PS業(yè)務(wù)也在迅猛的發(fā)展，隨之而來的干擾問題愈加明顯。2 RTWP簡介2.1 RTWP定義RTWP：Received Total Wide band Power，即接收總帶寬功率，常用來度量基站的干擾水平，反映射頻模塊天線接收口接收到的信號(hào)強(qiáng)度。RTWP檢測(cè)方法如下：圖1 底噪開關(guān)關(guān)時(shí)RNC底噪查詢結(jié)果示例RTWP檢測(cè)方法天線接收到的信號(hào)P_in，通過塔放（選用）和NodeB（RRU）的放大，然后通過數(shù)模轉(zhuǎn)換，統(tǒng)計(jì)計(jì)算得到P_out，RTWP即代表了天線口接收到的信號(hào)功率： (1)

3、其中，G為接收通路總增益，是塔放增益（選用）和NodeB增益之和，是一個(gè)恒定值。RTWP在NodeB測(cè)量，并上報(bào)給RNC，作為準(zhǔn)入、擁塞控制等使用。2.2 基站的底噪在接收機(jī)無信號(hào)輸入的情況下，即在無外界和系統(tǒng)內(nèi)干擾、系統(tǒng)內(nèi)無用戶的情況下，基站測(cè)量到的RTWP即為底噪?；镜自胗?jì)算方式如下： (2)其中： K = 波爾茲曼常數(shù) T = 290K（室溫） B = 射頻載波帶寬(Hz) = 3.84MHz。 NF表示射頻系統(tǒng)的噪聲系數(shù)。可以計(jì)算得到在室溫條件下，基站底噪-106dBm。由于射頻系統(tǒng)的模擬電路特性（器件性能受到頻率/溫度等外界環(huán)境因素的影響），以及室溫T引入的變化，底噪在-108-1

4、04dBm之間，屬于正常范圍。2.3 底噪抬升噪聲抬升（Rise Of Noise，簡稱RoT）是指基站噪聲相對(duì)底噪的抬升的倍數(shù)，即： (3) 其中ITOT為總干擾，其dB域一般寫為RTWP。在dB域，可以表示為： (4)基站的總噪聲包括：1. 基站底噪PN；2. 系統(tǒng)內(nèi)干擾，包括本小區(qū)UE發(fā)射的上行信號(hào)Ior和來自鄰區(qū)UE發(fā)射的上行信號(hào)Ioc；3. 射頻干擾，包括來系統(tǒng)外射頻干擾，也包括系統(tǒng)內(nèi)的射頻干擾。在不存在射頻干擾的情況下，RoT全部由系統(tǒng)內(nèi)干擾產(chǎn)生，此時(shí)RoT可以作為上行負(fù)荷的衡量標(biāo)準(zhǔn)。上行負(fù)荷因子與RoT的關(guān)系如下： (5)二者的關(guān)系曲線如下：圖2 上行負(fù)荷因子與RoT的關(guān)系曲線負(fù)

5、荷因子用于準(zhǔn)入和擁塞控制。負(fù)荷因子的基線為75%負(fù)荷，對(duì)應(yīng)的RoT為6dB。因此在現(xiàn)網(wǎng)的話務(wù)狀況下，RoT在6dB以下為正常水平。如果RoT超過6dB，則可以認(rèn)為RTWP異常，需要定位。也就是說日常我們調(diào)取設(shè)備閑時(shí)的RTWP值大于-100dBm是就需要進(jìn)行處理了。該現(xiàn)象常出現(xiàn)在室內(nèi)分布系統(tǒng)。3 RTWP高的成因分析3.1 干擾原因分類：WCDMA系統(tǒng)上行異常干擾可以分為：系統(tǒng)內(nèi)部因素引起的干擾稱為內(nèi)部干擾，系統(tǒng)外部因素引起的干擾稱為外部干擾。系統(tǒng)內(nèi)部干擾可能是由于工程質(zhì)量問題引起的，如天饋、連接器和負(fù)載等接頭引起的干擾，也可能是由于天線、連接器和負(fù)載等器件本身的質(zhì)量問題引起的干擾；系統(tǒng)外部干擾

6、主要指外界的干擾源引起或外界干擾源與系統(tǒng)內(nèi)部相互作用后引起的干擾，外部干擾源可能是已存在的2G系統(tǒng)、直放站、手機(jī)干擾器、微波傳輸設(shè)備和非法使用WCDMA系統(tǒng)工作頻段的發(fā)射設(shè)備等引起的干擾。3.2 系統(tǒng)內(nèi)部干擾3.2.1 信源問題在部分RTWP高站點(diǎn)中可以發(fā)現(xiàn)因信源問題導(dǎo)致RTWP抬升，因信源設(shè)備（RRU）問題導(dǎo)至從信源處出現(xiàn)RTWP異常問題，通兩此類問題原因有兩個(gè)：1、RRU異常，導(dǎo)至RTWP抬升；2、光口性能異常導(dǎo)至RTWP抬升。3.2.2 器件工藝問題隨著目前器件成本的降低，所以器件質(zhì)量及性能都有所下降。同時(shí)因器件工藝問題導(dǎo)致站點(diǎn)天饋系統(tǒng)無源互調(diào)最終導(dǎo)致站點(diǎn)RTWP異常抬升的站點(diǎn)越來越多。

7、天饋系統(tǒng)無源互調(diào)特性通常是接頭、饋線、天線和濾波器等無源部件在多個(gè)載波的大功率信號(hào)條件下，由于部件本身存在非線性而引起的頻譜擴(kuò)展互調(diào)效應(yīng)。這種非線性主要是由以下因素引起的：1. 不同材料的金屬的接觸；2. 相同材料的接觸表面不光滑；3. 連接處不緊密；4. 存在磁性物質(zhì)等。3.2.3 施工工藝問題目前從現(xiàn)網(wǎng)基站運(yùn)行情況可以看出室分站點(diǎn)RTWP問題有相當(dāng)一部分為施工工藝的問題，施工工藝主要體現(xiàn)在天饋系統(tǒng)的部分接頭和器件上，常見問題如：接頭未擰緊、饋線接頭制作問題、饋線頭生銹、接頭進(jìn)沙、施工不規(guī)范導(dǎo)致站點(diǎn)RTWP抬升。施工工藝問題大多是屬于饋線和跳線頭子連接不好的情況。出現(xiàn)此類原因?qū)е恋腞TWP異

8、常時(shí)，一般會(huì)同時(shí)出現(xiàn)駐波值大于等于1.3的情況，在調(diào)整過接頭后正常。通常情況下此類問題的站點(diǎn)在過一段時(shí)間后問題會(huì)再次出現(xiàn)，所以站點(diǎn)問題分反覆出現(xiàn)，導(dǎo)至工作量的增加。3.3 系統(tǒng)外部干擾外部干擾主要指外界的干擾源引起或外界干擾源與系統(tǒng)內(nèi)部相互作用后引起的干擾，在使用掃頻儀對(duì)站點(diǎn)覆蓋區(qū)域進(jìn)行掃頻時(shí)可以掃到異常干擾，并通過定向天線找到外部干擾源。外部干擾源可能是已存在的2G系統(tǒng)、直放站、手機(jī)干擾器、微波傳輸設(shè)備和非法使用WCDMA系統(tǒng)工作頻段的發(fā)射設(shè)備等引起的干擾。4 RTWP問題處理和排查流程4.1 RTWP問題處理流程圖圖3 RTWP問題處理流程圖從處理流程中可以看出處理站點(diǎn)RTWP問題首先應(yīng)由

9、確認(rèn)是否為異常RTWP，是否有處理的必要。然后才能進(jìn)行干擾定位，確定是否為外部干擾。如確定為外部干擾需確認(rèn)外部干擾源，并對(duì)外部干擾源進(jìn)行排除，如確定無外部干擾則應(yīng)該對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部地干擾進(jìn)行排查。最終解站點(diǎn)RTWP異常問題。4.2 RTWP問題排查流程圖4 RTWP問題排查流程圖在排查RTWP問題時(shí)應(yīng)由后臺(tái)人員確認(rèn)RTWP是否異常，在確認(rèn)異常后，要對(duì)問題站點(diǎn)基本情況進(jìn)行確認(rèn)，確認(rèn)后應(yīng)該先用掃頻儀確認(rèn)站點(diǎn)是否存在外部干擾，在確認(rèn)無外部干擾的情況下應(yīng)該進(jìn)行以下步驟進(jìn)行排查：1. 用負(fù)載堵RRU確認(rèn)是否存在設(shè)備問題；2. 關(guān)閉直放站或干放確認(rèn)是否為直放站或干放問題；3. 確認(rèn)設(shè)備正常后，核查是否合路存在問

10、題，可嘗試閉站和更換合路器等方法確認(rèn)是否為合路導(dǎo)至的RTWP問題；4. 確認(rèn)為天饋問題后對(duì)器件進(jìn)行逐步排查以確認(rèn)問題點(diǎn)。4.2.1 信源問題排查中發(fā)現(xiàn)只用負(fù)載堵在RRU上站點(diǎn)仍有RTWP異常問題，說明在站點(diǎn)信號(hào)從RRU輸出時(shí)就已經(jīng)發(fā)生的異常。 處理建議：更換RRU及其光口器件。4.2.2 直放站或干放問題直放站或干放是在基站和移動(dòng)臺(tái)之間串入的有源設(shè)備，噪聲積累效應(yīng)直接影響施主基站的覆蓋和容量。當(dāng)直放站上行增益與上行鏈路損耗相等、噪聲系數(shù)與基站相等時(shí)，1個(gè)直放站將使施主基站底噪抬升3dB，影響施主基站的上行覆蓋范圍。處理建議：將干放和直放站下電，RTWP恢復(fù)正常，即可初步判斷是直放站或干放的設(shè)備

11、硬件引起的RTWP異常。嘗試調(diào)整直放站和干放的上下行增益或直接在干放或直放站的輸入端增加信號(hào)衰減器。4.2.3 施工工藝問題施工工藝主要體現(xiàn)在饋線和跳線頭子連接不好的情況。出現(xiàn)此類問題導(dǎo)至的RTWP異常時(shí)，一般會(huì)同時(shí)出現(xiàn)駐波值大于等于1.3的情況。 處理建議：單個(gè)問題點(diǎn)建議重做饋線或跳線頭，針對(duì)反覆出現(xiàn)且出現(xiàn)在不同器件上的情況建議重做問題部分天饋。4.2.4 無源器件原因4.2.4.1 多網(wǎng)合路導(dǎo)站點(diǎn)RTWP抬升存在部分站點(diǎn)為多網(wǎng)合路站點(diǎn)RTWP高，用正常排查方法發(fā)現(xiàn)把負(fù)載堵在合路器上問題仍在，且斷開其中一網(wǎng)問題即可得到解決。處理建議：確認(rèn)合路是否問題，排查合路器是否正常，且功率及相關(guān)器件參數(shù)

12、無異常，接頭是否正常。確認(rèn)后替換問題器件。4.2.4.2 天線質(zhì)量問題處理個(gè)別站點(diǎn)時(shí)最終定位發(fā)現(xiàn)問題節(jié)點(diǎn)其它器件無異常，但通過更換天線解決。所在最終確認(rèn)為天線質(zhì)量問題導(dǎo)至的RTWP高處理建議：確認(rèn)后更換天線4.2.5 外部干擾一般情況下，明顯的外部干擾可能造成RTWP抬升。外部干擾存在以下特點(diǎn)：1. 存在時(shí)間性；2. RTWP值較高，大多數(shù)在-98以上；3. 通常站點(diǎn)存在接通率指標(biāo)不達(dá)標(biāo)情況處理建議：利用掃頻儀進(jìn)行定位及分析，排查干擾源并關(guān)閉干擾源。5 RTWP對(duì)用戶接入網(wǎng)絡(luò)的影響5.1 隨機(jī)接入的影響RTWP過高會(huì)使基站無法檢測(cè)到前導(dǎo)碼，致使手機(jī)在AICH（捕獲指示信道）上報(bào)NACK（未確認(rèn)

13、），并退出隨機(jī)接入過程。用戶感受為接通失敗，無法呼出。5.2 AC（接納控制）的影響 如果隨機(jī)接入過程完成，進(jìn)入接納控制過程。如下圖所示：圖5 接納控制圖等級(jí)負(fù)載區(qū)增加判定(INCREMENTED IF)0無負(fù)載(LrtUnloadedRT) AND (LnrtUnloadedNRT)1負(fù)載可行區(qū)1(PrxTarget -PrxOffset PrxTotal ) AND (LrtUnloadedRT) OR (LnrtUnloadedNRT)2負(fù)載可行區(qū)2(PrxTarget PrxTotal PrxTarget -PrxOffset) AND (LrtUnloadedRT) OR (Lnrt

14、UnloadedNRT)3邊緣負(fù)載區(qū)(PrxTarget + PrxOffset PrxTotalPrxTarget) AND (LrtUnloadedRT) OR(Lnrt UnloadedNRT)4過載區(qū)(PrxTotal PrxTarget + PrxOffset) AND (LrtUnloadedRT) OR (LnrtUnloadedNRT)表1 接納控制判定表以萬達(dá)廣場(chǎng)為例，萬達(dá)廣場(chǎng)PrxTarget參數(shù)設(shè)置為-95dBm, PrxOffset參數(shù)設(shè)置為6dBm。圖6 萬達(dá)廣場(chǎng)RTWP值變化圖如上圖所示：萬達(dá)廣場(chǎng)10月25日7點(diǎn)至10月27日15點(diǎn)，每小時(shí)RTWP走趨圖，顯然RTW

15、P在紅線以上的情況下，即滿足過載區(qū)條件的情況下，不允許新用戶接納。利用NSN的online monitoring工具亦能說明當(dāng)前情況下，網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)不允許新用戶接入。如下圖所示。此時(shí)用戶感受為接通失敗，無法呼出。圖7萬達(dá)廣場(chǎng)用戶接入情況6 典型優(yōu)化案例6.1 直放站或干放問題6.1.1 利用參數(shù)設(shè)置進(jìn)行調(diào)整撫順市浙商小商品城4#樓在網(wǎng)絡(luò)凌晨4時(shí)RTWP高，處于網(wǎng)絡(luò)閑時(shí)，排除業(yè)務(wù)造成的RTWP抬升。并且在周邊區(qū)域未發(fā)生其它基站的干擾升高，初步判斷為分布系統(tǒng)中的有源器件或分布原因造成的。維護(hù)人員到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，將WCDMA的干放逐個(gè)關(guān)閉，發(fā)現(xiàn)在對(duì)4#樓2F-A區(qū)弱電井中的3G干放下電后，RTWP值處于正常范

16、圍，判斷為該干放原因造成上行干擾，在網(wǎng)管側(cè)對(duì)上下行增益進(jìn)行重新設(shè)置，由原來的不衰減更改成上行衰減值為15，下行衰減值為5后，設(shè)備上電，RTWP恢復(fù)正常。下圖為在網(wǎng)優(yōu)平臺(tái)上調(diào)取更改前后的指標(biāo)對(duì)比情況。圖8浙商小商品城4#樓RTWP變化情況及參數(shù)修改示意圖6.1.2 利用衰減器進(jìn)行調(diào)整撫順市望花都室內(nèi)分布系統(tǒng)出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)閑時(shí)RTWP抬升情況，維護(hù)人員到現(xiàn)場(chǎng)對(duì)該設(shè)備的以下的個(gè)光纖直放站進(jìn)行逐一的下電排查，發(fā)現(xiàn)在1臺(tái)光纖直放站下電后RTWP指標(biāo)恢復(fù)正常，維護(hù)人員在光纖直放站的信號(hào)輸入端直接串聯(lián)了一個(gè)6dB的衰減器，上電后指標(biāo)恢復(fù)正常，并且測(cè)試所覆蓋區(qū)域的信號(hào)無問題。圖9望花都RTWP變化情況及硬衰減串聯(lián)示

17、意圖6.2 施工工藝問題星期三賓館新?lián)岬瓿霈F(xiàn)RTWP抬升情況，該站點(diǎn)的有源器件只有RRU，并且無外部干擾，工程師到現(xiàn)場(chǎng)用駐波表進(jìn)行測(cè)量，發(fā)現(xiàn)在5米處有駐波，隨即按照竣工文件進(jìn)行捋線，發(fā)現(xiàn)一處虛連現(xiàn)象，接頭未擰緊隨即進(jìn)行處理，處理后正常。圖10星期三賓館新?lián)岬闞TWP變化情況及分布處理6.3 無源器件問題小商品城一號(hào)樓RTWP閑時(shí)指標(biāo)抬升。并且在周邊區(qū)域未發(fā)生其它基站的干擾升高，初步判斷為分布系統(tǒng)中的有源器件或分布原因造成的。維護(hù)人員到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后發(fā)現(xiàn)將兩組干放設(shè)備下電后RTWP指標(biāo)沒有太大的改善，初步定為為分布系統(tǒng)中的其他無源器件問題，于是在2、3G合路器輸出口側(cè)直接接負(fù)載進(jìn)行實(shí)時(shí)觀察，發(fā)現(xiàn)RTW

18、P指標(biāo)仍然不正常，但是RRU直接接負(fù)載時(shí)RTWP指標(biāo)正常，判斷為合路器問題造成指標(biāo)異常，更換合路器后指標(biāo)正常。圖11浙商小商品城1#樓RTWP變化情況及設(shè)備示意圖6.4 外部干擾問題新?lián)釁^(qū)政府RTWP網(wǎng)絡(luò)閑時(shí)RTWP抬升。并且伴有周邊十九中、福民小學(xué)以及十一道街等基站同時(shí)RTWP抬升，而且大量的該地區(qū)用戶投訴，手機(jī)信號(hào)正常無法撥打電話，初步判斷為外部干擾造成。維護(hù)人員攜帶掃頻儀對(duì)該地區(qū)進(jìn)行掃頻測(cè)試，最終定位到新?lián)釁^(qū)征政府6F武警支隊(duì)辦公樓處為干擾源，經(jīng)多方聯(lián)系進(jìn)入該辦公區(qū)，發(fā)現(xiàn)其會(huì)議室的信號(hào)干擾器處于開機(jī)狀態(tài)，問題說明后器負(fù)責(zé)人將其下電干擾恢復(fù)正常。圖11新?lián)釁^(qū)政府以及周邊基站RTWP變化情況以及掃頻儀測(cè)試的干擾圖7 結(jié)束語RTWP對(duì)業(yè)務(wù)的影響：