室分系统无源器件干扰问题排查与解决天馈事业部射频国内市场部2011年09月内容纲要内容纲要室内分布系统问题概述无源器件关键指标对现网影响多技术共分布系统考虑高性能无源器件工程应用一.二.三.四.五.一、室内分布系统问题概述室内分布系统发展及现状室分承载话务增多，独立信源增多，容量变大单系统变多系统，多网合路增多不再是大网的补充，而成为网络的重要组成部分l室分系统发展迅速，是网络的重要组成部分系统扩容，室分系统承载的功率变大在原有的室分系统中进行扩容，往往超出了器件所能承受的界限大部分室分系统建设年限较长，较多设备已经老化，指标恶化l部分原有的室分系统设备无法满足要求，部分设备甚至已经老化设备性能系统扩容GSMDCSTD-SCDMALTEWLAN扩容升级室分站点日益问题突出，客户满意度不断下滑；问题站点中超过60%存在高干扰问题；室分站点干扰问题急需解决。一、室内分布系统问题概述2011年3月，移动集团公司在中国移动2011年网络工作任务分解提出开展室分整治“深耕行动”；“深耕行动”整治的目标是：通过室分质量排查、分布系统整改和优化参数调整等手段提升室分质量和话务吸收能力。一、室内分布系统问题概述弱覆盖过覆盖高干扰乒乓切换业务吸收率低质差室分站点问题无源器件性能不佳有源设备参数设置不合理系统外干扰设计方案偏离工程工艺问题设计方案不合理0.00%10.00%20.00%30.00%40.00%50.00%60.00%50.00%18.18%9.09%9.09%4.55%9.09%高干高干扰问题原因占比原因占比室分站点质量主要是由弱覆盖、过覆盖、高干扰、乒乓切换、业务吸收低、质差等六个因素影响的；“无源器件性能不佳”原因造成干扰的比例占50%，特别是信源前端器件影响更大。一、室内分布系统问题概述室分多系统原理图一、室内分布系统问题概述无源器件是室内分布系统的重要组成部分，应用极为广泛；“无源器件性能不佳”原因造成干扰的比例占50%，特别是信源前端器件影响更大。现网站点反馈情况深圳某一站点因连接在基站输出端的耦合器性能问题，引起基站系统网络指标下降，特别是在高话务状态，干扰等级提升，通话质量变差。江苏无锡2010年反馈某大型室内分布站点，高话务状态GSM900基站干扰等级明显上升；扬州某大楼反馈在上班时间基站干扰等级居高不下；一、室内分布系统问题概述现网站点测试情况基站前端安装常规型器件，信源满功率输出，上行干扰信号明显站点测试结论：随着基站载波数量的增加，用在宏基站输出端取耦合的器件应该提高相应的指标要求。一、室内分布系统问题概述权威机构合作测试实验2010年11月，由北京移动指导，诺西射频实验室与京信通信完成了无源器件在GSM900制式多载波大功率的干扰模拟实验，实验结论表面：常规型器件安装在信源输出端容易引起“飞弧”及上行频段宽带噪声干扰现象出现。一、室内分布系统问题概述器件参数器件参数关联网络关联网络质量参数质量参数参数定义参数定义检测检测合格率合格率重要程度重要程度无源器件互调抑制互调抑制互调抑制是指对互调产物的互调抑制是指对互调产物的抑制能力抑制能力干扰干扰功率容量功率容量正常情况下器件所能承受的正常情况下器件所能承受的最大输入损坏功率最大输入损坏功率干扰干扰插损元器件的接入而产生的功率的损耗,为输出端口的功率与输入端口功率之差覆盖隔离度任意端口有输入时反应到对方端口的该信号输出衰减程度干扰驻波比输出端口反射的信号电压与输入的信号电压的比覆盖带外抑制指对通道以外的信号的抑制程度干扰二、无源器件关键指标对现网影响二、无源器件关键指标对现网影响功率容量指标分析功率容量定义：功率容限是指由于最大输入信号所引起的热能不会引起问题的最大承受限度。无源器件功率容量不能达到要求，会出现以下现象：器件会出现打火烧坏，驻波变大，信源的发射信号会全反射；信号的全反射，严重会导致信源烧坏；器件局部微放电，造成频谱扩张，产生宽带干扰，影响多个系统；器件因烧坏击穿，引起网络通信中断。不同系统信源有效值功率和峰值功率峰值功率更易产生飞弧和打火。由于器件的工艺、毛刺都会产生瞬间打火现象。在比较大的基站信号情况下，往往有效功率尚未进入器件功率容限情况下，因峰值功率的影响，器件已进入瞬间脉冲造成的打火引发区间，直接表现在器件所涉及的工作区域内出现无规则脉冲噪声！二、无源器件关键指标对现网影响使用500W电桥，开启10载波，没有干扰，基站截图更换100W电桥，依次开启2、4、6载波，在2载波的时候没干扰，开启4、6载波时出现了4、5级的干扰四、五级干扰n实验表明，在基站输出大功率的情况下，器件的功率容量不达标会产生上行干扰！二、无源器件关键指标对现网影响二、无源器件关键指标对现网影响功率容量指标分析大功率输入情况下飞弧噪声：大功率输入情况下正常完好：反射回的上行电平值达到-70dBm没有反射上行干扰电平二、无源器件关键指标对现网影响无源互调指标分析无源互调定义：当两个以上不同频率的信号作用在具有非线性特性的无源器件时，会产生无源互调产物PIM（PassiveInter-Modulation)。无源互调不能达到要求，会出现以下现象：互调信号落入至上行接收频段，导致正常信号无法正常通信；互调信号容易产生邻频干扰或同频干扰，通话质量下降；基站干扰等级受互调信号影响；互调信号造成相邻系统无法正常运行。二、无源器件关键指标对现网影响无源互调指标分析频率功率三阶三阶五阶五阶七阶七阶二、无源器件关键指标对现网影响输入载波数越多，互调干扰问题越复杂。2TRXp仅产生2个-80dBm以上互调信号p整体底噪接近-120dBm6TRX8TRXp产生4个-90dBm以上互调信号p整体底噪接近-100dBmp产生9个-90dBm以上互调信号p整体底噪接近-95dBm4TRXp产生3个-90dBm以上互调信号p整体底噪接近-110dBmp载频配置越高，互调信号越多，出现群互调情况，底噪提升明显p高载频配置对器件的互调要求更高三、多技术共分布系统考虑技术发展：面临四种室分技术共存目前有GSM/WLAN/TD，未来还有LTE工程建设：同一建筑物内一次施工最好/最容易，二次施工很难，三次施工难上加难集团要求：大力推动WLAN室分建设并推进LTE试验无源器件在多系统合路场景下，面临的问题：多系统合路，峰均比更高，器件的打火几率更大，产生宽带噪声的电平更高；多系统混合互调实现难度大，合路后会容易出现多个系统的相互干扰。三、多技术共分布系统考虑特性：通过频率的排列组合可得到关于交调干扰的定性分析，但隔离度的数值难以定量计算，很难通过控制设备特性进行规避。下行交调干扰：应避免的频率组合(下行信号的交调干扰较弱的上行信号)：上行交调干扰：应关注的三种频率组合(较弱的上行信号的交调干扰下行)：尽量不合路三、多技术共分布系统考虑2G3GLTE2G2G3G2G3GLTE2G阶段3G发展期引入LTELTE发展期2000200820112015WLAN多系统筹规划考虑尤为重要如何规避多系统间的干扰？如何实现多系统规划、设计验收的原则性和一致性？如何准备未来LTE室内分布？四、高性能无源器件指标对比分析集采常规型高端N型高端DIN型1、频段范围：800-25002、平均功率：200W3、峰值功率：无要求4、三阶互调：-120dBc无源器件性能指标对网络质量影响较大！1、频段范围：800-27002、平均功率：300W3、峰值功率：1000W4、三阶互调：-140dBc1、频段范围：800-27002、平均功率：500W3、峰值功率：1500W4、三阶互调：-140dBc大功率指标的考虑高性能型无源器件平均功率为：500W，可以结合实际的应用场景而选择性价比最高的组合方案；通过提高相应的器件承受功率能力，特别是室分主干的器件承受能力，引起的宽带噪声干扰电平得到明显改善。四、高性能无源器件低互调指标的考虑高性能类型无源器件平均功率为：-140dBc，可以提高并改善由于GSM系统五阶互调引起的上行干扰，多系统合路的混合互调干扰；无源器件的互调干扰电平对网络质量影响较大，互调指标同时也体现设备商的产品质量控制水平。四、高性能无源器件接头内导体腔体作用：完成射频信号在器件与馈线之间的对接分类：DIN/N对器件指标影响：损耗、互调作用：完成射频信号的传输与耦合分类：空气导带/微带PCB对器件指标影响：损耗、互调、功率作用：实现射频信号的屏蔽，隔绝外部空气对腔体的腐蚀及氧化分类：一体结构防水型/上下拼挤型对器件指标影响：功率、互调、寿命高性能器件细节分析四、高性能无源器件四、高性能无源器件n补充内容主要包括对设计方案、材质和工艺要接头：要求外导体与内芯一体化完成，稳定性高，内芯无转动；500W器件按DIN型接头设计，300W器件按N型接头设计。内导体：采用耐功率、低互调、高稳定性的腔体空气导带方案设计。腔体：一次压铸成型，密闭无缝隙，接头法兰固定在同一受力结构件上，表面光滑无尖角，防水气密性高要求。设计方案接头：外导体要求采用黄铜或三元合金材质，内芯采用锡青铜材质，推荐铍青铜材质设计；内导体：黄铜棒材材质要求。腔体：要求合金铝材质要求。材质要求接头：接头外导体要求不易变形稳定性高，内芯延展性高，满足1000次以上插拔，外表面镀层要求镀镍，内芯镀银处理要求。内导体：表面镀银，90度弯角要求弧度过渡处理，无尖角，表面光滑整洁。腔体：内表面要求先镀铜后镀银处理，腔体内部无缝隙泄露，表面光亮整洁无焊渣残留，焊点饱满光滑。工艺要求四、高性能无源器件四、高性能无源器件1、闲时通过发空闲时隙，并逐渐抬升发射功率，干扰上升2、话务高时、降低发射功率，干扰降低筛选室分上行干扰小区初步定位室分器件问题现场逐级更换器件观察话务报告验证p基本思路：通过话务统计筛选存在干扰小区判断是否直放站干扰基于BSC侧快速定位更换前三级器件验证p器件指标建议：器件三阶互调值-140dBm；功率容限200W或200W以上。断开直放站，抬升基站发射功率是否有直放站有无BSC侧快速分析定位问题是否解决干扰是否增加无有处理直放站问题无是器件问题信源内部干扰或者施工质量导致干扰外部干扰或频率干扰无五、工程应用第一排查点：替换3DB电桥后干扰降低解决,说明第一级器件故障，否则转第二级器件4第三排查点：替换第三级器件干扰解决,说明第三级器件故障，否则转第三级器件第四步：继续替换、排查，直到问题解决第二排查点：替换第二级器件干扰解决,说明第二级器件故障，否则转第三级器件通过干扰波形的分析定位干扰产生的原因通过触摸器件是否发热发烫来判断器件是否已经达到临界或超过所能承受的功率容限。前端三级的器件承载着较高的输入功率五、工程应用链路末端承受功率较低器件互调-120dBc，功率200W则可满足要求；第二级链路承受功率高于36dBm器件互调-140dBc，峰值功率不低于1000W；基站信源前端、承受功率高于43dBm器件互调应-140dBc以上，峰值功率满足1500W；123多系统共建场景，应该考虑其它系统互调相互干扰与高峰均比要求，对不同链路上器件要求应该更高。4五、工程应用在前期干扰排查的基础上，对南京、扬州、无锡地区的现网干扰站点替换京信高品质无源器件（平均功率为：500W，互调指标-140dBc）测试，发现替换后上行干扰和话音质量提升明显。南京通过对比更换前后的指标发现10个试点分布系统小区中，有8个小区的干扰消失或明显下降，有2个小区干扰未变化。江苏测试情况更换前更换后五、工程应用五、工程应用豪布斯卡酒店F-2存在上行通话质差和上行干扰情况，现场发现基站后电桥为内置负载，正反面均无任何厂家标识，非常烫且相比京信高性能电桥体积小，更换后干扰明显降低。长沙豪布斯卡大酒店F-2电桥更换前上行频谱电桥更换后上行频谱五、工程应用长沙BOBO天下城存在严重上行质差，经排查更换电桥及电桥后主干第1级的2个耦合器后,底噪控制在110dBm以下。通过话统数据可看出，更换为京信的高性能电桥后干扰明显降低，且不随话务变化而波动。电桥更换前电桥更换后五、工程应用更换器件前更换器件后重庆三建苑小区13栋微更换主干电桥与耦合器,底噪在110dBm以下更换器件前更换器件后重庆百安居微站点更换电桥及主干第1级的2个耦合器,底噪在110dBm以下重庆城二洋河百安居微THANKS!