基站的無(wú)源互調(diào)問(wèn)題及其故障定位

　　摘要：本文從無(wú)源互調(diào)的基本概念入手，解釋為什么無(wú)源互調(diào)干擾越來(lái)越受到重視，然后具體闡述基站現(xiàn)場(chǎng)的無(wú)源互調(diào)測(cè)試與定位解決方案，最后分享用安立公司PIM Master在基站現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試中的一些典型案例與結(jié)果分析。

　　為什么無(wú)源互調(diào)問(wèn)題越來(lái)越受關(guān)注?

　　移動(dòng)通信高速數(shù)據(jù)通信的發(fā)展增加了蜂窩系統(tǒng)內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)量，也在一定程度上影響了網(wǎng)絡(luò)性能。隨著額外新增的移動(dòng)通信發(fā)射機(jī)和調(diào)制信號(hào)添加到既有的或新的基站，統(tǒng)計(jì)到的基站性能可能大幅變化，這可能會(huì)導(dǎo)致基站性能變差、扇區(qū)性能惡化或者覆蓋率降低等等。

　　無(wú)源互調(diào)問(wèn)題近來(lái)已經(jīng)成為網(wǎng)絡(luò)性能的最前沿問(wèn)題，基于以下一系列原因或幾個(gè)原因的組合：

　　● 越來(lái)越高的射頻功率;
　　● 相同的天線陣上多個(gè)頻段的系統(tǒng);
　　● 滿(mǎn)負(fù)荷的多載波系統(tǒng);
　　● 高負(fù)荷的高密度/業(yè)務(wù)量基站;
　　● 寬帶接收濾波器;
　　● 復(fù)用天線陣;
　　● 越來(lái)越寬的信號(hào)帶寬5MHz, 10MHz, 20 MHz等;
　　● 體系架構(gòu)老化–主要是腐蝕的或松的連接頭;
　　● 由周?chē)h(huán)境導(dǎo)致的環(huán)境二極管效應(yīng);
　　● 由干濕天氣條件造成的間歇、時(shí)斷時(shí)續(xù)的環(huán)境二極管效應(yīng);
　　● 鄰基站產(chǎn)生無(wú)源交通。

　　一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)的無(wú)源互調(diào)測(cè)量應(yīng)當(dāng)是一個(gè)線性度測(cè)量和建筑質(zhì)量測(cè)量的綜合。這就是為什么必須要在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量無(wú)源互調(diào)的原因。

　　無(wú)源互調(diào)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試與定位方案

　　為了測(cè)試基站的接收機(jī)干擾是否受到兩個(gè)或者多個(gè)發(fā)射頻率的無(wú)源互調(diào)干擾，安立公司開(kāi)發(fā)了專(zhuān)用于測(cè)量無(wú)源互調(diào)的無(wú)源互調(diào)分析儀PIM Master。安立公司針對(duì)移動(dòng)通信CDMA頻段、E-GSM頻段、PCS和AWS頻段推出了第一代高性能無(wú)源互調(diào)測(cè)試系列解決方案PIM Master，包括MW8208A，MW8209A和MW8219A，分別覆蓋中國(guó)移動(dòng)，中國(guó)聯(lián)通和中國(guó)電信運(yùn)營(yíng)頻段的無(wú)源互調(diào)測(cè)試。

　　安立公司具有40瓦發(fā)射功率和已獲得專(zhuān)利的無(wú)源互調(diào)故障點(diǎn)定位(Distance-to-PIM，DTP)技術(shù)的PIM Master是專(zhuān)為現(xiàn)場(chǎng)查找無(wú)源互調(diào)問(wèn)題、快速定位無(wú)源互調(diào)問(wèn)題的而設(shè)計(jì)的方案。

　　安立公司開(kāi)發(fā)并發(fā)明的精確定位無(wú)源互調(diào)故障源的技術(shù)，稱(chēng)為無(wú)源互調(diào)故障點(diǎn)定位(即DTP)，為安立無(wú)源互調(diào)分析儀PIM Master的特色功能。工程維護(hù)人員不用再浪費(fèi)時(shí)間敲擊鐵塔試圖定位無(wú)源互調(diào)故障源，如果無(wú)源互調(diào)來(lái)自于天線系統(tǒng)或者周?chē)h(huán)境也不用再猶豫不決，在幾秒鐘內(nèi)，無(wú)源互調(diào)故障點(diǎn)定位技術(shù)可以測(cè)量天線系統(tǒng)內(nèi)和天線系統(tǒng)外的所以的靜態(tài)無(wú)源互調(diào)故障問(wèn)題的相對(duì)幅度大小和故障。只有無(wú)源互調(diào)故障點(diǎn)定位技術(shù)才能發(fā)現(xiàn)的無(wú)源互調(diào)故障包括: 污染了的連接頭，腐蝕的連接頭，扭矩過(guò)大的連接頭，存在微觀電弧的連接頭，天線系統(tǒng)外的無(wú)源互調(diào)問(wèn)題。無(wú)源互調(diào)故障點(diǎn)定位測(cè)試相對(duì)于傳統(tǒng)的無(wú)源互調(diào)測(cè)試來(lái)說(shuō)提供了更多的洞察力，這些獲得的定位信息可以加速問(wèn)題源的修復(fù)，控制問(wèn)題源的修復(fù)成本，幫助制定精確的預(yù)算計(jì)劃等等。比較不同時(shí)間PIM的測(cè)試值變化，可以觀察器件是否隨著老化而性能惡化，這可以使得PIM源在升級(jí)為導(dǎo)致掉話或阻塞的故障之前被修正。

　　無(wú)源互調(diào)是對(duì)功率敏感的?，F(xiàn)今基站發(fā)射塔承載的功率越來(lái)越大，PIM Master對(duì)此專(zhuān)門(mén)為測(cè)量無(wú)源互調(diào)量身設(shè)計(jì)了2 x 40 瓦的射頻功率特色功能， 能發(fā)現(xiàn)更多的傳統(tǒng)20瓦無(wú)源互調(diào)測(cè)試儀發(fā)現(xiàn)不了的無(wú)源互調(diào)問(wèn)題。無(wú)源互調(diào)問(wèn)題對(duì)功率敏感且可能是間歇時(shí)斷時(shí)續(xù)的，無(wú)源互調(diào)問(wèn)題剛剛開(kāi)始出現(xiàn)并表征的時(shí)候經(jīng)常就是這樣的情況。這可能是由于輕微的腐蝕，高業(yè)務(wù)量的負(fù)荷，或者天氣條件的變化導(dǎo)致了環(huán)境半導(dǎo)體等。使用高的功率電平經(jīng)?？梢允箷r(shí)斷時(shí)續(xù)的故障變得可以觀察。高的功率電平對(duì)發(fā)現(xiàn)多載波天線系統(tǒng)中的故障來(lái)說(shuō)是必要的，對(duì)于發(fā)現(xiàn)連接頭中的在顯微鏡下看到的縫隙形成的微觀電弧也是必要的。

　　安立無(wú)源互調(diào)測(cè)試方案能完成測(cè)量功能可列舉如下：

　　(1)無(wú)源互調(diào)測(cè)試：發(fā)射信號(hào)的3階, 5階, 和7階互調(diào)產(chǎn)物絕對(duì)幅度和相對(duì)幅度，如圖1?！　?/p>

 

　　(2)噪底電平：基站的接收噪底電平，如圖2。

　　(3)無(wú)源互調(diào)故障點(diǎn)定位：系統(tǒng)內(nèi)和系統(tǒng)外的多個(gè)無(wú)源互調(diào)問(wèn)題故障源一次性定位(距離和相對(duì)幅度)，如圖3。　　

 

　　(4)配套的安立手持高性能儀表為可完成頻譜測(cè)量、基站信號(hào)質(zhì)量監(jiān)測(cè)、各種通信制式的信號(hào)解調(diào)/射頻測(cè)量/空中接口測(cè)量功能、基站系統(tǒng)內(nèi)部單元故障排查、基站系統(tǒng)外部干擾排查與干擾定位、室內(nèi)與室外信號(hào)覆蓋、多信道掃描、基站功率監(jiān)測(cè)等功能。