PHS小区覆盖设计与优化

tian7163

PHS小区覆盖设计与优化

---------------------------------
    摘要：PHS小区覆盖设计最优可以节约成本提高工程质量，但是由于设备等居多原因在工程完工后，可能会出现一定工程，例如切换，通话有中断等现象，这样后期就需要优化来提高网络质量。

    关键词：小区覆盖、切换、PHS优化、电桥

    前言：

    随着电信市场对小灵通的大量的投入，PHS网络覆盖质量已经有很大的提高，但是高层建筑以及住民小区的覆盖在一定程度上还存在着覆盖缺陷，本文主要就PHS小区覆盖的设计和优化进行浅谈。

    一、PHS小区覆盖设计

    PHS小区覆盖的设计也是一件很重要的内容，通常我们在设计时，需要注意的是：1、对小区环境的勘测、建筑物结构的勘测、其他PHS室外站的覆盖情况、同步情况，只有了解这些基本的要素，我们在设计时才清楚有源期间的选型、无源器件的分配、走线图的设计等等，因为这些都影响我们设计方案的可执行性；2、基站的选择和设计，根据实际话务量以及运营商的设备提供情况选用合理型号的基站以及基站是否进行组控等，如果不了解这些情况，给设计和工程实施带来一定影响，为了合理的利用基站资源，在设计时一定要使用3dB电桥，既合理又不浪费；3、天线型号的选择和安装位置，经过我们早期的实际环境的勘测后，使用哪家天线和在什么地方安装，都一定估测，这样对后期的优化都提高一定根据；4、走线的设计，根据前期的勘测和天线实际位置的要求以及物业的要求，我们在设计时就明确了选用什么型号的线以及如何最合理的走线，选用不同型号的线在不同路径上进行布线，损耗肯定有区别，为了达到损耗和施工方便的最大优化，勘测地形、了解线井、物业沟通等都是必要的；5、有源器件干放和天线的选择，从我们对多个小区试验，我们认为有源器件选用5W，带两个天线的设计，天线选用高增益路灯天线一般小区覆盖效果比较好，当然根据实际要求会采用不同的方式。下面是采用2W的干放，天线根据物业要求选用的草坪灯天线，如下图：



    二、PHS小区覆盖后期优化

    从勘测、设计到施工完毕等过程结束后，有时还会出现一定的问题，严重的对通话质量影响比较大。现在一般比较常见的问题主要有，强信号内切问题，通话有中断现象、弱信号问题、信号或有或无、掉话等，这些需要后期的优化，下面就切换问题、干扰问题、掉话问题、工程问题等优化进行阐述。

    1、切换问题

    切换从总体上来分，主要是不同基站之间的切换和同一基站不同频率、不同时隙间的切换，这两种切换，前一种切换（不同基站之间的切换），主要是覆盖问题引起的，需要加强覆盖来调整切换边带，后一种切换（同一基站不同频率、不同时隙间的切换），该切换判断起来比较容易，用手机判断，如果发现手机有handoverstar和handoverend表明切换开始发生和结束，这时我们要观察手机的CS-ID号是否发生变化，如果变化肯定是不同基站间发生了切换，如果没有变化，就是同一个基站发生了内切，用其他软件也可以判断。发生在同一个基站的内切，主要原因是FER过高。具体判断该FER过高的原因一般比较困难，可以从以下几个方面进行处理：

    ▲干放输入是否过高导致干放模块中的功放不在线性范围内；

    ▲上、下链路不平衡，需要调整上下增益。一般如果发现在天线（干放所带的）附近（大概10米左右）都存在内切现象，说明该干放指标有问题，主要是上行增益设计不够，需要重新更换上行增益高的干放；

    ▲耦合器接法是否正确、质量是否达标，天线驻波是不是在要求的指标内；

    ▲同步是否好，可以用其他测试软件进行判断，如果同步不好，干扰自然比较厉害（解决同步问题，需要电信解决），也可以使用PHS35L进行判断，下面就是PHS35L同步测试结果，如下图：



    ▲频率干扰、时隙干扰以及外网干扰，具体可以参见干扰问题分析。

    网内的频率干扰，可以使用频点25、27、29等几个保护频点来进行换频，如果问题消失，肯定是网内频点带来的干扰，网内频点的干扰可能是由于信道拥塞等导致，其他的干扰请参考干扰问题分析；

    由于强信号带来的内切，在一定程度上是由由于FER过高导致，所以我们也可以通过调整参数FER解决一些不必要的内切，但是会对通话质量有一定影响，具体的调整参数如下图：



    该参数只能在一定程度上改善切换问题，但是不能消除，如果调整力度太大对通话质量影响比较大的，所以在参数调整中，需要及时进行拨打测试，一旦发现异常需要立即停止参数调整并恢复到原来的参数值。

    2、干扰问题

    干扰问题一直是我们网络优化一个比较难以解决的问题，从判断到解决都是一个比较棘手的问题，一般判断我们也可以使用PHS35L对外部干扰进行定位，下面就是使用PHS35L测试出来的外部干扰图。



    由频谱图上可看出，这肯定是来自于外部的干扰，而且情况很严重。后发现该干扰源来自一个水电系统的微波传输信号。其信号强度高，带宽大，所用频段也为1.9G，所以对于受到干扰的一块狭长地带（8KM2左右）的CS影响很大。

    还有一种干扰比较难以定位就是基站控制时隙干扰。下面就是从100ms的时隙分配图上来分析基站控制时隙干扰。下面是100ms时隙具体的测试结果如下：



    在100ms的下行传输周期内，基站的C-CH共有100/5*4=80个时隙可供选择。对于RPC来说，由于两个时隙之间需有一个保护时隙，因此RPC能自动分配的只有40个时隙。一旦某个RP收到40个以上高于干扰电平(15dBuv左右)的信号，它就不能自动获得控制时隙，而需手工强制分配。此时，手工分配时隙的选择是随机的，因此RPC就有可能给RPA分配了一个与RPB相同的控制时隙，而在C处RP-A和RP-B的信号虽然都很强，但它们的差值比较接近（小于PS要求的载干比15dB），这样就发生了C-CH的同时隙干扰。由此可见，发生C-CH同时隙干扰需同时满足以下两个条件：

    · 两个基站的控制时隙重叠

    · 两个基站的信号差小于15db

    如果只符合其中一个条件，就不会发生C-CH同时隙干扰，而且这种干扰只对基站的C-CH产生作用，不会影响T-CH。

    解决办法：

    消除干扰的方法是把基站的控制时隙错开，可以用重启基站或手工分配基站控制时隙来完成。建议先重启基站，因为这时RPC会根据周围的干扰情况选定一个较好的时隙，这样对周围的基站也不会产生影响。而手工分配时隙是不考虑干扰情况的，存在这样的可能：即手工分配时隙后，解决了这两个基站的干扰，但又形成了另两个基站的干扰。当然这种可能性是非常小的。

    3、掉话问题

    掉话在话务统计中，发现较多都是由于切换导致的，下面就资源问题和基站软件方面原因，从信令测试上分析掉话的原因。

    有一个案例，我们通过PHS35C/L追踪切换失败手机，当掉话发生时，获取协议信息如下：

    ||9904.83542||0-->>TX off

    ||9904.83542||0-->>TX on

    ||10284.01708||0:

    ||10289.01708||0:

    ||10296.51958||0:

    ||10206.51958||0:

    ||10224.01750||0--<

    (1)[CS-ID:80E00400520]/[PS-ID:6A5A10B]

    ||0.00000||1CS<-PSLink cha. request:SCCH[0102010100][ 77]dBuV

    ||11397.84083||1CS->SLink cha. rejec. :SCCH[0203000000][ 67]dBuV

    [Nofreeoutgoingline on wired side]

    ||11397.84083||1--[Waitfor a Link Channel Req.]--

    ||11397.84095||0-->>TX on

    (1)[CS-ID:80E00440284]/[PS-ID:6A5A10B]

    ||11770.00375||1CS<-PSLink cha. request:SCCH[0102010100][ 77]dBuV

    ||11947.50625||1CS->SLink cha. rejec. :SCCH[0203000000][ 49]dBuV

    [Nofreeoutgoingline on wired side]

    ||11995.62792||1--[Waitfor a Link Channel Req.]--

    ||12008.12458||0-->>TX on

    ||12010.63208||0-->>TX on

    ||12008.12458||0-->>TX on

    ||12010.63208||0-><-TX off

    --[WaitforaLink Channel Request]--

    [CrNo:26]

    ---Date/Time[03.09.05/16:54:54]

    (0)[CS-ID:80E00440314]/[PS-ID:6A5A10B]

    ||21224.36458||0CS<-PSLink cha. request:SCCH[0102010100][ 77]dBuV

    ||21411.86667||0CS->SLink cha. assig. :SCCH[0102013E00][ 77]dBuV

    RelativeSlot[2]/CarrierNo.[50]/Contr.Slot.No.[1]/Commu.Slot.No[2]

    ||21460.61542||0CS<-PSTCH syn. burst :Sync[0000000000][ 77]dBuV

    ||21473.11125||0CS->STCH syn. burst :Sync[0000000000][ 72]dBuV

    ||21475.61667||0--<

    ||21480.42167||0-<-Idle TCH

    ||21492.92417||0-->>Sync off

    ||21492.92417||0->-Idle TCH

    ||21515.42167||0:

    ||21520.42167||0:

    ||21527.92417||0:>F10:U(73)UA [F=1] []

    ||21527.92627||0:>F10:U(73)UA [F=1] []

    ||21585.42208||0<

    ||21590.42208||0:

    ||21595.42167||0<[45014C05]

    -1-

    [$000203000000]

    ----->

    [Link]

    [0203000000]

    (1)[0-------]----: Reserved

    (1)[-0000010]Messagetype--Linkchannel assignment reject(SCCH)[4.3.4.1.4]

    (2)[00000011]rejectreason : No free outgoing line on wired side

    (3)[00000000]:Reserved

    (4)[00000000]:Option

    (5)[000000--]:----

    (5)[------00]:Option

    通过上面切换失败可以看出手机尝试切换了两个基站（CS-ID:80E00400520、CS-ID:80E00440284），但都没有成功。两个基站都拒绝分配通信信道给当前的手机，原因是基站的有线部分资源不足。

    在尝试切换过程中，根据基站发出的命令，手机（PS-ID:6A5A10B）首先对基站（CS-ID:80E00400520）发出要求分配通信资源的请求，代码为0102010100，由于通信资源都被占用，所以基站拒绝手机的请求（Nofreeoutgoingline on wired side）。这时，手机又对第二个基站（CS-ID:80E00440284）发出要求分配通信资源的请求，代码为0102010100，由于通信资源都被占用，所以基站也拒绝了手机的请求（No free outgoing line on wired side）。这时手机掉话，原因主要是有线部分资源不足。

    我们常常怀疑掉话都是由于干扰或者是硬件坏掉等等导致掉话，其实基站软件内部出现问题，也是导致掉话的一个原因，不过这种掉话比较具有隐蔽性，很难发现，下面就是我们使用PHS35L追踪到的信令信息，具体如下：



    用户手机信号很好，但就是打不出电话，已排除信道占满的可能。用PHS35L测试通话流程，如上图所示。在红箭头处，手机发出的链路建立请求“SABM”得不到基站响应（正常情况基站会相应“UA”）；手机连发10次“SABM”得不到回应后，通话自动断掉。对于此现象的解释：可能是基站内部软件出错，比如，锁相环失锁等。一般将基站重启后，此现象消失。

    4、工程问题

    工程上出现的主要问题是施工质量不高，接头和馈线施工质量没有达到指标导致驻波比很高；还有一些由于施工人员技术不够，随意更改设计图纸，导致最后效果很差；另外，耦合器接法错误，有的甚至坏掉，耦合器接法错误可能导致信号忽有忽无，如果坏掉也可能导致在强信号下出现内切现象；还有有些没有充分考虑到建筑的复杂结构，例如桂林某个建筑的二楼厨师长办公室里信号很强（强度在50dBuV左右，但是PS很难占用，主要原因可能是多经效应叠加的结果，导致PS实际信号很虚不能呼叫），在该地方添加一个天线问题就可以解决了。

    参考文献：

    ［1］ 《小灵通网络维护与优化》 徐福新 主编 电子工业出版社；

    ［2］ 《小灵通无线网络优化》 孙宇彤等编著 人民邮电出版社