李雪
摘 要:文章介紹了TD-SCDMA網絡中GPS天線系統安裝時的注意事項。在日常的TD站點GPS類維護工作中出現的故障有很多種,如星卡天線故障告警,時鐘參考源異常告警,系統時鐘失鎖告警,星卡維護鏈路異常告警,星卡時鐘輸出異常告警,GPS狀態告警,時鐘源狀態或鎖相環告警等,文章對這些常見故障告警產生的原因進行分析,并提出了故障告警的解決方法。
關鍵詞:TD-SCDMA;GPS;故障處理
The GPS Troubleshooting of TD-SCDMA Base Station
LI XUE(College of Electronic Information Engineering,Wuhan Polytechnic,Wuhan 430074,China)
Abstract:This paper introduces the matters needing attention in installation of the GPS antenna system in TD-SCDMA network. There are many failure occurs in the daily maintenace of the TD-SCDMA GPS, such as card antenna fault alarm, alarm clock reference source, the system clock lost lock alarm, star card maintenance link alarm, star card clock output alarm, GPS alarm clock source state, state or phase locked loop alarm, articles on the causes of these common fault alarm is generated to analyze and propose solutions to the fault alarm.
Key words:TD-SCDMA;GPS;troubleshooting
1 GPS天線系統安裝時的注意事項
在進行GPS安裝時要注意人身安全,規范操作,高空作業注意事項,雷雨天氣禁止操作,嚴禁帶電操作;要注意設備安全,對需要接地的設備進行接地,采取正確的防靜電措施。安裝GPS系統的組件有GPS天線、避雷器和天線支架,常用的安裝工具有螺絲刀、斜口鉗、美工刀、扳手、截線鉗、鐵錘、沖擊鉆、絕緣膠帶、防水膠帶等。GPS天線系統的安裝分為安裝天線支架;剪裁饋線、制作室外饋線接頭(常見饋線規格有兩種:1/2超柔饋線和RG-8U饋線);安裝GPS天線和密封室外饋線接頭這四個步驟。GPS系統的安裝注意事項如下:
⑴GPS避雷器的“Protect”端連接天線側,“Surge”端連接設備側,注意不要弄反。
⑵在避雷針45度下傾角保護范圍內安裝GPS天線,如果在多雷區域,應在避雷針頂點下傾角30度范圍內安裝GPS天線。
⑶饋線接頭密封時,防水膠帶和絕緣膠帶的纏繞順序需要注意,先下后上,再從上往下,再從下往上,3層纏繞。然后用絕緣膠帶依同樣方法纏繞。最后在膠帶兩端用線扣扎緊。
⑷在所有饋線彎曲的地方,彎曲半徑要大于饋線直徑的20倍。
⑸設備側的GPS避雷器應安裝在饋線窗內側附近的走線架上,距饋線窗口的一米范圍之內,避雷器的地線應連接到室外接地排,如果沒有室外接地排則需要安裝室外接地排,嚴禁連接在室外走線架上;室內部分安裝避雷器時,避雷器需要安裝保護地線。
⑹上塔安裝時,在天線側需安裝GPS避雷器,避雷器下不安裝保護地線,在離天線一米處用饋線接地夾接地;饋線沿鐵塔每隔1.5~2m用饋線夾固定。
⑺GPS天線豎直向上的視角應大于90度,安裝位置不能被移動通信天線正面主瓣近距離輻射,應遠離尺寸大于20cm的金屬物體2米,與基站天線垂直距離應大于3米,不能與全向天線安裝在同一水平面上。要確保天線安裝的位置周圍不存在任何遮擋物,視野要開闊,無高大建筑物的阻擋,距離樓頂小型附屬建筑盡量遠;安裝平面的可使用面積盡量大,天線豎直向上視角應大于90度。
⑻GPS天線系統的防雷要求:GPS必須安裝在避雷針下45度保護區,GPS抱桿必須接地,當線纜長度大于60m時,宜在塔的中間部位增加一個接地連接點。
2 常見故障告警處理
2.1 星卡天線故障告警
星卡與天饋之間的電纜斷開或者電纜中的饋電流過小或過大,導致基站系統時鐘不可用,不能提供業務,具體處理方法如下:上站處理前建議攜帶萬用表、GPS蘑菇頭、GPS避雷器和饋線等備件,首先檢查GPS天線和饋線的連接,斷開GPS天線和饋線的連接,檢查接頭是否生銹,小心除去接頭上的銹跡,重新連接好天線并做好防水;近端檢查GPS的饋線是否開路,將饋線一端的屏蔽層與芯線短路,在另一端用萬用表測量饋線屏蔽層與芯線之間的電阻,電阻接近為0,說明饋線導體正常,否則更換饋線;近端檢查避雷器,用萬用表測量避雷器Protect端到地的阻抗,電阻接近為0,說明避雷器已損壞需更換,用萬用表測量避雷器Protect端到Surge端的阻抗,電阻接近兆歐,說明避雷器已損壞需更換;近端檢查跳線是否開路,斷開星卡和跳線之間的連接,將跳線一端的屏蔽層與芯線短路,而跳線的另一端用萬用表測量其屏蔽層與芯線之間的電阻,電阻接近兆歐,說明跳線已開路,需更換跳線;近端檢查是否星卡故障,用萬用表測量GPS接頭屏蔽層與芯線之間的電壓來判斷,電壓正常為4V至6V之間,否則更換主控板。
2.2 時鐘參考源異常告警
基站不能與參考時鐘源同步,如果基站長時間獲取不到參考時鐘,會導致基站系統時鐘不可用,此時基站業務處理會出現各種異常,如小區切換失敗、掉話等,嚴重時基站不能提供業務,具體處理方法如下:首先與網管確認是否同時存在星卡天線故障告警、星卡鎖星不足告警,如有,則先處理該告警,處理完成后觀察“時鐘參考源異常告警”是否恢復,未恢復則執行MML命令RST BRD復位主控板,如果告警未消失,則近端更換主控板,上站處理前攜帶相應備件,如需復位或更換主控板,有可能中斷業務,需在話務量較小時處理。
2.3 系統時鐘失鎖告警
單板內某個時鐘鎖相環失鎖,單板承載的業務中斷,此告警處理的具體處理方法如下:首先與網管確認是否同時存在“時鐘參考源異常告警”,如果有,則先處理該告警,處理完成后觀察是否恢復,如果未恢復,則執行MML命令RST BRD復位故障單板,近端拔出并重新插緊告警的單板,然后近端更換故障單板,上站處理前攜帶相應備件,如需復位或更換主控板、BBP板,有可能中斷業務,請在話務量較小時處理。
2.4 星卡維護鏈路異常告警
星卡串口維護鏈路中斷,基站不能與星卡通信。此故障可能存在的原因及處理方法如下:執行MML命令RST BRD,復位主控板,近端檢查是否星卡故障,用萬用表測量GPS接頭屏蔽層與芯線之間的電壓來判斷,電壓正常為4V至6V之間,否則更換主控板,近端更換主控板前需攜帶相應備件,如需復位或更換主控板,有可能中斷業務,請在話務量較小時處理。
2.5 星卡時鐘輸出異常告警
星卡無1PPS時鐘輸出,導致基站不能與星卡時鐘同步,如果基站長時間獲取不到參考時鐘,會導致基站系統時鐘不可用。出現此類故障的可能原因及處理方法如下:執行MML命令RST BRD遠程復位主控板,近端檢查是否星卡故障,用萬用表測量GPS接頭屏蔽層與芯線之間的電壓來判斷,電壓正常應該在4V至6V之間,否則更換主控板,近端更換主控板前需攜帶相應備件,如需復位或更換主控板,有可能中斷業務,請在話務量較小時處理。
3 GPS天線系統的故障定位
若出現GPS狀態告警時,應首先檢查GPS天線的物理連接是否出現異常,接口是否存在松動或滲水現象;如果都正常則可能為GPS天線故障或MPT單板出現問題,可嘗試進行更換。
若出現時鐘源狀態或鎖相環告警時,應首先用MML命令DSP GPS查詢站點的GPS搜星的個數,每隔1分鐘查詢一次,連續查詢5次,如果搜星個數小于等于4顆則基本可以判定是GPS搜星不足導致的告警,這時可檢查GPS天線的安裝位置是否存在某個方向上的遮擋,天線周圍是否存在同頻段的干擾(GPS頻段為1.6G左右),檢查星卡到底板的連接線是否連接正常。觀察GPS天線周圍,看是否存在大功率的微波發射天線,附近是否存在高壓輸電電纜以及電視發射塔的發射天線等電磁干擾源,因搜星數不足造成的告警比較常見,因為搜星不足可能受天氣等外在原因影響,一般會自動恢復,如果沒有自動恢復且不存在GPS開路或者短路,可以更換GPS蘑菇頭位置嘗試處理。
頻繁出現GPS告警的站點,有可能是饋線頭部分接觸不良,或者進水造成,有可能是外部進水,也有可能是從蘑菇頭處滲入,可以由近端到遠端分段測量電壓是否正常(5V左右正常)或者是用駐波比表測量看出大概斷開的是多少米處,然后重點檢查該處饋線頭連接部分。
GPS告警如果排除了物理上的故障(進水或饋線頭松動等),更換了蘑菇頭的安裝位置后,告警還是存在,則需要從外部排查,找出干擾源,當GPS天線周邊存在干擾源,電磁環境復雜且不可規避時,要按如下要求盡量選擇可能的最佳衛星信號接收位置:
⑴周邊如果有移動通信的微波天線時,需要保證GPS天線的安裝位置在其上方,以避開微波天線的發射信號的主瓣干擾;
⑵在條件受到限制,無法滿足GPS天線高度的情況下,要盡量使GPS天線與微波天線之間的距離大于發射信號的10倍波長。
⑶如果周邊存在圓形的衛星通信天線,GPS天線的安裝位置要避開其微波的發射方向。
⑷如果周邊僅有接收天線,需避開接收信號一個波長以上。例如,安裝兩個GPS天線,他們之間距離要在0.5m以上。
[參考文獻]
[1]中興通訊股份有限公司.TD-SCDMA無線系統原理與實現.北京:人民郵電出版社,2007 .
[2]彭木根,王文博.TD-SCDMA移動通信系統.北京:機械工業出版社,2006.
[3]李立華.TD-SCDMA無線網絡技術.北京:人民郵電出版社,2007.
[4]黃一平.TD-SCDMA基站運行與維護.北京:科學出版社,2010.
[5]左飛.大話TD-SCDMA.北京:人民郵電出版社,2010.
[6]楊豐瑞,文凱,李校林.TD-SCDMA移動通信系統工程與應用.北京:人民郵電出版社,2009.
[7]孫社文.TD-SCDMA系統組建、維護及管理.北京:人民郵電出版社,2010.