關于WCDMA室分網絡RTWP指標對用戶感知的影響及優(yōu)化

關于WCDMA室分網絡RTWP指標對用戶感知的影響及優(yōu)化欒舒涵（中國聯(lián)合通信網絡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強度，是表征新的無線接入承載或無線鏈路接入前的當前總干擾電平；是WCDMA網絡的上行質量及小區(qū)容量的一個重要指標，RTWP高主要會影響系統(tǒng)容量和通話質量，論文介紹了造成WCDMA室分網絡RTWP指標高的成因，同時針對RTWP指標高而引起的用戶感知度下降進行詳盡的分析，并對各類成因情況提出解決方案?！娟P鍵詞】干擾、RTWP、感知度引言WCDMA網絡特點：下行功率受限，上行干擾受限；而隨著聯(lián)通WCDMA網絡的不斷發(fā)展，在網絡規(guī)模不斷擴大的同時，用戶的迅猛發(fā)展，業(yè)務量也在不斷的增加，而占3G網絡亮點的PS業(yè)務也在迅猛的發(fā)展，隨之而來的干擾問題愈加明顯。RTWP簡介RTWP定義RTWP：ReceivedTotalWidebandPower，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強度。RTWP檢測方法如下：圖1底噪開關關時RNC底噪查詢結果示例RTWP檢測方法天線接收到的信號P_in，通過塔放（選用）和NodeB（RRU）的放大，然后通過數(shù)模轉換，統(tǒng)計計算得到P_out，RTWP即代表了天線口接收到的信號功率：(1)其中，G為接收通路總增益，是塔放增益（選用）和NodeB增益之和，是一個恒定值。RTWP在NodeB測量，并上報給RNC，作為準入、擁塞控制等使用?；镜牡自朐诮邮諜C無信號輸入的情況下，即在無外界和系統(tǒng)內干擾、系統(tǒng)內無用戶的情況下，基站測量到的RTWP即為底噪。基站底噪計算方式如下：(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)?？梢杂嬎愕玫皆谑覝貤l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～-104dBm之間，屬于正常范圍。底噪抬升噪聲抬升（RiseOfNoise，簡稱RoT）是指基站噪聲相對底噪的抬升的倍數(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：基站底噪PN；系統(tǒng)內干擾，包括本小區(qū)UE發(fā)射的上行信號Ior和來自鄰區(qū)UE發(fā)射的上行信號Ioc；射頻干擾，包括來系統(tǒng)外射頻干擾，也包括系統(tǒng)內的射頻干擾。在不存在射頻干擾的情況下，RoT全部由系統(tǒng)內干擾產生，此時RoT可以作為上行負荷的衡量標準。上行負荷因子與RoT的關系如下：(5)二者的關系曲線如下：圖2上行負荷因子與RoT的關系曲線負荷因子用于準入和擁塞控制。負荷因子的基線為75%負荷，對應的RoT為6dB。因此在現(xiàn)網的話務狀況下，RoT在6dB以下為正常水平。如果RoT超過6dB，則可以認為RTWP異常，需要定位。也就是說日常我們調取設備閑時的RTWP值大于-100dBm是就需要進行處理了。該現(xiàn)象常出現(xiàn)在室內分布系統(tǒng)。RTWP高的成因分析干擾原因分類：WCDMA系統(tǒng)上行異常干擾可以分為：系統(tǒng)內部因素引起的干擾稱為內部干擾，系統(tǒng)外部因素引起的干擾稱為外部干擾。系統(tǒng)內部干擾可能是由于工程質量問題引起的，如天饋、連接器和負載等接頭引起的干擾，也可能是由于天線、連接器和負載等器件本身的質量問題引起的干擾；系統(tǒng)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、手機干擾器、微波傳輸設備和非法使用WCDMA系統(tǒng)工作頻段的發(fā)射設備等引起的干擾。系統(tǒng)內部干擾信源問題在部分RTWP高站點中可以發(fā)現(xiàn)因信源問題導致RTWP抬升，因信源設備（RRU）問題導至從信源處出現(xiàn)RTWP異常問題，通兩此類問題原因有兩個：1、RRU異常，導至RTWP抬升；2、光口性能異常導至RTWP抬升。器件工藝問題隨著目前器件成本的降低，所以器件質量及性能都有所下降。同時因器件工藝問題導致站點天饋系統(tǒng)無源互調最終導致站點RTWP異常抬升的站點越來越多。天饋系統(tǒng)無源互調特性通常是接頭、饋線、天線和濾波器等無源部件在多個載波的大功率信號條件下，由于部件本身存在非線性而引起的頻譜擴展互調效應。這種非線性主要是由以下因素引起的：不同材料的金屬的接觸；相同材料的接觸表面不光滑；連接處不緊密；存在磁性物質等。施工工藝問題目前從現(xiàn)網基站運行情況可以看出室分站點RTWP問題有相當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、接頭進沙、施工不規(guī)范導致站點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)此類原因導至的RTWP異常時，一般會同時出現(xiàn)駐波值大于等于1.3的情況，在調整過接頭后正常。通常情況下此類問題的站點在過一段時間后問題會再次出現(xiàn)，所以站點問題分反覆出現(xiàn)，導至工作量的增加。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)內部相互作用后引起的干擾，在使用掃頻儀對站點覆蓋區(qū)域進行掃頻時可以掃到異常干擾，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、手機干擾器、微波傳輸設備和非法使用WCDMA系統(tǒng)工作頻段的發(fā)射設備等引起的干擾。RTWP問題處理和排查流程RTWP問題處理流程圖圖3RTWP問題處理流程圖從處理流程中可以看出處理站點RTWP問題首先應由確認是否為異常RTWP，是否有處理的必要。然后才能進行干擾定位，確定是否為外部干擾。如確定為外部干擾需確認外部干擾源，并對外部干擾源進行排除，如確定無外部干擾則應該對系統(tǒng)內部地干擾進行排查。最終解站點RTWP異常問題。RTWP問題排查流程圖4RTWP問題排查流程圖在排查RTWP問題時應由后臺人員確認RTWP是否異常，在確認異常后，要對問題站點基本情況進行確認，確認后應該先用掃頻儀確認站點是否存在外部干擾，在確認無外部干擾的情況下應該進行以下步驟進行排查：用負載堵RRU確認是否存在設備問題；關閉直放站或干放確認是否為直放站或干放問題；確認設備正常后，核查是否合路存在問題，可嘗試閉站和更換合路器等方法確認是否為合路導至的RTWP問題；確認為天饋問題后對器件進行逐步排查以確認問題點。信源問題排查中發(fā)現(xiàn)只用負載堵在RRU上站點仍有RTWP異常問題，說明在站點信號從RRU輸出時就已經發(fā)生的異常。處理建議：更換RRU及其光口器件。直放站或干放問題直放站或干放是在基站和移動臺之間串入的有源設備，噪聲積累效應直接影響施主基站的覆蓋和容量。當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，1個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恢復正常，即可初步判斷是直放站或干放的設備硬件引起的RTWP異常。嘗試調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衰減器。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)此類問題導至的RTWP異常時，一般會同時出現(xiàn)駐波值大于等于1.3的情況。處理建議：單個問題點建議重做饋線或跳線頭，針對反覆出現(xiàn)且出現(xiàn)在不同器件上的情況建議重做問題部分天饋。無源器件原因多網合路導站點RTWP抬升存在部分站點為多網合路站點RTWP高，用正常排查方法發(fā)現(xiàn)把負載堵在合路器上問題仍在，且斷開其中一網問題即可得到解決。處理建議：確認合路是否問題，排查合路器是否正常，且功率及相關器件參數(shù)無異常，接頭是否正常。確認后替換問題器件。天線質量問題處理個別站點時最終定位發(fā)現(xiàn)問題節(jié)點其它器件無異常，但通過更換天線解決。所在最終確認為天線質量問題導至的RTWP高處理建議：確認后更換天線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：存在時間性；RTWP值較高，大多數(shù)在-98以上；通常站點存在接通率指標不達標情況處理建議：利用掃頻儀進行定位及分析，排查干擾源并關閉干擾源。RTWP對用戶接入網絡的影響隨機接入的影響RTWP過高會使基站無法檢測到前導碼，致使手機在AICH（捕獲指示信道）上報NACK（未確認），并退出隨機接入過程。用戶感受為接通失敗，無法呼出。AC（接納控制）的影響如果隨機接入過程完成，進入接納控制過程。如下圖所示：圖5接納控制圖等級負載區(qū)增加判定(INCREMENTEDIF)0無負載(Lrt≤UnloadedRT)AND(Lnrt≤UnloadedNRT)1負載可行區(qū)1(PrxTarget-PrxOffset≥PrxTotal)AND((Lrt>UnloadedRT)OR(Lnrt>UnloadedNRT))2負載可行區(qū)2(PrxTarget>PrxTotal>PrxTarget-PrxOffset)AND((Lrt≥UnloadedRT)OR(Lnrt≥UnloadedNRT))3邊緣負載區(qū)(PrxTarget+PrxOffset>PrxTotal≥PrxTarget)AND((Lrt>UnloadedRT)OR(Lnrt>UnloadedNRT))4過載區(qū)(PrxTotal≥PrxTarget+PrxOffset)AND((Lrt>UnloadedRT)OR(Lnrt>UnloadedNRT))表1接納控制判定表以萬達廣場為例，萬達廣場PrxTarget參數(shù)設置為-95dBm,PrxOffset參數(shù)設置為6dBm。圖6萬達廣場RTWP值變化圖如上圖所示：萬達廣場10月25日7點至10月27日15點，每小時RTWP走趨圖，顯然RTWP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onlinemonitoring工具亦能說明當前情況下，網絡已經不允許新用戶接入。如下圖所示。此時用戶感受為接通失敗，無法呼出。圖7萬達廣場用戶接入情況典型優(yōu)化案例直放站或干放問題利用參數(shù)設置進行調整撫順市浙商小商品城4#樓在網絡凌晨4時RTWP高，處于網絡閑時，排除業(yè)務造成的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。維護人員到達現(xiàn)場，將WCDMA的干放逐個關閉，發(fā)現(xiàn)在對4#樓2F-A區(qū)弱電井中的3G干放下電后，RTWP值處于正常范圍，判斷為該干放原因造成上行干擾，在網管側對上下行增益進行重新設置，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，設備上電，RTWP恢復正常。下圖為在網優(yōu)平臺上調取更改前后的指標對比情況。圖8浙商小商品城4#樓RTWP變化情況及參數(shù)修改示意圖利用衰減器進行調整撫順市望花都室內分布系統(tǒng)出現(xiàn)網絡閑時RTWP抬升情況，維護人員到現(xiàn)場對該設備的以下的個光纖直放站進行逐一的下電排查，發(fā)現(xiàn)在1臺光纖直放站下電后RTWP指標恢復正常，維護人員在光纖直放站的信號輸入端直接串聯(lián)了一個6dB的衰減器，上電后指標恢復正常，并且測試所覆蓋區(qū)域的信號無問題。圖9望花都RTWP變化情況及硬衰減串聯(lián)示意圖施工工藝問題星期三賓館新?lián)岬瓿霈F(xiàn)RTWP抬升情況，該站點的有源器件只有RRU，，并且無外部干擾，工程師到現(xiàn)場用駐波表進行測量，發(fā)現(xiàn)在5米處有駐波，隨即按照竣工文件進行捋線，發(fā)現(xiàn)一處虛連現(xiàn)象，接頭未擰緊隨即進行處理，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無源器件問題小商品城一號樓RTWP閑時指標抬升。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。維護人員到達現(xiàn)場后發(fā)現(xiàn)將兩組干放設備下電后RTWP指標沒有太大的改善，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合路器輸出口側直接接負載進行實時觀察，發(fā)現(xiàn)RTWP指標仍然不正常，但是RRU直接接負載時RTWP指標正常，判斷為合路器問題造成指標異常，更換合路器后指標正常。圖11浙商小商品城1#樓RTWP變化情況及設備示意圖外部干擾問題新?lián)釁^(qū)政府RTWP網絡閑時RTWP抬升。并且伴有周邊十九中、福民小學以及十一道街等基站同時RTWP抬升，而且大量的該地區(qū)用戶投訴，手機信號正常無法撥打電話，初步判斷為外部干擾造成。維護人員攜帶掃頻儀對該地區(qū)進行掃頻測試，最終定位到新?lián)釁^(qū)征政府6F武警支隊辦公樓處為干擾源，經多方聯(lián)系進入該辦公區(qū)，發(fā)現(xiàn)其會議室的信號干擾器處于開機狀態(tài)，問題說明后器負責人將其下電干擾恢復正常。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試的干擾圖結束語RTWP對業(yè)務的影響：RTWP是WCDMA網絡的上行質量及小區(qū)容量的一個重要指標，RTWP高對HSUPA業(yè)務影響最為明顯，HSUPA業(yè)務速率較低甚至無法正常進行業(yè)務。針對非HSUPA業(yè)務RTWP高主要會影響體現(xiàn)在系統(tǒng)容量和通話質量，可導致PS業(yè)務速率低、單通、RRC/RAB建立失敗及