電調(diào)天線接口測試研究及結(jié)果分析

趙權(quán) 商凱 楊士龍 王守源

【摘要】? ? 本文以AISG v2.0協(xié)議為基礎(chǔ)，對目前市場上9家主流基站天線供應(yīng)商的電調(diào)天線接口進行測試，初步得出了測試結(jié)果，并對測試結(jié)果進行分析。

【關(guān)鍵詞】? ? 天線接口? ? AISG v2.0

引言

電調(diào)天線通過電子調(diào)整天線輻射方向圖垂直面下傾角度，從而優(yōu)化輻射覆蓋范圍，較小鄰區(qū)干擾。較機械調(diào)節(jié)下傾角天線節(jié)省了人工爬塔的成本和危險性，也解決了機械下傾天線電下傾角度過大時容易產(chǎn)生的方向圖覆蓋范圍縮短，輻射超出覆蓋范圍造成鄰區(qū)干擾的問題。

目前國內(nèi)YD/T 3682-2020《電調(diào)天線接口測試方法》已經(jīng)發(fā)布，但是國內(nèi)運營商還沒有推出對電調(diào)天線接口統(tǒng)一的技術(shù)要求、規(guī)范，各天線供應(yīng)商的解決方案基本是依據(jù)自家產(chǎn)品需求以及客戶要求來開發(fā)或定制。電調(diào)天線接口技術(shù)要求的不統(tǒng)一給運營商的實際應(yīng)用帶來很大的不便，增加了運營商和供應(yīng)商的后期網(wǎng)絡(luò)維護及優(yōu)化成本。

本文基于AISG v2.0協(xié)議及YD/T 3682-2020中相關(guān)測試方法，利用OTM-ALD專用測試軟件及其他輔助測試設(shè)備，對目前市場上主流電調(diào)天線供應(yīng)商的典型產(chǎn)品進行電調(diào)端口測試。通過對測試結(jié)果的分析，反應(yīng)出目前電調(diào)天線接口行業(yè)現(xiàn)狀，為相關(guān)應(yīng)用企業(yè)及運營商提供參考。

一、測試內(nèi)容

選取目前市場上主流的9家電調(diào)天線供應(yīng)商的9款電調(diào)天線產(chǎn)品作為被測樣品，9副電調(diào)天線均為未使用過的全新樣品。利用OTM-ALD專用測試軟件，以及高低溫箱、RS485轉(zhuǎn)RS232串口轉(zhuǎn)換器、測試電腦等對基站天線接口的自檢、復(fù)位、下傾角調(diào)節(jié)、數(shù)據(jù)不可編輯性、自校準(zhǔn)、中斷報警以及Bin文件下載功能進行測試。

1.1 電調(diào)天線自檢功能測試

此項測試是檢查電調(diào)天線的自檢功能，確認設(shè)備是否正常運行。在常溫狀態(tài)下，將天線的RCU接口通過上位器與測試電腦相連接，通過測試軟件控制天線進行自檢過程。

檢測過程如下：

（1）RCU設(shè)備處于正常工作狀態(tài)，測試軟件下發(fā)自檢命令，自檢完成后檢查當(dāng)前角度是否為初始角度;

（2）RCU狀態(tài)異常，測試軟件下發(fā)自檢命令，返回異常原因，自檢結(jié)束。

1.2 層2/層7復(fù)位功能測試

此項測試是檢查RCU設(shè)備能否成功執(zhí)行層2/層7復(fù)位功能。

1.2.1 層2復(fù)位功能測試檢測過程如下：

（1）、RCU設(shè)備正常工作狀態(tài)下，測試軟件下發(fā)層2復(fù)位命令，RCU設(shè)備層2復(fù)位后，從設(shè)備地址清除，需要重新建鏈。

（2）RCU存在異常告警狀態(tài)下，測試軟件下發(fā)層2復(fù)位命令，鏈路重建之后，測試軟件主動下發(fā)告警訂閱，從設(shè)備主動上報當(dāng)前告警。

1.2.2 層7復(fù)位功能測試檢測過程如下：

（1）RCU設(shè)備正常工作狀態(tài)下，測試軟件下發(fā)層7復(fù)位命令，復(fù)位成功后，查詢版本信息、天線數(shù)據(jù)及角度等信息均不發(fā)生變化。

（2）RCU存在異常告警下，測試軟件下發(fā)層7復(fù)位命令，執(zhí)行成功后，所有告警清除，測試軟件自動下發(fā)告警訂閱，如果從設(shè)備處于未校準(zhǔn)狀態(tài)，從設(shè)備應(yīng)主動上報未校準(zhǔn)告警。

1.3 傾角調(diào)節(jié)功能測試

此項測試是檢查從設(shè)備接收傾角調(diào)節(jié)指令后能否正確調(diào)節(jié)。

檢測過程如下：

測試軟件下發(fā)設(shè)置傾角指令，從設(shè)備接收指令后以0.1°步進調(diào)節(jié)下傾角，定位誤差不得大于0.5°，調(diào)節(jié)時間不超過2min。傾角調(diào)節(jié)結(jié)束后從設(shè)備上報調(diào)節(jié)成功提示，查看角度設(shè)置精度和傾角調(diào)節(jié)時間。

傾角調(diào)節(jié)的意義和可能存在的問題：

（1）設(shè)置下傾角度，使信號限制在小區(qū)范圍內(nèi)并降低對其他同頻小區(qū)的干擾。

（2）通常情況下，設(shè)備能夠正常進行調(diào)節(jié)。遇到特殊情況或特殊環(huán)境，如低溫或震動環(huán)境下，移相器拉桿受力太大導(dǎo)致拉桿傾斜摩擦拉不動或螺桿卡住不動。則會出現(xiàn)無法調(diào)整到目標(biāo)角度的情況，導(dǎo)致天線覆蓋范圍有誤，網(wǎng)絡(luò)覆蓋出現(xiàn)盲區(qū)或重疊覆蓋。

1.4 數(shù)據(jù)不可編輯性功能測試

此項測試是檢查天線設(shè)備參數(shù)能否進行設(shè)置和修改

根據(jù)需要從設(shè)備需將天線的型號、序列號、最大最小角度設(shè)計為只讀域。測試軟件下達指令將數(shù)據(jù)寫入只讀域時，從設(shè)備應(yīng)立即返回Read Only，且忽略要寫入的數(shù)據(jù)。

若從設(shè)備沒有設(shè)計只讀域，則可能出現(xiàn)如下傾角度范圍信息被調(diào)整、用來標(biāo)識產(chǎn)品的型號或序列號被篡改等情況。從而導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)覆蓋調(diào)節(jié)出現(xiàn)異常、設(shè)備管理混亂等情況。

1.5 天線校準(zhǔn)功能測試

此項測試是檢查電調(diào)校準(zhǔn)功能是否正常

檢測過程如下：

RCU設(shè)備處于工狀態(tài)，測試軟件下發(fā)校準(zhǔn)命令，當(dāng)接收到校準(zhǔn)命令后，從設(shè)備對應(yīng)的子單元驅(qū)動驅(qū)動器在整個角度范圍內(nèi)移動，測量實際天線總行程，并與配置文件中總行程對比，要求誤差范圍在±0.5°范圍內(nèi)且校準(zhǔn)時間不超過4min。校準(zhǔn)成功后，觀察天線角度不變。若校準(zhǔn)失敗，從設(shè)備正確上報告警。

校準(zhǔn)過程中可能出現(xiàn)的問題：

（1）RCU位置信息丟失、程序有問題、移相器行程沒走完導(dǎo)致校準(zhǔn)失敗。

（2）軟件響應(yīng)時間過長，未在要求時間內(nèi)接收指令等都會造成校準(zhǔn)失敗。

從而導(dǎo)致當(dāng)移相器位置異?；驑?biāo)尺堵轉(zhuǎn)等情況出現(xiàn)時時無法通過校準(zhǔn)實現(xiàn)復(fù)位。

1.6 告警監(jiān)控功能測試

此項測試是檢查當(dāng)主設(shè)備告警訂閱后，從設(shè)備能否主動上報當(dāng)前告警。

檢測過程如下：RCU設(shè)備處于正常工作狀態(tài)下，測試軟件下發(fā)告警訂閱命令。校準(zhǔn)過程中人為堵轉(zhuǎn)，查看告警是否主動上報。

可能存在的問題：無論設(shè)備校準(zhǔn)過程中出現(xiàn)什么情況，從設(shè)備均會返回校準(zhǔn)成功的結(jié)果。潛在的問題無法反饋。主設(shè)備會一直認為天線處在正常的狀態(tài)。

1.7 中斷報警功能測試

此項測試是檢查在角度調(diào)整或校準(zhǔn)過程中出現(xiàn)RCU斷電的情況時，是否產(chǎn)生未校準(zhǔn)告警。

可能存在的問題：當(dāng)出現(xiàn)斷電情況必須返回錯誤指令，否則可能出現(xiàn)角度調(diào)整未到位或校準(zhǔn)失敗而主設(shè)備卻判定天線工作正常，從而造成網(wǎng)絡(luò)覆蓋盲區(qū)或重疊覆蓋等情況。

1.8 Bin數(shù)據(jù)下載功能測試

1.8.1 加載設(shè)備軟件：

RCU設(shè)備正常工作狀態(tài)下，加載RCU設(shè)備軟件。加載成功后查詢天線數(shù)據(jù)及角度等信息不改變，軟件版本號發(fā)生改變。

1.8.2 加載配置數(shù)據(jù)：

RCU設(shè)備正常工作狀態(tài)下，加載測試天線的配置數(shù)據(jù)，加載成功后從設(shè)備主動上報未校準(zhǔn)告警并提示加載成功后的配置數(shù)據(jù)信息。

若此功能失敗則無法實現(xiàn)遠程調(diào)節(jié)控制。

二、測試結(jié)果

考慮電調(diào)天線供應(yīng)商的保密要求，本文中不提及供應(yīng)商名稱，只對電調(diào)天線接口測試結(jié)果進行統(tǒng)計。

對電調(diào)天線接口進行了8項測試，由于部分測試項目需要天線供應(yīng)商配合進行，所以部分被測樣品只測了8個項目中的一部分。8項測試結(jié)果匯總?cè)绫?所示：

從表1可以看出，本次測試的8個項目中有6個測試項目出現(xiàn)了被測樣品不符合要求的情況，其中第4個測試項中的SN碼不可編輯性以及第6個測試項報警（Alarm）中符合要求的樣品數(shù)量不到全部被測樣品數(shù)量的50%。

三、總結(jié)

在進行的8項測試中，除第8項只有一款產(chǎn)品參與測試以及第7個測試項目外，其余6項測試均有產(chǎn)品未按照要求通過測試。其中第4項和第6項測試不合格比例較高。

在低溫-40℃環(huán)境下，部分天線樣品出現(xiàn)傾角無法正常調(diào)節(jié)、校準(zhǔn)無法正常執(zhí)行的問題。9家供應(yīng)商的9款電調(diào)天線產(chǎn)品中，只有2款產(chǎn)品通過了除第8項測試外的其余所有測試項目。

從測試結(jié)果來看，行業(yè)內(nèi)各供應(yīng)商的電調(diào)天線產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊，大部分電調(diào)天線產(chǎn)品無法滿足AISG v2.0協(xié)議及YD/T 3682-2020的技術(shù)要求，在實際使用中很可能出現(xiàn)異常甚至無法使用的情況，從而對移動網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量造成影響，并增加了網(wǎng)絡(luò)的運營和維護成本。電調(diào)天線行業(yè)水平有待提升。

國內(nèi)電調(diào)天線接口測試方法的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)在2020年之前一直處于空白狀態(tài)，國內(nèi)運營商針對電調(diào)天線接口的相關(guān)技術(shù)要求、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)較少，是造成國內(nèi)電調(diào)天線產(chǎn)品接口相關(guān)性能良莠不齊的重要原因。

解決電調(diào)天線接口性能參差不齊，提高行業(yè)整體水平的重要方法之一是推動國內(nèi)電調(diào)天線接口技術(shù)的統(tǒng)一化、標(biāo)準(zhǔn)化，運營商在統(tǒng)一化、標(biāo)準(zhǔn)化的過程中起到主導(dǎo)作用。建議運營商可以參照AISG v2.0協(xié)議及YD/T 3682-2020制定相應(yīng)的技術(shù)規(guī)范、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等，來約束和指導(dǎo)供應(yīng)商的產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)及質(zhì)量監(jiān)控等環(huán)節(jié)，從而提高行業(yè)的技術(shù)水平和產(chǎn)品質(zhì)量，避免或減少因電調(diào)天線接口問題造成的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量下降及成本增加等問題。

我實驗室將積極為行業(yè)服務(wù)，在天線行業(yè)電調(diào)天線接口技術(shù)要求的標(biāo)準(zhǔn)化、統(tǒng)一化過程中貢獻我們的力量。

參? 考? 文? 獻

[1] Antenna Interface Standards Group. AISG v2.0[S].2006.

[2] 陳龍?zhí)?，謝華治.移動通信中電調(diào)天線的群控[J].移動通信，2004，3（12）：20-30.

[3]呂焱，李文生.電調(diào)天線遠程控制單元中AISG協(xié)議的實現(xiàn)[J].儀器儀表用戶，2007，5（10）：7-11.

[4]汪玲.天線控制器中步進電機控制與應(yīng)用的研究[D].大連：大連海事大學(xué)碩士論文，2008.