浅谈CDMA直放站对基站的RSSI噪声影响
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CDMA直放站引入噪声的分析及对策随着移动通信业务的迅速普及,移动通信运营商及设备供应商采取多种措施提高系统的容量和业务种类,以满足日益增长的市场需求。
中国联通在CDMA网络的建设和运营初期,由于各方面条件的限制,不可能一次性建设很多的基站,基站数量的不足将造成信号覆盖的不完善,影响网络服务质量,最终将影响投资回报。
为此联通新时空的CDMA网络在运营初期采取低容量、大覆盖无线网络布局的主导思想,直放站以其独特的优势成为网络不可分割的一部分,在网络建设中发挥着重要作用。
如何建设好CDMA网络是一个复杂的课题。
本文仅就CDMA直放站的噪声对系统的影响做出分析,并提出相应的对策。
一、CDMA直放站引入噪声分析直放站作为一个有源的双向放大设备,在放大有用信号的同时,必然会引入一定的噪声,即使在没有任何输入信号的情况下,也会发射杂散信号,相当于一个带内干扰源。
更何况CDMA 系统是一个自干扰系统,系统容量和服务质量与多用户干扰紧密相关,因此系统总是希望直放站引入的干扰越小越好,而实际设备的噪声系数不可能为0,在设备规范中对噪声系数的要求是小于5dB,因此,在以下的分析中,噪声系数取最大极限值5dB参与计算。
1.前向链路的噪声分析无论是光纤传输直放站还是无线直放站,前向链路信号的信噪比都很高,噪声电平远远低于高斯环境噪声,有用信号电平远远高于高斯环境噪声,经过直放站放大后,信号的信噪比仍然较好,基本上不会影响系统。
以无线直放站为例:按照设备工作条件,到达直放站的前向信号强度大于-80dBm,高斯环境噪声电平是-113dBm,此时信噪比是(S/N)input=33dB,直放站的噪声系数是5dB,则经放大后信号的信噪比(S/N)output=33-5=28dB,远远满足Ec/No>-14db的要求,因此在实际应用中对于前向链路可以不考虑直放站的影响。
2.反向链路的噪声分析(1)反向链路噪声对基站热噪声的影响由于直放站本身存在的热噪声,反向链路信号在放大过程被叠加了热噪声,从而会造成施主基站噪声电平的提高,降低施主基站接收机的灵敏度。
《CDMA基站与GSM基站干扰分析与解决方案》篇一一、引言随着无线通信技术的快速发展,CDMA(码分多址)和GSM (全球移动通信系统)基站作为现代无线通信网络的重要组成部分,其覆盖范围和服务质量对用户而言至关重要。
然而,在实际运行中,由于多种原因,CDMA基站与GSM基站之间可能会产生干扰,这将对通信质量和网络性能产生负面影响。
因此,分析这两种基站间的干扰现象,并提出有效的解决方案,成为无线通信领域的研究重点。
二、CDMA基站与GSM基站干扰分析1. 同频干扰:CDMA和GSM网络使用的频段存在重叠的可能性,这可能导致同频干扰的发生。
当两个系统的信号在相同频段上传播时,它们可能会相互干扰,导致接收端无法正确解码信号。
2. 邻道干扰:除了同频干扰外,邻道干扰也是一个常见的问题。
由于CDMA和GSM基站的发射功率、天线增益等因素的影响,可能会对相邻信道产生干扰,影响通信质量。
3. 互调干扰:互调干扰是由非线性器件引起的,如基站的发射机和接收机。
当这些器件处理多个信号时,可能会产生新的频率分量,这些分量可能会对其他信道产生干扰。
三、干扰的危害1. 通信质量下降:干扰会导致通信质量下降,如通话中断、数据传输速率降低等。
2. 网络性能下降:干扰会影响基站的覆盖范围和服务质量,导致网络性能下降。
3. 用户满意度降低:由于通信质量和网络性能的下降,用户满意度也会随之降低。
四、解决方案1. 频率规划与优化:通过合理的频率规划,避免CDMA和GSM基站使用相同的频段。
同时,对基站的发射功率、天线增益等进行优化,以减少邻道干扰。
2. 使用滤波技术:在基站的发射和接收端使用滤波器,以减少同频和邻道干扰。
此外,使用具有良好互调性能的器件也可以有效减少互调干扰。
3. 引入抗干扰算法:在基站和移动终端中引入抗干扰算法,以识别和消除干扰信号。
这可以提高通信质量和网络性能。
4. 定期检测与维护:定期对基站进行检测和维护,确保其正常运行。
直放站的噪声系数对基站的影响直放站的噪声系数对施主基站的影响主要是指直放站的上行噪声引入施主基站,从而降低施主基站接收机的接收灵敏度,减小了施主基站的覆盖范围。
直放站是一个有源设备,一般性能较好的直放站上下行的噪声系数都应小于5dB,我们以此值作为讨论的基础。
首先介绍两个概念:KT(热噪声密度) 和 EDoPL(有效路径损耗)。
KT(热噪声密度)为设备内部电子热运动引起的噪声,是所有设备都固有的,它只和温度有关。
K为波滋曼常数,T为绝对温度。
在温度为20℃时KT(热噪声密度)为:-174dBm/Hz。
EDoPL(有效路径损耗) 就是指基站输出口到直放站的输入口的总的路径损耗。
无论信号是通过空中传播或通过光纤传输。
out in40dBm -50dBm基站直放站EDoPL=out-in=40-(-50)=90直放站:直放站的噪声经过放大(直放站的上行增益)和有效路径损耗后进入基站,和基站接收机的噪声叠加就会提高接收机噪声电平。
直放站的噪声到达基站接收机输入端的等效热噪声电平Nin:Nin=K*T*B + NF rep + G rep -EDoPLK*T: 热噪声密度 B:系统信道带宽NF rep :直放站噪声系数 G rep :直放站增益EDoPL:有效路径损耗基站接收机等效热噪声电平:Nbts=K*T*B + NFbtsK*T: 热噪声密度 B:系统信道带宽NFbts:基站接收机噪声系数基站接收机等效热噪声电平升高ROT(Raise Over Thermal)ROT=10Log【(10Nin/10+10Nbts/10)/10Nbts/10】设噪声注入裕量NIM (Noise Injection Margin)NIM=10Log (10Nbts/10/10Ni/10)ROT=10Log(1+10-NIM/10)例一:设EDoPL为90dB, 直放站增益设为90dB(这时直放站下行输出功率和基站一样),直放站和基站的噪声系数5dB, 为保持上下行链路平衡,上下行增益设置一样。
CDMA直放站干扰分析中国联通邢台分公司运维部夏林通过直放站干扰分析,使咱们加倍了解干扰的产生,在工作中尽可能减少干扰,充分发挥直放站优越性,直放站干扰分为下行干扰和上行干扰。
1、下行干扰通常下行干扰发生在无线同频直放站,当施主天线和重发天线隔离度小于直放站的增益时(如80Db)时,直放站会自激,产生下行干扰。
直放站自激时,轻则是直放站的覆盖区通话音质变差,接通率下降,掉话率上升;严重时使施主基站和其周围的基站发生瘫痪。
施主天线从施主基站接收频率为f的下行信号,经过增益为G的直放站放大后,由重发天线发出去。
一部分信号再经过重发天线的后瓣(付瓣)耦合到施主天线的后瓣(付瓣),再由直放站放大。
这样无线同频直放站就形成一个潜在的正反馈环路,测试和实践验证,当该环路满足下列关系式时直放站才能稳定工作,不会产生自激。
F>Grep+15dB(F :隔离度 Grep:直放站增益)避免下行干扰主要措施是增大直放站隔离度。
一般采用以下方式增大施主天线和重发天线间隔离度:采用前后比大的天线采用旁瓣抑制比大的天线增大两天线安装距离。
安装天线时,两天线尽量背对背。
采用隔离网或建筑物隔离两天线。
2、上行干扰当直放站的放大倍数或噪声系数过大时,上行背景噪声被不合理地放大,在施主扇区的接收端形成较强的上行背景噪声干扰。
直放站的引入使基站噪声电平提高,接收机灵敏度降低,施主基站覆盖范围缩小。
一般性能较好的直放站上下行的噪声系数都应小于5dB,直放站的噪声经过放大(直放站的上行增益)和有效路径损耗后进入基站,和基站接收机的噪声叠加就会提高接收机噪声电平。
直放站的噪声到达基站接收机输入端的等效热噪声电平Nin:Nin=K×T×B+ NFrep + Grep - EdoPLK×T:热噪声密度 B:系统信道带宽NFrep:直放站噪声系数 Grep :直放站增益EdoPL:有效路径损耗基站接收机等效热噪声电平:Nbts=K×T×B+FbtsK×T:热噪声密度 B:系统信道带宽 Fbts:基站接收机噪声系数直放站的注入噪声取决于直放站的增益及直放站和施主基站间的级联噪声系数直放站噪声和基站接收机噪声二者之间的关系可用称为噪声注入裕量噪声注入裕量(NIM):NIM=10log(Kt×Fbts/Kt×NFrep×Grep/LPNET)Kt=热噪声密度 Fbts = 基站接收机的噪声系数NFrep=直放站的级联噪声系数 Grep = 直放站的增益LPNET=网络路径损耗:直放站- 基站基站接收机等效热噪声电平升高ROT(RaiseOverThermal):ROT=10Log(1+10)其中NIM的值决定了直放站对施主基站上行链路的影响。
一、概述移动通信用直放站是双向同频(或异频)放大器,由于增益高,放大器的白噪声容易对通信网造成干扰,轻则影响基站接收机接收信杂比,降低接收机灵敏度,影响基站覆盖面,增加掉话率,在CDMA 系统中还会影响系统容量,重则整个基站打不通电话,因此压低直放站的白噪声电平是直放站是否干扰基站的关键,当然压低直放站的白噪声电平不是一件容易的事情,它与直放机的制造水平和工程水平直接联系在一起(国内只有福州飞毛腿科技有限公司等少数厂家较好地解决了这个问题)。
一般说来,要求到达基站接收机接收端白噪声电平低,就必须要求直放机发出的白噪声电平低,这就要求在制造设计直放机时要采用高质量放大器、高质量滤波器和在工程设计施工中采取措施压低噪声,当然也可以用减小直放机上行放大量的办法压低噪声,但这不能解决问题,因为直放机放大量不足,会影响直放站覆盖面,所以根本出路是提高直放机品质和工程施工质量。
下面我们就来分析一下如何提高直放机质量使直放站接入移动网不会影响网络优化指标,以及在直放机安装工程采取哪些措施可以防止直放站干扰基站。
二、直放机在移动通信网中接入状态图一如图一,这是一幅直放站接入基站的典型图示。
P 1为基站发射功率电平;P 信为基站接收直放站上行信号电平;P 杂为基站接收机接收到的直放站白噪声电平;P 空为空间原有的白噪声电平;P 2为直放机输入端接收到的下行信号电平;P 3为直放机下行输出的功率电平;P 5为直放机输出的上行功率电平;P 噪为直放机输出的上行白噪声电平;L 为基站发射机输出端到直放机输入端路径衰耗。
基 站L假设直放站下行增益为G下,直放站上行增益为G上,则P3=P1-L+G下因此G下=P3-P1+L=P3-P1+(L自+G基+G前向)L自为自由空间衰耗,L自=32.45+20lgƒ+20lgdG基为基站天线增益;G前向为直放站前向天线增益。
这就是说直放站的下行增益大小取决于直放站下行发射功率P3,基站下行发射功率P1和直放站到基站之间的路径衰耗L。
瞄囵囫冒渔闺L2U丽IU而NU.ZJ咖删Pr odue坞信息技术浅谈C D M A移动通信系统的干扰分析刘劲松(中国电信集团公司黑龙江省哈尔滨市电信分公司,黑龙江哈尔滨150000)摘要:C D M A移动通信系统具有潜在的高频谱效率,即它在一定的带宽里能够支持更多的移动用户。
但是。
在C D M A移动通信系统中。
干扰对于系统的正常运行起到了很大的负面影响,研究C D M A系统的干扰问题,并且进行干扰的侦测及排除,对于C D M A移动通信系统的正常运行,起到很大的作用。
关键词:C D M A;移动通信系统;干扰移动通信系统中的无线干扰是指能引起无线网络性能下降苠至允法正常。
I:作的电磁量,它的存在将直接影响到网络质量的好坏。
对于C D M A通信系统而占,它独特的频谱利用方式决定了其在干扰的管理卜与其他制式的移动通信系统不尽相同。
在中国联通C D M A网络建设日趋完善的今天。
最大限度地降低允线十扰对网络的影响、改善网络质量、提高用户满意度已经成为网络优化工作的重要内容。
1C D M A系统干扰慨述1.1下扰的概念C D M A系统与其他的移动通信系统共存于一个复杂的无线环境中。
由丁每种通信系统郜会采用各种复用方式来提高频谱利用率.增加容量,势必会引入同频、邻频干扰,同时无线系统还存在着电波传播多径效应造成的十扰和某些无线射频设备产生的干扰等。
1.2C D M A系统抗下扰性分析1.2.1无线频谱利用牢高。
抗‘f:扰性强在C D M A扩频通信技术中,在发送端信号被扩展到很宽的频带上发送.在接收端扩频信号带宽被压缩,恢复成窄带信号。
十扰信号与扩频伪随机码不相关,被扩展到很宽的频带上后,进入与有用信号同频带内的f扰功率大大降低.从而增加了输出信号纤扰比,因此具有很强的抗十扰能力。
抗T:扰能力与频带的扩展倍数成正比,频谱扩展得越宽,抗十扰的能力越缇。
1.2.2采用有效的功率控制手段。
保证系统容量C D M A系统是自干扰系统,移动台的功率发射对小区内的其他用户而言就是十扰。
CDMA 移动通信直放站工作参数分析与计算1 前言直放站在移动通信覆盖网络中的基本作用是对前向和反向信号的再放大,是设置在基站和移动终端之间的双向放大器。
直放站的前向输出功率和反向级联噪声系数以及上行增益是影响网络通话质量的主要工作参数。
反向级联噪声系数的大小不仅与直放站的反向覆盖距离有关,还与基站的反向覆盖有关,而上行增益的取值又决定了反向级联噪声系数的大小。
前向输出功率的大小关系到直放站的前向覆盖距离以及前向和反向的平衡,影响到网络的通话质量。
下文将着重讨论这三个参数的取值方法,以及它们之间的相互关系。
2 反向级联噪声系数与上行增益关系直放站工作系统是由基站、直放站以及基站与直放站之间的射频链路三部分组成。
就反向链路而言,直放站工作系统可视为基站接收放大器与直放站反向放大器的级联,在二级放大器之间串接一个链路损耗,如图1 所示。
当直放站与基站以级联方式工作时,在基站接收机的输入端会引进一个附加噪声△NFBTS,在直放站反向放大器输入端会等效增加噪声系数增量△NFREP。
基站噪声增量△NFBTS 和直放站噪声增量△NFREP 分别与基站、直放站的设备噪声系数NFBTS、NFREP 和直放站的上行增益GREP 以及基站与直放站之间的链路损耗LBTS-REP 有关。
2.1 直放站对施主基站的噪声影响由于电子器件存在热噪声,直放站在正常工作时不可避免会有噪声电平输出,其输出的噪声电平为:P REP-Noise=10 log(K·T·B)+NF REP+G REP(dB)(1)式中:K——波尔兹曼常数(1.38×10-23),T——环境温度,可取295℃(绝对温度),B——CDMA 载波信号带宽,1.23MHz,NF REP——直放站设备噪声系数(dB),GREP——直放站上行增益(dB)。
当基站引入直放站工作时,直放站上行输出的噪声电平经过路径传输损耗后注入到基站接收机输入端,因而在基站输入端产生了噪声干扰,这种噪声干扰量可用噪声增量△NFBTS(dB)来表示:△NF BTS=10 log[1+10Nrise/10] (2)其中:Nrise=(NFREP-NFBTS)+(GREP-LBTS-REP),在此定义Nrise为噪声增量因子。
40责任编辑:左永君*******************网规网优2011年第22期【摘 要】RSSI异常对CDMA网络质量影响非常大,文章在研究了RSSI异常的产生原理与判断标准之后,介绍了其分析方法,并就日常网优中出现的情况进行分析,提出了切实可行的解决办法。
【关键词】CDMA RSSI 主集 分集收稿日期:2011-06-23CDMA网络RSSI问题陈文基 中国电信广东无线中心1 RSSI异常的概念1.1 RSSI简述RSSI(Received Signal Strength Indicator,反向信号强度指示),是基带单元在1.2288MHz频带内接收到的反向信号强度。
根据通信原理,一个带有RSSI功能的反向链路方案如图1所示:RSSI正常与否,是反向通道是否正常工作的重要标志,对通话质量、掉话、切换、拥塞以及网络的覆盖、容量等均有明显的影响。
RSSI持续过低,说明基站收到的上行信号太弱,会导致解调失败;RSSI持续过高,说明收到的上行信号太强,相互之间的干扰太大,信号可能无法解调,具体表现为接入成功率低、掉话率高、语图1 反向链路原理图带通滤波器带通滤波器带通滤波器模数转换器信号处理通道:放大器,自动增益控制,滤波器,I/Q 解调器,I/Q,A/D转换器低噪声放大器低噪声放大器补尝调整本振检波器衰减器RSSI计算放大器放大器滤波器41责任编辑:左永君*******************网规网优2011年第22期音质量差等。
本文重点讨论南方某地区华为设备的RSSI 异常问题。
1.2 RSSI异常的产生原理电子元器件在理想情况下,输入-输出信号是线性的,不会产生新的干扰分量,可以写成如下表达式:Y (t )=A *X (t ) (1)但实际情况是,设备的非线性会产生互调分量,那么输入-输出信号的表达式就变为:Y (t )=C 1*X (t )+C 2*X 2(t )+C 3*X 3(t )+…Cn *X n (t ) (2)假定输入信号为:X (t )=A cos ω1+B cos ω2 (3)那么输出信号则为:Y (t )=C 1(A 1cos ω1+B 1cos ω2)+C 2(A 2cos ω1+B 2cos ω2)2+…+Cn (An cos ω1+Bn cos ω2)n (4)从表达式来看,(mω1±nω2)的组合会产生新的频率分量,该组合分量一旦落在CDMA频段内,即会引起基站的RSSI抬升。
附件11----直放站对施主基站及周围基站的影响直放站对施主基站及周围基站的影响直放站对施主基站和周围基站的影响1、 引言CDMA 直放站作为解决CDMA 网络覆盖问题的主要解决方案之一,有建网速度快、成本低等特点。
直放站在提升网络覆盖性能的同时,也涉及对CDMA 网络本身一些性能的影响。
2、 对施主基站的影响对施主基站而言,直放站的加入,最大影响当属反向链路的噪声问题。
CDMA 系统反向链路属于噪声受限,随着用户数量的增加,反向链路的噪声能量增大,原基站服务区用户的服务质量有所下降是再所难免的,这种影响实际上不是关键。
最关键的应当说是直放站在没有用户接入情况下,如果参数设置不当也将对基站的反向链路的噪声恶化,从而造成对施主基站覆盖性能的影响。
下面对此进行详细描述。
CDMA 基站收发信台BTS 与CDMA 射频直放站反向链路等效电路如图1所示。
图1B 点是CDMA 基站的天线口,在不考虑直放站影响的前提下,BTS 收信机在该点的等效输入噪声电平可有下式表征:BTS BTS noise NF BW dBm P ++−=−log 10174 其中,BW 为收信机带宽,约为1.23MHz 。
在加入直放站以后,我们可以根据等效模型,获得BTS 收信机在A 点的等效输入噪声电平:total A total noise NF BW dBm P ++−=−−log 10174BTS BTSNF GG S Lp p NF G Re Re:BTS 增益:BTS 噪声系数:直放站反向增益:直放站反向噪声系数其中,)(Re Re Re S p BTSp S p total L G NF G L NF NF −++= A 点的噪声电平传递到B 点后变成: )(Re S p A total niose B total noise L G P P −+=−−−−由此,可以对直放站对BTS 收信机的影响进行定量的分析。
下表的数据是通过APPCAD 软件的仿真结果,并基于这样的假定:p NF Re 取5.0,空间传输损耗S L 取80dB ,BTS NF 取3.0,并以直放站反向链路增益为变量进行计算。
CDMA直放站对基站的RSSI噪声影响分析及解决方案口林少然(广东公诚通信建设监理有限公司粤东分公司,广东汕头515000)摘要:本文简要介绍CDMA直放站在无线网络中的应用现状及出现的问题;从理论角度对CDMA 直放站引入的噪声特点进行分析;结合工程建设案例,针对CDMA直放站对基站的RSSI 噪声影响问题,探讨工程建设中所要注意的问题,并提出相应的解决方案。
关键词:CDMA直放站RSSI 功率增益1 前言随着CDMA用户数量的不断增加,通信运营商为了满足日益增长的业务需求,正抓紧开展CDMA网络的扩容和优化。
在这一过程中,直放站的应用至关重要,它可以利用较少的投资、较短的周期,迅速扩大无线覆盖范围,有效消除地下停车场、地下隧道、商场、电梯、建筑物高层等宏基站信号无法到达的信号盲区,达到低成本提高覆盖范围,优化网络的目的,因此在移动通信网中得到广泛应用。
由于直放站设备本身的局限性及无线环境的复杂性,直放站在应用中出现了接入、切换成功率低,掉话现象严重等问题。
为解决这些问题,需进行网络优化工作,对基站的邻区列表、搜索窗、直放站上下行增益等参数进行调整,对直放站设备性能、器件安装工艺等进行检查。
其中,噪声干扰是直放站应用中面临的主要问题。
CDMA系统是干扰受限系统,所有用户共用同一频段,基站通过不同的正交编码来区分不同的用户,每一通信用户的信号对于其他用户来说都是干扰信号,用户数与每个用户受到的干扰成正比。
直放站的使用,使施主基站的覆盖范围变大,用户数量增多,必然也给基站引入了部分噪声。
即使直放站覆盖区域没有用户,直放站设备电子器件产生的噪声和空间白噪声也会通过上行链路放大以后传递到基站,产生噪声干扰。
当直放站产生的噪声干扰超出正常范围时,施主基站的反向信号强度指标RSSI(Received Signal Strength Indicator)将出现异常。
RSSI 值在反向信号通道基带接收滤波之后产生,查看RSSI的平均值是判断干扰的重要手段。
如果直放站接入后,发现RSSI值抬升超过2 dBm,或是主集和分集的RSSI差值超过5 dBm,那么肯定是直放站产生的干扰超出正常范围,引起施主基站的RSSI异常。
RSSI是指基站1.2288M频带内的反向信号接收强度指示。
RSSI是否正常,是反向通道是否工作正常的重要标志。
RSSI持续过低,说明基站收到的上行信号太弱,可能导致解调失败;RSSI持续过高,说明收到的上行信号太强,相互之间的干扰太大,也影响信号解调。
表现为接入成功率低,掉话率高,语音质量差甚至无法接入等。
RSSI高的小区掉话率较高,影响全F REP -F BTS +G REP - PL 10 ΔF BTS -rise =10 log [1+10 ] (dB ) F REP -F BTS +G REP - PL 10 ΔF BTS -rise =10 log [1+N*10 ] (dB )2 CDMA 直放站引入噪声分析室内分布系统中无源器件不会给系统带来噪声增量,系统引入的总噪声就等白噪声加上有源设备的噪声系数。
2.1引起噪声增量系数分析A .直放站热噪声经过放大和传输路径损耗后,到达基站接收机输入端的热噪声电平:P REP-INj = KTB + F rep +G rep -PL其中:K*T 热噪声密度(K,波尔兹曼常数,值为1.38E-23J/K ;T 环境温度,取290K );B 系统信道带宽,(取1.23MHz);F rep 直放站上行噪声系数,(这个系数由直放站设备性能,器件安装工艺决定);G rep 直放站上行增益,(根据直放站设置情况确定数值);PL 从直放站上行输出端口到基站接收端口的路径损耗;(PL =基站输出功率-直放站近端输入功率)B .基站接收机输入端等效热噪声电平(由基站自身的天馈系统产生的噪声):P BTS-Noise = KTB+F btsF bts 基站噪声系数,(这个系数由基站设备性能,器件安装工艺决定);C .由于直放站噪声的引入,在基站输入端的总输入噪声将是基站噪声与引入的直放站噪声之和,如下式所示:P BTS-Noise-Tolal = P BTS-Noise + P REP-INj产生的噪声增量用ΔF BTS –rise 表示,将这个噪声增量用dB 值表示为:将基站噪声P BTS-Noise 和直放站噪声P REP-INj 代入上式,则在基站输入端由直放站引入的噪声增量为:D .如果有多个直放站共用一个基站扇区,这时对施主扇区的噪声影响,将是这些直放站的噪声影响之和。
假设N 个直放站对施主基站引入的噪声升高量都相等,可以推出式:2.2 引起噪声增量因素分析在工程中,基站噪声系数F BTS 和直放站噪声系数F REP 是已知的常数(这两个常数由直放站设备性能及分布系统的器件安装工艺决定)。
除了设备性能及器件安装工艺外,噪声的大小是由直放站的上行增益G REP 、直放站与基站间的路径损耗PL 及接入直放站的数量N 决定。
P BTS-Noise +P REP-INj P BTS-Noise ΔF BTS -rise =10 log [ ] (dB )2.2.1噪声增量与直放站噪声系数F REP成正比,F REP系数由直放站设备性能及分布系统的器件安装工艺决定。
由于现阶段生产直放站设备的厂家很多,且设备价格较为低廉,直放站设备存在技术规格标准不统一、设备质量性能不高等问题。
工程建设中,经常出现因直放站设备质量问题导致基站RSSI异常,所以应加强对直放站设备性能的检测。
2.2.2噪声增量与接入直放站的数量N成正比,直放站数量越多,引起的噪声增量越大。
所以,应尽量减少基站扇区同时接入的直放站数量,避免基站扇区超负荷工作,保证基站工作在稳定的状态。
2.2.3噪声增量与路径损耗PL成反比,此时要选用大型号(40 dBm)的耦合器,增大直放站近端设备与基站间的路径损耗PL,有利于减小噪声干扰。
但不能过度地增大路径损耗PL,应保证直放站近端有足够大的输入信号功率,才能使直放站能够对信号有效的放大。
2.2.4噪声增量与上行增益G REP成正比,上行增益越大,噪声增量越大;上行增益越小,噪声增量越小。
但在实际工程中,如果将上行增益调得太小,上下行增益相差过大,会减小直放站的上行覆盖范围,引起上下行链路不平衡。
3 案例分析现以汕头某N小区为例,介绍分析直放站的噪声引入及检查消除噪声的措施。
N小区是一大型住宅小区,采用微蜂窝RRU为信源。
站点开通后,经测试发现其施主站的主集RSSI 为-99 dBm,分集RSSI为-110dBm,主分集相差过大,达到11dBm,一般要求主分集相差只能在5 dBm以内。
在对室分系统进行检查分析后,发现引起反向RSSI不正常有以下三个原因。
3.1多台直放站接入对基站噪声的影响N小区室分建设方案中,计划由1台RRU(Remote Radio Unit,射频拉远单元),3台光纤直放站和12台干放设备,对小区的地下室和电梯进行信号覆盖。
其中,RRU设备上联至无线机房BBU,3台光纤直放站从RRU耦合信号,RRU和3台光纤直放站分别各自带3台干放设备。
具体组网图如图1。
图1 N小区室分系统组网图由于RRU设备安装在小区地下室,为方便从RRU耦合信号,光纤直放站近端设备也安装在地下室RRU设备附近。
由于设备安装位置附近没有-48V的电源为直放站近端设备供电(目前各个厂家的光纤直放站近端设备都采用-48V直流电源),而自行购买的变压器,却经不起长时间的工作,经常出现故障。
所以只能重新修改方案,即增加1台光纤直放站,安装在原RRU 位置处,为分布系统提供信源。
RRU设备改为安装在施主站机房内,再用尾纤上联至机房内的BBU。
4台光纤直放站的近端设备也安装在机房内,从RRU设备耦合信号,从无线机房内的电源柜取-48V直流电。
具体组网图如图2。
图2 N小区室分系统修改后组网图通过组网图比较这2个方案,可以发现,在达到同样覆盖效果的情况下,第二个方案比第一个方案多使用了1台20W光纤直放站和3条光路的资源。
基站噪声增量与接入直放站的数量成正比,多使用了1台光纤直放站,就使施主扇区的RSSI进一步抬升,接收机灵敏度降低,覆盖范围缩小。
衡量一个基站可以带多少个直放站主要应以基站热噪声升高多少来确定,所以应合理控制基站接入的直放站数量。
另外,为使直放站的应用更加灵活有效,直放站设备厂家应增加生产使用220V交流电的光纤直放站近端机,为网络建设节约资源开支,提高通信质量。
3.2光功率损耗对基站噪声的影响3.2.1光功率损耗的原因现阶段,各个厂家对直放站的光模块制造标准不统一。
有些厂家的直放站用单纤进行信号传输,有些则要用双纤传输。
有些厂家的直放站用FC/PC尾纤,有些要求用FC/APC尾纤。
如果某厂家直放站要求使用FC/APC尾纤连接直放站设备,而在工程中误用了FC/PC尾纤,会造成5~10dB左右的光路功率损耗。
所以开工前要对不同厂家的直放站的技术指标进行详细了解,以确定配套光路的建设方案及尾纤型号的选取。
另外,工程中的光纤跳接环节太多也会造成光损耗过大。
3.2.2光功率损耗造成的影响直放站的功放增益是厂家生产时就已经配置好的,如果光路的损耗过大,会使射频信号损耗过大(1dBm的光路损耗会造成2dBm的射频损耗),造成设备开通后最大功率达不到标称功率。
以N小区的1台10W光纤直放站为例介绍说明。
采用第二个组网方案后,光纤直放站的光路需经多次跳接才能到达无线机房直放站近端,多次跳接使光路损耗增大。
经光路检查,发现有1台10W直放站的光路损耗为7dBm,折算为射频损耗是14dBm。
这台10W光纤直放站配置了增益为50dBm的功放模块,分布系统方案要求直放站的输出功率为37dBm。
我们可以推算出直放站近端最低需输入的功率为:近端最低输入功率=14 dBm(光路损耗)+37 dBm(直放站输出功率)-50 dBm(功放增益)=1dBm要使这台光纤直放站输出功率达到37dBm,我们给光纤近端机的输入功率至少为1dBm。
如果光路损耗进一步加大,直放站近端要求输入的功率也要提高。
而要使直放站近端的输入功率提高,就要从基站耦合更多的信号,使用小型号的耦合器,这样就使路径损耗PL减小,增大基站噪声增量ΔF BTS –rise。
而且,直放站近端输入功率过高,容易造成直放站放大器的推动级功率饱和,影响设备的线性。
此外,如果光路损耗过大,消耗了太多的射频功率,会造成施工人员为了使这台光纤直放站输出功率达到要求,在开通设备时,将直放站的上下行增益设置为最大,使直放站处于满功与噪声增量ΔF BTS –rise 成正比,造成基站噪声增量ΔF BTS –rise 抬升,率工作状态。