CDMA直放站的工程调试与优化

1、1引言现阶段,直放站已经成为 CDM A 网络中解决特定区域覆盖的有效手段 。 但是直放站本身没有话务 量, 完全依赖于基站, 直放站的引入势必增加基站的 底噪, 对信号隔离度提出了更高的要求, 同时也大大 增加了自激干扰的风险, 如果处理不当, 会对网络造 成一定影响 。 如何能够使直放站既充分发挥作用, 又 不对全网造成不利影响,这就需要在直放站初始设 计和安装后做好工程调试和优化工作 。2CDMA 直放站的工程调试从应用形式上来看,CDM A 直放站主要有同频 直放站 、 无线移频直放站 、 光纤直放站和干线放大 器 。 不论何种类型的直放站,虽然调试方法不尽相 同, 但调试时都需要遵循

2、四个原则, 即信号引入看纯 净度 、 上行信号调整看底部噪声 、 下行信号调整看功 放线性和天线调整看隔离度 。 直放站的工程调试从 整体上分两部分:一部分是设备的调试, 主要包括信 号源 、 上下行平衡 、 输出功率 、 上行底噪 、 隔离度和天 线位置等方面的调试 。 另外一部分是网络参数的调 试, 主要包括邻小区配置 、 切换和话务均衡等方面的调试 。2.1设备部分调试如果是无线直放站,信号源的调试需要保证质 量, 无线站要求施主信号纯净 、 无多个基站信号被引 入 。 其中施主天线波束要窄,并且安装位置不要太 高, 城市中可以安装在大楼的群楼里, 天线隔离度要 大于直放站增益 15dB

3、 ;施主天线前面 100m 内不要 有其他运营商的基站天线 。如果是光纤直放站站, 一 般要求光纤站覆盖的区域不能和施主基站的覆盖区 域有重叠, 接入端输入信号不能超过 0dBm , 工程调 试中通常设置在 0到 -10dBm 之间;光发射功率不 能超过 3dBm , 一般在 1dBm 左右; 光路总损耗不超 过 -10dB ; 光纤长度一般不要超过 18km 。 而移频直 放站信号源的调试与光线直放站类似,对传输天线 的波束要窄, 传输距离建议不要超过 10km , 传输路 径要为视通 。系统的平衡在直放站调测中非常重要,主要反 映在上下行增益上, 因此上下行增益相差不能太大, 室内通常在

4、510dB的范围内,室外直放站通常在 35dB的范围内 。功率的调试主要表现在要求功放工作在线性状 态, 实际调试中需要考虑到以下两个方面:首先要求王 颖 王瑞春(深圳信息职业技术学院 电子通信技术系 深圳 518029摘 要 直放站是解决盲区覆盖的重要手段, 在 CDM A 网路中得到普遍的应用 。 直放站调试与优化的结果直接关 系到无线网络的性能和用户感知, 本文从工程调测的角度出发, 对上述问题进行了探讨 。 关键词直放站 前反向链路增益CDMA 直放站的工程调试与优化中国新通信 中国新通信经验与交流EXPERIENCE AND EXCHANGE 59CHINA NEW TELECOMM

5、UNICATIONS September 2009图 1相邻小区参数的修改AB RYZ输入信号不能大于设备的额定输出功率与设备增益 的差值, 如果输入信号大于这个值, 需要将输入信号 调小或在前端增加衰减器; 其次是对增益的调整, 就 是对临界点的确定,增益达到一定值后继续增大增益而输出功率不再变化时, 这个点可视为临界点, 在 这个点上将增益下降 23dB,此时功放就会工作在 线性状态 。 上行底噪的调试, 我们以无线直放站为例说明,其他类型的直放站可以以此为参考 。 无线站的调试 首先要测算等效路径损耗,基站机顶到直放站施主 端口之间的下行有效路径损耗等于基站机顶的发射 功率减去直放站施主

6、端口收到的功率 。 用公式表示 为:L =P BTS -P donor 。 其中 L 为等效路径损耗, P BTS 为基 站的发射功率,P donor 为施主口接收信号功率 。 一般而 言, 基站基顶接收到的噪声功率要小于 -120dBm , 通 常上 、 下行链路频率相差不大, 可近似认为上行有效 路径损耗与下行有效路径损耗相等,考虑到直放站 到达基站机顶的上行输出底噪不能大于 -120dBm, 可以测算出直放站施主端口输出的最大上行底噪功 率 P Noise =L -120dBm 。在调试直放站的底噪时,要特别注意两个特殊 情况:一是当一个基站带多个直放站时, 还要考虑多 个直放站对基站总

7、的噪声累积;二是室内分布系统 带多个干放的情况下,还要考虑多个干放的噪声累 积 。隔离度调试的好坏直接影响到直放站系统是否 会产生自激 。 对于无线直放站而言, 隔离度参数尤其 重要,无线直放站的隔离度测量了输入端口信号对 输出端口信号的衰减度,只有当增益 G <隔离度 -15dB 时, 系统才不会自激 。当设备调试通过后, 就可以对天线进行微调了 。 利用手机或路测设备, 对覆盖区进行测试, 根据测试 的结果适当的调整天线的位置和方位,使其达到最 佳效果 。2.2网路参数调整其中相邻小区参数的修改如图 1所示 。A 、 B 基站互为相邻基站, Y 、 Z 基站互为相邻基 站, R 为直

8、放站覆盖区, 在 R 增加开通后, 基站 A 、 B 、 Y 、 Z 的邻小区参数均需要修改 。 同时在直放站开通 后, 引入新的信号或增加新的覆盖边界, 形成新的切换边界或信号重叠区,这样就需要通过路测和系统 参数的分析, 对相关小区的切换关系进行调整 。 在增加直放站后, 由于是从基站引入的信号, 因 此势必会大大增加该基站的话务量,如果调试工作 未做到位, 很容易对基站造成拥塞, 在站点开通后要认真跟踪系统参数,必要时要重新进行话务均衡和 话务分配 。3直放站开通的优化分析在直放站建成并开通运行后,为保证直放站能 在网络中安全 、 有效 、 稳定地运行, 必须对其进行严 格的优化 。我们

9、可以通过对从前反向覆盖 、 前反向误帧率 、 接入失败率 、 掉话率 、 导频情况 、 切换等指标的优化, 来提升无线网络的性能 。 3.1前反向覆盖根据工程实测结果,我们可以选用直放站覆盖 区域内各个地理位置上主导频的 E c /I o 及手机的接收 电平 Rx 作为衡量前向覆盖范围的尺度,在预期覆盖 区域内主导频的强度 E c /I o 一般要大于 -12dB ; Rx 一般要大于 -95dBm ;而手机的发射功率 Tx 可以作为 反向覆盖范围的衡量尺度, 在预期覆盖区域内 Tx 要小于 20dBm 。 并且正常情况下手机 Rx +Tx 的值介于 -73-83dBm 之间 。 3.2前反向

10、误帧率前反向误帧率 FER 是检验在覆盖区域和测试 路线上的前向链路和反向链路的平均误帧率是否达 到要求 。 而前反向误帧率 FER 又和链路传播衰耗直 接相关 。优化时我们要求在前向和反向链路上, 预期 覆盖区域内的测试路线上的平均误帧率 FER 2%。 3.3接入率接入失败率的定义为由移动台发起的呼叫中失 经验与交流EXPERIENCE AND EXCHANGECHINA NEW TELECOMMUNICATIONS60败的呼叫次数与总的呼叫次数的比值 。 这项指标是 测试整个系统的呼叫失败率 。 沿着指定的测试路线 至少发起 100次呼叫, 然后统计失败的次数 。 优化中 一边要求最大接

11、入失败率不能超过 3%。 3.4掉话率掉话率是指发生掉话的呼叫数与成功发起呼叫 总数的比值 。 发生掉话的呼叫是指非移动台的原因 、 系统意外地失去了与移动台的射频连接,这会迫使 移动台重新发起呼叫 。引起掉话的原因很多,如果移动台接收电平较 低时,会导致 E c /I o 较差 。 此时会引起前向误帧率增 大, 进而引起掉话 。 如果链路传输损耗较大, 会造成 反向误帧率较高, 也会引起掉话 。 解决方法是改善该 点的覆盖, 适当调整直放站下行输出, 并检查直放站 天线是否对准基站天线,或者检查该地点是否受到 其他信号源的干扰 。 3.5导频 PN直放站覆盖区不能有两个以上的强导频存在, 否

12、则会出现频繁的软切换问题,对系统资源造成极 大的浪费 。 通常优化的方式是用路测系统在覆盖区 域进行导频扫描, 如果发现导频存在, 则需要通过纯 净直放站的取样信号, 修改搜索窗参数来优化, 严重时需要对 PN 码重新进行规划 。3.6软切换软切换是 CDMA 系统的基本特征 。 软切换直接 反映了系统资源利用的合理与否,切换失败多数是 由于服务小区的导频强度 I c /I o 很低,同时在此小区 范围内混杂了其他的强导频 。 移动台处于软切换过 程中, 发送的信号由基站进行处理, 系统必须有足够 的资源来支持软切换, 在前向链路中, 过多的切换会 降低系统的性能,而在反向链路上过多的切换会占

13、 用更多的资源 。实际优化时通常调整的参数是导频丢弃门限 T dro p 、 定时器衰减门限 T T dro p 、 导频检测门限 T A D D 以及 修改搜索窗口参数, 使软切换达到合理的水平 。4结束语在不增加基站数量的前提,直放站的引入保证 了网络覆盖, 并且可以延伸到基站难以覆盖的区域, 同时也能大大节省网络建设成本 。 但是由于直放站 本身设备的局限性和无线环境的复杂性,势必在网 络中引入干扰, 因此在直放站建成和开通运行后, 调 试和优化工作将是一个十分重要的环节,需要在工 程实际中不断总结 。参 考 文 献1张传福等 . CDM A 移动通信网络规划设计与优化 . 北京:人民邮

14、电出版社,20062啜钢等 . cdma 20001x 无线网络规划优化及无线资源管理 . 北京:人民邮电出版社,2007(收稿日期:2009年 8月 18日 Engineering Debugging and Optimization for CDMA RepeaterWang Ying , Wang Ruichun(Shenzhen Institute of Information Technology, Shenzhen 518029, China AbstractIn CDM A network, Repeater is the most common device to fulfill the coverage of blind area. The result of the repeater'sdebugging and optimization relates to