故障天线定位与现场排查分析方法(终版).docx

故障天线定位与现场排查分析方法2013.05一、前言 3二、系统分析方法 32.1原理 32.2系统功能操作 42.3软件统计指标说明 8方向角偏差 8区间/小区平均通信距离 9过覆盖指数 9区域站点密集指数 92.4典型的天线故障类型及分析方法 10天线增益故障 10天线波瓣变形（旁瓣信号泄露） 12天线前后比故障 142.5天线覆盖异常分析 16理论分析 16主瓣过覆盖 19旁瓣过覆盖 20后瓣过覆盖 22三、现场排查方法 243.1现场排查方法流程图 243.2现场扫频排查 26基本思路 26相对波瓣图的原理 27测试线路选择 28测试流程 29影响波瓣图的因素 30案例分析 333.3现场路测排查 34弱覆盖分析 34过覆盖分析 35不合理覆盖分析 36案例分析 373.4天线互调/驻波测试 40互调干扰现场测试与定位 40测距互调仪测试互调干扰 42测距互调仪测试驻波比 45一、前言随着无线网络的逐步扩大，无线设备的问题性能问题也逐步浮现，特别是随着近两年城市基站建设的密度加大，天线性能问题也开始引起运营商越来越大的关注特别是由于天线设备逐步老化、集采天线的振子或馈电线路工艺不达标从而造成天线性能严重下降，大大影响网络覆盖深度及客户感知。

《天线覆盖性能分析系统》通过路测数据重建天线辐射赋形，深度关联各项路测指标，实现质差、覆盖区间化、精细化分析，自动定位故障天线以及天线覆盖异常点，以系统方式支撑全网天线性能分析及指导开展天线整治，实现全网覆盖优化二、系统分析方法2.1原理根据天线原理与小区覆盖分析：ü 半功率角波束宽度：在方向图主瓣范围内，相对最大辐射方向功率密度下降至一半时的角域宽度，也叫半功率角波束宽度 （现网天线主要是60°半功率角）正常天线路测数据的区间赋形重建，采样点集中在±60°的主瓣范围内，且最强relev集中在0°（主方向角）附近ü 每个扇区的天线在最大辐射方向偏离±60º时到达覆盖边缘，需要切换到相邻扇区工作在±60º的切换角域，方向图电平应该有一个合理的下降 ü 对于±60°～90°区域，由于切换带的存在，也会吸收一部分话务 ü 偏差主瓣方向±90°～180°，没有话务吸收系统通过把天线水平辐射波形按照不同方向角度区间进行划分，分别是±[0,15],[16,30],[31,60],[61,90],[91,120],[121,150],[151,180]共七个区间，通过不同区间的路测数据Rxqual，Rxlev Average，过覆盖指数，绝对通信距离多维度进行关联分析，定位故障问题以及天线覆盖异常点。

图1、系统原理示意图2.2系统功能操作路径：在 网优工作平台综合数据管理模块->主菜单->2G业务->通用专题->覆盖分析->天线分析，按照下面步骤进行筛选操作，单击后便可分析1. 设置时间、数据来源、业务类型等条件 注*时间日期跨度建议不超过1个月，待分析网格也不要一次选择太多，因为输入源数据量太大，系统分析速度会明显下降图2、系统截图2. 选择预存区域的网格，也可任意绘制区域 图3、系统截图3. 在“2G业务”菜单下，选择“天线分析”功能，进行天线专题分析图4、系统截图4. 天线分析结束后，系统自动呈现“天线区间统计结果”总表，在总表内右击不同小区，再选择其他分析功能（下图），可进行天线辐射波形重建等分析图5、系统截图软件分析功能包括：u 天线覆盖区间化统计分析u 天线覆盖仿真分析u 天线辐射波形重建（图）u 测试路段回放u 天线覆盖异常统计1. 天线覆盖区间化统计分析对天线水平波束上±[0,15],[16,30],[31,60],[61,90],[91,120],[121,150],[151,180]共七个区间进行统计分析，包括采样点比例、话音质差、C/I、TA、过覆盖指数、平均通信距离、站点密集指数等。

通过区间化分析，可以细化分析天线覆盖哪个方向上出现了过覆盖、质差、或者其他网络问题图6、区间化统计分析2. 天线辐射波形重建（图）支持按Rxlev、通信距离、过覆盖指数、下行质差等六类统计指标分别以柱图、折线图建立关联分析图表，通过采样点Rxlev值在水平波束平面上的统计，实现天线辐射波形重建通过赋形重建，可以直观呈现天线辐射情况，是否出现增益下降、旁瓣信号泄露、前后比故障等问题图7、波束赋形重建3. 测试路段回放右键快速定位小区及自动回放小区覆盖采样点图8、测试路段回放4. 天线覆盖异常统计对主瓣弱覆盖、后瓣强度等九项天线问题进行统计图9、异常站点统计2.3软件统计指标说明方向角偏差覆盖方向偏差指服务小区与采样点位置的直线与该小区的方向角的最小夹角：覆盖方向偏差角度θ= 90－arctan（d_lat/d_lon）-DIR_cell其中：DIR_cell是小区天线方向角度，d_lon是样点与基站的经度距离，d_lat是样点与基站的纬度距离理论上对于3个小区的基站，一个小区的覆盖角度水平广度为120度，即相对于中心线的±60度，所以如果覆盖方向偏差高于60度，那么存在背向或旁瓣覆盖的可能。

如果信号来自直放站而非基站直接信号，或者提供的小区方向角错误，可能出现结果不准确的情况，在后期的优化中，可以参照DT结果中的TA信息、以及直放站信息，确定小区的覆盖是否存在问题区间/小区平均通信距离采样点通信距离通过该采样点经纬度信息与主服小区经纬度信息进行计算得出区间平均通信距离即该区间内各采样点通信距离平均小区平均通信距离即该小区内各采样点通信距离平均过覆盖指数区间过覆盖指数是指各天线各角度区间内，以每个采样点与服务小区距离L为半径划分一个区域，在此区域内所有非服务小区站点与服务小区站点根据与该采样点的距离进行排序，距离越近，排序越高服务小区的排序数值则是该采样点的过覆盖指数，区间过覆盖指数则是该区间内全部采样点的过覆盖指数的平均值，小区过覆盖指数则是该小区内全部采样点的过覆盖指数的平均值区间过覆盖指数ā=( ān )/n小区过覆盖指数α=( ān )/m m>=n其中，角度区间内有n个采样点，ān是该角度区间内，全部采样点的过覆盖指数平均小区共有m个采样点，α是该小区内，全部采样点的过覆盖指数平均详细见2.5.1章节的分析区域站点密集指数区域站点密集指数指服务小区为中心，三个最近基站的距离的平均值：区域站点密集指数γ=（L1+L2+L3）/3*100其中，L1、L2、L3分别为三个最近基站与服务小区基站的距离。

站点密集指数可以大致判断分析区域的无线环境状况，对于密集型城区区域，站点密集指数大概1.5~2.0之间；对于普通大城区区域，站点密集指数大概在2~3.5之间；对于普通中小城区区域，站点密集指数大概在3.5~4.5之间；二郊区则在10以上（以上经验值基于对广州和中山的数据分析）小区过覆盖以及天线各角度区间过覆盖情况需要结合区域站点密集指数和过覆盖指数联合分析对于密集站点区域，信号覆盖比较复杂，如果只从过覆盖指数判断，容易造成错判误判，影响算法准确率2.4典型的天线故障类型及分析方法2.4.1天线增益故障在天线水平波束[-60°,60°]的主瓣覆盖方向偏差角范围内的采样点进行赋形重建,对该区间采样点测量值Rxlev以及通信距离进行关联分析，示意图及算法如下：图10、示意图图11、增益故障分析流程案例分析：占用小区：荔湾区委D3, 网格4该小区在-60至-30度时，平均Relev<-90dBm且伴随有质差采样点，平均距离约为780米图12、系统截图图13、系统截图图14、系统截图2.4.2天线波瓣变形（旁瓣信号泄露）在±[60°,150°]覆盖方向偏差角范围内的采样点进行赋形重建,对该区间内采样点比例以及Rxqual进行关联分析，示意图及算法如下：图15、示意图图16、旁瓣信号泄露分析流程案例分析：占用小区：越秀南D3，网格12。

在测试中旁瓣覆盖德政中路、万福路，在70至130度区间均有不同程度的质差采样点图17、系统截图图18、系统截图图19、系统截图2.4.3天线前后比故障在±[0°,30°]和±[150°,180°]覆盖方向偏差角范围内的采样点进行赋形重建，对该区间内采样点比例、过覆盖指数、Rxlev以及Rxqual进行关联分析，算法如下：图20、示意图图21、前后比故障分析流程案例分析：占用小区：一德路DF，网格12在测试中覆盖一德路，在[0,30]与[150,180]区间采样点较密集，且后瓣的覆盖较好，区间中平均话音质量也较差图22、系统截图图23、系统截图2.5天线覆盖异常分析2.5.1理论分析区间过覆盖指数是指各天线各角度区间内，以每个采样点与服务小区距离L为半径划分一个区域，在此区域内所有非服务小区站点与服务小区站点根据与该采样点的距离进行排序，距离越近，排序越高服务小区的排序数值则是该采样点的过覆盖指数，区间过覆盖指数则是该区间内全部采样点的过覆盖指数的平均值，小区过覆盖指数则是该小区内全部采样点的过覆盖指数的平均值区间过覆盖指数ā=( ān )/n小区过覆盖指数α=( ān )/m m>=n其中，角度区间内有n个采样点，ān是该角度区间内，全部采样点的过覆盖指数平均。

小区共有m个采样点，α是该小区内，全部采样点的过覆盖指数平均例如，某主服小区与采样点距离D主，以D主为半径的一个圆形区域内，有两个其他站点小区1和小区2，与采样点距离分别为D1和D2，且D1