CDMA直放站介紹(培訓(xùn)教材)

1、京信通信系統(tǒng)CDMA直放站原理及工程技術(shù)應(yīng)用培訓(xùn)教材1目 錄CDMA直放站的原理及分類.3CDMA直放站的使用原則及信源選取.4CDMA直放站對施主基站的影響.5CDMA直放站工程參數(shù)的確定. 25 CDMA直放站室內(nèi)覆蓋的技術(shù)問題.412CDMA直放站原理及分類 CDMA直放站是用來擴大CDMA系統(tǒng)基站的覆蓋范圍,主要用于覆蓋盲區(qū),調(diào)配小區(qū)業(yè)務(wù),強化主導(dǎo)頻 根據(jù)環(huán)境和條件的不同,CDMA直放站主要有以下幾個類弄: 無線直放站光纖直放站移頻直放站干線放大器3CDMA直放站的使用原則及信源選取一、直放站的使用原則： a、根據(jù)覆蓋要求選擇不同輸出功率的CDMA直放站和天線b、根據(jù)不同場合選擇直放站

2、類型二、CDMA信源選取的原則： a、 信號源純凈，接收場強要強穩(wěn)定 主導(dǎo)頻 Ec/Io -7dB ，場強-40-65dBm 第二導(dǎo)頻 Ec/Io一定小于主導(dǎo)頻 68dB b、 施主天線位置要低 c、 施主天線方向性要好4CDMA直放站對施主基站的影響5CDMA直放站對施主基站影響的分析基站與直放站連接原理61個BTS+1個直放站直放站對施主基站的影響NFBTS=10log 1+ 10 10 NriseNFrep=10log 1+10 10 -Nrise其中：Nrise= NFrep - NFBTS + Grep -LBTS-rep 基站噪聲增量：直放站噪聲增量：Nrise 噪聲增量因子7基站

3、、直放站系統(tǒng)等效噪聲系數(shù)與直放站上行增益曲線圖直放站對施主基站噪聲的影響噪聲增量NF (dB)噪聲增量因子Nrise當NFBTS-rep=NF-rep時，Nrise=Grep-LBTS-rep(dB)NFBTS=10Log1+10 NFrep=10Log1+10 10Nrise10Nrise-81個BTS帶N個直放站直放站對施主基站的影響基站噪聲增量: NFBTS=10log 1+ n 10 10 Nrise直放站噪聲增量: NFrep=10log n+10 10 -Nrise噪聲增量因子: Nrise= NFrep - NFBTS + Grep -LBTS-rep 9(dB)1個基站帶n個直

4、放站時，基站、直放站系統(tǒng)等效噪聲系數(shù)曲線圖直放站上行輸出噪聲功率對基站的影響(dB)噪聲增量NF 噪聲增量因子 Nrise (當NFBTS-rep=NF-rep時，Nrise=Grep-LBTS-rep)n=1,2,3.15n=1,2,3.15基站噪聲增量NFBTS 直放站噪聲增量NFrep10CDMA直放站對施主基站影響的分析一個施主基站帶多個直放站的上行增益的確定一、星形結(jié)構(gòu)： 上行增益的調(diào)節(jié)應(yīng)使得每個直放站到達基站的上行噪聲電平相同，即：BTSG1G2GnL1L2Ln.L1- G1 = L2- G2 = . = Ln- Gn = LBTS-Rep- GRep 11CDMA直放站對施主基站

5、影響的分析一個施主基站帶多個直放站的上行增益的確定二、串聯(lián)結(jié)構(gòu)： 從第2個直放站到達第n個直放站，其上行增益應(yīng)等于與前一個直放站之間的路徑損耗數(shù)值，即：L1- G1 =0， L2- G2 =0 ，L3- G3 =0 . Ln- Gn =0BTSL1 L2 Ln. . . . . . . . .G1G2GnLBTS-Rep = L1+ L2+ . +LnnGRep = G1+G2+ . +Gnn 串聯(lián)直放站到達基站的上行噪聲電平由第一個直放站的上行增益來控制。12直放站對施主基站的影響分析方法附件一131、1個BTS1個直放站直放站對施主基站噪聲的影響(NF)rep直放站噪聲系數(shù)輸入端噪聲基底電

6、平：10logK T B+(NF)rep= -113dBm+(NF)repBTSLBTS-Rep綜合傳輸損耗直放站上行增益Grep輸出噪聲基底： (NF)rep =-113dBm+(NF)rep+Grep(NP)rep(NF)BTS(NP)total=-113dBm+(NF)BTS+10Log 1+10(NF) rep -(NF) BTS +Grep-LBTS-rep10=- 113dBm+(NF)BTS+(NF)BTS噪聲增量(NF)BTS= 10Log 1+10 (NF)rep -(NF)BTS +Grep -LBTS-rep10BTS自身噪聲基底：NPBTS=-113dBm+(NF)BT

7、S(NP)BTS總噪聲基底電平NP：(NP)total=10Log10NPBTS10NPrepep10+10NPNFBTS直放站貢獻的噪聲基底電平：(NP)rep=-113dBm+(NF)rep+Grep-Ld附件一14直放站對施主基站噪聲的影響 由直放站引起的基站噪聲增量為:噪聲增量(NF)BTS= 10Log 1+10 = 10Log 1 + 10 (NF)rep -(NF)BTS +Grep -LBTS-rep10 Nrise10噪聲增量因子 Nrise= NFrep- NFBTS + Grep- LBTS-rep 附件一15直放站對基站噪聲的影響Grep-Ld10直放站對基站噪聲基底的

8、影響數(shù)據(jù)表設(shè)(NF)BTS=(NF)rep附件一16直放站對基站噪聲的影響直放站對基站噪聲基底的影響曲線圖基站噪聲 增量NFBTS (dB)噪聲增量因子： Nrise(dB)當 NFrep=NFBTS 時，Nrise=Grep- LBTS-rep附件一171個直放站與基站級聯(lián)時直放站的系統(tǒng)等效噪聲系數(shù)直放站系統(tǒng)等效噪聲BTSLBTS-rep傳輸損耗(NF)BTS(NF)rep-total系統(tǒng)等效噪聲系數(shù)G2=10 G1=Grep線性值 NF3=10(NF)BTS10Grep第一級第二級第三級(NF)repdB值 NF3=(NF)BTSNF2=LBTS-repG2=-LBTS-repNF2=10

9、LBTS-rep10LBTS-rep10-NF1=(NF)repNF1=10G1=10(NF)rep10Grep10(NF) rep-total=NF1+NF2-1G1級聯(lián)等效噪聲系數(shù)： NFrep-total =(NF)rep+10Log 1+10 10(NFrep- NFBTS)+(Grep-LBTS-rep)- 直放站噪聲增量： =(NF)rep+ (NF)rep(NF)rep=10Log1+10 10Nrise-NF3-1G1G2附件一18基站、直放站系統(tǒng)等效噪聲系數(shù)直放站系統(tǒng)等效噪聲基站等效總噪聲系數(shù) NFBTS=NFBTS+10Log1+10 直放站等效總噪聲系數(shù) NFrep=NF

10、rep+10Log1+10 Ld(NF) rep-total= NF rep +NF repGrep(NF)repNFBTS-total =NFBTS +NFBTS(NF)rep(NF)BTSBTS10Nrise10Nrise-噪聲增量因子 Nrise=NFrep- NFBTS + Grep- LBTS-rep附件一19基站、直放站系統(tǒng)等效噪聲系數(shù)與直放站上行增益Grep的數(shù)值表直放站對基站噪聲的影響設(shè)(NF)BTS=(NF) rep附件一201個基站帶多個（n）直放站的上行噪聲分析基站接收機輸入端傳輸直放站Ld1Ld2LdnG=1(NF)BTS(NF)BTS-totalGrep1Grep2G

11、repn(NF)rep1(NF)rep2(NF)repn(NF)rep-total設(shè)：1、所有直放站與基站有相同的NF：(NF)BTS=(NF)rep1=(NF)rep2=(NF)repn 2、 所有直放站到達基站的噪聲電平均相同 即有：Gr1-Ld1=Gr2-Ld2=Grn-Ldn=Grep-LBTS-repGrep=nGr1+Gr2+GrnLBTS-rep=nLd1+Ld2Ldn直放站對施主基站噪聲的影響B(tài)TS附件一211個基站帶多個（n）直放站的上行噪聲分析基站接收機輸入端傳輸直放站Ld1Ld2LdnG=1(NF)BTSGrep1Grep2Grepn(NF)rep1(NF)rep2(NF

12、)repn(NF)rept直放站對施主基站噪聲的影響B(tài)TS 基站總噪聲系數(shù) (NF)BTS-total=(NF)BTS+10log1+n.10 Nrise10每個直放站級聯(lián)系統(tǒng)噪聲系數(shù)(NF)rep-total=(NF)rep+10logn+10 Nrise10-(NF)BTS-total 增量因子Nrise=NFrep-NFBTS+Grep-LBTS-rep附件一22CDMA直放站對施主基站的影響n個直放站串聯(lián)時的噪聲分析 各直放站有相同的噪聲系數(shù)NFrep，則基站端的總噪聲系數(shù)NFBTS-total為：設(shè) L2- G2 =L3- G3 = . =Ln- Gn =0dBBTS損耗 損耗 損耗

13、 損耗 . . . . . . . . .直放站1直放站2直放站nNFBTS LBTS-Rep Grep1 L2 Grep2 Ln Gn 每個直放站的系統(tǒng)噪聲系數(shù)NFRep-total為：基站總噪聲系數(shù) (NF)BTS-total=(NF)BTS+10log1+n10 NFRep-NFBTS +GRep-LBTS-Rep10-每個直放站系統(tǒng)噪聲系數(shù)(NF)rep-total=(NF)rep+10logn+10 NFRep-NFBTS +GRep-LBTS-Rep10附件一23直放站工程參數(shù)的確定24直放站覆蓋鏈路距離限制 受上行噪聲增量的限制 -允許的最大上行路徑損耗 受搜索窗長度的限制 -允

14、許的最大路徑傳播時延(RTD) 25直放站參數(shù)的設(shè)置 直放站主要的工程參數(shù)： 上行噪聲系數(shù)：NFrep+NFrep 上行增益： Grep-上行 下行輸出功率：Prep-TX 下行增益： Grep-下行 上行輸出功率 工作頻率 路徑傳播時延26直放站參數(shù)的設(shè)置27直放站工程參數(shù)設(shè)計一、綜合考慮用戶容量、覆蓋區(qū)域大小、傳輸距離，搜索窗寬度等因素來合理配置直放站。二、根據(jù)覆蓋距離的重要程度，合理分配基站與直放站的等效噪聲(NF)指標。三、根據(jù)分配到的NF，計算上行允許最大路徑損耗，預(yù)測上行最大覆蓋 距離是否滿足需要。四、應(yīng)用上下行平衡因子，計算出直放站所需的下行輸出功率，依次選擇所需的直放站。五、依

15、據(jù)分配給直放站的NF和所需的輸出功率，通過工程測量基站與直放站之間的傳輸損耗Ld及下行接收信號電平，便可確定直放站的上、下行增益。28 Pm： 移動臺功放輸出功率 GBTS：小區(qū)天線增（包括饋線損耗） Gm： 移動臺天線增（包括饋線損耗） SNRmin： 基站接收最小信號噪聲功率比 SNRmin+處理增益=(E/N0)min （E/N0）min=7dB 處理增益GP=21dB SNRmin=-14dB （N0W）BTS：基站接收機熱噪聲基底功率=-108dBm（5dB噪聲系數(shù)） X：小區(qū)負荷因子 X= = M 小區(qū)用戶數(shù)MMAX 小區(qū)最大用戶數(shù)反向鏈路允許最大傳輸損耗LMAX=Pm(dBm)+

16、GBTS(dB)+Gm(dB)-SNRmin(dB)-(N0W)BTS+10log1-x29反向鏈路允許最大傳輸損耗 計算舉例移動臺輸出功率Pm=23dBm基站天線增益GBTS=14dB移動臺天線增益0dBSNRmin=-14dB基站接收機噪聲系統(tǒng)NF=5dB小區(qū)負荷因子 x=80%（N0W）=-174dBn+NF+10log（1.2288*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

17、) =152dB30 反向鏈路最大傳輸損耗 最大反向鏈路損耗與小區(qū)載荷之間的關(guān)系圖31CDMA網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃(三)鏈路預(yù)算計算模板鏈路預(yù)算計算模板：邊界陰影衰落的標準偏差6dB。： L： 路徑損耗 L=113+ 10log(d)+ ；Im=10log( 1- ) ：負荷因數(shù) 當 =50%時， Im =3dB f：800MHz1 32前向鏈路允許最大傳輸損耗（以導(dǎo)頻信道計算） PBTS ：基站輸出功率 GBTS：基站天線增益，含饋線損耗 Gm： 移動臺天線增益，含饋線損耗 P： 發(fā)射功率分配給導(dǎo)頻的部分， P =1520% Ec/No.T： 移動臺所需最小導(dǎo)頻chip能量和噪聲功率譜之比值， Ec/N

18、o.T =-13dB Io.oc/ Io.sc： 移動臺在小區(qū)邊緣，其它小區(qū)干擾對本小區(qū)干擾的比值， =2.5dB=1.78 （NoW）m ： 移動臺接收機熱噪聲功率, （NoW）m =-174dBm+NFm+10log1.2288106Io.oc Io.scLmax=PBTS(dBm ) +GBTS(dB) +Gm(dB)+10logP-(Ec/N)(1+I/ I) (Ec/N) (dB) (NoW) m(dBm) 33上行鏈路平衡平衡因子B： B=L下行max- L上行max =(SNRm-( )+NFBTS-NFm+PBTS-Pm+10log10平衡條件： B=0pEcN ()(1+II

19、)1-EcNo.T34上下行鏈路平衡 舉例計算在由1個基站帶1個直放站的系統(tǒng)里，設(shè)對基站的噪聲影響控制在2dB以內(nèi)。直放站端的等效噪聲系數(shù)NFrep為9dB。其它參數(shù)為： 下行： EC/N=7-21=-14dB I / I NFm=8dB p=10% 上行： Pm=200mW=23dBm SNR=-15dB 載荷=70% NFrep=9dB求在上下行鏈路平衡條件下，直放站下行需輸出多大功率Prep O=(SNR)-(Ec/N)+NFrep-NFm+Prep-Pm+10Log10ECN o.t(1+)p-Io.ocIo.sc1- B=L下行max-L上行max0.1-10-1.5(1+100.2

20、5)1 -0.7O=-14+15+9-8+Prep-23+10Log 直放站輸出功率：Prep=35dBm35CDMA直放站室內(nèi)覆蓋技術(shù)問題上下行鏈路平衡 當下行鏈路太強上行鏈路太弱時 B小區(qū)的移動臺會為A小區(qū)較強的導(dǎo)頻信號而試圖進行越區(qū)。 然而越區(qū)極可能引起掉話，因為移動臺很有可能不具備足夠的功率與A小區(qū)保持可靠的反向鏈路通信。 如果越區(qū)后建立了反向鏈路，會因移動臺的反向輸出功率較大對原（B）小區(qū)產(chǎn)生極強的干擾。36CDMA直放站室內(nèi)覆蓋技術(shù)問題上下行鏈路平衡當上行鏈路太強下行鏈路太弱時下行鏈路覆蓋區(qū)域中的移動臺在此區(qū)邊緣將具有較差的前向鏈路質(zhì)量。前向鏈路覆蓋區(qū)域反向鏈路覆蓋區(qū)域小區(qū)A的鏈路

21、不平衡小區(qū)B的鏈路是平衡的在這個區(qū)域內(nèi)不會產(chǎn)生從B向A的越區(qū)，因此小區(qū)B中的移動臺必然會對小區(qū)A產(chǎn)生過多的干擾前向鏈路過弱或反向鏈路過強的概念37上下行平衡時直放站輸出功率表對施主基站影響1dB的情況條件：移動臺輸出功率Pm=23dB，直放站天線增益Ga=14dB，移動臺天線增益0dB,SNRmin=-14dB, 小負荷因子x80，路徑損耗L1133.6 10Log10dkm+, =6dB(邊界陰影衰落標準偏差）設(shè)直放站NF5dB，N直放站配置數(shù)38上下行平衡時直放站輸出功率表對施主基站影響2dB的情況條件：移動臺輸出功率Pm=23dB，直放站天線增益Ga=14dB，移動臺天線增益0dB,SN

22、Rmin=-14dB, 小負荷因子x80，路徑損耗L1133.6 10Log10dkm+, =6dB(邊界陰影衰落標準偏差）設(shè)直放站NF5dB，N直放站配置數(shù)39CDMA直放站室內(nèi)覆蓋技術(shù)問題40CDMA直放站室內(nèi)覆蓋技術(shù)問題 CDMA直放站與現(xiàn)有GSM分布系統(tǒng)的兼容 對相鄰兩個小區(qū)間重疊區(qū)域的控制 謹防信號外泄41C網(wǎng)與G網(wǎng)兼容室內(nèi)覆蓋的技術(shù)問題 C網(wǎng)與G網(wǎng)共用天饋系統(tǒng) C網(wǎng)與G網(wǎng)的合路方式 C網(wǎng)對G網(wǎng)的干擾問題 天線端口C網(wǎng)所需功率計算方法 42C網(wǎng)與G網(wǎng)共用天饋系統(tǒng) 天饋系統(tǒng)的工作帶寬應(yīng)包括:824960MHz C網(wǎng)加入后不應(yīng)影響G網(wǎng)原有的覆蓋效果 C網(wǎng)加入后不造成對G網(wǎng)的干擾43C網(wǎng)與

23、G網(wǎng)的合路方式 利用功分器合路 利用雙頻濾波器合路插 損：3dB，隔離度：20dB (1#2#)插 損：1dB，隔離度：4060dB (1#2#)44C網(wǎng)對G網(wǎng)的干擾問題 G網(wǎng)微蜂窩、基站接收頻帶內(nèi)允許的 最大上行干擾： Imax-125dBm 45GSM基站接收機允許的外來帶內(nèi)雜散干擾分析規(guī)范YD/T883-1999在節(jié)對參考靈敏度的要求 參考靈敏度必須小于：-104dBm，對應(yīng)BER：10-5 BER=10-5 時GMSK解調(diào)器Eb/N0 理論值：10dB 解調(diào)器設(shè)備損耗：3dB 允許的噪聲電平：-117dBm 10log K T B：-121dBm 允許的噪聲系數(shù)：4dB46GSM基站接

24、收機允許的外來帶內(nèi)雜散干擾分析考慮外來雜散干擾后，接收機輸入端的噪聲雜散總和為：噪聲雜散總和= 噪聲N+雜散I0 = 10-117/10 + 10-I/10建議：到達GSM接收機輸入端的雜散干擾為-125dBm47GSM基站接收機允許的外來帶內(nèi)雜散干擾分析 如果CDMA直放站在890915MHz內(nèi)的雜散發(fā)射滿足規(guī)范13.6.6的要求： -98dBm/100kHz(-95dBm/200kHz) ，則CDMA直放站與GSM基站之間的隔離度要求為： -95dBm-(-125dBm)=30dB 。由水平隔離公式： L=31.5+20logd(m)-GT-GR (F=900MHz) 當GT+GR=20dB，兩天線正對時，d9m，隔離度L 30dB； 當GT+GR=30dB，兩天線正對時，d27m，隔離度L 30dB。京信公司CDMA直放站產(chǎn)品在890915MHz內(nèi)的雜散輻射滿足規(guī)范13.6.6的要求： -98dBm/100kHz48GSM基站接收機允許的外來帶內(nèi)雜散干擾分析C網(wǎng)天線與G網(wǎng)天線的距離要求： 水平