企业培训_3g直放站培训课件

1 3G直放站培训 2 3G系统基本原理 3 第一代模拟蜂窝移动通信系统 历史回顾 1978年美国贝尔实验室开发了AMPS AdvanceMobilePhoneService 系统 实现了真正意义上的可以随时随地的大容量蜂窝移动通信系统 1987年 中国第一个TACS制式模拟移动电话系统建成商用 AMPS也曾被引入中国 主要标准 美国的AMPS 欧洲的TACS 英国的ETACS 欧洲的NMT 450和NMT 900 日本的NTT和JTACS NTACS 主要特点 接入方式采用FDMA 当一个呼叫建立后 该用户在其呼叫结束以前一直单独占用一个频道 调制方式 FM业务种类单一 以话音业务为主系统保密性较差频谱效率较低 有限的频谱资源和无线用户容量之间矛盾十分突出 4 第二代数字蜂窝移动通信系统 GSM 历史回顾 1992年第一个数字蜂窝移动通信系统 欧洲的GSM网络在欧洲开始铺设 由于其优越的性能 迅速在全球扩张 成为目前全球最大的蜂窝通信系统 1993年 中国第一个数字移动电话GSM系统建成开通 中国电信和中国联通都采用了GSM 主要特点 微蜂窝小区结构 数字化技术 语音信号数字化新的调制方式 GMSK QPSK等FDMA TDMA便于实现通信安全保密 5 第二代数字蜂窝移动通信系统 CDMA 历史回顾 1995年 美国的高通公司 Qualcomm 提出了一种采用码分多址 CDMA 方式的数字蜂窝系统技术解决方案 IS 95CDMA 目前已分别在中国香港 韩国 北美等国家和地区投入使用 用户反映良好 CDMA系统的主要特点 用户的接入方式采用码分多址软容量 软切换 系统容量大抗多径衰落可运用话音激活 分集接收等先进技术 6 第三代移动通信的提出 IMT 2000是第三代移动通信系统 3G 的统称第三代移动通信系统最早由国际电信联盟 ITU 1985年提出 考虑到该系统将于2000年左右进入商用市场 工作的频段在2000MHz 且最高业务速率为2000Kbps 故于1996年正式更名为IMT 2000 InternationalMobileTelecommunication 2000 第三代移动通信系统是一种能提供多种类型 高质量多媒体业务 能实现全球无缝覆盖 具有全球漫游能力 与固定网络相兼容 并以小型便携式终端在任何时候 任何地点进行任何种类通信的通信系统 7 3G驱动力 第三代的主动权受到下面几个支配力量的驱使 国际移动通信IMT 2000进程 85年启动 日益增长的无线业务需求 许多系统如D AMPS GSM PDC PHS已经超出容量希望更高质量的语音业务希望在无线网络中引入高速数据和多媒体业务基本十年一代的移动通讯发展速度 8 3G主要特点 支持移动多媒体业务宽带CDMA技术高频谱效率FDMA TDMA CDMA从电路交换到分组交换高保密性全球范围无缝漫游系统微蜂窝结构 9 IMT 2000 1985年提出FPLMTSFuturePublicLandMobileTelecommunicationsSystem1996年正式更名为IMT 2000InternationalMobileTelecommunications欧洲称UMTSUniversalMobileTelecommunicationSystems 10 IMT 2000的目标 要求 全球统一频段 统一标准 全球无缝覆盖高频谱效率高服务质量 高保密性能提供多媒体业务 速度最高到2Mb s车速环境 144kb s步行环境 384kb s室内环境 2Mb s易于第二代系统的过渡 演进终端价格低 11 3G技术体制 WCDMA由欧洲标准化组织3GPP 3rdGenerationPartnershipProject 所制定 受全球标准化组织 设备制造商 器件供应商 运营商的广泛支持 将成为未来3G的主流体制 Cdma2000体制是基于IS 95的标准基础上提出的3G标准 目前其标准化工作由3GPP2来完成 TD SCDMA标准由中国无线通信标准组织CWTS提出 目前已经融合到了3GPP关于WCDMA TDD的相关规范中 12 WCDMA标准发展历程 WCDMA标准规划清晰 制定严谨WCDMA支持HSDPA技术 顺应未来高速无线数据业务的需求WCDMA将分阶段引入IP 目标是实现全网的IP化 标准比较完善WCDMA2001 06及以后发布的协议能够保持前向兼容 3GPPRel99 3GPPRel4 3GPPRel5 功能冻结时间点 2000 03 2001 03 2002 03 GSM GPRS核心网WCDMAFDD 电路域IP话音承载电路域CS MGWTD SCDMAVoIPQoS是关键 IP实时多媒体HSDPA 13 CDMA2000标准发展历程 CDMA2000标准发展CDMA2000在核心网标准和技术方面相对滞后 IS 95A 规范完成时间点 1995 1998 2000 QCELP话音编码9 6kbps 115 2kbps8码道捆绑 307 2kbps话音容量加倍 cdma20001xEV DO DV 2002 DO 高速数据业务DV 高速数据业务 话音业务 IS 95B cdma20001x cdma2000 3x 14 TD SCDMA标准发展历程 15 WCDMA发展历程 GSM GPRS WCDMA 演进与发展 演进与发展 16 WCDMA技术特点 核心网基于GSM GPRS 保持与GSM GPRS的兼容核心网基于TDM ATM IP技术 向全IP演进核心网分为电路域和分组域无线侧基于ATM技术 MAP技术和GTP是移动性管理的关键新的空中接口技术 WCDMA 17 WCDMA技术特点 RTT技术 信道带宽 5Mhz 码片速率3 8Mcps语音编码 AMR信道编码 卷积码和TURBO码调制方式 上行QPSK 下行BPSK发射分集方式 TSTD STTD FBTD功率控制 上下行闭环功率控制和外环功控基站同步方式 同步和异步 18 CDMA2000技术特点 电路域 继承2GIS95CDMA网络 引入WIN为基本架构得业务平台分组域 基于MIP技术的分组网络无线接入网 以ATM交换机为平台 提供丰富的物理接口空中接口 CDMA2000兼容IS95 19 CDMA2000技术特点 RTT技术 信道带宽 N 1 25MHz码片速率 N 1 2288McpsN 1 3 6 9 12语音编码 8K 13KQCELP8KEVRC信道编码 卷积编码 TURBO码调制方式 上行QPSK 下行BPSK解调方式 导频辅助的相干解调发射分集方式 OTD STD功率控制 上下行闭环功率 外环功控基站同步方式 GPS GLONASS 20 TD SCDMA技术特点 核心网络基于GSM GPRS网络演进 保持与GSM GPRS网络的兼容性核心网络可基于TDM ATM IP技术 可向全IP演进核心网分为分组域和电路域无线侧基于ATM技术 向IP方向发展MAP技术和GTP是核心空中接口 TD SCDMA 21 TD SCDMA技术特点 3S 主要特点 智能天线 SmartAntenna 同步CDMA SynchronousCDMA 软件无线电 SoftwareRadio 关键技术 智能天线 联合检测 多时隙CDMA DS CDMA 同步CDMA 信道编译码和交织 接力切换 22 造成技术不同的原因 1 网络部分一定要保持与第二代的兼容性 即第三代网络是基于第二代网络逐步发展演进 第二代网络有两大核心网 GSMMAP和IS 41在无线接口方面 美国的IS 95CDMA和IS 136TDMA运营商强调后向兼容 演进型 欧洲的GSM 日本的PDC运营商无线接口不后向兼容 革命型 23 核心网与无线接入网接口的关系 24 造成技术不同的原因 2 频谱对技术的选用起着重要地作用 ITU分配的IMT 2000频率在美国用于PCS业务由于美国要和第二代共用频谱 强调无线接口的后向兼容 其他国家几乎都有新的IMT 2000频段 高通的专利问题竞争 25 三种制式技术比较 26 三大标准的比较 1 同步小区以同一PN序列的不同时移来区分小区系统实现简单 易于实现切换及小区搜索整个系统的运行依赖于GPS 异步小区以不同的扰码来区分小区避免了对GPS的依赖小区搜索及切换等过程的复杂性增加 同步小区为了降低时隙间干扰并便于终端对邻小区的测量 需保证基站间同步目前首选方案是每个基站配外接参考时钟口 例如GPS 27 三大标准的比较 2 虽然cdma2000 WCDMA和TD SCDMA同属3G的主流技术标准 但是仍然可以将其分为两类 cdma2000 WCDMA并作一类 TD SCDMA则和前两者分开讨论 之所以可以这样做 是因为在技术上cdma2000和WCDMA是FDD的标准 而TD SCDMA则是一个TDD标准 28 TDD与FDD的比较 1 在第三代移动通信中存在的两种双工方式FDD适合于大区制的全国系统适合于对称业务 如话音 交互式实时数据业务等TDD适合于高密度用户地区 城市及近郊区的局部覆盖适合于对称及不对称的数据业务 如话音 实时数据业务 特别是互联网方式的业务能提供成本低廉的设备预计在3G中 使用移动卫星实现全球覆盖 使用FDD提供大区制对称业务 在城市及近郊区使用TDD系统 用多模终端实现漫游 29 TDD与FDD的比较 2 TDD比FDD的优势 频谱利用率高支持多种通信接口频谱灵活性强系统性能稳定与传统系统兼容性好系统设备成本低支持与传统系统间的切换功能 30 TD SCDMA比WCDMA劣势 TD SCDMA因要与GSM的小区兼容 小区复用系数为3 降低了频谱利用率TD SCDMA频带宽度窄 不能充分利用多径 降低了系统效率 实现软切换和软容量能力较困难TD SCDMA系统要精确定时 小区间保持同步 对定时系统要求高 而WCDMA则不需要小区间同步 可适应室内 室外 甚至地铁等不同环境的应用 TD SCDMA只适合微蜂窝 对高速移动的支持比较差 而WCDMA对移动性的支持更加优质 适合宏蜂窝 蜂窝 微蜂窝组网 尤其是在从GSM网向3G的过渡过程中 WCDMA的优势较为明显 31 WCDMA与CDMA2000的比较 WCDMA使用的带宽和码片速率 3 84Mcps WCDMA在小区站点同步方面使用异步基站WCDMA进行功率控制的频率两倍于对方WCDMA支持基于GSM的GPRS业务在混合话音和数据流量方面 WCDMA的系统性能表现得更出色 32 3G频谱分配及牌照划分 33 3G频谱 WRC2000大会后 34 3G追加频率确认 在国际电气通信联合会 ITU 的世界无线通信会议 WRC 2000 IMT 2000的追加频率获得了承认 追加频率的分配主要考虑到将来需求的增加 增加了以下三个频段 800MHz频段 806 960MHz 1 7GHz频段 1710 1885MHz 2 5GHz频段 2500 2690MHz 该追加方案基本上采用了2000年2月APT 亚太电气通信共同体 提出的方案 35 中国3G频谱分配 2002年10月 36 中国3G频谱分配 2002年10月 IMT2000 欧洲的频率划分和中国一致北美的频率划分与中国的核心频段冲突第三代公众移动通信系统的工作频段为 一 主要工作频段 频分双工 FDD 方式 1920 1980MHz 2110 2170MHz 时分双工 TDD 方式 1880 1920MHz 2010 2025MHz 二 补充工作频率 频分双工 FDD 方式 1755 1785MHz 1850 1880MHz 时分双工 TDD 方式 2300 2400MHz 与无线电定位业务共用 均为主要业务 共用标准另行制定 三 卫星移动通信系统工作频段 1980 2010MHz 2170 2200MHz 37 全球前20名运营商3G制式选择情况 ChinaMobile 中国 拥有GSM网络NTTDoCoMo 日本 WCDMAVerizon 美国 cdma2000ItaliaMobile 意大利 WCDMACingular 美国 WCDMAD2Vodafone 德国 WCDMAT Mobil 德国 WCDMAChinaUnicom 中国 拥有CDMA GSM网络AT T 美国 WCDMAOmnitelVodafone 意大利 WCDMAKDDI 日本 cdma2000FranceTelecomMobiles 法国 WCDMATelef nicaMoviles 西班牙 WCDMAVodafone 英国 WCDMASKTelecom 韩国 WCDMA cdma2000Am ricaM vil 墨西哥 待定BTCellnet 英国 WCDMASFR 法国 WCDMASprint 美国 cdma2000Orange 英国 WCDMA 38 全球3G市场情况 WCDMA将在除美国韩国以外的地区占主导地位 日本2001年正式商用WCDMA 欧洲大部分国家完称了WCDMA的牌照发放工作 目前采用CDMA2000的国家地区 北美 韩国 南美的部分国家 还有中国 中国台湾 日本 TD SCDMA已经融合到3GPP中 将至少在中国得到商用 39 3G技术成熟度 WCDMA 技术已经成熟 产品正步入商用化阶段日本NTTDoCoMo已实现商用商用系统设备和终端产品将从2002年下半年开始陆续规模面市WCDMA终端同cdma2000终端复杂度接近 成本主要取决于市场支持的广度800M频段cdma2000系统韩国SKT已实现商用对于800MHz频段cdma2000 设备和终端厂家的支持丰富3G核心频段的cdma2000系统在全球范围内 目前鲜有选择该频段制式的运营商频段搬移带来系统设计的改变 设备 终端配套的仪器仪表及终端厂家进展缓慢 影响到设备厂家研发进程TD SCDMA 中国标准 国家给予重点支持 40 中国3G发展现状 信息产业部组织的3G外场测试 针对三大标准分别进行了测试 3G牌照的发放运营商制式的选择 41 WCDMA系统介绍 42 WCDMA核心网演进图 43 3GPP版本 R99 R99版本核心网基于GSM与GSM不同的无线接入引入了一套新的空中接口标准 运用了新的无线接口技术 即WCDMA技术 引入了适于分组数据传输的协议和机制 数据速率可支持144 384Kbit s及2Mbit s 44 3GPP版本 R4 和R99无线侧基本一样核心网变化较大 CS域控制和数据分离增加了MGW支持电路域多媒体消息业务 45 3GPP版本 R5 3GPPRel 5将完成对IP多媒体子系统 IMS 的定义 如路由选取以及多媒体会话的主要部分 Rel 5的完成将为转向全IP网络的运营商提供一个开始建设的依据Rel 5计划的主要特性有 UTRAN中的IP传输 高速下行分组数据业务的接入 HSDPA 混合ARQII III 支持RAB增强功能 对Iub Iur的无线资源管理的优化 UE定位增强功能 相同域内不同RAN节点与多个核心网节点的连接以及其它原有Rel 5的功能 46 R99 R4 R5关系 原则上R99的规范是R4规范集的一个子集 若在R99中增加新的特征 就把它升级到R4 同样R4规范集是R5规范集的子集 若在R4中增加了新的特征就把它升级到R5 按计划R4要在2001年3月完成 R5要在2001年12月完成 47 WCDMA的网络单元构成 48 R99网络拓扑图 MSC VLR PSTN ISDN CAN CentralATMNetworkSC ShortMessageCenterCG ChargingGateway GMSC Node B Indoor Outdoor Micro AAA 3GAccess PacketSwitchCoreNetwork CG VoicePacketMultimedia VMS Intranet GPRSBackbone SCP IP RNC MMS Firewall SMS RNC No 7 BillingSystem Internet SC SMS GMSCSMS IWMSC CircuitSwitchCoreNetwork SGSN WAPProxy GGSN FA 49 R99网元介绍 无线接入网络 RadioAccessNetwork RAN 其中无线接入网络处理所有与无线有关的功能 核心网络 CoreNetwork CN 处理WCDMA系统内所有的话音呼叫和数据连接 并实现与外部网络的交换和路由功能 CN从逻辑上分为 电路交换域 CircuitSwitchedDomain CS 分组交换域 PacketSwitchedDomain PS 50 UMTS体系结构 51 UMTS体系结构 52 Uu接口一般原则 Uu接口是一个开放的接口 实现不同厂商的NodeB和UE进行互连物理层功能基本上在NodeB实现MAC层以上协议基本上在RNC终结 无线资源由RNC集中管理采用逻辑信道 传输信道 物理信道3层映射关系测量根据RRM算法需要可配置 NodeB对测量报告不做处理 53 Uu接口功能 调制 解调和扩频 解扩频率和时间 chip bit slot frame 同步测量并向高层指示压缩模式支持收发分集其他基带处理功能 54 WCDMA和GSM空中接口的主要区别 55 WCDMA和IS 95空中接口的主要区别 56 Iu接口一般原则 Iu接口是一个开放的多厂商设备兼容的标准接口Iu支持在协议层的UE的分离Iu支持UE与CN之间的透明非接入层信令的传输对于控制面和用户面Iu规则必须支持无线网络层和传输网络层分离 允许他们各自独立改变 57 Iur接口一般原则 Iur接口是一个开放的接口 实现不同厂商的RNC之间互连实现接口上无线网络层与传输网络层的分离 使得各自可以引入更新的技术Iur接口将支持两个RNCs之间的信令信息的交换 另外该接口应能支持一个或多个Iur数据流从逻辑的观点来看 Iur是两个RNCs之间的一个点到点的接口 即使两个RNCs之间缺少物理上的直接连接 点到点的逻辑接口也应能实现如果RRC连接是基于专用信道 Iur标准允许增加 删除属于任何RNS 同一PLMN内 的小区的无线链路Iur接口规范允许一个RNC可以访问任何其它RNC 同一PLMN内 以建立Iur信令承载 58 Iur接口协议功能 传输网络管理 公共传输信道的业务管理 公共传送信道资源的准备 寻呼 公共传输信道数据传输专用传输信道的业务管理 无线链路的建立 增加 删除 测量的上报 专用传输信道数据传输下行共享传输信道和TDD上行共享传输信道的业务管理 无线链路的建立 增加 删除 容量分配 上下行共享信道数据传输公共和专用测量目标的测量报告 59 Iub接口一般原则 Iub接口开放 实现不同厂家的RNC和NodeB的互连Iub接口支持NodeB的逻辑O MIub接口无线网络功能和传输网络功能分离 以便未来引进新技术 60 Iub接口协议功能 1 Iub传输资源管理NodeB的逻辑OAM小区配置管理公共传输信道配置管理无线网络性能测量资源事件管理无线网络配置校齐实现特定的OAM传输系统信息管理 61 Iub接口协议功能 2 公共信道传输管理接入控制功率管理专用传输信道数据传输专用 共享信道传输管理无线链路的管理和监控信道分配功率管理测量的上报专用传输信道数据传输定时和同步管理传输信道同步接点同步 RNC和NodeB间 62 多址技术与双工技术 多址技术 时分多址频分多址码分多址双工技术 时分双工频分双工 63 多址技术图示 传统多址技术 码分多址技术 直接扩频方式 64 码分多址 CDMA 多用户共享同一频率 频谱利用率大大提高 CDMA系统是自干扰系统 系统内用户存在互相之间的干扰 CDMA系统的用户容量是软容量 当用户数目增加时 对所有用户而言 系统性能下降 相应当用户数目减少时 系统性能提高 65 CDMA的几种不同形式 直接扩频码分多址 DS CDMA 多用户完全同一时间 同一地点占用同一频率资源可以使用RAKE接收技术 利用宏空间分集 多个基站同时监听 实现软切换 大大降低切换掉话率 提升服务质量 跳频码分多址 FH CDMA 单一用户单一时刻占用的频谱带宽较窄 占用频率随时间变化按一定规律跳变 跳变规律由地址码确定 跳时码分多址 TH CDMA 单一用户不定时占用较宽的频谱 占用的时间按一定规律改变 时间改变的规律由地址码确定 66 CDMA示意图 67 扩频因子与业务速率 符号速率 扩频因子 码片速率如WCDMA 码片速率 3 84MHz 扩频因子 4 则符号速率 960Kbps cdma2000 1x 码片速率 1 2288MHz 扩频因子 64 则符号速率 19 2Kbps 符号速率 业务速率 校验码 信道编码 重复或打孔率如WCDMA 业务速率 384Kbps 信道编码 1 3Turbo码 符号速率 960Kbps cdma2000 1x 业务速率9 6Kbps 信道编码 1 3卷积码 符号速率 19 2Kbps 68 WCDMA编码技术 编码目的 使接收机能够检测和纠正由于传输媒介带来的信号误差 同时在原数据流中加入冗余信息 提高数据传输速率 主要有两种编码方法 卷积码 在WCDMA系统中主要用于低速率的话音信道和控制信道 Turbo码 主要用于分组业务数据的传送 69 Rake接收机 1 70 Rake接收机 2 RAKE接收技术有效地克服多径干扰 提高接收性能 接收机 单径接收电路 单径接收电路 单径接收电路 搜索器 计算信号强度与时延 合并 合并后的信号 t t s t s t 71 Rake接收机 3 由于无线传输中存在多径效应 如果不加以处理 会对正常的接收造成干扰 根据同相加强 反相抵消的原理 在通话时会感觉时断时续 WCDMA系统中采用了Rake接收技术 将不同路径来的信号进行分离合并 使得总的接收信噪比大大提高 72 分集技术 1 是通过自然界无线传播环境中的独立 或至少高度不相关 多径信号来实现的相对投资低廉克服小尺度衰落 由移动台附近物体的复杂反射引起 可以采用双天线接收分集克服大尺度衰落 由于周围环境地段和地物的差别而导致的阴影区引起 可以选择一个所发信号不在阴影区的基站 位置选择发射分集发射分集技术还用来提高无线通信中单用户的峰值吞吐率 73 分集技术 2 空间分集空间发射分集空间接收分集极化分集 利用水平分量和垂直分量的不相关性频率分集 宽带信号时间分集 以超过信道相干时间的时间间隔重复发射信号 RAKE接收机 认为 一个码片时间 信道的相关时间 74 分集接收合并技术 最大比合并在接收端由N个分集支路 经过相位调整后 按照适当的增益系数 同相相加 在送入检测器进行监测等增益合并在接收端由N个分集支路 经过相位调整后 按照相等的增益系数 同相相加 在送入检测器进行监测选择性合并在N个分集支路中选择具有最大信噪比的支路作为输出 75 WCDMA的发射分集 前向链路容量是当前CDMA蜂窝系统容量的瓶颈 WCDMA标准在发射分集上的应用上进行了深入的研究 提出了新的发射分集方案 提高前向链路容量 开环发射分集基于时空块编码的发射天线分集 STTD SCH上的时间切换传输分集 TSTD 闭环发射分集 FBI域 76 智能天线技术实现关键 多波束形成技术自适应干扰抑制技术空时二维的RAKE接收技术多通道的信道估计和均衡技术 77 智能天线原理 降低来自其他方向的干扰 提高所需信号方向的接收灵敏度扩大基站的覆盖范围 改善信号的传输质量 78 智能天线优点 智能天线可以对高速率用户进行波束跟踪 起到空间隔离 消除干扰的作用 大大增加系统容量 增加覆盖范围 改善建筑物中和高速运动时的信号接收质量 提高信号接收质量 降低掉话率 提高语音质量 减少发射功率 延长移动台电池寿命 提高系统设计时的灵活性 79 多用户检测技术 当前的CDMA接收机基于RAKE原理 将其他用户的干扰视为噪声基于RAKE的CDMA系统的容量受干扰的限制最优接收机是联合检测所有的信号 并将其他用户的干扰从期望的信号中减去 信号的相干特性是已知的 干扰是确定的 多用户检测 MUD 称为联合检测和干扰对消 降低了多址干扰 从而提高系统的容量多用户检测可以有效缓解远近效应问题 80 虹信公司3G直放站介绍 81 虹信公司3G直放站的分类 1 按传输方式来划分 GZF2100WCDMA光纤直放站GZF2100WCDMA无线直放站GZF2100WCDMA电缆传输直放站 干线放大器 82 虹信公司3G直放站的分类 2 按输出功率大小来划分 GZF2100WCDMA光纤直放站系列可分为20W 10W 5W以及2W四种 GZF2100WCDMA无线直放站系列可分为20W 10W 5W以及2W四种 GZF2100WCDMA电缆传输直放站系列可分为10W 5W 2W 1W 0 5W五种按照客户需求 可以相应开发出不用输出功率的机型 83 3G直放站适应范围 扩大服务范围 消除覆盖盲区 在郊区增强场强 扩大郊区站的覆盖 沿高速公路架设 增强覆盖效率 解决室内覆盖 将空闲基站的信号引到繁忙基站的覆盖区内 实现疏忙 其它因屏蔽不能使信号直接穿透的区域 84 直放站的应用原则 根据不同的场合 选用不同类型的直放站 城市密集区城市边缘郊区 乡村室内覆盖 85 虹信公司3G直放站的优势 1 参与了 WCDMA数字蜂窝移动通信网直放站技术要求和测试方法 的制定 对于标准的理解极其透彻 整机采用RS485通讯的体系结构 具有很好的自我保护功能 有完善强大的监控 告警功能 采取了良好的散热方案 86 虹信公司3G直放站的优势 2 安装简单 易于快速实现网络优化的最低要求 建设成本低 利于减轻移动通信运营商网络建设的投资压力 组网灵活 便于改善现有网络的覆盖质量 能实现 小容量 大覆盖 提高基站设备的利用率 能实现话务分流 增强网络的运行效率 87 WCDMA光纤直放站的原理框图 88 WCDMA光纤直放站组网图 89 WCDMA无线直放站的原理框图 90 WCDMA无线直放站的组网图 91 WCDMA干放原理框图 92 WCDMA干放组网图 93 WCDMA塔放原理框图 94 WCDMA塔放组网图 95 3G直放站性能指标及测试方法 96 无线指标部分 如果没有其它规定 以下测量方法适用于直放站的上行和下行测量 97 标称最大输出功率 定义标称最大输出功率是指直放站所能达到的最大输出功率 此最大输出功率应满足以下条件 a 输入信号为WCDMA信号 b 增益为最大增益 c 满足本标准中所有指标要求 d 在网络应用中不应超过此功率 98 指标要求 99 测量方法 100 自动电平控制 定义自动电平控制是指当直放站工作于最大增益且输出为最大功率时 增加输入信号电平 直放站对输出信号电平的控制能力 指标要求当直放站输入信号电平增加10dB时 输出功率应符合最大输出功率的指标要求 101 测量方法 102 最大增益 定义最大增益是指直放站在线性工作范围内对输入信号的最大放大能力 指标要求最大增益变化范围应在厂家声明值的 3dB之内 103 测量方法 104 增益调节范围 定义增益调节范围是指当直放站具有可调增益时其最大增益与最小增益的差值 指标要求 25dB 室外型直放站 或厂家声明值 室内直放站 105 测量方法 106 增益调节步长及误差 定义增益调节步长是指直放站最小的增益调节量 增益调节步长误差是指实际增益调节步长与标称增益调节步长的差值 指标要求增益调节步长 2dB 增益调节步长误差为 土ldB 每步长 在0 10dB范围内总误差 土ldB 10 20dB范围内总误差 土1dB 在大于20dB范围内总误差 土1 5dB 107 测量方法 108 带内波动 定义带内波动是指直放站有效工作频带内最大和最小电平的差值 指标要求对于宽带直放站 每信道内波动 2dB 3 84MHz 峰峰值 对于其他直放站 信道内波动 2dB 3 84MHz 峰峰值 109 测量方法 110 频率误差及频率步进值 定义频率误差是指直放站在工作频带范围内输出频率与输入频率的偏差 频率步进值指直放站在工作频带范围内中心频率改变的频率间隔 指标要求频率误差应小于等于 0 01ppm 直放站在工作频带范围内频率步进值应为200KHz 111 测量方法 112 传输时延 定义传输时延是指直放站输出信号对输入信号的时间延迟 指标要求宽带直放站 5 s 选频直放站 5 0 s 无线移频直放站 10 0 s 113 测量方法 114 输入 输出电压驻波比 定义输入 输出电压驻波比是指直放站输入端和输出端的输入信号与反射信号的比值 指标要求输入 输出电压驻波比 1 5 115 测量方法 1 1 116 噪声系数 定义噪声系数是指直放站在工作频带范围内 正常工作时输入信噪比与输出信噪比的差值 指标要求 室外覆盖用直放站 噪声系数 5dB 室内覆盖用直放站 噪声系数 6dB对于和基站以耦合方式工作的直放站前向噪声系数不作要求 117 测量方法 118 带外增益 定义带外增益是指直放站在工作范围外对输入信号的放大能力 119 指标要求 120 测量方法 121 频谱发射模板 定义频谱发射模板是指在规定的频带范围内的功率小于下表中的最大电平值 122 指标要求 123 124 125 126 测量方法 1 1 127 128 杂散辐射 定义杂散辐射是指除带外杂散以外由谐波辐射 寄生辐射 互调产物及频率转移产物等产生的非期望辐射 指标要求一般频段的要求 上行链路杂散辐射指标要求见下表 129 130 131 132 测量方法 133 矢量幅度误差 EVM 定义矢量幅度误差是指理论波形与接收到的实际波形之差 是平均误差矢量信号功率与平均参考信号功率之比的均方根值 指标要求矢量幅度误差 12 5 134 峰值码域误差 PCDE 定义峰值码域误差是指码域中误差矢量的最大值 其中 码域矢量误差是指一个码字信号的平均功率与码域中除该码字之外的其余码字信号的平均功率之比 指标要求峰值码域误差 35dB 135 测量方法 136 137 输入互调 定义输入互调是指两个RF干扰信号的三阶或更高阶互调导致的带内干扰信号 指标要求 138 139 测量方法 140 输出互调 定义输出互调是指在直放站输出端口输入一个比期望信号电平低30dB的WCDMA调制信号时的互调产物 141 测量方法 142 邻道抑制比 ACRR 定义邻道抑制比是指直放站工作频率范围内的载波信号信道增益与邻近信道增益的比值 指标要求 143 测量方法 144 3G直放站监控功能选项 145 宽带直放站 1 查询项上行输出功率告警上门限下行输出功率告警上门限上行功放开关下行功放开关上行衰减值下行衰减值上行输出功率电平下行输出功率电平下行反射功率电平上行最大增益下行最大增益电源掉电 上行低噪放故障下行低噪放故障上行功放过功率下行功放过功率上行功放过温下行功放过温下行驻波比下行驻波告警上行功放坏下行功放坏自激告警门禁告警电源故障 146 宽带直放站 2 控制项上行输出功率告警上门限下行输出功率告警上门限上行功放开关下行功放开关上行衰减值下行衰减值 告警项电源掉电上行低噪放故障下行低噪放故障上行功放过功率下行功放过功率上行功放过温下行功放过温下行功放驻波告警上行功放坏下行功放坏自激告警门禁告警电源故障 147 光纤直放站近端机 查询项上行衰减值下行衰减值上行最大增益下行最大增益电源掉电门禁告警光收发模块故障电源故障 控制项上行衰减值下行衰减值 告警项电源掉电光收发模块故障电源故障 148 光纤直放站远端机 查询项上行输出功率告警上门限下行输出功率告警上门限下行功放开关上行衰减值下行衰减值上行输出功率电平下行输出功率电平下行反射功率电平上行最大增益下行最大增益 电源掉电上行低噪放故障光收发模块故障上行功放过功率下行功放过功率下行驻波比下行驻波告警下行功放坏下行功放过温门禁告警电源故障 149 光纤直放站远端机 控制项上行过功率告警上门限下行过功率告警上门限下行功放开关上行衰减值下行衰减值 告警项电源掉电上行低噪放故障光收发模块故障下行功放过功率下行功放过温下行驻波告警自激告警门禁告警电源故障收发信号告警 150 干放 查询项上行输出功率告警上门限下行输出功率告警上门限下行功放开关上行衰减值下行衰减值上行输出功率电平下行输出功率电平下行反射功率电平上行最大增益 下行最大增益电源掉电上行低噪放故障上行功放过功率下行功放过功率下行驻波比下行驻波告警下行功放过温门禁告警电源故障 151 干放 控制项上行过功率告警上门限下行过功率告警上门限下行功放开关上行衰减值下行衰减值 告警项电源掉电上行低噪放故障上行功放过功率下行功放过功率下行功放过温下行驻波告警门禁告警电源故障 152 工作环境要求 室外直放站类型I温度 40 至 55 湿度 95 类型II温度 25 至 55 湿度 95 室内直放站温度 5 至 40 湿度 85 153 电磁兼容要求 直放站的电磁兼容要求应满足3GPPTS25 113 BaseStation BS andrepeaterElectroMagneticCompatibility EMC 154 对通信服务器的说明 以前 现在 客户端 通信服务器 直放站 客户端和服务器在一起 直放站 155 2G到3G的过渡 室内覆盖对3G的重要性 2G频段对深层覆盖不理想 已有3G商业经验标明室内业务占70 以上 减轻室外覆盖负担提高室外容量 40 正交性好与室外克服多径衰落 初期建设提高容量和覆盖的好方法 避免室外高层覆盖 对中国移动尤为重要 和2G WLAN的共站建设节省投资 3G和2G系统室内共址建设的思路 3G室内覆盖策略 初期需要考虑重点区域的室内分布系统 对于采用室内分布系统的室内覆盖 当与室外采用相同频率时 需要控制好频率外泄问题 在信号杂乱且不稳定的室内无线环境中 避免使用室内直放站引入基站信号 代之以微蜂窝或宏蜂窝基站作为信号源 在室内信号较弱或为覆盖盲区的环境中 如果通过定向天线可以取得较纯净且稳定的基站信号的条件下 可以考虑采用直放站作为室内分布系统的信号引入设备 在室内用户集中 话务拥塞的条件下 又不便通过增加室外宏基站的容量和数量的方式来解决 可以考虑通过建设蜂窝室内分布系统来分流话务量 改善用户通信质量 根据多次试验可以看出现有2G室内分布系统在经过3G改造后 基本符合覆盖要求最基本的分布系统的工作频率范围必须满足它们各自的工作频率范围 故改造后的工作频率范围定为885MHz 2175MHz 试验结论 室内分布系统主要由信号源和分布系统两部分组成 现有2G室内分布系统的信源部分不能与3G室内分布系统共用的 但与信源部分相关的配套设施可以根据情况共用 根据北京 广东等省移动公司试验网的结果 我们认为室内分布系统器件可共用情况如下 可以共用的器件有部分馈线 泄漏电缆 转接头 负载等可能更换的器件有部分馈线 功分器 耦合器 天线等需要新增的器件有合路设备 滤波器等 现有2G室内分布系统的分布系统部分通过改造可以与3G室内分布系统共用 改造的基本原则是 对每个室内分别系统进行重新设计 确保原有网络在改造后仍能达到覆盖要求 并尽量利于原分布系统的设备和器件 控制改造成本 2G和3G的设计差别 GSM基于基站的传播分析 计算覆盖区域 然后由网络规划工程师给相应的小区分配信号 在实际容量没有超过基站最大容量前无需其他改动WCDMA由于自干扰特性 不再把信道和用户分开考虑 所以没有了传统的覆盖和容量之间的区别 网络规划面对的是一个动态的网络 室内规划流程 接受 验证及优化 直放站安装 详细设计 站点勘察 GSM WCDMA室内共站点分析 室内规划目标 设计阶段 安装工作后的验证和优化阶段 室内规划目标 GSM WCDMA合路覆盖的分析 需求标准分析及实现确认服务等级设计 开通 验收报告形成责任小组和联系人时间安排现有2G室内覆盖的分析WCDMA系统的分析和计算GSM WCDMA系统的比较 站点勘察 详细规划 设备安装 路径损耗的测量 是否需要添加新的覆盖区域和天线 最小耦合损耗的测量和验证所需要的新设备的清单确认新设备的位置和馈线的走线 确保有足够的空间安装设备形成WCDMA的设计报告送审 局方验证和优化 接受 测量并验证室内基站的覆盖测试切换的功能是否正常 如室内到室外 室外到室内 室内到室内等等室内基站的优化和参数的调整测量是否室内基站是否工作正常 并满足规划的目标客户的最终接受 室内分布系统改造总体设计目标 确保原有网络 主要是GSM网络 在改造后仍能达到覆盖要求导频信号覆盖电平 95 的区域信号强度要求 90dBm 移动台天线端下行导频信道Ec Io要求 12dB 50 负载 外泄电平 建筑物5米左右 要求 95dBm 对于电梯 地下停车场等边缘地区覆盖导频功率场强要求 95dBm根据实际情况可能需要增加一定数量的天线点 每个天线点的覆盖范围不应过大 必要时可以靠墙使用定向天线 3G室内环境传播损耗较大 一般比GSM900的损耗大10dBEc Io 12dB的激活导频数不超过3个 50 负载 室内天线的发射功率EIRP 10dBm 每载波 覆盖区与周围各小区之间有良好的无间断切换 无线覆盖区内可接通率 要求在无线覆盖区内的95 位置 99 的时间移动台可接入网络 室内分布系统改造除了信号源和干放暂不安装 其余设备应该更新改造到符合2G 3G共网的要求 这些设备主要是馈线 功分器 耦合器 天线 合路设备 滤波器 室内工程建设要求 信号源部分分布式系统部分无源分布式系统有源分布式系统切换问题的考虑覆盖中的场强预测方法网络扩容和优化的常识 信号源部分 在室内覆盖系统信源选取时 需要从容量及覆盖两个方面加以考虑 下面试我公司分别从容量及覆盖的角度定量给出信源选取的原则 对于低话务密度 小规模覆盖且较为封闭的场景 优先选用直放站作为信号源 可充分利用室外宏基站的容量 根据容量选取信号源 从容量角度考虑信号源的选取 主要是根据信号源可以支持的话务量和总的等效语音话务量需求来决定 一般而言 微蜂窝支持64等效语音用户 小区 假设20 的容量用于直放站 则当信源采用微蜂窝而室内话务量低于13Erlang时可以选用直放站作为信号源 一般而言 宏蜂窝支持128等效语音用户 小区 假设20 的容量用于直放站 则当信源采用宏蜂窝而室内覆盖系统的总话务量低于26Erlang时也是选用直放站为信号源 根据覆盖场景选取信号源 从覆盖角度考虑选取合适的信号源 涉及到信号源的输出功率能力 几种信号源输出功率能力如下 直放站一般有小功率 2W以下 中功率 2W 5W 大功率 10W 20W 微基站和RRU一般有10W和5W功放可选宏基站一般为20W功放导频信道发射功率一般为总功率的10 公共信道的发射功率一般为总功率的20 室内覆盖可以相应指标可以低一些 分布系统部分 室内覆盖分布可细分为三类无源天馈分布系统有源天馈分布系统漏泄电缆分布系统 无源天馈分布系统此合路方式较为简单 在GSM信源处将WCDMA信源进行合路即可 如下图所示 无源器件共用原则 若兼容3G系统 无源器件的工作频率范围必须满足889 2170MHz 否则需更换 若考虑到WLAN系统的合路 建议更换时采用的无源器件必须满足工作频率范围为885 2500MHz 另在进行无源器件更换时还需注意其它技术参数 最好与更换前保持一致 如天线的增益 功分器耦合器的插损等 馈线改造 现有GSM室内分布系统中使用的馈线大多为8D 10D 1 2 和7 8 它们的百米耗损对照如下 可以看出2000MHz的损耗与900MHz的损耗相差较大 在1 9GHz的频率以上一般不采用8D和10D馈线 故建议对每个室内分布系统进行重新设计 对馈线进行适当的改造 馈线改造可以按以下要求 原有GSM分布系统平层馈线中长度超过5m的8D 10D馈线均需更换为1 2 馈线 主干馈线中不使用8D 10D馈线 原有GSM分布系统平层馈线中长度超过50m的1 2 馈线均需更换为7 8 馈线 主干馈线中长度超过30m的1 2 馈线均需更换为7 8 馈线 电梯覆盖的改造 八木天线由于增益高 方向性好 价格适中被广泛用于室内分布系统中对电梯的覆盖 特别是GSM900系统 平均每副天线可覆盖7层 有很高的性价比 使用最多 但受自身结构特点的限制 八木天线不能在890 2500MHz的宽频段内工作 八木天线不支持双频 衰减量太大 失去高增益的优势 所以进行WCDMA改造项目时必须采取有效措施保证双网信号正常覆盖 有源天馈分布系统 由于电分布系统中使用了功率分配器 耦合器 合路器和馈线进行射频信号的分配与传输 对信号功率衰减较大 在服务区域较大的情况下 为保证未端天线口的功率 在必要的位置需进行功率的放大 加装干线放大器 或使用有源天线等有源器件增加功率 由于干线放大器一般都是带选频放大的 在引入其他频段的信号源时须在干线放大器等节点增加支