CDMA直放站工程应用技术荆州电信培训

CDMA直放站工程应用技术京信通信系统(中国〕技术咨询部目录第一章CDMA直放站工程技术参数第二章CDMA直放站工程验收标准第三章CDMA直放站勘测设计要求第四章CDMA直放站开通调测方法第五章CDMA直放站故障现象分析第一章CDMA直放站工程技术参数一、各种CDMA工程模式的启用方式1、三星X199： Menu8*123580OK2、普天SCP-600：在开机后5秒内输入#020212*激活工 程模式按：F891进入工程模式3、海信：在开机后5秒内输入*464689#1994、摩托V730,V680：*#三次录音键两次OK退出5、大显510X:##81900002END6、京瓷KZ-820:#2248502#0000007、高科SC9988:##27732726END选择debug8、波导C58:##1111END二、CDMA各种技术参数1、频率中国目前窄带CDMA共有10M带宽，上行：825-835MHz 下行：870-880MHz每载波带宽1.23M，共有7个载频。 目前CDMA-IS95用的是第7号载频，信道号是283，中心频率为：833.49/878.49MHz，CDMA1X增加了第二个载频，一般地区为第5号载频，信道号是201，中心频率为：831.03/876.03MHz。

上行中心频率=825MHz+0.03MHz*信道号下行中心频率=870MHz+0.03MHz*信道号其中0.03MHz为模拟制式载频带宽。

CDMA每载频之间间隔41*0.03MHz=1.23MHz即CDMA的单载波带宽。2、PN码及规划 CDMA系统中用PN码来区分各基站小区,类似于GSM中的CID。每个CDMA基站小区不断的发射一个长度为215的导频PN序列，共有215/64=512个PN码可用。由于相近的PN码容易造成PN混乱，因此从512个PN中抽取一局部来用，如果每4个抽一个，那么4就叫做PN增量因子，这样所被利用的PN码就是：4、8、12、16……508。 由于相邻基站小区所用PN码不能重复，所以必须对PN码进行规划。多数厂家这样来规划：尽量使基站三个扇区的PN码相差一样且最大。例如某基站CellA的PN为：4，CellB就为172，CellC就为340。不管PN增量因子是多少，每个基站相邻小区之间的PN码都相差168。也有个别厂家每个基站相邻小区之间的PN码都相差4。这样我们完全可以根据所接收到信号的PN码来确定是否是一个基站的信号或是第几扇区的信号，给工程设计带来很大方便。 3、信号接收强度指示RSSIRSSI类似于GSM中的RX，RX是某一个BCCH上的信号接收场强，而CDMA共用一个频率，因此把RSSI定义为在某一个频率上收到的信号场强，包括有用导频在内的所有信号的场强。RX是某一个PN上的接收功率。RX是基站在开环功率控制时的主要参数，也是我们计算路径损耗的主要参数。例1：在接入时的初始发射功率为：TX=-meanRX-73+NOM_pwr+init_pwr+干扰校正因子。也就是说，如果在刚刚发射信号的时候主导PN的RX是-73dBm时，它的初始发射功率就为73+NOM_pwr+init_pwr+干扰校正因子。然后基站再根据接收到的实际强度进一步调整的发射功率。Ec/Io是每个Chip上的能量与干扰功率谱密度的比值。也可以定义为是导频功率与载频带宽内总的信号功率的比值，也叫做导频强度。是衡量导频是否被激活以及小区之间切换的参数。 例如：的测试窗口显示如下 PN255 D072 255/08A 057/12A 270/16N 393/23N 438/26N 300/31N 那么：PN255的Ec=Io+Ec/Io=-72+(-8)=-80dBm PN057的Ec=Io+Ec/Io=-72+(-12)=-84dBm

4、Ec/Io5、发射功率Tx大家都知道为了使信号到达基站并能够被接收机识别，必须保证一定的发射功率，但是发射功率太大了也不行。CDMA系统中的发射功率是受到严格控制的，这是因为整个系统共用一个频率，必须保证一个小区内所有到达基站接收机的信号电平都一样才不至于对其他用户产生干扰，从而使系统到达最大容量。那么CDMA的发射功率是由什么决定的呢？ 无论G网还是C网归一化信燥比都是7dB，也就是说信号的强度要高出噪声电平7dB才能被解调，由于CDMA系统中具有一个21dB的处理增益，使得CDMA的解调能力比GSM强21dB，既CDMA的有用信号强度可以低于干扰信号21dB-7dB=14dB时也能被解调。例如：某时刻某基站只有一个MS1通话时的基底噪声电平为-110dBm，那么到达基站的信号电平就为-110-14=-124dBm。如果从到达基站接收机的总的路径损耗为100dB，那么的发射功率就为：-124+100=-24dBm。 当有多个同时通话时，基站的噪声电平增加了1dB，那么MS1在相同的路径损耗情况下的发射功率为-23dBm才能保证正常通话。6、发射调整TXadjust发射调整是指发射功率偏离初始发射功率的值。CDMA800M:Tx_adjust=73dB+Tx_power+Rx_powerCDMA1900M:Tx_adjust=76dB+Tx_power+Rx_power

只有很少数的有发射调整的测试项，不过我们可以通过上述公式计算出来。的发射功率只是相对的，它随到达基站的路径损耗的变化而变化,而发射调整那么是绝对的。发射调整是一个被很多人忽略的一个参数，实际在工程中的作用很大。1、可以看出上下链路是否平衡。2、可以测量出当前小区的噪声电平的上下。3、可以比较出多台干放的上行增益是否一致。4、可以判断基站的输出功率是否正常。5、可以推断直放站开通对基站是否造成干扰。7、误帧率FER误帧率分前向误帧率FFER和反向误帧率RFER。基站根据反向误帧率决定是否给用户增加前向业务信道功率。基站根据反向误帧率决定是否让增加发射功率。反向误帧率我们是看不到的，我们在上看到的是前向误帧率，误帧率的显示范围很大，从0.01%-90%。FFER在以下情况下会出现：1、接收信号很弱时。2、导频污染的时候。3、在小区间切换时。4、在切换区域内无法切换时。前三种情况误帧率很小，后一种情况误帧率很大。第二章CDMA直放站勘测设计要求

设计的目的是使工程能够解决网络覆盖问题，同时到达工程验收标准。也就是说：在解决覆盖问题的同时不能给网络带来不良的影响。为了到达该目的我们应该对CDMA工程进行仔细勘测，利用先进的测试仪器力争或取准确的一手测试数据，并通过科学的计算与合理的设计作出更多的优质工程。一、无线直放站信源的选取1、容量和反向噪声要选择话务量比较小，反向噪声比较低的小区作为信源。所选基站并不一定是最近的，要综合考虑以下两点。2、信号接收强度通过放大后要满足覆盖要求。例如：覆盖所需要的信源要有18dBm的输出功率，所选信源的最大增益为75dB，那么设备输入点的信号强度到达-57dBm就能满足要求。3、Ec/Io主导导频的Ec/Io要大于-7dB。邻近导频的Ec/Io要比主导频大7dB以上。4、接收点必须用接八木天线实际测试选定并在方案中标出。5、如达不到要求，必须改用其他类型信源，不能勉强。二、无线直放站隔离度的考虑CDMA无线直放站设计中隔离度的考虑尤为重要，由于系统使用同一个频率，因此由于隔离度缺乏造成的自激会给系统带来极大的危害，特别是上行自激甚至会使基站瘫痪。最好的方法是通过模拟测试的方法来判定接收天线与发射天线之间是否满足隔离度要求。由于CDMA直放站的输出功率随时都在变化，而且信号在传播中也是不稳定的，所以工程中隔离度确实定要留15dB的余量。隔离度的要求跟设备的距离和系统增益有关，因此可以通过加大距离和降低系统增益来满足。三、光纤直放站信源的选择1、要选择话务量比较小，反向噪声比较低的小区作为信源。2、光路距离要小于16km，光损耗要小于10dB。3、光纤直放站的引入一般都要加大信源小区的搜索窗，要考虑运营商 是否愿意调整。4、和信源基站有重叠区的直放站可以考虑取背向扇区，但要增加一些 邻区关系。四、直放站前向链路覆盖范围确实定CDMA与GSM不同，前向链路的通话条件以及什么时候进入到激活导频集都是通过Ec/Io来衡量的，因此在CDMA工程设计中要以Ec/Io来确定下行覆盖范围。由于郊区CDMA基站比较少，相对干扰要比市区小，在RSSI比较小的时候Ec/Io仍然很好，同样可以正常通话。由于CDMA的软切换使得在室内分布系统中要考虑两种不同的覆盖范围：第一种是防止泄露即保证室内信号在室内占主导，室外信号在室外占主导；第二种是为了吸收话务量时室外信号不得在室内进入到激活导频集内。两种情况需要两个不同的Ec/Io值，第一种要求在室内室外Ec/Io 要相等或比室外的略大一点，第二种要求临近导频集的Ec/Io要小于-15。五、反向链路覆盖范围确实定CDMA系统中应该以的发射功率来衡量反向链路的覆盖范围。室内分布中的边缘区域的一般不会到达最大功率发射，应该根据边缘区域邻近小区的发射功率来确定直放站的边缘发射功率。并调整直放站的上行增益使其满足要求。一般情况下上下链路并不要求完全平衡，平衡是有一定浮动范围的，特别是室内分布系统为了在不干扰基站的情况下多覆盖一些区域，我们可以通过上行略低于下行的方法实现。六、直放站对CDMA搜索窗的影响1、使用直放站需要考虑的四个根本搜索窗

■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2、接入信道搜索窗 ■接入信道必须能够搜索到覆盖区内所有最大路径传播时延的信号，能监测到覆盖区内所有移动台发出的呼叫。■由于直放站的引入会增加最大路径传播时延，因此须增加接入信道搜索窗长度。

■接入信道搜索窗最大长度：512chip，相当62.4km。接入信道搜索窗=[DB-R+DR+DR-m]×23、激活导频集与业务信道多径搜索窗■搜索窗必须足够大，以至于能“看见〞所有强的路径信号成份。■如果搜索窗不够宽，强的多径信号成份可能会引起掉话。■最大搜索窗长度：226chips(±113chips)■直放站的引入通常会增加有效时延扩散；■会产生从移动台到BTS的额外多径；■必须增加激活导频集和反向业务信道多径搜索窗的长度。4、激活导频集与业务信道多径时延差搜索窗宽度SRCH-A：2×[(DB-R+DR+DR-m)-DB-m]SRCH-A〔单边〕：113chips对应的距离差：27.5km■用于寻找来自相邻扇区的导频信号；■如果搜索窗口太小，不能搜索到所有相邻扇区的导频信号，可能会引起掉话。■未搜索到强的相邻扇区信号，可能会因超路径损耗而造成切换失败。■最大搜索窗长度：452chips(±226chips)

5、邻域导频搜索窗搜索窗长度〔单边〕：[(D1B-R+DR+DR-m)-D2B-m]考虑移动台搜索速度后，最大单边宽度为：160chips移动台与两基站的最大距离时延差：160chips，相当39km距离差。10km直放站A110kmACB施主基站A1直放站组网时延分析图

基站扇区B信号到达的时延DelayB=10km/〔(0.244km/chips)=41chips直放站A1信号到达的时延DelayA1=光纤传播时延+直放站信号无线传播时延+直放站处理时延这里，光纤拉远距离为25km〔信号在光纤中的传播时延为0.2km/chip〕，直放站的无线传播距离为10km。根据直放站标准中对时延的要求，其处理时延不应大于5us，这里按5us计算，那么DelayA1=5us/(1/1.2288Mhz)+25km/(0.2km/chips)+10km/(0.244km/chips)=6+125+41=172chips两路信号的相对时延接收的来自扇区B的时延，与来自直放站A1的信号之间的相对时延如下：相对时延=172—41=131chips第三章CDMA直放站开通调测方法一、无线同频直放站开通调测方法1、调整接收天线使得接收信号符合系统要求。在满足一个激活导频的情况下使接收信号最强。此要求不太容易满足，最好勘测时根据要求选好天线位置。2、根据实际覆盖要求设定直放站下行输出功率。一般情况下，直放站的下行输出功率是根据基站所能允许的噪声增量来确定的。如果按照验收要求：直放站到达基站的噪声小于120dBm来计算，此时直放站所带来的基站噪声增量仅为0.4dBm，通过上下链路平衡计算此时直放站的最正确下行输出功率为：28dBm。一般单独的无线直放站下行输出功率不会超过该值，因此开通直放站的时候可以根据实际覆盖要求先设定直放站的下行输出功率。输出功率余量计算由于CDMA是一个具有呼吸效应的系统，基站的输出功率是随用户的增加而增加的，因此在直放站开通时要留一定的余量。假设基站的最大输出功率为20瓦，导频信道占总功率15%，寻呼信道占总功率5%，同步信道占总功率2%。求： 1、导频输出功率Ec为多少？ 2、基站空闲时的输出功率为多少？

3、根据直放站的输出功率确定直放站到达基站的上行噪声。 直放站到达基站的噪声要根据直放站的输出功率来决定，不应该是定值。 假设基站和直放站的噪声系数相等，根据链路平衡公式我们可以总结出两者的对应关系： 直放站到达基站的噪声Nr=Po-148dBm Po

为直放站输出功率 假设基站的噪声系数是2dB，基站的最大输出功率为20瓦，请计算基站在空闲时实际输出功率和基站基底噪声的关系。其答案会使你了解上面公式的根据。 此公式只是一个经验公式，实际工程中可以灵活运用。当直放站输出功率很大或数量很多时，为了不对基站产生很大干扰我们可以取149~151。

4、根据路径损耗确定直放站上行噪声输出虽然前向链路和反向链路是不相关的，但是我们仍然可以通过前向链路来大致估算反向链路的路径损耗。Lf=Lr=Ppilot-Io-Ec/Io

其中 Lf为前向链路损耗

Lr为反向链路损耗

Ppilot为信源PN的导频功率

Io为接收端频谱仪测到的总功率

Ec/Io为接收信号在接收点的Ec/Io调整反向链路增益使得直放站反向输出噪声Nout=Lf+Prep-148

其中 Prep为直放站的输出功率以图示的参量为例加以说明。图中假设基站噪声系数为NFbts，直放站的噪声系数为NFrep，基站的接收灵敏度为Pb-sen，直放站反向链路净增益为Grev〔在图中为Lr＋Gr，其中Lr为直放站至施主基站之间的反向传输链路损耗，Gr为直放站主机反向增益〕，直放站前向链路净增益为Gfor〔在图中为Lt＋Gt，其中Lt为直放站至施主基站之间的前向传输链路损耗，Gt为直放站主机前向增益〕。4.1直放站对噪声的引入及分析在CDMA数字移动通信网络中，引入直放站后，直放站会造成施主基站噪声电平提高，降低施主基站接收机灵敏度。假设基站带有直放站，那么BTS接收前端的等效底噪为：Fbts'=Fbts+Frep其中：Fbts=10Lg[KTB]+NFbtsFrep=10Lg[KTB]+NFrep+Grev,为直放站作用于BTS接收前端的噪声，Grev=Gr+Lr。直放站引入的噪声大小与直放站反向链路增益、直放站接收机噪声系数等有关。在直放站选定后，上式中只有直放站的反向增益Gr是个可变量，而其他参数为常量，由此可见，直放站增益的大小直接影响到注入施主基站噪声电平的大小。另外，为了衡量施主基站接收机噪声电平的变化，引入变量NIM(NoiseInjectionMargin):

式中：PBTS_Noise：施主基站接收机自身噪声电平；PREP_INJ：直放站在施主基站接收机端产生的噪声电平；从上式可以得出施主基站接收机输入端噪声的增加量ROT〔RiseOverThermal〕，ROT可以表示为：以下图给出了ROT与NIM之间的关系曲线：从上图可以看出，NIM的值越大，直放站在施主基站接收机端引起的噪声的增加量越小；反之，那么越大。根据上式，可以看出NIM的大小直接取决于直放站增益Gr的取定。如果Gr选取越大，虽然直放站覆盖范围会越大，但NIM会越小，导致ROT会越大，施主基站接收机接收灵敏度会大大降低，从而导致施主基站容量急剧下降；如果Gr选取越小，虽然对施主基站接收机接收灵敏度和容量影响不大，但直放站的覆盖范围会变小。在实际工程中，NIM的大小需要根据具体应用环境选定。工程上建议：NIM=0通常情况下；NIM>0覆盖面积不大的情况下，如利用直放站进行室内覆盖；NIM<0用户容量很小，仅为了覆盖的情况下，如偏僻的乡镇；在应用中，可能会考虑优先保证施主基站。4.2直放站反向增益配置分析前面的分析已经说明，直放站系统前、反向增益的大小，直接影响到对施主基站噪声电平的提升以及直放站覆盖范围的大小，从某种程度上而言，这两者之间又存在着矛盾。因此，合理选择直放站前、后向系统增益非常重要。①直放站系统反向增益〔Gr〕的设置根据上节的分析有：NIM=Fbts-Frep＝NFbts－NFrep－Gr－Lr因此可以得到直放站反向增益为：Gr＝NFbts－NFrep－Lr－NIM由此可以看出，Gr确实定需要经过以下几个步骤：a).选择NIM的大小NIM大小的选择需要根据直放站覆盖区域的特点综合考虑加以确定，前面的局部已有说明。工程上对大局部情况，建议NIM选为0dB。b).确定施主基站接收机的噪声系数NFbts一般各厂家都会提供基站的噪声系数参量。c).Gr的设置根据Gr的计算公式，只要测试出传输链路损耗Lr，即可确定Gr的取值。反向增益的设置最好在现场经过测试验证其合理性。直放站前向增益配置分析根据直放站接收机接收到的施主扇区的信号电平以及直放站最大允许的输出信号功率，即可确定直放站系统最大允许的前向增益GForword-max，见下式。Gt-max=PForword-max-RXForword式中：Gt-max：直放站允许的最大前向增益(dB);PForword-max：直放站最大输出功率(dBm)，由直放站生产厂商的设备标准提供；RXForword：直放站接收机输入端口接收的施主扇区信号功率(dBm)；与直放站的反向增益Gr的设置一样，直放站系统最大允许的前向增益Gt-max确实定也需要经过现场测试确定。根据现场测试，计算出直放站接收机输入端口接收的施主扇区信号功率RXForword后，由上式即可确定直放站的前向最大增益Gt-max。在实际工程当中，前向增益Gt的设定介于Gt-max和Gr＋平衡因子〔1~2dB〕之间。5、根据测试开通效果适当调整直放站参数 由于1、计算是理论值 2、勘测设计的误差 3、勘测和工程开通有一定的时间间隔 4、周围电磁场的不确定性 因此必须对根据测试开通效果适当调整直放站参数，即根据验收的标准，调整天线接收位置、角度，覆盖天线位置、直放站前反向增益。由于无线同频直放站的时延和覆盖距离很近一般不必调整基站的相关参数。二、光纤直放站的开通调测方法1、光纤直放站的开通步骤1〕将覆盖端开机，前反向各加5dB衰减。2〕到中继端测量中继端的信号输入是否符合要求。3〕计算基站的输出功率，大致估算基站的负荷。4〕中继端开机，测量反向噪声输出，并按直放站预计输出功 率确定直放站反向噪声输出，尽量使两个主通路和分集通 路的噪声相等。并记下到达基站的噪声电平。5〕再到覆盖端测量实际输出功率是否和笔记本读数相符，不符 那么重新调整。6〕根据测试开通效果对直放站参数综合考虑调整。2、光纤直放站调测的本卷须知1〕不能根据前向链路的增益来确定反向链路的增益。2〕根据直放站的输入功率小于-5dBm的要求，最好选用50dB的 基站大功率耦合器，对于光路损耗较大的工程可以考虑使 用45dB的大功率耦合器。3〕直放站的输出功率要留一定余量。4〕光纤直放站的参数最好每端都设定衰减，因为在两端不能够 互调的时候，可以在一端调整输出功率。5〕光纤直放站的上行噪声主要来自覆盖端，中继端的噪声很小， 计算时可以不考虑。6〕由于光纤直放站的时延和覆盖距离比同频直放站大很多，因 此要调整搜索窗和切换关系。三、移频直放站的开通调测方法1、移频直放站的开通步骤〔单人开站〕1〕到中继端测量中继端的信号输入是否符合要求。2〕计算基站的输出功率，大致估算基站的负荷。3〕根据路径损耗设定前向输出功率，满足覆盖端接收即可。4〕根据覆盖端的个数和各自的覆盖范围预算到达基站的总噪声。5〕计算每个有源设备到达基站的噪声分别是多少，根据计算值设定中继端的反向增益，使其到达基站的噪声与计算值相符。6〕到覆盖端根据基站负荷和覆盖范围设定设定输出功率。7〕根据路径损耗设定反向增益，使其到达基站的噪声与计算值相符。8〕根据测试开通效果对直放站参数综合考虑调整。2、移频直放站调测的本卷须知1〕在设备输出功率一定的情况下，链接天线的角度是决定移频 直放站传输距离的决定因素。2〕开通之前一定要通过扫频来检查周围是否有很强的链接频率， 防止产生干扰。3〕移频直放站的噪声来自中继端和覆盖端，不要在覆盖端未开 机的情况下误把中继端的噪声当作总噪声。4〕覆盖端的反向增益最好要大于覆盖端与中继端的链路损耗， 使得中继端的噪声要低于覆盖端的噪声。5〕由于移频直放站的时延和覆盖距离比同频直放站稍大，因此 对于搜索窗较小的小区要调整搜索窗和切换关系。四、室内分布系统的开通方法如果干放接收的是直放站信号那么类似于直放站级联，因此干放之间不益串联。目前我们生产的CDMA干放主要有：4080A和4080B，它们的增益相等都是35dB，但输入信号强度指标不同，4080A输入要大于-6dBm，4080B输入要大于-2dBm。如果干放的上下行增益设定相同，那么保证了链路平衡，也就是干放和直放站具有相同的覆盖效果。1、干放的调测方法2、室内分布系统反向噪声的综合分配对于小型的室内分布系统我们可以根据直放站以及干放的实际输出功率来确定到达基站的噪声，所不同的是干放的噪声要加上前一级直放站的噪声系数。对于大型的室内分布系统我们应该根据基站所能承受的噪声增量来确定每个有源设备的输出功率。3、室内分布系统调测步骤1〕设定直放站输出功率。2〕根据直放站到达基站的噪声电平设定直放站上行增益。3〕测量干放输入功率是否满足要求，如果不满足调整耦合器。4〕根据设计的干放输出功率设定下行增益。5〕小型的室内分布系统一般设定G上=G下。6〕大型的室内分布系统可以通过牺牲一定的链路平衡，来到达降 低干放到达基站的噪声的目的。第四章CDMA直放站工程验收标准

一、技术验收标准1、信号接收场强RSSI室外覆盖：由于有信号盲区存在，所以不存在最低场强的限制。覆盖范围在保证直放站允许最大输出和基站允许噪声增量的根底上要最大。室内分布：最低导频功率Ec要大于-85dBm；边缘场强要根据实测边缘宏蜂窝信号而定。2、发射功率Tx小于+12dBm。3、能噪比Ec/Io覆盖范围内激活导频要大于-7dB，越大越好。临近导频要小于-15，越小越好。即尽量保证一个激活导频集。4、发射调整范围在-5~+5之间〔即:-78<Tx+Io+Ec/Io<-68〕。5、误帧率FFER小于2%。6、上行噪声系统到达基站的总噪声小于-120dBm如果基站的噪声系数是3dB，那么相当于对基站的噪声增量是0.4dB。多干放的大型室内分布系统到达基站的总噪声可调到-114dBm。室外直放站由于可能存在很低的边缘场强，所以到达基站的噪声可调 至-110dBm。7、切换覆盖区与周围各小区之间有良好的无间断切换。8、泄漏室内分布信号不得在室外占主导，室外信号不得在室内站主导。允许局部区域存在软切换。解决话务容量时高层防止不了泄漏。1、主机安装主机安装要求无强电磁干扰、易于布线站址应枯燥、通风良好、温湿度不超过要求主机安装位置合理美观便于维护馈线、电源线、地线均在线槽内美观走线2、天线、附件安装天线支架结实牢固、安装位置符合设计要求天线方向符合设计并保持其本身和整体的美观附件的安装要以美观和设计方案为基准接地排和防雨防晒棚要严格按标准进行安装二、工程标准验收标准3、各种线缆的布放馈线布放要美观符合布线的相关标准电源线走线要加套PVC管平直美观根据机房内的设施布局相应布线4、器件的连接射频接头连接要可靠顺畅不可野蛮