移動通信基站的維護

2019-11-03 09:27:38

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　　移動通信系統(tǒng)中的基站主要負責與無線有關的各種功能，為MS（移動臺）提供接入系統(tǒng)的UM接口，直接和MS通過無線相連接，系統(tǒng)中基站發(fā)生故障對整個移動網的影響是很大的。引起基站故障的原因很多，但大多可歸為以下四類：

一.因傳輸問題引起的故障

移動通信雖屬于無線通信，但其實際為無線與有線的結合體。移動業(yè)務交換中心（MSC）與基站控制器（BSC）之間的A接口以及基站控制器（BSC）與基站收發(fā)信臺（BTS）之間的ABIS接口其物理連接均為采用標準的2.048MB/S的PCM數字傳輸來實現。另外基站的各部件的穩(wěn)定工作離不開穩(wěn)定的時鐘信號，而基站的時鐘信號是從PCM傳輸中提取的，愛立信的基站不提供外部時鐘輸入的端口,這些基站設備是基于采用傳統(tǒng)的PDH組網方試而設計的。

目前傳輸設備正從PDH向SDH逐步過度,而按照SDH的傳輸體制,由于指針調整的原因,其傳送時鐘是通過線路碼傳輸,由分插復用器(ADM)專門的時鐘端口輸出。如果采用從SDH的隨路碼流中提取時鐘的方法,將會帶來諸如失步,滑碼,死站的問題。如新橋站原采用愛立信RBS200設備，傳輸采用SDH系統(tǒng)，此站自開通以來一直不穩(wěn)定，后經愛立信工程師到現場檢查發(fā)現為基站同步不好，建議采用PDH傳輸系統(tǒng)，或基站采用RBS2000設備，（RBS2000對同步要求較RBS200低），后用RBS2000設備替換原RBS200設備，基站工作正常至今。

日常維護中經常有基站所有或部分載頻不穩(wěn)定，時而退服時而工作的現象，BSC側對CF測試結果為BTS COMMUNICATION NOT POSSIBLE 或CF LOAD FAILED。此類故障大都為傳輸不穩(wěn)定有誤碼，滑碼而引起的。當傳輸誤碼積累到一定時，BSC無法對基站進行控制，數據裝載，此時可在本地模式下通過OMT對IDB數據從新裝載，復位后可恢復正常。

二，因基站軟件問題引起的故障

基站系統(tǒng)中的軟件是指揮和管理基站各部件有序，正常工作的。若基站IDB數據與基站情況不匹配，則基站一定無法正常工作。如在對北碼頭基站進行傳輸壓縮(兩條壓縮為一條)后發(fā)現A,B小區(qū)工作正常而C小區(qū)工作不正常，說明BSC無法與C小區(qū)進行通信，于是懷疑與之想鄰的B小區(qū)的軟件設置有誤，經查看發(fā)現B小區(qū)的傳輸方式被誤設為STANDALONE（單獨方式），一條傳輸時ABC各扇區(qū)的傳輸方式應分別設為CASCADE，CASCADE，STANDALONE，將B的傳輸方式改為CASCADE后基站恢復正常。

三，因基站硬件引起的故障

此類故障較常見，現象也較明顯，一般有故障的硬件其紅色FOULT燈會點亮，但有時不能被表面假象所迷惑。

例如唐閘基站B扇區(qū)一載頻（TRU）退服，到站后發(fā)現此載頻的紅色FOULT燈和TX NOT ENABLE 燈都亮，于是判斷為TRU硬件損壞，更換后故障現象依舊，此時更換TRU就犯了"頭痛醫(yī)頭，腳痛醫(yī)腳"的錯誤，TRU退服可能為其本身硬件故障也可能為與之相連的其他硬件或連線的故障。用OMT軟件診斷后提示為CU到TRU間的連線故障，檢查發(fā)現連線松動，重新連接后故障消失。對此類故障建議先用OMT軟件進行故障定位，根據OMT的建議替換單元進行操作,而不能只看表面。

四，因各種干擾引起的故障

移動通信系統(tǒng)中的干擾也會影響基站的正常工作，有同頻干擾，鄰頻干擾，互調干擾等。現在陸地蜂窩移動通信系統(tǒng)采用同頻復用技術來提高頻率利用率，增加系統(tǒng)容量，但同時也引入了各種干擾。

日常維護中新建站以及擴容站新加載頻的頻點選取不合理基站將無法正常工作，對此類故障應與網優(yōu)配合，綜合考慮各種因素，選取合理頻點，消除以上干擾。

對移動通信系統(tǒng)中基站的各類故障應認真分析，找到其真正原因，才能以最快的速度排除故障，提高網絡質量。

　五、移動通信基站維修實例

1 愛立信模擬基站系統(tǒng)RBS883障礙處理一例

　　江蘇南通易家橋站的模擬基站系統(tǒng)為RBS883，原經安裝調測后，基站能正常工作。運行一段時間后，交換側測試發(fā)現系統(tǒng)中B小區(qū)第十個載頻沒有發(fā)射功率，經到現場觀察發(fā)現其對應的COMB不能調諧。

江蘇南通易家橋站的模擬基站系統(tǒng)為S883一般均使用自動調諧的形式，即功率合成器采用自動調諧合成器。其調諧過程主要是由功率監(jiān)測單元接受從功率合成器中耦合出的-32dB的射頻信號和從方向耦合器中耦合出的-40dB的射頻信號，通過對這兩個射頻信號進行比較處理后，功率監(jiān)測單元啟動并控制相應的自動調諧合成器上的電動步進馬達轉動，從而實現自動調諧功能。

　　下面我們對RBS883的具體結構作一說明。

　　在RBS883系統(tǒng)中，自動調諧功能主要由以下結構共同協(xié)調完成：功率監(jiān)測單元（PMU-AT）、信道收發(fā)信機（TRM）、自動調諧合成器（COMB）、方向耦合器。其工作原理如下：當某一信道收發(fā)信機的發(fā)信機打開后，其輸出功率信號經射頻線輸入到功率合成器中的環(huán)形隔離器并最后進入合成器腔體中，同時從環(huán)形隔離器中（功率合成器上的Pi口）耦合出-32dB的射頻信號，經功率監(jiān)測單元面板上的參考信號輸入端口（COMB端口，共有八個，分別與位于無線機架A中的八個合成器腔體相連），輸入到功率監(jiān)測單元中；另外，輸入到合成器腔體中的射頻信號最后進入方向耦合器并經天饋線系統(tǒng)發(fā)射，同時也從方向耦合器的前向功率（PFWD）口耦合-40dB的射頻信號，經功率監(jiān)測單元面板上的Pout FWD口輸入到功率監(jiān)測單元中。

　　功率監(jiān)測單元對以上兩種射頻信號進行比較處理，當兩信號相差7-9dB以上時，功率監(jiān)測單元就會通過步進馬達控制線（從功率監(jiān)測單元面板上的M01-M08端口至功率合成器上的步進馬達信號連接頭）向相應的功率合成器送步進馬達控制電源信號，啟動步進馬達轉動，并控制其轉動量使其準確調諧到相應的頻率上。

　　首先更換COMB，問題依舊，證明COMB正常；將功率計接到TRM的TX口，用LCTRL1軟件將TRM的功率打開，發(fā)現功率計有功率顯示，證明信道盤TRM正常；一般說來，如果功率監(jiān)測單元或方向耦合器壞，會導致該小區(qū)所有載頻出現問題，而不應是某一載頻退服，因此我們可斷定功率監(jiān)測單元及方向耦合器沒有問題。

　　于是我們將目光轉移到連線上：與相鄰載頻（第八個或第十二個載頻）同時對換COMB端的Pi輸出頭與馬達連接后發(fā)現，該載頻能正常工作，而相鄰載頻卻不能工作，從而將障礙定位在Pi輸出線和馬達連接線上；更換從功率合成器上Pi口至功率監(jiān)測單元上COMB口間的連線后，載頻正常工作，問題解決。

　　這些問題都因功率合成器上Pi口至功率監(jiān)測單元上COMB口間的連線損壞，功率監(jiān)測單元無法接收從功率合成器中耦合出的-32dB的射頻信號，進而無法控制COMB調諧。

2 愛立信數字基站系統(tǒng)RBS200障礙處理一例

江蘇南通的海北站（RBS200系統(tǒng)）曾發(fā)生過某個載頻不能工作的情況：交換側測試反應為該套載頻接收正常但不能有效發(fā)射；到基站觀察發(fā)現，該套載頻在推服過程中，RRX、TRXC及SPU一切正常，而RTX不能有效鎖定，導致整套載頻無法正常工作。

　我們知道，愛立信數字基站系統(tǒng)RBS200一般均采用自動調諧合成器的形式。自動調成器實質是一個窄帶合路器，其輸入被機械地調諧到指定的GSM頻點。在每一個合路器的輸入端都有一個步進馬達，它受控于它所連接的RTX。兩個輸入被合路成一路輸出，若干個合成器的輸出可以被連接成一條鏈。在調諧期間，發(fā)射機將其合路器的輸入設置到可以給出最大前向功率的位置，而且還檢驗反射回的功率，如果反射功率超過最大允許值，那么發(fā)射機將其自身禁用并發(fā)出一個錯誤代碼。

　　下面我們聯(lián)系RBS200的具體結構作一說明。

　　 RBS200系統(tǒng)的自動調諧功能主要由以下結構共同協(xié)調完成：無線發(fā)射頂（RTX）、自動調諧合成器（COMB）、發(fā)射機帶通濾波器（TXBP）、監(jiān)測耦合器單元（MCU）及發(fā)射機分路器（TXD）。

　　其工作原理如下：語音信息經過編碼、交織、加密等一系列處理過程后，由TRXC通過TX總線傳送到無線發(fā)射機（RTX），無線發(fā)射機對其進行調制和放大，并經自動調諧合成器（COMB）調諧和發(fā)射機帶通濾波器（TXBP）濾波后，最后傳送到監(jiān)測耦合器單元（MCU）并經天饋線系統(tǒng)發(fā)射出去；與此同時，監(jiān)測耦合器單元的一個輸出被連接到發(fā)射機分路器（TXD）單元的輸入端，經發(fā)射機分路器分路后，由其輸出端連接到相應的一個RTX的"PT"口，RTX將該信號與其自身發(fā)射信號進行分析比較后，進而控制自動調諧合成器使其準確調諧到相應的頻點上。

　　我們檢查并更換硬件設備COMB、RTX及TXD，結果在檢查RTX時，發(fā)現該RTX的"PT"端口中的針頭歪掉了，導致該RTX與從TXD過來的射頻線不能有效接觸，RTX收不到從TXD反饋加來的參考信號，無法將該信號與其自身發(fā)射信號進行分析比較，進而無法控制自動調諧合成器使其準確調諧到相應的頻點上，因此該載頻不能正常工作。將該RTX的"PT"端口中的針頭撥正后，該套載頻工作正常。

3 愛立信數字基站系統(tǒng)RBS2000障礙處理兩例

（1）因缺少環(huán)路終端而導致基站退服

啟東土管局基站為RBS2000站，原為5/5/5配置，后因信令壓縮的需要，經網絡規(guī)劃人員現場測試分析后，決定將其改型為4/4/4配置，并經信令壓縮成一條傳輸線。壓縮傳輸后基站能正常工作。后因某種原因基站遷址，由原少年宮遷至啟安賓館，在重新開通時，基站的A小區(qū)能正常工作，而B、C小區(qū)卻不能工作，從交換機側反應為CF數據灌不進去。

　　經到現場用OMT軟件觀察發(fā)現，TEI值、PCM等設置一切無誤，而用Monitor菜單也不能發(fā)現任何告警信息；對B、C小區(qū)重新灌入原IDB后，障礙依舊，斷定IDB數據無誤。在C機架的DXU中灌入A小區(qū)的IDB數據并改變架頂的PCM連接方式，使原C、B機架分別對應A、B小區(qū)，則C機架（對應A小區(qū)）能正常工作，而B機架（對應B小區(qū)）卻不能工作；對B機架進行同樣的操作后，情況與C一致，由此判斷B、C機架設備無障礙。

　　在判斷基站軟、硬件一切正常的情況下，我們將目光轉移到傳輸上。該站現為4/4/4配置，一條傳輸線，從DF架連到A機架的C3口，并從A機架的C7口出來連到B機架的C3口，然后再從B機架的C7口連到C機架的C3口。

　　在檢查連線及IDB中傳輸設置無誤后，對傳輸通道進行環(huán)路測試并用萬用表檢查通路，沒有發(fā)現任何問題。最后在C架的C7口加上一環(huán)路終端，重新推站，基站恢復正常。在基站工作正常的情況下，我們曾做過如下試驗：將整個基站斷電一段時間后再供電、起站。共斷過三次電，其中有兩次在不加環(huán)路終端的情況下基站能正常工作，而另一次卻必須加上一環(huán)路終端基站才能工作。由此可見，因掉電而退服的基站，這種障礙現象并不是必然的，而是具有一定的偶然性，即可能會出現這種障礙。

　　在我們日常操作維護中，對于只有一條傳輸線的RBS2000基站（其它站型的基站尚未出現如此現象），當出現故障時，我們首先應該按照正常的步驟進行操作維護，包括用OMT觀察告警信息、復位、拔插硬件板、檢查軟件設置及硬件故障等。在一切努力均告失敗的情況下，試著在C架架頂的C7端口加上一個環(huán)路終端，可能會幫助我們解決問題。

（2）因硬件原因引起基站告警

南通北碼頭基站為RBS2000站型，經工程局安裝并調測后，基站能正常工作。但經過一段時間的話務統(tǒng)計分析發(fā)現，該基站的A、B小區(qū)有較高的擁塞和掉話。通過BSC觀察發(fā)現，該站的A、B小區(qū)均有分集接收告警，同時A小區(qū)還有駐波比方面的告警。到基站用OMT觀察，發(fā)現有分集接收丟失告警及VSWR/POWER檢測丟失告警。　　由于告警均與天饋線系統(tǒng)有關，我們先用駐波比測試儀分別對A、B小區(qū)的四根天饋線進行了測試，結果發(fā)現測量值均在標準范圍內，證明天饋線本身沒有問題。我們知道，分集接受是解決信號衰落、提高信號接收強度的重要措施之一。小區(qū)通過兩根接收天線接受信號，可以產生3dB左右的增益，同時通過對兩路信號的對比來判斷接受系統(tǒng)是否正常。如果TRU檢測兩路信號的強度差別很大，基站就會產生分集接收丟失告警。分集接收丟失告警可能是TRU、CDU、至TRU的射頻連線或天饋線故障引起的。

　　由于在本例中，我們注意到A、B小區(qū)均有分集接收告警且擁塞和掉話均較高，于是懷疑A、B小區(qū)的天饋線相互錯位。后經高空作業(yè)人員對天饋線逐一檢查，發(fā)現A、B小區(qū)的接受天線相互錯位。因此A、B小區(qū)的兩根接收天線接受方向不一致，方向不對的天線就接收不到該小區(qū)手機發(fā)出的信號或接受信號很弱，從而使小區(qū)產生分集接收丟失告警且伴隨著較高的擁塞和掉話。經更改后，分集接收丟失告警消失，且擁塞和掉話降到了指標范圍內。

　　對于VSWR/POWER檢測丟失告警，我們也從原理上對其進行了分析處理。我們知道，在RBS2000中，每個TRU都通過Pfwd和PRefl兩根射頻線分別與CDU的Pf與Pr相連，從而檢測CDU的前向功率和反向功率。如果反向功率過大，則說明天饋線駐波比太大或CDU有問題，這時TRU會自動關閉發(fā)射機產生ANT VSWR告警。同時TRU還對Pfwd和Prefl這兩根射頻線進行環(huán)路測試，如環(huán)路不通，則產生一個VSWR/POWER告警。在本例中，由于出現了VSWR/POWER告警，于是我們對其環(huán)路進行了檢查。在RBS2000中，Pfwd和Prefl這兩根射頻線的接口處在FU上，其一端分別連到CDU前面板的Pf和Pr口，另一端則通過背板連線連到TRU的后背板，并與TRU通過射頻頭相連，從而形成Pfwd和Prefl的整個環(huán)路。我們對CU、FU上的接頭進行認真檢查，確定一切正常后，對TRU的后備板進行了檢查，結果發(fā)現后備板的射頻頭接口處凹了進去，導致TRU與后備板接觸不好所致。經更改后，VSWR/POWER檢測丟失告警消失。

　六、移動通信基站的防雷

防雷是一項綜合工程，它包括防直擊雷、防感應雷以及接地系統(tǒng)的設計。根據信息產業(yè)部批準的中國通信行業(yè)標準:"移動通信基站防雷與接地設計規(guī)范"以及產品的特點和工程設計的經驗，提出以下解決方案。

1.接地系統(tǒng)

防雷工程設計中無論是防直擊雷還是感應雷，接地系統(tǒng)是最重要的部分

1.1對接地電阻的要求：

從理論上講接地電阻愈小愈好。據我們的經驗，地阻決不能大于４歐姆，應力爭小于１歐姆。

1.2應采用聯(lián)合接地：

接地的"流派" 很多，近年來聯(lián)合接地的觀點占了上風。因為，現代化的城市不可能以足夠的距離作幾個地網來滿足使用要求。采用聯(lián)合接地時只要保證各種接地作到共地網而不共線的原則，機房設備做到用匯流排或均壓環(huán)實現設備的等電位聯(lián)接即可。

2.直擊雷的防護：

移動通信基站天線通常放在鐵塔上，防直擊雷避雷針應架設在鐵塔頂部，其高度按滾球法計算，以保護天線和機房頂部不受直擊雷擊，避雷針應設有專門的引下線直接接入地網（引下線用40mm?4mm的鍍鋅扁鋼）。鐵塔接地分兩種情況：若鐵塔在樓頂上，則鐵塔地應接入樓頂的鋼筋網或用三根以上的鍍鋅扁鋼焊接在避雷帶上。若鐵塔在機房側面，則建議單獨作鐵塔地網，地網距機房地網應大于十米。否則兩地網間應加隔離避雷器。

3.感應雷的防護：

感應雷是指由于閃電過程中產生的電磁場與各種電子設備的信號線、電源線以及天饋線之間的耦合而產生的脈沖電流。也指帶電雷云對地面物體產生的靜電感應電流。若能將電子設備上電源線、信號線或天饋線上感應的雷電流通過相應的防感應雷避雷器引導入地，則達到了防感應雷的目的。

3.1天饋線糸統(tǒng)的防雷與接地

基站至天線的同軸電纜不采用金屬外護層上、中、下部接在鐵塔上的方案。我們建議天線同軸電纜從鐵塔中心引下，這樣可以減少由于避雷針接閃后的雷電流沿鐵塔泄放時對同軸電纜的感應電流。因為鐵塔四支柱同時泄放雷電流入地時鐵塔中心的感應場最弱。若天線塔高度超過30m，天饋線電纜在塔的下部電纜外護層可接地一次（可直接接鐵塔或直接接地皆可）。

電纜進入機房走線架接在六個天饋避雷器（組件）上，型號為CT1000H-DIN和CT2100H-DIN，前者工作頻率范圍為850-960MHZ; 后者為1700-1900MHZ。天饋避雷器組件由紫銅構成，紫銅構件的接地應采用截面積大于25平方毫米的多股銅線接在機房內的匯流排上。本防雷設計用的天饋避雷器采用∏型網絡高通濾波器方案，它不同于國內外慣用的氣體放電管方案。這種避雷器扦入損耗低（小于0.2dB），駐波小（小于1.15），雷電通流量大（最大可作到50KA/在8/20μｓ下），殘壓低（小于18v）。

對室外基站，天饋避雷器和機柜接地都應分別接入接地排

3.2 供電糸統(tǒng)的防雷與接地

移動通信基站外供電源可能是架空線進入，也可能是穿金屬管埋地進入基站。無論是什么情況，都應在出入基站的電源線出口處加裝大通流量的電源避雷器，因為電源線架線長，走線也較復雜，易應感應較強的雷電流。設計了CY380-100GJ(10/350us) 電源避雷器。雷電通流量在10/350us波型下雷電通流量大于50KA，后面應再配置兩級并聯(lián)型避雷器。三級防雷器之間的間距應在10m以上。若基站較小，三級防雷不能保證上述距離，則應當設計為串聯(lián)型電源避雷器它是由二級或三級并聯(lián)式避雷器加隔離電感后的組合。雷電通流量仍為10/350us波型下大于50KA，工作電流可達60A。若基站用電超過60A，則只能作并聯(lián)方案。

對室外基站由于供電線路很長。應設計具有三級防雷功能的大雷電通流量的串聯(lián)型電源避雷器。雷電通流量為60KA，工作電流35A。電源避雷器接地線也接在機柜的接地排上。

基站三相電源供電應采用三相五線制。外線進入基站的第一級電源避雷器接地線可以就近接電源保護地（PE）。第二級電源避雷器接地可接供電設備的保護地。第三級電源避雷器接機房匯流排。

3.3 信號線路的防雷與接地

由基站外進出的信號線都應穿金屬管埋地，避免感應過大的雷電流。信號線的進站處都應加相應接口和相應信號電平的信號避雷器。信號線超過５ｍ長度的，在其線兩端設備的端口，加裝相應的信號避雷器。

摘自　21世紀中國通信網

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