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基于非告警类的LTE室分小区MR弱覆盖问题定位方法的研究

2017-05-22

电信工程技术与标准化 2017年5期
关键词:室分无源排查

(中国移动通信集团广东有限公司中山分公司,中山 528400)

基于非告警类的LTE室分小区MR弱覆盖问题定位方法的研究

范胜男, 陈景航

(中国移动通信集团广东有限公司中山分公司,中山 528400)

针对目前影响室内用户感知的信号弱、速率低等一系列问题,本文从MR数据、室内分布系统设计、无源器件、小区参数等多个角度出发,进行室内分布系统问题的定位与优化方法的探讨,以解决弱覆盖问题导致的一系列影响用户感知的投诉,从而作为研究方法提供给室内分布系统建设、整改及维护相关指导意见。

测量报告数据;无源器件;设计方案;小区参数;隐性故障

1 前言

随着移动互联网的蓬勃发展,移动LTE用户数也与日俱增,给运营商带来了机遇的同时,也带来了对网络源源不断的挑战,例如LTE客户投诉日益增加,70%的客户投诉发生在室内区域,因此室内的LTE深度覆盖成为运营商网络优化的关键所在。本文通过理论分析与实践探索相结合的手段,对非告警类的LTE室内分布系统MR弱覆盖问题进行定位排查,总结出一套室分MR弱覆盖定位方法,为后续的室内分布系统问题定位提供有效的方案。

2 LTE室分小区现状及存在的覆盖问题

室内分布系统主要用于单层面积比较大、无线信号不容易穿透建筑物覆盖。由有源设备、无源器件、天线、线缆等组成。负责将信号源信号引入室内,从而达到消除室内信号盲区或吸收业务量的目的。

2.1 LTE小区现有的两种系统模式

目前的LTE系统模式分为单流系统和双流系统,室内分布建设模式分为简单馈入、单/双流改建及单/双流新建。

LTE双流室分为两套天馈分布系统(支持MIMO技术),一般采用两副单极化天线或一副双极化。

2.2 LTE室内小区的覆盖问题

根据目前室内小区建设和开通的现状,LTE室内小区的覆盖问题可分为如下3类。

2.2.1 规划区弱覆盖

规划区弱覆盖的定义是规划范围内的小区RSRP值在-105 dBm以下,若达到弱覆盖标准,将直接影响用户通信质量。

2.2.2 非规划区的过覆盖

非规划区过覆盖的定义是无论室分小区RSRP值高低,在非规划范围内依然能占用,这类覆盖问题将产生大量的弱信号。

2.2.3 MR弱覆盖

小区MR覆盖率是测量报告中小区信号电平RSRP≥-110 dBm的采样点占总采样点的比例,当MR覆盖率<90%时,我们称该小区存在MR弱覆盖。换句话说,MR弱覆盖小区则是RSRP<-110 dBm的采样点比例≥10%的小区集。MR弱覆盖是针对小区而言,不针对规划区,无论是否在规划的范围内,只要占用到该小区,都纳入MR采样点统计中。

3 LTE室分MR弱覆盖小区原因分析

针对LTE室内小区现状及覆盖问题分类,本文主要对MR弱覆盖类进行原因分析。

根据室内分布系统的基本架构,如图1所示。

图1 室内分布系统架构图

我们可以将非告警类的LTE室内小区MR弱覆盖原因分为如图2所示的几类。

图2 室内小区MR弱覆盖原因分类

3.1 元器件问题

由图1显示的室内分布系统架构图,我们可知无源器件及天馈系统的问题可以直接引起室内小区信号的输出,因此无源器件或天馈系统问题都可以直接导致室内小区的MR弱覆盖。例如无源器件是否与信号源的频率匹配,关键性能指标是否达标,驻波比是否正常等因素,都直接影响室内深度覆盖的效果。

3.2 网管参数设置不合理

影响MR覆盖率的参数主要有以下几类:

(1)邻区关系:外部小区的邻区关系漏配是影响室分小区MR弱覆盖的一个重要因素。当邻区漏配时,室内小区无法正常切换到外部RSRP较强的小区,而切换到已配置的较弱邻区,会导致MR弱采样点比例增加。

(2)最小接入门限(QRxLevMin):允许终端接入LTE网络的最低电平值,该门限设置越低,低于-110 dBm的采样点比例越大。

(3)重定向门限:LTE重定向分为盲重定向和测量重定向。盲重定向门限A2-threshold值影响异系统切换,该值的意义在于当测量到的LTE信号低于这个门限设置值直接切去异系统,因此当该值设置越低,说明终端越晚切去异系统,LTE网络弱信号采样点比例越高。测量重定向门限包括本系统测量门限B2-threshold1和异系统测量门限B2-threshold2,当测量到的LTE信号低于B2-threshold1值,同时异系统的测量门限高于B2-threshold2值,终端则切换至异系统。当B2-threshold1设置越低,而B2-threshold2设置越高时,终端越难切换至异系统,因此占用LTE网络的弱信号采样点比例就越高。

(4)小区功率配置:DL_RS_Power直接影响天线口输出,从而影响小区覆盖效果,该功率值设置越低,MR弱信号采样点比例会越大。

另外,同/异频小区切换参数也可能影响MR覆盖率,但目前现网的同/异频小区切换门限平均值在-110 dBm以上,因此此类参数对MR弱覆盖影响甚小,可以忽略。

3.3 信号外泄/过覆盖

信号外泄/过覆盖的定义,在室内小区覆盖范围以外(规划区以外),依然占用到室内小区。当在非规划区内占用到室内信号,由于室分小区频点优先级及频率本身较高,过覆盖至其他区域衰减较大,占用其小区容易造成弱信号。

3.4 设备隐性故障

根据图1的室内系统结构,信号源发生隐性故障,将造成整条链路的信号输出问题。对于设备隐性故障,由于网管没有对此类故障产生告警提醒,因此不容易发现,但此类问题将引起整个小区大面积弱信号甚至无信号,容易产生重大投诉。在定位此类故障时一般采取将RRU连接分布系统的端口断开,而在端口处连接1根天线进行验证,若该天线口输出正常,说明设备本身无故障,继续排查分布系统的问题。若输出异常,则可以定位为BBU或RRU本身的隐性故障。

3.5 设计方案不合理

做室分方案设计时,需要综合考虑3个因素,覆盖场强、业务估算和站点周边电磁环境。站点原始设计方案不合理,包括:天线分布不合理、天线口输出不合理、设备安装位置不合理、无源器件分配不合理、RRU覆盖区域划分不合理,信源输出设计不合理、外泄控制不合理等,以上设计问题可以造成较大程度的MR弱覆盖。

3.6 无线环境变化导致的深度覆盖不足

无线环境变化导致的深度覆盖问题并不是网络本身的问题,而是客观环境发生变化导致,例如物业变更环境,安装隔层隔间,拆除或新增空间引起的区域弱覆盖,并非网络本身问题导致,故本文并不对此类原因做详尽分析。

4 LTE室分MR弱覆盖小区定位和优化方法

依据第3节中的MR弱覆盖原因,本节主要对室内小区的MR弱覆盖原因定位排查方法做详尽的阐述。首先对MR弱覆盖小区进行分类梳理,将覆盖率分为超低、中低和偏低3种。

(1)对于超低类MR弱覆盖(MR覆盖率≤50%)小区,此类弱覆盖问题的定位基本上可以归纳至设备隐性故障或无源器件/天馈系统问题。定位此类问题可以采取将RRU连接分布系统的端口断开,而在端口处连接1根天线进行验证,若该天线口输出正常,说明设备本身无故障,继续排查分布系统的问题。若输出异常,则可以定位为BBU或RRU本身的隐性故障。当确定为信号源故障,可以通过软/硬重启设备、更换设备等方法进行恢复;当确定为天馈系统/无源器件问题,对于造成大面积弱覆盖或无覆盖的天馈线问题,一般都是天馈线被人为破坏而导致,可以通过现场环境的变化确定此类问题;而对于无源器件造成大面积弱覆盖或无覆盖,可以采用SITEMASTER等仪表检测,检测方法从主干的无源器件出发,逐步到支线,即可定位到哪个无源器件的问题,通过更换无源器件,大致可以解决此类问题。超低类MR弱覆盖小区的定位方法相对简单。

(2) 对于中低类MR弱覆盖( 50% < MR≤80%覆盖率)小区,此类弱覆盖问题的定位方法除了需要进行中上述方法,还要新增设计问题、外泄/过覆盖问题等排查,此类弱覆盖主要发生在靠路、商住两用的场景,可以通过道路测试/楼宇普查等方法排查弱信号采样点发生的具体范围。若排除了设备及器件的问题,MR弱信号采样点依然产生,则可以通过以下方法进行优化:

① 室内规划区弱覆盖:若已按设计方案施工,需要根据室分设计原则核查设计方案是否合理,对此类问题需要从设计源头整改,同时通过参数调整结合增补覆盖的方式进行优化解决。

② 道路外泄导致的弱覆盖:可以通过拆除或更换靠路的天线(由全向更换成定向),部分器件加衰减,室内外参数协同优化等方式解决。

③ 室分外拉天线导致过覆盖:可以通过功率、切换/重定向参数的调整,控制小区覆盖范围;若周边宏站信号可以有效覆盖原室分小区规划区域,可以考虑拆除该室分小区的外拉天线。

④ 室内小区过覆盖造成非规划区弱覆盖:可以通过③的方式控制室内小区的覆盖范围,同时增补非规划区覆盖的方式进行解决。

(3)对于偏低类MR弱覆盖(80%<MR覆盖率<90%)小区,此类弱覆盖问题的定位方法将上述(1)和(2)点结合起来进行,但在故障排查中顺序有所不同,超低类故障排查需要从主干出发进行定位,而偏低类则从支线出发定位,根据楼宇遍历的测试数据,针对性地排查个别RRU区域的覆盖问题,一般可以归类为个别RRU故障、支线无源器件问题、设计或施工问题导致的部分天线口输出偏弱、网管参数设置不合理等4类问题。其中,对于设备和器件故障类问题,排查方式与超低类排查方法相类似;设计或施工导致的天线输出口功率偏低主要通过排查线路故障、增加功率、增加设备等方式解决。

综上所述,MR弱覆盖室分小区的定位流程可以按以下次序排查:故障→施工→设计→优化。详细流程归纳如图3所示。

按照上述定位流程,可以对各类室内小区的MR弱覆盖进行排查及优化。

图3 室内小区MR弱覆盖定位及优化流程图

5 室内小区MR弱覆盖定位案例

基于上述室内小区MR弱覆盖产生原因和定位方法,在此举一个中低类MR弱覆盖排查的案例进行具体分析。

环境描述:某市中医院新楼共有2个小区存在弱覆盖问题,MR覆盖率分别为77.85%和76%。该楼楼高16层,其中,1-5F为裙楼,主要为门诊和各类科室、办公室,主楼6-16F为住院部。裙楼、主楼均有LTE室分进行全覆盖。

弱覆盖问题描述及定位:排查中发现1小区分布采用与原GSM/TD-SCDMA系统简单合路,覆盖中医院裙楼1-4F,裙楼1-10号电梯和主楼1-4F;2小区分布采用与原TD-SCDMA系统简单合路,覆盖中医院主楼5-16层。主要问题定位如下:

施工类:简单合路问题。住院楼电梯弱覆盖,信号强度在-110 dBm以下,主楼5-16层只与原TDSCDMA系统简单合路,电梯里没有TD-ACDMA分布,因此住院部电梯没有LTE覆盖(医院电梯人流量较大)。

设计类:设计方案不合理。设计方案中住院部楼层天线布放在走廊,天线口输出功率设计普遍偏弱,信号电平在-80 dBm左右,根据室分设计原则,此类场景的天线口输出功率应该不低于15 dBm,而实际设计方案天线末端输出功率均在9~14 dBm之间,不满足设计方案要求的不低于15 dBm。

故障类:二楼泌尿科候诊区和主楼四楼走廊尽头等候厅弱覆盖,信号强度在-110 dBm以下,设计方案中该区域有天线覆盖,但测试为弱覆盖,应为支线的无源器件/天馈系统存在故障导致。门诊的其中1台电梯天线输出弱,应为该段线路存在隐性故障导致,门诊楼的电梯按照三层1根壁挂天线分布,设计合理,但电梯的信号均较弱,信号电平在-110 dBm以下(医院电梯人流量较大)。设计方案合理,每三层布放一根对数周期天线。 但实际测试情况如图4所示。

从本次定位排查的情况看,该点的弱覆盖问题主要是因为简单合路、设计方案不合理问题以及隐性故障问题导致的MR弱覆盖采样点比例较大。后续整改方案及潜在困难归纳如下:

(1)建议住院楼电梯新增LTE覆盖。

(2)建议在高层增加一台RRU,以增强天线口输出功率。

图4 电梯测试情况图

(3)检查楼层/门诊电梯弱覆盖区域的支线无源器件及天馈线。

(4)潜在困难:医院的物业协调工作较困难。

6 结论

本文通过对室内分布系统架构、MR弱覆盖原因的分析及研究,最终提出了LTE室内小区MR弱覆盖定位的方法,并举出LTE室内小区MR弱覆盖的问题排查的具体案例,通过原因分析与案例描述,我们可以将室内小区MR弱覆盖定位及优化方法总结如下:

(1)设备及器件的故障排查:通过测试发现规划区内的弱覆盖问题,可以通过排查主干和支线硬件问题的方式得以解决。

(2)设计方案的合理性排查:根据室分设计原则进行方案合理性的审核,覆盖类(不包含业务容量)方案审核的要点归纳为信源、外泄、天线分布及输出、无源器件分配及室内外协同设计等几类。

(3)施工类问题排查:该内容主要是排查是否按合理的设计方案进行施工,例如改造类站点是否有正确且全面有效馈入原系统,是否存在施工问题导致不达标的输出。

(4)优化类问题排查:该内容主要是排查是否存在网管参数设置的不合理,排查要点可归纳为功率参数、重定向参数、小区切换参数、邻区关系类参数及最小接入门限等参数。

随着城市里移动用户的飞速增加以及高层建筑越来越多,话务密度和覆盖要求也不断上升。通过室内小区的MR弱覆盖定位方法的研究,得到一套系统的室内弱覆盖问题解决方案,可为减少室内信号的覆盖盲区提供有效的理论支撑和实践指导,同时良好地吸收室内业务,改善室内通信质量,提升用户感知,降低客户投诉率,具有较高的推广应用价值。

[1] 汪颖,程日涛,张海涛. TD-LTE室内分布系统规划设计思路和方法解析[J]. 电信工程技术与标准化, 2010(11).

[2] 薛楠,文博,吴琼. LTE室内分布系统建设方案研究[J]. 邮电设计技术, 2013(1):5-9.

[3] 张涛,韩玉楠,李福昌. LTE室内分布系统演进方案研究[J].邮电设计技术, 2013(3):22-26.

[4] 申建华. 4G LTE室内覆盖解决方案探讨[J]. 数字通信世界, 2015(10):10-13.

Research on problem location method of MR weak coverage of LTE non-alert indoor cell

FAN Sheng-nan, CHEN Jing-hang
(China Mobile Group Guangdong Co., Ltd. Zhong shan Branch, Zhongshan 528400, China)

Aiming at the influence of indoor user perceived signal is weak at present, low rate of a series of problems, this paper which states from multiple angle of MR data, indoor distribution system design, passive devices, cell parametres indoor, distributes the indoor system positioning and checking methods to solute weak coverage problems which lead to a series of user perceived complaints. As a research method, this paper also provides relevant guidances to the indoor distribution system construction, rectif i cation and maintainance.

MR data; passive device; design scheme; cell parameter; hidden fault

TN929.5

A

1008-5599(2017)05-0071-05

2016-08-03

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