wcdma室內(nèi)分布系統(tǒng)直放站、干放交流

1、3G室內(nèi)分布系統(tǒng)使用直放站、干放問題交流,產(chǎn)品行銷部,直放站、干放選用考慮 直放站、干放上下行增益設置 直放站、干放對系統(tǒng)影響 信源可帶干放數(shù)量的考慮 光纖直放站光損耗對鏈路的影響 3G直放站、干放的監(jiān)控實現(xiàn)方式,交流提綱,室內(nèi)信號分布系統(tǒng)概述及組成,定義：室內(nèi)信號分布系統(tǒng)是針對室內(nèi)用戶群、用于改善建筑物內(nèi)移動通信環(huán)境差的一種成功方法； 原理：通過室內(nèi)天線將基站信號均勻分布到室內(nèi)各處，保證室內(nèi)有理想的信號覆蓋； 應用：在各移動通信運營商中得到了廣泛的應用，用來解決建筑物室內(nèi)盲區(qū)、弱區(qū)、頻繁切換區(qū)或容量不足的問題。,直放站、干放選用考慮,室內(nèi)分布系統(tǒng)一般由信號源和信號分布系統(tǒng)組成。,無源分布方式

2、 有源分布方式 光纖分布方式 泄露電纜分布方式,信號源 信號分布系統(tǒng),直放站 微蜂窩 宏蜂窩,信號源選取建議,分布系統(tǒng)容量考慮,不同類型的業(yè)務考慮比較復雜，參考信息產(chǎn)業(yè)部3G外場測試數(shù)據(jù)總結(jié)如下： 1個CS64Kbps等效9-10個12.2K語音用戶 1個PS64Kbps等效6-7個12.2K語音用戶 1個PS144Kbps等效9-10個12.2K語音用戶 1個PS384Kbps等效27-28個12.2K語音用戶,室內(nèi)分布系統(tǒng)的信源的選取應綜合權衡分布系統(tǒng)容量、室內(nèi)外頻率資源、系統(tǒng)投資回報比、預期覆蓋效果等多方面因素。,微型建筑物（5000m2以下） 對于微型建筑物，如餐飲、娛樂場所、地下停車

3、場、小型車站、商場等，一般采用小功率直放站作為信號源。,按系統(tǒng)負載50%考慮，微蜂窩支持64等效語音用戶/小區(qū)，預測室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)的總話務量低于27ErL時，可用微蜂窩或直放站作為信號源。 宏蜂窩支持128等效語音用戶/小區(qū)，當室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)的總話務量低于58Erl時可以選用單個宏蜂窩作為信號源。,根據(jù)建筑物面積大小不同選用信號源建議,小型建筑物（5000-10000m2） 對于小型建筑物，如超市、辦公樓、醫(yī)院、酒店等，如建筑物內(nèi)部建筑結(jié)構(gòu)單一，對射頻信號的傳輸衰減較小，宜采用中功率直放站作為信號源。 中型建筑物（10000-50000m2） 對于中型建筑物，如大型寫字樓、中型酒店、大型醫(yī)院、商場

4、、機場等話務量較高區(qū)域，宜采用微蜂窩作為為信號。 大型建筑物（50000m2以上） 對于大型建筑物，如火車站、大型酒店和綜合性樓宇、大型商場等，由于面積較大、用戶較多，信源宜采用微蜂窩或宏蜂窩作為信號源。,無源分布方式 指覆蓋面積較小，信號源功率能夠滿足室內(nèi)區(qū)域信號覆蓋邊緣場強要求的室內(nèi)分布系統(tǒng)。有源分布方式 指除過信號源外還有其他的中繼(干線放大器)或信號重生(RRU)設備的室內(nèi)分布系統(tǒng)。 信號源輸出功率無法滿足室內(nèi)區(qū)域信號覆蓋邊緣場強，因此加上3G干線放大器來補充信號強度。,信號分布系統(tǒng),光纖分布方式 指覆蓋面積較大，使用光纖將信號傳輸至每一個信號源點，然后進行信號分布。泄漏電纜分布方式

5、指使用耦合型或輻射型泄漏電纜進行信號覆蓋，主要使用在城市地鐵、重要道路隧道中。信號覆蓋均勻，但成本偏高。,直放站、干放選用考慮 直放站、干放上下行增益設置 直放站、干放對系統(tǒng)影響 信源可帶干放數(shù)量的考慮 光纖直放站光損耗對鏈路的影響 3G直放站、干放的監(jiān)控實現(xiàn)方式,交流提綱,直放站、干放上下行增益設置,由于WCDMA系統(tǒng)導頻功率只占系統(tǒng)總功率的10%，我們衡量系統(tǒng)覆蓋功率時均是以導頻(RSCP)功率來計算天線覆蓋范圍。 通?；究偣β?3dBm，導頻功率約33dBm。,下行增益考慮,基站非滿載運行（ Ec/Io大于-10dB）時，Ec功率占的比重遠超過10%。以導頻功率來衡量覆蓋范圍就可以覆蓋

6、的很遠。 大多數(shù)情況下考慮到性能價格比，我們按直放站標稱功率的15%到20%來計算Ec功率，標稱功率回退8到7dB就是輸出的Ec功率。,直放站在開通調(diào)試時，要考慮施主基站的負載情況: 1、基站空載，直放站輸出功率應低于標稱功率7dB。 2、基站滿載，直放站輸出功率可以等于標稱功率。 3、基站50%負載，直放站輸出功率低于標稱功率2.2dB。,理論操作指引：,直放站在開通調(diào)試時，要考慮施主基站實際最大負載(含直放站覆蓋區(qū)域用戶)時的情況: 1、基站空載，直放站輸出功率應低于標稱功率XdB。 2、基站最大負載時，直放站輸出功率可以等于標稱功率。 3、基站一定量負載時，直放站輸出功率低于標稱功率Yd

7、B。 X基站最大負載輸出功率36 Y基站最大負載輸出功率目前基站的輸出功率,實際操作指引：,國人通信WCDMA干線放大器增益可以達到45dB。所以要使干線放大器滿功率輸出，輸入干放的導頻功率應在5dBm左右。 干放增益根據(jù)信號源導頻功率而定： 信號源為直放站時，干放和直放站回退同樣的dB數(shù)。 信號源為RRU或宏站時，干放增益設置隨施主基站負載大小而定。,WCDMA基站本身的底部噪聲電平值= KTB+ NFNodeB -1085=-103dBm。 要使得直放站、干放對基站底部噪聲抬高不多于1dB， KTB+NFREP+GP上-鏈路損耗L -109dBm。,上行增益考慮,基站滿功率Pm鏈路損耗LG

8、P下直放站輸出功率Pr 其中Pm = 43dBm KTB = -108dBm NFREP = 5dB 可以得出 GP上 GP下37Pr 可以得出結(jié)論：直放站總功率輸出為5W時，直放站上行增益GP上 GP下時，滿足不抬高基站底噪1dB的要求。,直放站總功率輸出為10W，直放站上行增益GP上 GP下3時，滿足不抬高基站底噪1dB的要求。 在直放站覆蓋邊緣90dBm處，終端UE最大發(fā)射功率21dBm,到達基站的強度21-UE到直放站損耗L1+ GP上-直放站到基站損耗L2 21-(30-(-90)+ GP上-(43+ GP下-40) -99+ GP上- GP下-3 -99dBm 完全可以滿足上行通信

9、的需要，上下行平衡。 根據(jù)信產(chǎn)部外場測試結(jié)果顯示，50負載時，基站接收靈敏度為119dBm，也就是說上行增益再降低10dB，還有接收10dB余量。 通常在室內(nèi)分布系統(tǒng)中設置上行增益小于下行增益5-10dB。,直放站、干放選用考慮 直放站、干放上下行增益設置 直放站、干放對系統(tǒng)影響 信源可帶干放數(shù)量的考慮 光纖直放站光損耗對鏈路的影響 3G直放站、干放的監(jiān)控實現(xiàn)方式,交流提綱,直放站、干放對系統(tǒng)影響,直放站的使用，會給施主基站引入一定的噪聲，噪聲大小由直放站的反向噪聲系數(shù)、反向增益和施主鏈路的有效路損耗決定。 若反向增益設置過高，會引起上行噪聲增加，降低基站的靈敏度，導致其反向覆蓋范圍減小，用戶

10、容量降低。,上行噪聲問題計算,基站接收機輸入端等效熱噪聲電平(基站自身底部噪聲電平值)： PNODE = KTB+NFNODE NFNODE 基站接收機噪聲系數(shù),直放站熱噪聲經(jīng)過放大和傳輸路徑損耗后，到達基站接收機輸入端的熱噪聲電平： PIN = KTB+NFREP+GREP-PLoss KTB 高斯環(huán)境噪聲 NFREP 直放站上行噪聲系數(shù) GREP 直放站上行增益 Ploss 直放站到基站路徑衰減值。,基站熱噪聲電平升高ROT(Rise Over Thermal)： ROT =10log(10PNODE/10+ 10PIN/10)/ 10PNODE/10 =10log(1+10-NIM/10

11、) 引入噪聲注入裕量NIM(Noise Injection Margin)： NIM=10log(10PNODE/10 / 10PIN/10)PNODEPIN,基站熱噪聲電平升高，意味著基站接收機的靈敏度降低。,3G直放站引入的噪聲, 可從CDMA來估測WCDMA情況。,我們希望直放站對基站熱噪聲貢獻最小，這種情況發(fā)生在 NIM0的時候。 如果直放站引入的噪聲電平值等于基站本身的底部噪聲電平值，那么會抬高系統(tǒng)底噪3dB。 一般情況下，使NIM大于6dB時，引入的惡化值可控制在1dB之內(nèi)。 3G直放站的應用，必須在覆蓋功率和與噪聲惡化量之間取折衷！,結(jié)論：,直放站、干放選用考慮 直放站、干放上下

12、行增益設置 直放站、干放對系統(tǒng)影響 信源可帶干放數(shù)量的考慮 光纖直放站光損耗對鏈路的影響 3G直放站、干放的監(jiān)控實現(xiàn)方式,交流提綱,信源可帶干放數(shù)量的考慮,n個直放站熱噪聲經(jīng)過放大和傳輸路徑損耗后，到達基站接收機輸入端的熱噪聲電平(每個站到達基站的噪聲電平相等)： PINn = KTB+NFREP+GREP-PLoss10lgn KTB 高斯環(huán)境噪聲 NFREP 直放站上行噪聲系數(shù) GREP 直放站上行增益 Ploss 直放站到基站路徑衰減值,基站帶干放數(shù)量考慮,基站熱噪聲電平升高ROT(Rise Over Thermal)： ROT =10log(10PNODE/10+ 10PINn/10)

13、/ 10PNODE/10 =10log(1+10-NIM/10) 引入噪聲注入裕量NIM(Noise Injection Margin)： NIM=10log(10PNODE/10 / 10PINn/10)PNODEPINn,n個直放站熱噪聲經(jīng)過放大和傳輸路徑損耗后，到達基站接收機輸入端的熱噪聲電平分別是： 第一個站到達基站噪聲PIN1 = KTB+NF+GREP1-PLoss1 第二個站到達基站噪聲PIN2 = KTB+NF+GREP2-PLoss2 第三個站到達基站噪聲PIN2 = KTB+NF+GREP3-PLoss3 。,基站熱噪聲電平升高ROT(Rise Over Thermal)：

14、 ROT =10log(10PNODE/10+ 10PIN1/10 10PIN2/10 + 10PIN3/10。)/ 10PNODE/10 =10log(1+10-NIM/10) 引入噪聲注入裕量NIM(Noise Injection Margin)： NIM=10log(10PNODE/10 / (10PIN1/10 10PIN2/10 + 10PIN3/10+。),為方便計算，引入(下行)系統(tǒng)增益的概念。 如下圖，直放站系統(tǒng)增益是指基站NODE-B到直放站的輸出端，包含基站到直放站間損耗，天線增益及直放站增益。系統(tǒng)增益Gx=PREP- PNODE,KTB = -108dBm/3.84MHz

15、，NFNODE=5dB。 PNODE= KTB+ NFNODE= -108 + 5 = -103 dBm 基站的輸出功率43dBm，使用10W直放站，基站系統(tǒng)上下行鏈路損耗近似相等。室內(nèi)分布系統(tǒng)上行增益小于下行增益10dB，直放站噪聲系數(shù)為5dB，通過上面的公式可以計算出： PIN=（KTB + NFREP）+Gx - 10=（-108 + 5）- 3 - 10 = -116dBm,單直放站引入后的噪聲增量： N=（PNODE + PIN）- PNODE = -102.78-(-103) = 0.22dB 5個同樣地直放站同時使用該基站時， PIN5 -11610lg5109dBm 此時N=（

16、PNODE + PIN5）- PNODE = 0.97dB,使用2W直放站。室內(nèi)分布系統(tǒng)上行增益小于下行增益5dB，直放站噪聲系數(shù)為5dB，通過前面的公式可以計算出： PIN =（KTB + NFREP）+Gx 10 =（-108 + 5）- 10 - 5 = -118dBm 單直放站引入后的噪聲增量： N=（PNODE + PIN）- PNODE = 0.14dB,10個同樣的直放站同時使用該基站時， PIN5 -11810lg10108dBm 此時N=（PNODE + PIN5）- PNODE = 1.2dB,根據(jù)以上算法可以得出以下基站直接帶直放站或干放的結(jié)論：,一個基站最多帶直放站或者

17、干放的個數(shù)，從兩個方面來看，一是直放站或干放的輸出功率，二是基站的能容忍噪聲的增量。,結(jié)論：,根據(jù)信產(chǎn)部外場測試結(jié)果顯示，基站（無直放站和干放）50%負載時，基站底部噪聲電平值為109dBm。,直放站帶干放數(shù)量考慮,PIN = KTB+N干放G干放下干放到直放站損耗LNFREP+GREP下-PLoss-上下行增益差值Y KTB5（干放功率直放站功率）5（直放站功率基站功率）Y KTB10干放功率基站功率Y 10810Gx2Y 98Gx2Y,單干放使用時引入到基站的噪聲電平值如下：,干放和直放站上下行增益差值累計Y10dB，干放功率為5w時， Gx237436dB 那么PIN98610114dB

18、m N=（PNODE + PIN）- PNODE = 0.33dB n個干放使用時，系統(tǒng)到基站的噪聲電平值 PINn93Gx2Y10lgn,根據(jù)以上算法可以得出以下直放站直接帶干放數(shù)量的結(jié)論：,一個直放站最多帶干放的個數(shù)，從兩個方面來看，一是干放的輸出功率，二是基站的能容忍噪聲的增量，和直放站功率無關，和噪聲系數(shù)有關。,結(jié)論：,直放站、干放選用考慮 直放站、干放上下行增益設置 直放站、干放對系統(tǒng)影響 信源可帶干放數(shù)量的考慮 光纖直放站光損耗對鏈路的影響 3G直放站、干放的監(jiān)控實現(xiàn)方式,交流提綱,級聯(lián)系統(tǒng)的整體噪聲系數(shù)公式如下： NF=NF1+(NF2-1)/G1+(NF3-1)/G1G2+.,在接收機中，盡管各級放大器均會引入附加噪聲，但只要第一級放大器的增益很大，以后各級的噪聲就可以忽略，放大器的輸出噪聲主要由前置級所決定。,光纖直放站光損耗對鏈路的影響,噪聲疊加原理,遠端機上行信號首先進入設備低噪放，增益G1，系統(tǒng)第二級為光纖損耗L單純的損耗，光纖直放