現(xiàn)階段在CDMA直放站工程設(shè)計(jì)技術(shù)及應(yīng)用

現(xiàn)階段，直放站已經(jīng)成為CDMA網(wǎng)絡(luò)中解決特定區(qū)域覆蓋的有效手段。但是引入直放站后，如果處理不當(dāng)，會對網(wǎng)絡(luò)造成一定影響。如何能夠使直放站既充分發(fā)揮作用，又不對全網(wǎng)造成不利影響，這是所有直放站廠家必須面對的問題。

　　在CDMA直放站建設(shè)中，使用的幾種主要直放站類型有：無線同頻直放站、光纖直放站和移頻直放站。這里結(jié)合工程實(shí)際，簡要介紹一下現(xiàn)階段在CDMA直放站工程設(shè)計(jì)中需要考慮的幾個(gè)重點(diǎn)問題。

　　直放站設(shè)計(jì)中考慮的問題

　　在CDMA直放站的工程設(shè)計(jì)中，任何類型的直放站都需要考慮以下問題：

　　1.上行底噪

　　任何直放站接入基站均會對原有的CDMA網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生干擾問題，即對施主基站引入一定的噪聲，引起基站的靈敏度降低。

　　眾所周知，在CDMA制式下，我們希望接入到基站接收機(jī)入口的噪聲功率應(yīng)小于-113dBm。這就要求在進(jìn)行鏈路預(yù)算和直放站調(diào)測過程中，通過調(diào)整直放站的上行增益來減小其對基站的影響。調(diào)測時(shí)應(yīng)調(diào)整上行增益并計(jì)算此噪聲經(jīng)有效路徑損耗到達(dá)基站接收機(jī)的噪聲功率是否控制在-113dBm以內(nèi)，只要控制好上行噪聲，直放站就不會對基站形成干擾。

　　2.搜索窗參數(shù)的調(diào)整

　　加入直放站后，使施主基站的覆蓋區(qū)發(fā)生了變化，基站原先設(shè)置的搜索窗口范圍可能太小，為了使系統(tǒng)正常工作，需要修改相應(yīng)參數(shù)。一般調(diào)整的主要參數(shù)為：SearchA、N、R以及反向接入信道的搜索窗口。

　　在CDMA系統(tǒng)中使用直放站會產(chǎn)生定時(shí)時(shí)延和信號延時(shí)擴(kuò)散，如果時(shí)延較大，將使CDMA系統(tǒng)導(dǎo)頻碼的相位發(fā)生變化，產(chǎn)生掉話等問題。按照當(dāng)?shù)貙?shí)際情況調(diào)整施主基站的接入信道搜索窗口寬度，反向業(yè)務(wù)信道搜索窗口寬度，激活導(dǎo)引信道及搜索窗口寬度。同時(shí)應(yīng)在相鄰小區(qū)的鄰區(qū)列表中增加該施主小區(qū)，并適當(dāng)調(diào)整相鄰導(dǎo)引信道及搜索窗口寬度。

　　3.輸出功率

　　安裝直放站的目的是解決已知存在的需覆蓋區(qū)域，直放站只要解決該范圍的覆蓋即可。直放站調(diào)測時(shí)，輸出功率設(shè)置不宜過大，否則會帶來新的導(dǎo)頻污染及其它問題。所以，在能夠達(dá)到覆蓋效果的情況下應(yīng)盡可能的減小天線的發(fā)射功率。如果直放站應(yīng)用在室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)，要求室內(nèi)信號盡量控制，避免信號泄露對室外信號造成影響。

　　下面，我們將分別對三種主要應(yīng)用的直放站工程設(shè)計(jì)進(jìn)行分析。

　　無線同頻直放站

　　無線同頻直放站以其建站容易、開通快捷和成本低廉等優(yōu)點(diǎn)受到運(yùn)營商的青睞，不管是在室外覆蓋，還是室內(nèi)分布系統(tǒng)，都被廣泛應(yīng)用，在整個(gè)直放站應(yīng)用中占據(jù)很大比重。

　　在進(jìn)行無線同頻直放站的工程設(shè)計(jì)時(shí)，需要充分考慮以下幾點(diǎn)：

　　1.信號源的選擇

　　為了保證良好的通話質(zhì)量，施主基站的合理選用非常重要。直放站拾取施主信號時(shí)，要求施主信號要單一、穩(wěn)定(施主信號強(qiáng)度一般要求大于直放站最小入口電平5dB左右)。這是決定無線同頻直放站能否達(dá)到良好開通效果的先決條件。

　　在選用施主信號時(shí)，應(yīng)當(dāng)避免在施主天線方向有多個(gè)信號強(qiáng)度相當(dāng)?shù)膶?dǎo)頻信號，以免造成覆蓋區(qū)域的乒乓效應(yīng)。如果有多個(gè)基站信號可以作為施主信號，就必需從話務(wù)量、基站上的CE數(shù)等方面綜合考慮。

　　在選取施主信號，應(yīng)采用測試手機(jī)結(jié)合頻譜儀共同測試信號強(qiáng)度的方法。目前大多數(shù)廠家在電測時(shí)，只使用測試手機(jī)進(jìn)行測試。我們認(rèn)為，手機(jī)因機(jī)型而異，顯示的電平值不如頻譜儀準(zhǔn)確，尤其是在弱信號時(shí)更為明顯。采用手機(jī)確定施主信號的PN，然后使用頻譜儀確定施主信號的強(qiáng)度是比較好的選擇。實(shí)踐證明，只有這樣才可以準(zhǔn)確地測量擬選用的施主信號強(qiáng)度，從而把好信源這一關(guān)。

　　2.收發(fā)天線的隔離度

　　收發(fā)天線隔離度是指直放站輸入端口信號對輸出端口信號的衰減度，是決定無線同頻直放站能否穩(wěn)定工作的關(guān)鍵。若施主天線和重發(fā)天線的隔離度不夠，會引起直放站的自激，造成直放站無法正常工作，如果在設(shè)計(jì)時(shí)考慮不周，任何補(bǔ)救措施都是很有限的。

　　直放站隔離度的大小，與施主天線和重發(fā)天線的增益、前后比、旁瓣抑制比、安裝情況及周圍環(huán)境均有關(guān)。在設(shè)計(jì)時(shí)，要保證收發(fā)天線的隔離度比系統(tǒng)開通后的實(shí)際增益大15dB左右。在實(shí)際工程中，根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際情況采用發(fā)信源和接收機(jī)進(jìn)行模擬仿真測試是非常必要的。

　　光纖直放站

　　光纖直放站由于采用光纖來實(shí)現(xiàn)信號的收發(fā)與傳輸，克服了如地形影響以及傳輸不穩(wěn)定的諸多因素，尤其是解決信號源雜亂的問題，可以方便地實(shí)現(xiàn)基站信號跳躍式的大范圍覆蓋。設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)主要考慮以下三點(diǎn)：

　　1.信源如何引入

　　光纖直放站從基站拾取信號時(shí)，應(yīng)避免在交疊區(qū)和施主基站相鄰小區(qū)使用相同的PN值。如果直放站拾取了與相鄰扇區(qū)相同的PN值，那么在其和基站覆蓋交疊區(qū)，掉話率會很高。

　　2.基站搜索窗口的調(diào)整

　　由于光纖施工的特殊性，基站到直放站的實(shí)際光纖長度一般大于直線距離，即使從運(yùn)營商得到的光纖長度，也因光纖的熔接質(zhì)量等原因，真實(shí)的時(shí)延和理論值相差較大，最理想的方法是使用路測設(shè)備準(zhǔn)確測量信號時(shí)延后，再計(jì)算各個(gè)窗口的修正值，從而對原基站的搜索窗口進(jìn)行調(diào)整。工程上，一般采取理論計(jì)算，加上一定余量確定信號時(shí)延的方法。

　　在工程調(diào)測中，一般都會注意到前向搜索窗口的調(diào)整。但是，經(jīng)常遇到的手機(jī)發(fā)射功率過高、掉話等現(xiàn)象，通常都是因反向搜索窗口的設(shè)置偏小造成的，因?yàn)樵诮庹{(diào)過程中由于定時(shí)的原因，手機(jī)的發(fā)射功率到達(dá)基站的部分沒有得到完全解調(diào)，被基站誤認(rèn)為是手機(jī)的發(fā)射功率不足，而其它的功率則作為噪聲對基站形成了干擾。所以，搜索窗口的調(diào)整要進(jìn)行前向和反向兩方面的調(diào)整。

　　3.避免孤島站的發(fā)生

　　一個(gè)具有過大時(shí)間錯(cuò)誤或延遲的站被稱為孤島站。手機(jī)在切換的過程中，使用存在很大時(shí)間錯(cuò)誤的時(shí)間參考，在預(yù)定的時(shí)間窗口中去尋找鄰小區(qū)，找到的只是不相關(guān)的噪聲，從而出現(xiàn)掉話。這種現(xiàn)象通常是由于光纖傳輸距離太長或其它原因使傳輸時(shí)延增大造成的。此種情況下，鄰小區(qū)的有用信號在手機(jī)的檢測中有可能被誤認(rèn)為是噪聲信號，此時(shí)在該小區(qū)的邊界上通話時(shí)無論是切出還是切入，都存在掉話的隱患。因此，在使用光纖直放站的時(shí)候，應(yīng)避免孤島站的發(fā)生，合理考慮光纖距離，建議不超過20Km。

　　移頻直放站

　　無線同頻直放站受信源選取和隔離度的限制，隨著基站密度的增加，在城區(qū)中應(yīng)用的范圍越來越??；而光纖在許多地方又不能到達(dá)，在這種情況下采用移頻直放站就可以很好的解決以上問題。利用移頻直放站可將施主基站信號進(jìn)行遠(yuǎn)距離延伸覆蓋，解決不易鋪設(shè)光纖及導(dǎo)頻信號污染嚴(yán)重地區(qū)的覆蓋。

　　移頻直放站的工程設(shè)計(jì)主要考慮以下兩點(diǎn)：

　　1.傳輸距離不宜過大

　　由于受傳輸路徑上的地形、地貌及傳輸路徑衰減的影響，要保證無線傳輸鏈路的視距暢通，傳輸距離不宜過大(要保證射頻輸入電平大于-60dBm，一般站距應(yīng)在15km左右)。

　　2.信源如何耦合

　　作為移頻直放站，其耦合方式可以直接在基站射頻端口耦合，也可以采用空中無線接力的方式耦合。為了避免引入太多的信號，造成新的導(dǎo)頻污染，我們建議采用直接耦合方式。這樣可以保證信源的唯一性，也充分利用了原有機(jī)房及配套設(shè)施。

　　典型案例分析

　　如圖所示，直放站B為光纖直放站，距離基站A光纖長度6.2Km，施主信號取自基站A：PN12。從基站A出發(fā)，行駛3.8Km，進(jìn)入直放站覆蓋區(qū)域，出現(xiàn)較強(qiáng)的直放站信號(用儀表測試，PN為13)，Ec/Io為-3.4dB，而此時(shí)手機(jī)使用的信號仍為基站信號，不能“切換”到直放站的信號上(嚴(yán)格講，直放站信號應(yīng)被理解為時(shí)延較大、強(qiáng)度較高的基站信號的多徑成分，不應(yīng)被視為切換，為了敘述方便，這里姑且稱作切換)，其Ec/Io為-23.62dB，F(xiàn)ER升高至80.53%；當(dāng)FER升至100%時(shí)，出現(xiàn)掉話。手機(jī)重新?lián)艽蚝?，能夠使用直放站信號通話?

　　因?yàn)楣饫w直放站帶來一定時(shí)延，在直放站站點(diǎn)下用儀表測試發(fā)現(xiàn)，信號時(shí)延為55chips，直放站的信號為PN13，即基站信號PN12經(jīng)過55chips延遲，變?yōu)镻N13。這樣，在3.8Km處：

　　基站信號的時(shí)延為：3.8×4.1=16chips

　　信號通過直放站后的時(shí)延為：55+(6.2-3.8)×4.1=65chips

　　所以，SRCHWINA應(yīng)為：(65-16+1)×2=100chips

　　由此判斷原基站搜索窗口參數(shù)需要調(diào)整，將SRCHWINA由原先的5改為10后，在原掉話處，基站和直放站的信號正常“切換”，沒有出現(xiàn)掉話，問題解決。

　　需考慮的問題

　　在CDMA網(wǎng)絡(luò)日趨完善的現(xiàn)階段，在網(wǎng)絡(luò)中需要引入直放站時(shí)，首先要做好前期勘測工作，將現(xiàn)場實(shí)際情況在工程設(shè)計(jì)中予以充分考慮和權(quán)衡，避免出現(xiàn)設(shè)計(jì)問題。

　　設(shè)備開通后，還要注重網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化，避免直放站覆蓋區(qū)域不好或?qū)驹斐捎绊?。只有直放站廠家把好CDMA直放站應(yīng)用中的技術(shù)關(guān)，同時(shí)得到運(yùn)營商和基站廠家的通力配合，做好整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化工作，提高網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營質(zhì)量，才能充分發(fā)揮直放站在現(xiàn)階段CDMA網(wǎng)絡(luò)中的效用。