[发明专利]用于定位通信网络中的故障的方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及用于检测通信网络中的故障的装置。本发明特别涉及（但不限于）用于对同轴电缆网络中的无源互调故障进行定位的装置。

背景技术

无源互调失真（PIM）是在诸如蜂窝移动电话网络之类的无线电通信系统中经常遇到的电磁干扰形式。只要存在具有非线性传输特性的装置或组件，就可能出现无源互调失真。示例包括：氧化的金属-金属结，包含铁氧体的组件（如RF循环器），具有锋利的金属边缘的组件，松动的连接器，以及诸如不良电镀、污垢和其它形式的污染之类的无数的其它瑕疵。

在全双工系统中PIM特别普遍，其中所发送和所接收的无线电信号被双工通信到相同的馈线电缆上。在这样的环境下，当经过不良组件时高功率发射信号产生PIM。PIM信号在两个方向上传播：

●朝着在与发射信号相同的方向上的天线的方向（所谓的“前向PIM”或“直通PIM”）；以及

●反向指向基站（“反射PIM”）

在这两种情况中，通常更关注反射PIM。这是因为在许多情况下PIM信号的频率落入基站的接收器的通带内，导致灵敏度损失和比特误码率增加。

诊断和修理小区站点中的PIM故障会是困难和耗时的。这是因为BTS和天线之间的互连可以由多种组件构成，这些组件包括：馈线电缆、双工器、滤波器、组合器、跳线电缆、杆顶放大器和偏置T型接头。而且，无线电收发机和天线本身是PIM的潜在源。

测量PIM的常规方法是所谓的双音测试。这是行业标准测试，该测试需要将不同频率的一对高功率载波（通常每一个为+43dBm）施加至电缆网络的输入，并且需要测量处于小区站点的接收波段中的反射PIM分量。理论上，双音测试在无数个离散的频率处产生PIM分量。然而，在许多（但绝不是全部）小区站点中，所关注的PIM分量只是低于载波频率F₁和F₂的奇数阶分量，通常正是这些分量造成在实际中遇到的大多数PIM问题。用于计算这些分量的频率的简单方程如下：

FIMn=F1-12(n-1)(F2-F1),n=3,5,7...]]>

其中，F_IMn=低于F₁和F₂的第n阶PIM分量的频率

F₁、F₂=高功率载波的频率

必须强调的是，根据网络中使用的特定频谱分配，除了低于载波频率F₁和F₂的奇数阶分量之外的其它PIM分量也能够导致小区站点中的问题。例如，有些蜂窝网络对于高于发射波段而不是低于发射波段的奇数阶PIM分量而言是脆弱的。

类似地，在某些情况下偶数阶PIM分量也会有问题。例如，在同时支持GSM900和PCS1900系统的小区站点中，可能出现GSM900系统所产生的二阶PIM分量处在PCS1900系统的接收波段中的情形。

为了说明清楚，以下讨论将集中在被设计来测量低于载波频率F₁和F₂的奇数阶PIM分量的测试设备。然而，应当理解的是，可以将相同的技术用于在高于或低于高功率载波频率的任何可测量的奇数阶或偶数阶PIM分量。