基于通道级RSSI值的天馈鸳鸯线分析算法

曹家燕+叶蔼笙+陈潇

【摘 要】天馈鸳鸯线是LTE基站建设中常见的工程遗留问题，由于无告警，隐蔽性强，属于隐性故障，不易被发现，并将会导致小区分配失败、掉线、低双流比等现象，极大地影响了用户感知。提出了一种基于通道级RSSI值的天馈鸳鸯线分析算法，通过研究鸳鸯线原理，批量分析天线端口级RSSI值的相关性以及差异性，得出存在鸳鸯线的小区清单，极大地降低了人力排查成本。

【关键词】鸳鸯线 RSSI值 隐性故障

1 引言

LTE系统中，多组馈线相互交叉，没有正确连接带来的鸳鸯线现象将会导致小区分配失败、掉线、低双流比等问题，这将极大地影响用户感知[1]。在基站建设初期，由于施工量大，难免会产生鸳鸯线问题。在网管系统中，鸳鸯线现象无告警，隐蔽性强，属于隐性故障，只能靠对异常指标值观察和现场发现，排查效率较低。

目前对鸳鸯线的排查主要有路测数据分析法、现场测试法和网管核查法[2]。其中路测数据分析主要是通过对每个扇区方向进行路测，判断该小区的覆盖是否存在异常。如果重复覆盖区域较大，则有可能存在鸳鸯线现象，然而路测本身就受地理环境所限，并且该分析手段比较耗时耗力。现场测试主要是使用测试仪表进行监听，若存在单通现象，则说明存在鸳鸯线现象，查明问题后重新核对调整系统即可，该测试算法较简单，然而也需要人工逐一排查[3]。网管核查法是华为厂家特有的，可以直接在维护台上通过输入MML命令进行，然而该命令会导致业务中断数分钟，并且对测试场景以及精度有一定的要求，检测结果准确性不足[4-5]。

RSSI值即接收信号强度指示可以用来判断链路的质量并且非常容易在网管中获得。本文在研究鸳鸯线原理以及呈现结果的基础上，提出一种基于通道级RSSI值的天馈鸳鸯线分析算法，通过分析天线端口级RSSI值的相关性以及差异性，得出鸳鸯线的小区清单，便于将该项工作纳入日常网络优化中。

2 算法思路

2.1 分析思路

图1为鸳鸯线示意图，如图所示，两根馈线没有正确连接，而是交叉相连，这将会导致小区分配失败、掉话等现象。

理论表明，连接在同一根天线的两根馈线，在一段较长的时间里，其RSSI值的变化趋势基本上保持一致。通过对RSSI值进行统计分析，结合相关性函数，可以很方便地得出两组馈线的相关性，进而判断是否存在鸳鸯线现象，两组数X和Y之间的相关系数r的公式为：

当r越接近1时表示两组函数相关程度越大，反应到同组馈线RSSI值上即表明两组馈线是正确连接的；当r越接近0时表示两组函数相关程度越小，反应到同组馈线RSSI值上即表明两组馈线可能不是那么相关，可能存在鸳鸯线现象。

另外，在研究中发现，LTE系统通道级的RSSI值由于起伏波动较小，仅从RSSI值的相关性分析具有一定的片面性。有些存在鸳鸯线现象的小区，RSSI值相关性看不出明显变化，然而两个小区RSSI值的幅度不一致，这里引入另一门限值即差异性门限值，用来分析RSSI值的均值差异，进行辅助判断。

2.2 制定门限值

结合网管数据，通过设定一定的门限值，分析两两天馈端口之间的相关性和差异性，筛选得出端口间相关性差或者端口RSSI均值差异大的问题小区。

在分析算法中，引入5个门限值：

（1）初始判定门限值a：若天馈端口RSSI值小于a，则该端口有可能由于未连接之类的原因需要剔除，低于此门限的馈线不会参与判定准则。

（2）相关性门限值

同扇区双通道相关性最低门限b：若同扇区两通道之间相关性大于b，则该扇区两通道相关性较强，应该连接合理；反之，则有可能存在鸳鸯线现象。

异扇区相关性最低门限c：针对不同扇区，当同扇区两通道相关性小于b，并且异扇区存在两通道相关性大于c，则这两对扇区可能存在鸳鸯线现象。

如图2所示，本小区两通道的RSSI值相关性较差，但是与相邻小区的通道级RSSI值相关性较好，故这两个小区可能存在鸳鸯线情况。

（3）差异性门限值

同扇区均值差最大门限d：若同扇区两通道均值差小于d，则该扇区两通道差异不大，应该连接合理；反之，则有可能存在鸳鸯线的现象。

同扇区均值差最大门限e：针对不同扇区，当同扇区两通道均值差大于d，并且异扇区存在两通道均值差小于e，则这两对扇区可能存在鸳鸯线现象。

如图3所示，虽然从波动趋势看不出有明显的相关性波动，但本小区两通道的RSSI值均值差异较大，与相邻小区的通道级RSSI值差异不大，故这两个小区仍可能存在鸳鸯线情况。

2.3 分析算法

具体分析算法如图4所示，即首先根据初始判定门限值a判断该组数据是否需要剔除；其次根据相关性门限和均值差门限判断是否存在天馈鸳鸯线问题；最后输出问题清单，可以根据RSSI值波动趋势和其他指标信息进行进一步的判断。

3 案例分析

前期分析廣州全网鸳鸯线情况时，发现鱼沙坦鱼东路LTE-BBU01馈线存在鸳鸯线问题，显示0、2扇区有可能存在天馈连接错误的情况。图5为鱼沙坦鱼东路鸳鸯线R值波动图。

核查网管系统，期间并无重大告警出现，但该基站0、2用户下行平均速率和双流比较低。经现场排查处理，两个小区输出到天面馈线交叉相连形成鸳鸯线。经现场调整后：鱼沙坦鱼东路LTE-BBU01小区双流比及用户体验下行平均速率有显著提升。图6为鱼沙坦鱼东路优化前后指标情况。

4 结束语

本文提出的基于通道级RSSI值的天馈鸳鸯线算法可以准确且有针对性地对问题小区清单进行排查，节省了大量的人力成本，提高了整体的处理效率和准确性，便于在全网适用。另一方面极大地降低了技术门槛，将以往需要路测或者现场测试的分析方法调整为只需要针对RSSI值的波形进行判断即可，大大提高了问题处理的效率，省时、省力、有效地提升了隐性障碍处理效率，便于日后将该项优化工作常态化。

参考文献：

[1] 谢绍富，师丽峰，杜援. 关联分析法及其在定位天馈系统隐性故障问题中的应用[J]. 山东通信技术， 2012（3）： 21-24.

[2] 罗晋峰，白艳. 天馈系统优化分析[J]. 中国新通信， 2012（12）： 63-66.

[3] 刘经平，张国，李衡. LTE资源分配类型研究[J]. 邮电设计技术， 2013（12）： 34-37.

[4] 赵训威，林辉，张明. 3GPP长期演进（LTE）系统架构与技术规范[M]. 北京： 人民邮电出版社， 2010.

[5] 谢尚涛，安小龙. 浅谈基站天馈系统优化方法和流程[J]. 科技创新导报， 2014（22）： 45-46.

[6] 张金虎. 卫星地球站天馈线系统的原理及维护[J]. 电视技术， 2013，37（4）： 79-81.

[7] 张晓莲，唐加山. 基于改进RSSI测距的LSSVR三维WSN定位算法[J]. 电视技术， 2014，38（19）： 131-133.