直放站在CDMA网络优化中的作用(江苏联通)ppt课件

1、京 信 通 信20012001年年1010月月3030日日京京 信通讯系统信通讯系统京 信 通 信用于用于CDMA网络优化的直放站种类网络优化的直放站种类3直放站在直放站在CDMA网络优化中的作用网络优化中的作用10 直放站在直放站在CDMA网络中的根本运用方式网络中的根本运用方式19直放站对施主基站的影响直放站对施主基站的影响.34直放站在直放站在CDMA网络运用的本卷须知网络运用的本卷须知.53 京 信 通 信用于用于CDMACDMA网络优化的网络优化的直放站种类直放站种类京 信 通 信室外无线直放站室外无线直放站含太阳能直放站含太阳能直放站 主机用户天线施主天线用户天线A、系统原理：京

2、信 通 信室外无线直放站室外无线直放站含太阳能直放站含太阳能直放站B、系统特点：增益：80100dB输出功率：3040dBm110W空间耦合基站信号，不需铺设公用线路，设备安装简一方便，开通容易。安装点位置能收到一定强度的基站信号。工程选点要思索收发天线隔离问题，收发天线普通采用定向天线。大功率设备上行链路具有分集接纳功能。京 信 通 信室外光纤直放站室外光纤直放站A、系统原理图：CDMACDMABTSBTSRX1TX/RX0耦合器耦合器远端机主单元中继端机RX1TX/RX0接口单元京 信 通 信室外光纤直放站室外光纤直放站B、系统特点：任务增益：3570dB输出功率：4043dBm1020W

3、利用光纤传输，传输间隔远，普通在10Km以上，但需求铺设或占用光纤线路。不存在无线直放站收发隔离问题，选点方便，输出功率大，覆盖范围广。覆盖区天线选择灵敏，可根据覆盖要求选择全向或定向天线。经过光纤可实现一个基站对多个远端机的衔接，可波分复用，运用方式灵敏。大功率设备上行链路具有分集接纳功率，抗衰落才干强。京 信 通 信小型直放站室内直放机小型直放站室内直放机1、系统原理： 主机用户天线施主天线京 信 通 信小型直放站室内直放机小型直放站室内直放机B、系统特点：增益：6070dB输出功率：1520dBm空间耦合基站信号，不需铺设公用线路，设备安装简一方便，开通容易。安装点位置能收到一定强度的基

4、站信号。工程选点要思索收发天线隔离问题，收发天线普通采用定向天线。无分集接纳功能。京 信 通 信直放站在直放站在CDMACDMA网络网络优化中的作用优化中的作用京 信 通 信1、处理室外盲区覆盖、处理室外盲区覆盖利用直放站处理由于地形、地物阻挠而呵斥的小范围肓区或阴影区的覆盖。通常运用无线直放站和光纤直放站。京 信 通 信2、室内覆盖的信源引入、室内覆盖的信源引入在城市，利用直放站作为室内覆盖时信源引入设备。通常运用无线直放站和小型直放站。京 信 通 信3、话务平衡、话务平衡与GSM网络不同，CDMA由于信道共享，系统要求同一基站不同扇区之间的话务量尽量一致，经过直放站的运用，可以使扇区的覆盖

5、发生变化，有效调理扇区话务量，做到话务平衡。通常运用无线直放站和光纤直放站。京 信 通 信4、抑制遨游、抑制遨游由于基站发射功率大，对于不同本地网复杂的边境较难做到准确控制，容易产生越区覆盖。而利用直放站可以较容易做到边境准确覆盖。通常运用无线直放站和光纤直放站。京 信 通 信5、改善覆盖目的、改善覆盖目的在多个小区的覆盖重叠区域，由于处在基站的覆盖边缘，能够会出现一切的导频信号都比较弱，且强度无明显差别时，会引起挪动台频繁切换，容易掉话。经过直放站系统引入特定小区信号，建立一明显主导信号覆盖区域，防止挪动台频繁切换，提高通讯质量。通常运用无线直放站和光纤直放站。京 信 通 信6、抑制拐角效应

6、、抑制拐角效应在城市建筑群中，基站信号在建筑物的拐角会产生覆盖信号的突变，引起挪动台发往相邻基站的信号不平衡，从而干扰基站。经过直放站系统引入特定小区信号，建立相邻基站覆盖信号平滑过渡区域，防止挪动台干扰基站，提高通讯质量。通常运用小型直放站。京 信 通 信7、提高网络建立的经济性、提高网络建立的经济性A、快速扩展覆盖范围：由于直放站安装方便、造价低，利用直放站的中继作用，可以很方便地将基站信号延伸到没有被覆盖的城郊或乡镇地域，在网络建立中实现快速扩展基站覆盖范围。通常运用无线直放站和光纤直放站。京 信 通 信7、提高网络建立的经济性、提高网络建立的经济性B、小区分裂：CDMA网络开通后，随着

7、以后用户数量的添加会面临小区分裂问题。因此假设在建立初期就思索到以后能够会添加基站的地方，预先用直放站覆盖，待话务量添加到一定程度时，再将直放站换成基站，可使网络改动不大，小区分裂效率较高，实现滚动覆盖。通常运用光纤直放站。京 信 通 信直放站在直放站在CDMACDMA网络运网络运用的根本方式用的根本方式京 信 通 信无线直放站的运用方式无线直放站的运用方式1 1、单个小区与多台直放站的组网：、单个小区与多台直放站的组网：当某个小区覆盖边缘有多个低话务量离散区域需当某个小区覆盖边缘有多个低话务量离散区域需求覆盖时，可在各离散区域架设室外无线直放站求覆盖时，可在各离散区域架设室外无线直放站放大该

8、小区信号，以对这些区域进展覆盖。思索放大该小区信号，以对这些区域进展覆盖。思索到直放站引入后对基站的影响，直放站的数量主到直放站引入后对基站的影响，直放站的数量主要取决于基站和直放站覆盖区域的大小。其组网要取决于基站和直放站覆盖区域的大小。其组网方式如以下图：方式如以下图：京 信 通 信无线直放站的运用方式无线直放站的运用方式京 信 通 信无线直放站的运用方式无线直放站的运用方式2 2、单个基站与多台直放站的组网：、单个基站与多台直放站的组网：当某个基站覆盖边缘有多个有一定话务量的离当某个基站覆盖边缘有多个有一定话务量的离散区域需求覆盖时，可在各离散区域架设室外散区域需求覆盖时，可在各离散区域

9、架设室外无线直放站，分别放大各小区信号，以对这些无线直放站，分别放大各小区信号，以对这些区域进展覆盖。由于信源小区的添加，相应的区域进展覆盖。由于信源小区的添加，相应的直放站配置数量也将会添加。其组网方式如以直放站配置数量也将会添加。其组网方式如以下图：下图：京 信 通 信无线直放站的运用方式无线直放站的运用方式京 信 通 信无线直放站的运用方式无线直放站的运用方式3 3、直放站的级连运用：、直放站的级连运用：当一个直放站无法完成对某一区域的覆盖时，可采当一个直放站无法完成对某一区域的覆盖时，可采用级连的方式：即后级直放站接纳并放大前级直放用级连的方式：即后级直放站接纳并放大前级直放站的前向输

10、出信号，前级直放站接纳并放大后级直站的前向输出信号，前级直放站接纳并放大后级直放站的反向输出信号，从而完成信号的延伸覆盖。放站的反向输出信号，从而完成信号的延伸覆盖。由于系统级连会导致整个系统的噪声叠加，使得系由于系统级连会导致整个系统的噪声叠加，使得系统总噪声系数添加，普通建议级连不超越两级。其统总噪声系数添加，普通建议级连不超越两级。其组网方式如以下图：组网方式如以下图：京 信 通 信无线直放站的运用方式无线直放站的运用方式京 信 通 信光纤直放站的运用方式光纤直放站的运用方式经过光传输网络，将一个小区的信号传输到多个远端进展覆盖，可快速扩展覆盖范围。此种组网方式可用于低话务量区域的覆盖，

11、如村庄、道路等。其组网方式如以下图：1 1、单个小区与多个直放站的组网：、单个小区与多个直放站的组网：京 信 通 信光纤直放站的运用方式光纤直放站的运用方式京 信 通 信光纤直放站的运用方式光纤直放站的运用方式经过光传输网络，将一个基站的1到2个小区信号传输到多个远端进展覆盖，可提高基站设备的利用率。此种组网方式可用于有一定话务量区域的覆盖，如乡镇、厂矿、旅游区等。其组网方式如以下图：2 2、单个基站与多个直放站的组网：、单个基站与多个直放站的组网：京 信 通 信光纤直放站的运用方式光纤直放站的运用方式京 信 通 信光纤直放站的运用方式光纤直放站的运用方式A、当基站与远端已有光缆到位时，可采用

12、直接耦合方式，经过耦合器从基站直接耦合信号。此种耦合方式所得信源稳定而干净。其耦合方式如以下图：3 3、信号耦合方式：、信号耦合方式：京 信 通 信光纤直放站的运用方式光纤直放站的运用方式京 信 通 信光纤直放站的运用方式光纤直放站的运用方式B、当基站与远端没有光缆到位，但在另一站址有光缆到远端，且该站址能接纳到良好的基站信号时，可采用空间耦合方式，经过施主天馈耦合基站信号。其耦合方式如以下图：3 3、信号耦合方式：、信号耦合方式：京 信 通 信光纤直放站的运用方式光纤直放站的运用方式京 信 通 信直放站对施主直放站对施主 基站的影响基站的影响京 信 通 信一、一、CDMACDMA直放站对施主

13、基站噪声直放站对施主基站噪声系数的影响系数的影响京 信 通 信直放站对施主基站噪声系数的影响基站与直放站衔接原理BTSNFBTSLBTS-cableLpathRepeaterLBTS-cableGRepGREP-ANTGBTS-ANTBTSNFBTS+NFBTSRepeaterGRep综合传输损耗LBTS-repNFrepANTANTNFrep+NFrep京 信 通 信1个BTS+1个直放站直放站对施主基站噪声系数的影响BTSNFBTS+ NFBTSRepeaterNFrep+ NFrep综合传输损耗LBTS-repNFBTS=10log 1+ 10 10 NriseNFrep=10log 1

14、+10 10 -Nrise其中：其中：Nrise= NFrep - NFBTS + Grep -LBTS-rep 基站噪声增量：基站噪声增量：直放站噪声增量：直放站噪声增量：Nrise 噪声增噪声增量因子量因子京 信 通 信基站、直放站系统等效噪声系数与直放站上行增益曲线图直放站对施主基站噪声系数的影响噪声增量NF (dB)噪声增量因子噪声增量因子Nrise当当NFBTS-rep=NF-rep时，时，Nrise=Grep-LBTS-rep0 02 24 46 68 810101212-10-10-8-8-6-6-4-4-2-20 02 24 46 68 81010基站噪声增量基站噪声增量直放站

15、级联噪声增量直放站级联噪声增量(dB)NFBTS=10Log1+10 NFrep=10Log1+10 10Nrise10Nrise-京 信 通 信1个BTS带N个直放站直放站对施主基站噪声系数的影响基站噪声增量基站噪声增量: NFBTS=10log 1+ n 10 10 Nrise直放站噪声增量直放站噪声增量: NFrep=10log n+10 10 -Nrise噪声增量因子噪声增量因子: Nrise= NFrep - NFBTS + Grep -LBTS-rep京 信 通 信(dB)1个基站带n个直放站时，基站、直放站系统等效噪声系数曲线图直放站上行输出噪声功率对基站的影响(dB)-16-1

16、5-14-13-12-11-10-9-8-7-6-5-4-3-2-10123456789012345678910111213141516171819噪 声 增 量 因 子 Nr i se噪 声 增 量基 站 噪 声增 量 直 放 站 噪 声 增量 n=1 n=2 n=3 n=4 n=5 n=6 n=15 n=1 n=2 n=3 n=15 噪声增量NF 噪声增量因子噪声增量因子 Nrise (当当NFBTS-rep=NF-rep时，时，Nrise=Grep-LBTS-rep)n=1,2,3.15n=1,2,3.15基站噪声增量基站噪声增量NFBTS 直放站噪声增量直放站噪声增量NFrep京 信

17、通 信结 论A、添加直放站后，将添加施主基站和直放站的噪声系数。B、所带直放站越多，噪声系数添加越大；直放站增益越高，噪声系数添加越大。假设降低直放站的上行增益，可降低施主基站的噪声系数，保证基站有较大的覆盖范围，但同时也降低了直放站的覆盖范围；反之亦然。C、通常一个基站的一个扇区所带直放站数量不超越2个，在网络规划时，需合理进展噪声增量的分配。京 信 通 信二、直放站的输出功率计算二、直放站的输出功率计算京 信 通 信 Pm：挪动台功放输出功率 GBTS：小区天线增包括馈线损耗 Gm：挪动台天线增包括馈线损耗 SNRmin：基站接纳最小信号噪声功率比 SNRmin+处置增益=(E/N0)mi

18、n E/N0min=7dB 处置增益GP=21dB SNRmin=-14dB N0WBTS：基站接纳机热噪声基底功率=-108dBm5dB噪声系数 X：小区负荷因子 X= = M 小区用户数MMAX 小区最大用户数反向链路允许最大传输损耗LMAX=Pm(dBm)+GBTS(dB)+Gm(dB)-SNRmin(dB)-(N0W)BTS+10log1-x京 信 通 信反向链路允许最大传输损耗 计算举例挪动台输出功率Pm=23dBm基站天线增益GBTS=14dB挪动台天线增益0dBSNRmin=-14dB基站接纳机噪声系统NF=5dB小区负荷因子 x=80%N0W=-174dBn+NF+10log1

19、.2288*106)=-108dBm10log(1-x)=10log1-0.8=-7dBLmax=Pm(dBm)+GBTS(dB)+Gm(dB)-SNRmin(dBm)-N0W)BTS+10log10(1-x)Lmax=23+14+0-(-14)-(-108)+(-7) =152dB京 信 通 信反向链路最大传输损耗 最大反向链路损耗与小区载荷之间的关系图京 信 通 信前向链路允许最大传输损耗以导频信道计算 PBTS ：基站输出功率 GBTS：基站天线增益，含馈线损耗 Gm： 挪动台天线增益，含馈线损耗 P： 发射功率分配给导频的部分， P =1520% Ec/No.T： 挪动台所需最小导频c

20、hip能量和噪声功率谱之比值， Ec/No.T =-13dB Io.oc/ Io.sc： 挪动台在小区边缘，其它小区干扰对本小区干扰的比值， =2.5dB=1.78 NoWm ： 挪动台接纳机热噪声功率, NoWm =-174dBm+NFm+10log1.2288106Io.oc Io.scLmax=PBTS(dBm ) +GBTS(dB) +Gm(dB)+10logP-(Ec/No.T)(1+Io.oc/ Io.sc) (Ec/No.T) (dB) (NoW) m(dBm) 京 信 通 信上行链路平衡平衡因子平衡因子B： B=L下行下行max- L上行上行max =(SNRm-( )+NFB

21、TS-NFm+PBTS-Pm+10log10平衡条件：平衡条件： B=0pEcNo.T ()(1+Io.ocIo.sc)1-EcNo.T京 信 通 信上下行链路平衡 举例计算在由1个基站带1个直放站的系统里，设对基站的噪声影响控制在2dB以内。直放站端的等效噪声系数NFrep为9dB。其它参数为： 下行： EC/No.t=7-21= -14dB Io.oc / Io.sc=2.5dB NFm=8dB p=10% 上行： Pm=200mW=23dBm SNR=-15dB 载荷=70% NFrep=9dB求在上下行链路平衡条件下，直放站下行需输出多大功率求在上下行链路平衡条件下，直放站下行需输出多

22、大功率Prep O=(SNR)-(Ec/No.t)+NFrep-NFm+Prep-Pm+10Log10ECN o.t(1+)p-Io.ocIo.sc1- B=L下行下行max-L上行上行max0.1-10-1.5(1+100.25)1 -0.7O=-14+15+9-8+Prep-23+10Log 直放站输出功率：直放站输出功率：Prep=35dBm京 信 通 信CDMA直放站室内覆盖技术问题上下行链路平衡 当下行链路太强上行链路太弱时 B小区的挪动台会为A小区较强的导频信号而试图进展越区。 然而越区极能够引起掉话，由于挪动台很有能够不具备足够的功率与A小区坚持可靠的反向链路通讯。 假设越区后建

23、立了反向链路，会因挪动台的反向输出功率较大对原B小区产生极强的干扰。京 信 通 信CDMA直放站室内覆盖技术问题上下行链路平衡当上行链路太强下行链路太弱时下行链路覆盖区域中的挪动台在此区边缘将具有较差的前向链路质量。前向链路前向链路覆盖区域覆盖区域反向链路反向链路覆盖区域覆盖区域小区小区A的链路不平衡的链路不平衡小区小区B的链路是平衡的的链路是平衡的在这个区域内不会产生从在这个区域内不会产生从B向向A的的越区，因此小区越区，因此小区B中的挪动台必中的挪动台必然会对小区然会对小区A产生过多的干扰产生过多的干扰前向链路过弱或反向链路过强的概念前向链路过弱或反向链路过强的概念京 信 通 信结论结论1

24、、直放站的上、下行参数设置必需维持上、下行的链路平衡，通常直放站的覆盖范围是受上行链路允许损耗制约。2、上行链路的允许损耗是由系统所分配的允许噪声增量控制。3、直放站的下行实践输出功率取决于系统上行的噪声增量分配。4、通常直放站的实践输出功率不大于40dBm。京 信 通 信三、直放站引入对搜索窗的影三、直放站引入对搜索窗的影响分析响分析京 信 通 信直放站对 CDMA搜索窗的影响 运用直放站需求思索的四个根本搜索窗 接入信道搜索窗长度 反向链路业务信道多径搜索窗长度 活动导频集搜索窗长度 邻域导频集搜索窗长度京 信 通 信接入信道搜索窗 接入信道必需可以搜索到覆盖区内一切最大途径传播时延的信号

25、，能监测到覆盖区内一切挪动台发出的呼叫。 由于直放站的引入会添加最大途径传播时延，因此须添加接入信道搜索窗长度。 接入信道搜索窗最大长度：512 chip， 相当 62.4km。京 信 通 信最大途径传播时延RTD 接入导频搜索窗的最大长度为 512 chip, 单边长度即为 256 chips , 对应最大时延间隔为 62.4km (4.1chips/km)。 京 信 通 信途径传播时延举例 引进直放站后的途径传播时延由三部分组成：Dtotal=DB-R+DR+ DR-m移动台移动台BTSBTS直放站直放站D DB-RB-RD DR RD DR-mR-m施主路径时延施主路径时延直放站时延直放

26、站时延直放站覆盖区时延直放站覆盖区时延接入信道搜索窗接入信道搜索窗=DB-R+DR+ DR-m2京 信 通 信激活导频集与业务信道多径搜索窗 搜索窗必需足够大，以致于能“看见一切强的途径信号成份。 假设搜索窗不够宽，强的多径信号成份能够会引起掉话。 最大搜索窗长度：226chips (113chips)京 信 通 信激活导频集与业务信道多径搜索窗 直放站的引入通常会添加有效时延分散； 会产生从挪动台到BTS的额外多径； 有效的额外多径可降低E BTS/I0要求，这是 一个优点； 必需添加激活导频集和反向业务信道多径搜 索窗的长度。 京 信 通 信激活导频集与业务信道多径时延差 搜索窗宽度搜索窗

27、宽度 SRCH-A：2(DB-R+DR+ DR-m )- DB-m SRCH-A单边：单边： 113chips 对应的间隔差：对应的间隔差： 27.5km移动台移动台BTSBTS施主路径时延施主路径时延直放站覆盖区时延直放站覆盖区时延基站覆盖区时延基站覆盖区时延D DB-mB-mD DR-mR-mD DR RD DB-RB-R直放站直放站京 信 通 信邻域导频集搜索窗 用于寻觅来自相邻扇区的导频信号； 假设搜索窗口太小，不能搜索到一切相邻扇区的导频信号，能够会引起掉话。 未搜索到的相邻扇区导频信号将会成为干扰而降低挪动台的E BTS/I0 。 未搜索到强的相邻扇区信号，能够会因超途径损耗而呵斥

28、切换失败 。 最大搜索窗长度： 452chips (226chips) 京 信 通 信邻域导频搜索窗 搜索窗长度单边搜索窗长度单边 ：(D1B-R+DR+ DR-m )- D2B-m 思索挪动台搜索速度后，最大单边宽度为：思索挪动台搜索速度后，最大单边宽度为： 160chips挪动台与两基站的最大间隔时延差：挪动台与两基站的最大间隔时延差：160chips ，相当，相当39km 间隔差。间隔差。移动台移动台BTS1BTS1D DR-mR-mBTS2BTS2D D2B-m2B-mD D1B-R1B-RD DR R直放站直放站京 信 通 信结 论A、添加直放站后，将添加挪动台和施主基站之间的传播时延。B、在运用光纤直放站时，由于光路的传播时延较同等间隔的射频传播时延更长，必需对光路间隔进展限制。C、在实践运用时，必需思索能否需修正搜索窗宽度。京 信 通 信直放