3g通信系统职称考试问答题

续一：3G -WCDMA部分(101133)目录101、 为什么说WCDMA无线网络规划中上行链路是覆盖受限，下行链路是容量受限？102、 什么叫小区呼吸？103 、WCDMA的上/下行发射功率规范。104、 码分系统的接收灵敏度。105 、链路的负载因子与负载余量。106 、3G系统各类业务与承载速率（RAB）以及实际吞吐量的对应表。107 、上行无线容量估算公式。108 、下行无线容量估算公式。109 、信令信道复用质量标准。110 、为什幺C网可以用PN码的偏置（相位偏移）来区分小区，而WCDMA却要采用扰码？111 、C网PN码和WCDMA SC码的规划设置。112 、PN码空间复用规划。113 、SC码空间复用规划。114 、WCDMA功控速率及其优点。115 、WCDMA的多径接收。116 、WCDMA切换分类及其与C网切换的比较。117 、C网与WCDMA网软切换有什幺区别？118 、为什么WCDMA硬切换采用压缩模式？它对系统有什幺影响？119 、试述RNC间软切换的程序。120 、何谓射频拉远（RRH）。121 、WCDMA的OVSF码，帧和时隙。122 、OTSR和STSR。123 、WCDMA向HSDPA的平滑演进。124 、WCDMA系统的邻道干扰。125 、什么是接收机的最大干扰容限。126 、什么是系统的最小隔离度。127 、由发射机杂散辐射引起的最小隔离度的计算。128 、由阻塞干扰引起的最小隔离度的计算。129 、系统基站间最小隔离度如何保证？130 、三阶互调干扰的形成及其特点。131 、如何分析计算三阶互调干扰的影响？132 、室内天线口最大功率的限制基站与移动台之间最小隔离度的保证。133 、WCDMA无线直放站。101、为什么说WCDMA无线网络规划中，上行链路是覆盖受限，下行链路是容量受限？无线网络规划的目标是根据运营商提出的业务模型，通过一系列理论分析、仿真和预测，获得所需服务区内站址设置、设备配置等基本参考数据。对于任何一个码分系统而言，合理的无线网络规划应该是对覆盖、干扰和容量的折中平衡。下图为WCDMA无线网络规划的流程示意：通常以上行链路预算来计算小区覆盖半径。在极限覆盖条件下，移动终端(UE)的功率全部用来克服上行链路的路径损耗和热噪声，此时的覆盖半径受限于UE的功率。当然实际的无线环境中还必须保留相应的余量，以克服衰落的影响；由于小区中其它用户的干扰以及多小区环境下相邻小区的干扰，UE还需要留出功率有足够的负载余量（通常为3dB）。下行的情况和上行不同，基站功率除一小部分分配给公共开销信道外，剩余大部分由业务信道共享。这样，就使下行链路的覆盖半径与容量密切相关，绝对地说，所有基站功率全部分配给一个用户使用，其极限半径当然大得多；反之，随着容量增加将使覆盖半径受限。在高用户密度情形下，多用户干扰造成的下行覆盖收缩可能比上行来得快，这时系统成为干扰受限。WCDMA无线网络规划通常用导频信道强度Ec(RSCP)，和Ec/Io共同决定下行覆盖，导频信道的发射功率是固定的，它的取值是以上行覆盖半径为参考。网络设计要求Ec/Io在715dB范围内（通常为12dB）。102、什么叫小区呼吸？小区呼吸效应是指小区覆盖随系统负载而变化的现象，从上行来看，小区覆盖取决于UE发射功率和基站的热噪声，负载增加导致系统热噪声升高，覆盖区相应缩小。从下行来看，小区的覆盖有两个指标Ec和Ec/Io决定，前者与负载无关，Ec/Io却与负载有关，因为Io是本小区和邻小区所有信号的总和，负载增加，结果是Ec/Io变坏，小区覆盖就缩小。通常认为，当负载从空载到50时，Ec/Io下降35dB。小区呼吸效应可以使无线网络负载得到均衡，但也需要在网络设计时给予一定的余量。103、WCDMA的上/下行发射功率规范3GPP规范对WCDMA UE的最大发射功率规定了四个等级，分别为：33/+27/+24/+21dBm，在上行链路预算中，通常以第四类21dBm为准。3GPP同时规定了WCDMA基站的发射功率，如下表所列：基站发射功率（dBm）宏小区微小区微微小区总功率433824导频功率332814业务信道总功率42.537.523.5104、码分系统接收机的灵敏度。任何一个码分系统接收机的灵敏度可由下式表示： 式中： KT：热噪声底噪 174dBm/Hz； B ：信道带宽（Hz）； NR ：接收机前端电路噪声系数（dB）； ：扩频增益： ； ：传输速率； ：接收基带输出端比特能噪比。其中，前三项由射频信道性能所决定，是线性的；后二项由解调、解码特性所决定，取决于信道传输速率，在计算接收机灵敏度时，可以将上式简化为：可见，接收灵敏度为信道带宽无关，与密切相关。对于速率为12.2kb/s的话音业务，在BER不低于的条件下，终端设备灵敏度的最低要求见下表：WCDMA终端接收灵敏度（dBm/3.84MHz）工作频段（MHz）DPCH_Ec(参考灵敏度)（参考噪声电平）I、 21102170117106.7II、 19301990115104.7III、 18051880114103.7不同业务信息速率的上行链路基站接收灵敏度见下表。的不同除了改变以外，需求的也不同。不同业务下的基站接收灵敏度项目单位12.2kb/s话音57.6kb/s分组数据流媒体64kb/s分组数据128kb/s分组数据384kb/s分组数据备注数据速率Kb/s12.257.664128384业务需求扩频因子（SF）倍314.866.760.030.010.0码片速率3.84Mb/s扩频增益dB25.018.217.814.810.010lg(SF)dB4.92.53.11.51.0话音BLER710-3，分组110-2；媒体流84，满足条件)对郊区，若r=5km，14chip，同样取n3.2，则PD（20.514）4.62159.5这意味着PN码增量因子至少取3（364192160才能满足）113、SC码空间复用规划与C网一样，扰码SC复用距离也应满足： ，即 同样，对于3扇区模式，还考虑到3G小区半径的不同， ， 将上式并入可得：取n3，当3时 , k160。计算表明，按3扇区规划，复用集共需3160480个扰码，尚余51248032个SC用于其它场合。愈大，扰码规划难度也增加，如4，则3k855512。114、WCDMA功控速率及其优点码分系统功率控制的目的是确保发信功率能满足接收最低质量要求所需的值；上行功率控制是为了克服“远近效应”并延长终端的待机时间；而下行功率控制是为了合理地分配基站功率资源，减少干扰从而增大容量。为了克服多径快衰落，功率控制应足够快，WCDMA上下行功率控制的速度是1500次/妙，几乎比CDMA上下行功率控制速度快一倍（800次/妙）。快速功控将更有效地降低干扰，使容量得到保证。115、WCDMA的多径接收多径接收机是码分多址系统核心设备之一，它用来解决多径快衰落和软切换时使用，通常只要两条路径信号间的时延大于一个码片周期（WCDMA，1chip=0.26s）就可以实施多径接收；WCDMA基站可以支持多达8个的相关接收机，而移动台一般可以支持6个相关接收器，一个用于搜索，其余的可以最多同时解调5径信号。码片速率的提高（3.84Mb/s）降低了码片周期，使WCDMA多径接收的分集效果更佳，这一点非常有利于微小区和微微小区接收质量的改善，理论上讲，只要两条路径差78米就可以使分集接收得到明显效果。 116、WCDMA切换分类，及与C网切换的比较CDMA网WCDMA网更软切换两扇区间，绝对门限两扇区间，相对门限软切换两BTS间，绝对门限两NodeB间，相对门限软切换两BSC间*，绝对门限两RNC间，相对门限同频硬切换两RNC间（当Iur未建时）异频硬切换特殊措施*盲，压缩模式异系统硬切换盲，压缩模式* 在BTS与非所属BSC间加少量链路；* 伪导频技术，缩小第二载频覆盖区等。117、C网与WCDMA网软切换有什么区别？ 如上图所示，C网的软切换是采用导频的绝对电平作为激活集门限，图中有两个门限参数：T_ADD和T_DROP，前者决定是否把新基站加入激活集，后者决定是否把现有激活集成员删除，当然，无论加入或删除，都有一个时间参数T_TDOP控制。 WCDMA网的软切换在此基础上作了适当的改进，采用导频的相对电平（的最大值）作为激活集的门限参数，以收到的与最大的max的差值作为判定准则。它也有两个门限参数：LegAdditionDelta和LegDRoppingDelta，另外还增加了一个激活集大小的控制参数：MaxActiveSetSize。软切换的主要目标是：把激活集外的有用信号在尽可能短的时间内加入激活集，以降低干扰；同时，把激活集内的弱信号在尽可能短的时间内删除出激活集，还要避免激活集外的弱信号进入激活集，以免造成功率控制误差，而延时对邻小区的搜索时间，并浪费信道资源。118、为什么WCDMA硬切换采用压缩模式，它对系统有什么影响？码分系统的技术特定是连续地低功率发射，移动台没有空闲进行测量，因此，当需要进行硬切换（无论是异频或异系统 的硬切换）时通常采用盲切换方式，即由数据库来配置指定某目标小区，这样的制定并不是建立在移动台测量报告的基础上，因此往往不一定是最佳目标小区，也降低了成功率。在C网中，为了提高硬切换的成功率，就采用了一些特殊措施，如：伪导频发射，缩小第二载频服务区，在数据库中设置多个目标小区等技术措施都是为了尽快地实现成功的硬切换。WCDMA硬切换遇到的问题与C网类似，但它没有采用上述C网中的特殊技术措施，而是引入了基于压缩模式测量的硬切换算法；所谓压缩模式就是在连续发射模式中挤出一定的时间空隙用以测量。对于实时业务中的移动台通常使用的是降低扩频因子（一般降低一半）的方式，这样当然也降低了扩频增益，影响系统的容量。使用压缩模式，UE可以利用时间空隙来测量导频信号的，也可以测量其它系统，如G网的BCCH信道强度，以帮助确定最佳目标小区。为了使容量降低尽可能降至最小，应使需要测量的目标小区列表愈短愈好。119、试述RNC间软切换的程序在WCDMA规范中，定义了RNC之间的物理接口Iur,该接口协议的存在，保证了RNC之间的软切换实现，UE感觉不到穿越RNC边界的异常。上报目标小区导频（CPICH)发现NodeB2信号超过激活集门限通知DRNC准备资源提供NodeB2邻小区列表SRNC通知UE，更新UE表明操作完成SRNC、DRNC互换角色120、何谓射频拉远（RRH）射频拉远（Remote RF Head）的原理是将基站基带部分的功能保留在施主基站中，而将无线射频部分通过光纤拉到需要覆盖的区域。RRH解决方案适用于城区低业务量室内和室外盲区以及郊区/乡村的特殊环境覆盖，其主要优点是：光纤能以低损耗作长距离延伸，可用于低成本扩大覆盖；保证信号纯正，干扰少；RRH可挂在塔顶，节省机房和馈线投资；共享主基站信道板和传输等资源，并支持网管功能；在室内使用时，光纤比馈线易安装，成本低，损耗小。RRH占用施主基站的信道单元和扰码资源，能对覆盖区域提供独立的容量。RRH可用于郊区，旅游景点，村庄，特长桥樑，隧道等地区的覆盖，也可用于市区低业务量的室内及一些盲点地区的覆盖。因此，RRH方案可以优化WCDMA无线网络的覆盖和容量，是高质量低成本实现WCDMA网络无线覆盖的重要手段。OVSF1S1OVSF1OVSF1S2OVSF2SC121、WCDMA的OVSF码、帧和时隙WCDMA技术是用扰码（SC）来区分小区，如右图所示，每一个小区的多用户信号分别经过OVSE码扩频后合并，然后加扰发出，最后一步的加扰等于给合并的信号打上了一个小区的标记，这样移动台一收到扰码，就可以区别出自己所在的小区；而不同用户或各类信道的区分则是由OVSF码来完成的。OVSF即正交可变长度扩频码，用来区分同一小区下行的不同信道和用户，包括因多种业务的不同承载速率而需要的不同带宽要求，由于同一小区下行方向处于同步状态具有良好的正交性，因而具有很好的抗多址干扰和抗多径干扰的特性。在上行方向，扩频码也是OVSF码和一个扰码的迭加，而因为移动台位置的远近效应，各个UE发出的OVSF码将不同步，不可能再用于区分用户，区分用户的功能只能靠扰码来完成，每一个UE都有自己的扰码。反之，每个UE所用的OVSF码却可以相同。无论主同步信道和辅同步信道的结构类似,都是10ms一个帧，每一帧分为15个时隙，每个时隙的长度为667s，相当于2560码片。为了使UE在初始化过程中尽快获得同步，每一个时隙仅在前1/10时间发送一个256码片的突发。122、OTSR和STSR在WCDMA无线网络规划初期，OTSR（下行全向发射，上行扇区接收）提供了一个解决网络初期容量利用率低的较好方案。三个接收天线可以独立调整，有利于覆盖优化。当用户增长到接近OTSR站型的容量上限时，可以平滑地向STSR（扇区发射，扇区接收）演进，硬件仅需增加两个PA模块即可。123、WCDMA向HSDPA的平滑演进在3GPP规范发展过程中，WCDMA的基本原理和分析大都是以R99版本为基础的。R99版本之后的R4版本主要在核心网方面作了重大改进，将信令与承载分离，即将“软交换”的概念引入移动网的核心电路域，原来的MSC被分离成MSC服务器（MSCS）和电路域媒体网关（CS-MGW），并定义了与此相关的各类接口，而在无线接入网方面，R4版本几乎没有变化。R5版本在无线接入网方面引入了频谱利用率更高的接入技术高速下行分组接入（HSDPA），使WCDMA网能支持更高速率的下行数据业务，在接入网的传输承载协议上，R5版本建议了全IP的网络结构。类似于1xEV-DO。HSDPA引入的最主要的几项核心技术为：自适应调制与编码（AMC）混合自动重发请求（H-ARQ）快速调度算法(Fast Schedaling)这些核心技术采用抗衰落能力更强的高速调制编码技术，提高了系统的纠错能力，更有效地使用无线资源，从而大大地增加了下行容量。124、WCDMA系统的邻道干扰在已分配的3G主频段内，将会有多个运营商独立组网，影响两个FDD系统共存的因素主要是：ACIR：邻道干扰比； 站距d和小区半径R。邻道干扰比（ACIR）取决于接收机相邻信道选择性（ACS）以及发信机邻道辐射功率比（ACLR），在数值上，对于WCDMA系统，性能规范如下表：相邻状况信道间隔允许指针值ACIRACS(UE)ACLR(BS)第一相邻负载波5MHz33dB45dB-32.7dB第二相邻负载波10MHz43dB50dB-42.2dB共存时上下行容量损失将随着ACIR值的增大而减小，提高ACIR值的措施一是使区内共存的相邻载波间隔加大，例如：10MHz以上；二是提高ACS即中频滤波器选择性，如选用Q值更高的材料等。125、什么是接收机的最大干扰容限接收机在特指的频段内可容忍的最大干扰信号的电平称为接收机的最大干扰容限。在带内，可接受的最大干扰电平门限一般取接收机的带内噪声电平的允许增量和带内阻塞特性；在带外，可接受的最大干扰电平门限一般取接收机带外阻塞特性；在邻信道，可接受的最大干扰电平门限一般取接收机的邻道选择性。对于带内噪声电平的允许增量，3GPP采用的准则是WCDMA基站接收灵敏度损失为0.8dB，相对应的可接受最大外来噪声电平为110dBm/3.84MHz。参见第104题有关灵敏度的条目,我们在讨论系统的抗干扰能力即它的最大干扰容限时，因为其它干扰系统的噪声及杂散均以加性白噪声的形式存在于接收机输入端，所以仅需关心由射频信道性能所决定的前三项，即：SR=KT+10lgB+NR =-174dBm/Hz+65.8dBHz+5dB =-103.2dBm(3.84MHz带宽)按照3GPP标准，当外来干扰SI加入时，如果允许灵敏度恶化0.8dB，则对应的SI应比SR低6.9dB，即为110.1dBm/3.84MHz。按此标准计算，我们可以将2G/3G各系统的最大干扰容限列表如下：-80.359-103.3-103.3-98.3-99.3-111.3-111.3-103.3-4.76.0-85-108-108-103-104-116-116-10803.0-91-114-114-109-110-122-122-1146.00.97-92-115-115-110-110-123-123-1156.90.8WLAN-101-95TD-SCDMA-124-118CDMA-2000-124-118WCDMA-119-113PHS-119-113G1800-132-126G900-132-126C800-124-118SR-SI （dB)16.010.0SR恶化量（dB)0.10.4126、什么是系统的最小隔离度？最小隔离度，即MCL，是指两个系统需共存或共站时，相互间为了电磁兼容所需要达到的最小隔离度要求。显然，电磁兼容要求是因干扰来源不同而异的，因此，在分析最小隔离度要求时可以因宽带杂散辐射干扰而引起，也可因强干扰阻塞而引起，当干扰源为多载频时，还可以因互调干扰而引起，我们将在下面几题中逐一介绍。另外，当移动台渐渐靠近基站时，由于路径衰耗减小，使基站噪声抬高，也有最小隔离度的要求。127、由发射机杂散辐射引起的最小隔离度的计算 式中： 干扰系统杂散辐射指针（其频率位于被干扰系统接收频段）； 带宽转换； 干扰系统指标测试带宽； 被干扰系统接收（中频）带宽； 接收机允许的最大干扰容限 ； 被干扰系统接收机灵敏度（射频部分）； 按允许恶化的指针计算所得的dB数。 （例如：允许下降0.8dB，即表示x=6.9dB）下表所列分别为2G和3G各系统杂散辐射指针及计算所得MCL值。128 由阻塞干扰引起的最小隔离度的计算。此时，MCLPt-SB式中 Pt干扰系统发射的主信号功率电平 SB被干扰系统接收机抗阻塞干扰指针下表所列分别为2G和3G系统阻塞干扰指针及其相应的MCL值。上表所要求的MCL值可以由插入的滤波器（共站时）和/或天线间距（共存时）来满足。128、由阻塞干扰引起的最小隔离度的计算此时，MCLPt-SB式中 Pt 干扰系统发射的主信号功率电平；SB 被干扰系统接收机抗阻塞干扰指针。下表所列分别为2G和3G系统阻塞干扰指针及其相应的MCL值。129、系统基站间最小隔离度如何保证？在工程上，应按第128和129题所计算的两个MCL值中取高者即为所需的MCL值。当共站时，需加装滤波器使其阻带衰减达到上述MCL值。对于共存情况，此MCL值可用来计算两系统天线间的最小间距（保护距离）。工程上，MCL值由下列四个因素分摊： 馈线损耗：指基站收发信机到天线端口的馈线长度所带来的附加损耗。 天线方向性附加损耗：指因为天线采用定向天线时由方向性增益或前后比带来的附加增益或损耗，极端情况（指两个定向天线相对或相背）可在16dB40dB变动。 天线间距可按自由空间传播模式计算。 滤波器附加损耗，通常共站时主要由滤波器附加损耗值来满足MCL值，而当共存时，如果计算得的天线间距尚不够大，则限需加滤波器来保证。举例：当一个G网基站周围需要安装PHS站时： 首先：查表得知PHS基站对G网的最低MCL应为95dB(当PHS杂散辐射指标符合STP-28第二版标准低于2.5W/300kHz时)； 然后：假定G网天线为全向，PHS天线为定向，两站馈线各15米，由馈线和天线方向带来的附加隔离度为20dB； 再次：我们计算未加滤波器时，两站的最小间距d： (95-20)=32.5+20lgf+20lgd (取f=1900MHz) 可得d = 10-1.15 71米 最后：如果两站址最大距离只有15米，计算需要插入滤波器的衰减指标。当d=15米时，两站间附加损耗为61.5dB,应在PHS输出端插入 对G网接收频段的衰减为：952061.513.5dB。130、三阶互调干扰的形式及其特点。分析系统间互调干扰情况时，首先应了解清楚构成三阶互调的频率关系，只有特定的组合才会对某一系统的接受信号构成互调干扰。 下面列表中，我们将三阶互调I型和II型的各种可能组合包括在内。 三阶I型 即 2f2-f1 和 2f1-f2 三阶II型 即 f1f2f3 f2f3f1 f1f3f2鉴于三阶互调干扰的特点是将发信频谱扩大了三倍，即系统工作带宽愈宽，互调干扰的危害性也愈大。因此，在分析互调干扰时，尽可能按运营商的实际工作频段来分析，而不应该将G网或WCDMA网的整个频段为基础来分析。例如，对G900和G1800应分别标为G900(M)/G900(U)和G1800(M)/G1800(U)来分析；而对于WCDMA，由于目前尚未分配给运营商，我们暂以其整个频段分析, 下表为2G和3G系统间可能产生的三阶互调干扰组合G1800(U)G1800(M)G900(M)C8008G1800(M)G1800(M)G900(U)C8007G900(M)PHSG1800(U)G900(M)6G900(M/U)G1800(U)G1800(M)G900(M/U)5G900(M/U)G1800(U)G1800(M)C8004C800PHSG1800(M)G900(M)3C800PHSG1800(U)C8002C800G1800(U)G1800(M)C8001被干扰接收频率（UL/RX)第三干扰信号（DL/TX)第二干扰信号（DL/TX)第一干扰信号（DL/TX)NOWCDMA(1950-1980)PHSG1800(U)17G1800(M)PHSG1800(M)16WCDMA(1920-1955)PHSG1800(U)G1800(M)15WCDMA(1955-1980)PHSG900(M)C80014WCDMA(1920-1940)G1800(U)G900(M/U)C80013PHSG1800(U)G900(M)C80012PHSG1800(M)G900(U)C80011G1800(U)PHSG1800(U)G1800(M)10G1800(U)G1800(U)G900(U)C8009131、如何分析计算三阶互调干扰的影响按列表可见，只有当多系统共存时，才可能出现以上互调干扰的可能。接下来的问题是如何将干扰信号的幅度折合到互调干扰规范指标中。例如，某发信机有源功放的互调指标被称-36dBm(222dBm)时，此指标表示当输入两个等幅的22dBm功率时，其三阶互调产物低于36dBm，或者说相对电平为58dBc。 如右图所示：p1 p2 +22dBm2f1-f2 f1 f2 2f2-f1按三阶互调干扰的特性，在功放特性曲线的线性段内，当输入信号增加XdB时，输出信号也增加XdB，而三阶互调58dBc产物增加3XdB，信号与三阶互调产物的相对电平应增加为2XdB。仍以上例所述指标，当输入