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現(xiàn)階段在CDMA直放站工程設(shè)計(jì)技術(shù)及應(yīng)用
[ 通信界 / 矩陣通信技術(shù)論壇 / www.6611o.com / 2006/8/9 22:06:40 ]
 

  現(xiàn)階段,直放站已經(jīng)成為CDMA網(wǎng)絡(luò)中解決特定區(qū)域覆蓋的有效手段。 但是引入直放站后,如果處理不當(dāng),會(huì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)造成一定影響。如何能夠使直放站既充分發(fā)揮作用,又不對(duì)全網(wǎng)造成不利影響,這是所有直放站廠家必須面對(duì)的問(wèn)題。

  在CDMA直放站建設(shè)中,使用的幾種主要直放站類型有:無(wú)線同頻直放站、光纖直放站和移頻直放站。這里結(jié)合工程實(shí)際,簡(jiǎn)要介紹一下現(xiàn)階段在CDMA直放站工程設(shè)計(jì)中需要考慮的幾個(gè)重點(diǎn)問(wèn)題。

  直放站設(shè)計(jì)中考慮的問(wèn)題

  在CDMA直放站的工程設(shè)計(jì)中,任何類型的直放站都需要考慮以下問(wèn)題:

  1.上行底噪

  任何直放站接入基站均會(huì)對(duì)原有的CDMA網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生干擾問(wèn)題,即對(duì)施主基站引入一定的噪聲,引起基站的靈敏度降低。

  眾所周知,在CDMA制式下,我們希望接入到基站接收機(jī)入口的噪聲功率應(yīng)小于-113dBm。這就要求在進(jìn)行鏈路預(yù)算和直放站調(diào)測(cè)過(guò)程中,通過(guò)調(diào)整直放站的上行增益來(lái)減小其對(duì)基站的影響。調(diào)測(cè)時(shí)應(yīng)調(diào)整上行增益并計(jì)算此噪聲經(jīng)有效路徑損耗到達(dá)基站接收機(jī)的噪聲功率是否控制在-113dBm以內(nèi),只要控制好上行噪聲,直放站就不會(huì)對(duì)基站形成干擾。

  2.搜索窗參數(shù)的調(diào)整

  加入直放站后,使施主基站的覆蓋區(qū)發(fā)生了變化,基站原先設(shè)置的搜索窗口范圍可能太小,為了使系統(tǒng)正常工作,需要修改相應(yīng)參數(shù)。一般調(diào)整的主要參數(shù)為:Search A、N、R以及反向接入信道的搜索窗口。

  在CDMA系統(tǒng)中使用直放站會(huì)產(chǎn)生定時(shí)時(shí)延和信號(hào)延時(shí)擴(kuò)散,如果時(shí)延較大,將使CDMA系統(tǒng)導(dǎo)頻碼的相位發(fā)生變化,產(chǎn)生掉話等問(wèn)題。按照當(dāng)?shù)貙?shí)際情況調(diào)整施主基站的接入信道搜索窗口寬度,反向業(yè)務(wù)信道搜索窗口寬度,激活導(dǎo)引信道及搜索窗口寬度。同時(shí)應(yīng)在相鄰小區(qū)的鄰區(qū)列表中增加該施主小區(qū),并適當(dāng)調(diào)整相鄰導(dǎo)引信道及搜索窗口寬度。

  3.輸出功率

  安裝直放站的目的是解決已知存在的需覆蓋區(qū)域,直放站只要解決該范圍的覆蓋即可。直放站調(diào)測(cè)時(shí),輸出功率設(shè)置不宜過(guò)大,否則會(huì)帶來(lái)新的導(dǎo)頻污染及其它問(wèn)題。所以,在能夠達(dá)到覆蓋效果的情況下應(yīng)盡可能的減小天線的發(fā)射功率。如果直放站應(yīng)用在室內(nèi)覆蓋系統(tǒng),要求室內(nèi)信號(hào)盡量控制,避免信號(hào)泄露對(duì)室外信號(hào)造成影響。

  下面,我們將分別對(duì)三種主要應(yīng)用的直放站工程設(shè)計(jì)進(jìn)行分析。

  無(wú)線同頻直放站

  無(wú)線同頻直放站以其建站容易、開(kāi)通快捷和成本低廉等優(yōu)點(diǎn)受到運(yùn)營(yíng)商的青睞,不管是在室外覆蓋,還是室內(nèi)分布系統(tǒng),都被廣泛應(yīng)用,在整個(gè)直放站應(yīng)用中占據(jù)很大比重。

  在進(jìn)行無(wú)線同頻直放站的工程設(shè)計(jì)時(shí),需要充分考慮以下幾點(diǎn):

  1.信號(hào)源的選擇

  為了保證良好的通話質(zhì)量,施主基站的合理選用非常重要。直放站拾取施主信號(hào)時(shí),要求施主信號(hào)要單一、穩(wěn)定(施主信號(hào)強(qiáng)度一般要求大于直放站最小入口電平5dB左右)。這是決定無(wú)線同頻直放站能否達(dá)到良好開(kāi)通效果的先決條件。

  在選用施主信號(hào)時(shí),應(yīng)當(dāng)避免在施主天線方向有多個(gè)信號(hào)強(qiáng)度相當(dāng)?shù)膶?dǎo)頻信號(hào),以免造成覆蓋區(qū)域的乒乓效應(yīng)。如果有多個(gè)基站信號(hào)可以作為施主信號(hào),就必需從話務(wù)量、基站上的CE數(shù)等方面綜合考慮。

  在選取施主信號(hào),應(yīng)采用測(cè)試手機(jī)結(jié)合頻譜儀共同測(cè)試信號(hào)強(qiáng)度的方法。目前大多數(shù)廠家在電測(cè)時(shí),只使用測(cè)試手機(jī)進(jìn)行測(cè)試。我們認(rèn)為,手機(jī)因機(jī)型而異,顯示的電平值不如頻譜儀準(zhǔn)確,尤其是在弱信號(hào)時(shí)更為明顯。采用手機(jī)確定施主信號(hào)的PN,然后使用頻譜儀確定施主信號(hào)的強(qiáng)度是比較好的選擇。實(shí)踐證明,只有這樣才可以準(zhǔn)確地測(cè)量擬選用的施主信號(hào)強(qiáng)度,從而把好信源這一關(guān)。

  2.收發(fā)天線的隔離度

  收發(fā)天線隔離度是指直放站輸入端口信號(hào)對(duì)輸出端口信號(hào)的衰減度,是決定無(wú)線同頻直放站能否穩(wěn)定工作的關(guān)鍵。若施主天線和重發(fā)天線的隔離度不夠,會(huì)引起直放站的自激,造成直放站無(wú)法正常工作,如果在設(shè)計(jì)時(shí)考慮不周,任何補(bǔ)救措施都是很有限的。

  直放站隔離度的大小,與施主天線和重發(fā)天線的增益、前后比、旁瓣抑制比、安裝情況及周圍環(huán)境均有關(guān)。在設(shè)計(jì)時(shí),要保證收發(fā)天線的隔離度比系統(tǒng)開(kāi)通后的實(shí)際增益大15dB左右。在實(shí)際工程中,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況采用發(fā)信源和接收機(jī)進(jìn)行模擬仿真測(cè)試是非常必要的。

  光纖直放站

  光纖直放站由于采用光纖來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)的收發(fā)與傳輸,克服了如地形影響以及傳輸不穩(wěn)定的諸多因素,尤其是解決信號(hào)源雜亂的問(wèn)題,可以方便地實(shí)現(xiàn)基站信號(hào)跳躍式的大范圍覆蓋。設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)主要考慮以下三點(diǎn):

  1.信源如何引入

  光纖直放站從基站拾取信號(hào)時(shí),應(yīng)避免在交疊區(qū)和施主基站相鄰小區(qū)使用相同的PN值。如果直放站拾取了與相鄰扇區(qū)相同的PN值,那么在其和基站覆蓋交疊區(qū),掉話率會(huì)很高。

  2.基站搜索窗口的調(diào)整

  由于光纖施工的特殊性,基站到直放站的實(shí)際光纖長(zhǎng)度一般大于直線距離,即使從運(yùn)營(yíng)商得到的光纖長(zhǎng)度,也因光纖的熔接質(zhì)量等原因,真實(shí)的時(shí)延和理論值相差較大,最理想的方法是使用路測(cè)設(shè)備準(zhǔn)確測(cè)量信號(hào)時(shí)延后,再計(jì)算各個(gè)窗口的修正值,從而對(duì)原基站的搜索窗口進(jìn)行調(diào)整。工程上,一般采取理論計(jì)算,加上一定余量確定信號(hào)時(shí)延的方法。

  在工程調(diào)測(cè)中,一般都會(huì)注意到前向搜索窗口的調(diào)整。但是,經(jīng)常遇到的手機(jī)發(fā)射功率過(guò)高、掉話等現(xiàn)象,通常都是因反向搜索窗口的設(shè)置偏小造成的,因?yàn)樵诮庹{(diào)過(guò)程中由于定時(shí)的原因,手機(jī)的發(fā)射功率到達(dá)基站的部分沒(méi)有得到完全解調(diào),被基站誤認(rèn)為是手機(jī)的發(fā)射功率不足,而其它的功率則作為噪聲對(duì)基站形成了干擾。所以,搜索窗口的調(diào)整要進(jìn)行前向和反向兩方面的調(diào)整。

  3.避免孤島站的發(fā)生

  一個(gè)具有過(guò)大時(shí)間錯(cuò)誤或延遲的站被稱為孤島站。手機(jī)在切換的過(guò)程中,使用存在很大時(shí)間錯(cuò)誤的時(shí)間參考,在預(yù)定的時(shí)間窗口中去尋找鄰小區(qū),找到的只是不相關(guān)的噪聲,從而出現(xiàn)掉話。這種現(xiàn)象通常是由于光纖傳輸距離太長(zhǎng)或其它原因使傳輸時(shí)延增大造成的。此種情況下,鄰小區(qū)的有用信號(hào)在手機(jī)的檢測(cè)中有可能被誤認(rèn)為是噪聲信號(hào),此時(shí)在該小區(qū)的邊界上通話時(shí)無(wú)論是切出還是切入,都存在掉話的隱患。因此,在使用光纖直放站的時(shí)候,應(yīng)避免孤島站的發(fā)生,合理考慮光纖距離,建議不超過(guò)20Km。

  移頻直放站

  無(wú)線同頻直放站受信源選取和隔離度的限制,隨著基站密度的增加,在城區(qū)中應(yīng)用的范圍越來(lái)越小;而光纖在許多地方又不能到達(dá),在這種情況下采用移頻直放站就可以很好的解決以上問(wèn)題。利用移頻直放站可將施主基站信號(hào)進(jìn)行遠(yuǎn)距離延伸覆蓋,解決不易鋪設(shè)光纖及導(dǎo)頻信號(hào)污染嚴(yán)重地區(qū)的覆蓋。

  移頻直放站的工程設(shè)計(jì)主要考慮以下兩點(diǎn):

  1.傳輸距離不宜過(guò)大

  由于受傳輸路徑上的地形、地貌及傳輸路徑衰減的影響,要保證無(wú)線傳輸鏈路的視距暢通,傳輸距離不宜過(guò)大(要保證射頻輸入電平大于-60dBm,一般站距應(yīng)在15km左右)。

  2.信源如何耦合

  作為移頻直放站,其耦合方式可以直接在基站射頻端口耦合,也可以采用空中無(wú)線接力的方式耦合。為了避免引入太多的信號(hào),造成新的導(dǎo)頻污染,我們建議采用直接耦合方式。這樣可以保證信源的唯一性,也充分利用了原有機(jī)房及配套設(shè)施。

  典型案例分析

  如圖所示,直放站B為光纖直放站,距離基站A光纖長(zhǎng)度6.2Km,施主信號(hào)取自基站A:PN12。從基站A出發(fā),行駛3.8Km,進(jìn)入直放站覆蓋區(qū)域,出現(xiàn)較強(qiáng)的直放站信號(hào)(用儀表測(cè)試,PN為13),Ec/Io為-3.4dB,而此時(shí)手機(jī)使用的信號(hào)仍為基站信號(hào),不能“切換”到直放站的信號(hào)上(嚴(yán)格講,直放站信號(hào)應(yīng)被理解為時(shí)延較大、強(qiáng)度較高的基站信號(hào)的多徑成分,不應(yīng)被視為切換,為了敘述方便,這里姑且稱作切換),其Ec/Io為-23.62dB,F(xiàn)ER升高至80.53%;當(dāng)FER升至100%時(shí),出現(xiàn)掉話。手機(jī)重新?lián)艽蚝螅軌蚴褂弥狈耪拘盘?hào)通話。

  因?yàn)楣饫w直放站帶來(lái)一定時(shí)延,在直放站站點(diǎn)下用儀表測(cè)試發(fā)現(xiàn),信號(hào)時(shí)延為55chips,直放站的信號(hào)為PN13,即基站信號(hào)PN12經(jīng)過(guò)55chips延遲,變?yōu)镻N13。這樣,在3.8Km處:

  基站信號(hào)的時(shí)延為:3.8×4.1=16 chips

  信號(hào)通過(guò)直放站后的時(shí)延為:55+(6.2-3.8)×4.1=65chips

  所以,SRCHWIN A應(yīng)為:(65-16+1)×2=100 chips

  由此判斷原基站搜索窗口參數(shù)需要調(diào)整,將SRCHWINA由原先的5改為10后,在原掉話處,基站和直放站的信號(hào)正常“切換”,沒(méi)有出現(xiàn)掉話,問(wèn)題解決。

  需考慮的問(wèn)題

  在CDMA網(wǎng)絡(luò)日趨完善的現(xiàn)階段,在網(wǎng)絡(luò)中需要引入直放站時(shí),首先要做好前期勘測(cè)工作,將現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況在工程設(shè)計(jì)中予以充分考慮和權(quán)衡,避免出現(xiàn)設(shè)計(jì)問(wèn)題。

  設(shè)備開(kāi)通后,還要注重網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化,避免直放站覆蓋區(qū)域不好或?qū)驹斐捎绊憽V挥兄狈耪緩S家把好CDMA直放站應(yīng)用中的技術(shù)關(guān),同時(shí)得到運(yùn)營(yíng)商和基站廠家的通力配合,做好整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化工作,提高網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營(yíng)質(zhì)量,才能充分發(fā)揮直放站在現(xiàn)階段CDMA網(wǎng)絡(luò)中的效用。

 

作者:矩陣通信技術(shù)論壇 合作媒體:矩陣通信技術(shù)論壇 編輯:顧北

 

 

 
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