WCDMA郊区基站导频发射功率对基站覆盖的影响.doc

WCDMA 郊区基站导频发射功率对基站覆盖的研究 第 1 页 0202 WCDMAWCDMA 郊区基站导频发射功率郊区基站导频发射功率 对基站覆盖的研究对基站覆盖的研究 徐超徐超 中国联通天津分公司 中国联通天津分公司 300020 WCDMA 郊区基站导频发射功率对基站覆盖的研究 第 2 页 摘摘 要要 本文主要是中国联通天津分公司对 WCDMA 网基站公共导频发射功率分别从实地测试 理论分析调整等角度入手 最终能够找到基站覆盖与公共导频功率的变化规律 关键词 关键词 WCDMA 公共导频信道 覆盖 变化规律 ABSTRACT The thesis is mayor in innovative opitimizational method in WCDMA Network on the CPICH channel power setting by tianjin Unicom We took base station optimization driving test In the end we have achieved Base station coverage and public pilot power variation KEY WORDS WCDMA CPICH cover Variation law WCDMA 郊区基站导频发射功率对基站覆盖的研究 第 3 页 目目 录录 摘 要2 ABSTRACT 2 1概述概述 4 2覆盖分析覆盖分析 4 2 1上行覆盖 4 2 2下行覆盖 4 3调整调整 WCDMA 基站功率的测试基站功率的测试 5 3 1调整 WCDMA 基站 RRU 功率 5 3 2调整 WCDMA 基站公共导频信道 CPICH 功率 8 3 3测试总结 14 4结论结论 15 5参考文献参考文献 15 附 作者简介附 作者简介 15 WCDMA 郊区基站导频发射功率对基站覆盖的研究 第 4 页 1概述概述 在 3G 网络建设初期 覆盖是我们首要关注的问题 合理利用覆盖技术将大量节约建设 成本 目前 WCDMA 采用的大部分为 20W 的基站设备 为了以后较好的解决郊区 农村覆 盖 在投资有限的情况下 为了最大限度的改善覆盖 除了硬件系统严格按规范达到最好 外 如何对基站导频功率和 RRU 功率进行适当合理的调整 使之达到合理的匹配 2覆盖分析覆盖分析 2 1上行覆盖上行覆盖 WCDMA 上行覆盖能力可以用上行链路预算来衡量 上行链路预算计算公式如下 最大允许空间路径损耗 移动台发射功率 dBm 移动台天线增益 dB 人体损耗 dB 基站馈线损耗 dB 基站接收天线增益 dBi 软切换增益 dB 建筑物或车体穿透损耗 dB 慢衰落余量 dB 功控余量 dB 干扰余量 dB 基站接收灵敏度 dBm WCDMA 的上行覆盖能力是和上述公式中的各个因素息息相关的 其中干扰余量是上行 容量和覆盖相互影响的唯一关联点 干扰余量体现了网络负荷对网络覆盖的影响程度 干扰余量与上行负荷之间的关系是 干扰余量 10 log 1 为小区负载 我们常说的小区呼吸效应在链路预算中就体现为当小区用户数增多 负载增大 相应 的干扰余量增大 因此小区允许的最大路损减小 覆盖范围收缩 网络规划中 通常密集 城区和城区的上行负载按 50 设计 对应 3db 的干扰余量 郊区和农村用户数较少 上行 负载按 30 设计 对应 1 55dB 的干扰余量 2 2下行覆盖下行覆盖 下行链路预算计算公式如下 最大允许空间路径损耗 基站业务信道发射功率 dBm 基站发射天线增益 dB 基站 馈线损耗 dB 移动台接收天线增益 dBi 人体损耗 dB 软切换增益 dB 建筑物或车体 穿透损耗 dB 慢衰落余量 dB 功控余量 dB 干扰余量 dB 移动台接收灵敏度 dBm 可以看到 下行链路预算的过程和上行类似 但需要特别指出的是 影响下行干扰余 WCDMA 郊区基站导频发射功率对基站覆盖的研究 第 5 页 量的因素和上行有所不同 对上行而言 用户数的增多直接反映为用户噪声的抬升 对下 行而言 噪声抬升反映了由于多径信道的非正交性引起的干扰在热噪声功率上的抬升 它 不仅和用户数有关 还和下行信道正交因子密切相关 针对郊区 农村地区的广覆盖需求 对于上下行覆盖 需要合理 要保证上下行的平 衡 增加导频发射功率以增加下行覆盖的同时 也需要像四天线接受等措施以增加上行覆 盖 达到上下行链路的平衡 3调整调整 WCDMA 基站功率的测试基站功率的测试 3 1调整调整 WCDMA 基站基站 RRU 功率功率 本次实际测试挑选了两个站点的两个小区 为了测试方便 交通便利选择的是宁河北 淮淀 3 小区和宁河七里海 3 小区 在不改变测试站点的方位角和下倾角等工参 只改变 RRU 功率的情况下 测试时对测试小区进行了所小区处理 3 1 1 宁河北淮淀宁河北淮淀 31853 31853 实际测试情况 实际测试情况 宁河北淮淀北淮淀 PSC47 原始最大发射功率为 20W 导频发射功率为 33dBm 下行模 拟负载 50 时 测试 RSCP 效果图为 测试时手机锁定宁河北淮淀北淮淀 PSC47 小区 手机在直线距离 3 0 千米处手机信号 WCDMA 郊区基站导频发射功率对基站覆盖的研究 第 6 页 消失 宁河北淮淀北淮淀 PSC47 原始最大发射功率为 40W 导频发射功率为 33dBm 下行模 拟负载 50 时 测试 RSCP 效果图为 测试时 测试手机锁定宁河北淮淀 PSC47 小区 手机在直线距离 3 1 千米处手机信号 消失 从北淮淀前后测试的情况看 调整 RRU 功率对基站覆盖影响不明显 3 1 2 宁河七里海宁河七里海 31833 31833 实际测试情况实际测试情况 宁河七里海 PSC65 原始最大发射功率为 20W 导频发射功率为 33dBm 下行模拟负载 50 时 测试 RSCP 效果图为 测试时手机锁定宁河北淮淀 31833 小区 手机在直线距离 1 45 千米处手机信号消失 宁河七里海 PSC65 原始最大发射功率为 40W 导频发射功率为 33dBm 下行模拟负载 WCDMA 郊区基站导频发射功率对基站覆盖的研究 第 7 页 50 时 测试 RSCP 效果图为 测试时 测试手机锁定宁河七里海 PSC65 小区 手机在直线距离 1 5 千米处手机信号 消失 从七里海前后测试的情况看 调整 RRU 功率对基站覆盖影响不明显 3 1 3 总结总结 从测试站点宁河北淮淀和宁河七里海的测试可以看出 调整WCDMA基站 RRU功率对于 增加基站的覆盖范围没有明显的效果 但是可以增加功率资源 3 2调整调整 WCDMA 基站公共导频信道基站公共导频信道 CPICHCPICH 功率 功率 3 2 1 宁河北淮淀宁河北淮淀 31853 测试情况测试情况 本次实际测试挑选了四个站点的四个小区 为了测试方便 交通便利选择的是宁河北 淮淀 3 小区 宁河七里海 3 小区 塘沽彩虹大桥南站 1 小区和武清大黄堡 2 小区 在不改 变测试站点的方位角和下倾角等工参 只改变 RRU 功率的情况下 测试时对测试小区进行 了所小区处理 宁河北淮淀 PSC47 原始最大发射功率为 20W 导频发射功率为 30dBm 测试 RSCP 覆 盖效果图 WCDMA 郊区基站导频发射功率对基站覆盖的研究 第 8 页 测试时 测试手机锁定宁河北淮淀 PSC47 小区 手机在直线距离 2 4 千米处发生信号 消失 宁河北淮淀 PSC47 原始最大发射功率为 20W 导频发射功率为 36dBm 测试 RSCP 覆 盖效果图 测试时 测试手机锁定宁河北淮淀 PSC47 小区 手机在直线距离 3 千米处信号消失 比导频功率增加前覆盖范围有较明显的变化 WCDMA 郊区基站导频发射功率对基站覆盖的研究 第 9 页 3 2 2 宁河七里海宁河七里海 PSC 65 测试情况测试情况 宁河七里海 PSC65 原始最大发射功率为 20W 导频发射功率为 30dBm 测试 RSCP 覆 盖效果图 测试时 测试手机锁定宁河七里海 PSC65 小区 手机在直线距离 1 1 千米处发生信号 消失 宁河七里海 PSC65 原始最大发射功率为 20W 导频发射功率为 36dBm 测试 RSCP 覆 盖效果图 测试时 测试手机锁定宁河北淮淀七里海 PSC65 小区 手机在直线距离 1 3 千米处信 号消失 比导频功率增加前覆盖范围有较明显的变化 WCDMA 郊区基站导频发射功率对基站覆盖的研究 第 10 页 3 2 3 塘沽彩虹大桥南塘沽彩虹大桥南 PSC 201 测试情况测试情况 第一小区原始最大发射功率为 20W 导频发射功率为 33dBm 下行模拟负载 50 时 测试 RSCP 效果图为 TX Power 测试效果图为 第一小区最大发射功率增加到 40W 导频发射功率增加到 39dBm 下行模拟负载 50 时 测试 RSCP 效果图为 TX Power 测试效果图为 WCDMA 郊区基站导频发射功率对基站覆盖的研究 第 11 页 从彩虹大桥南站点第一小区增加最大发射功率和导频发射功率前后对比看 RSCP 有 显著提高 RSCP 覆盖半径从 1 16 公里增加到 2 31 公里 小区边缘 CS 业务和 HSPA 业务接 入正常 由于中间大桥高度突出明显 所以下桥时 TX Power 和 Ec Io 恶化严重 会产生 掉话 达到一定距离后手机满功率发射 上行受限 3 2 4 武清大黄堡武清大黄堡 PSC 232 测试情况测试情况 第二小区原始最大发射功率为 20W 导频发射功率为 33dBm 下行模拟负载 50 时 测试 RSCP 效果图为 TX Power 测试效果图为 WCDMA 郊区基站导频发射功率对基站覆盖的研究 第 12 页 第二小区最大发射功率增加到 40W 导频发射功率增加到 39dBm 下行模拟负载 50 时 测试 RSCP 效果图为 TX Power 测试效果图为 从大黄堡站点第二小区增加最大发射功率和导频发射功率前后对比看 RSCP 有显著提 WCDMA 郊区基站导频发射功率对基站覆盖的研究 第 13 页 高 RSCP 覆盖半径从 3 77 公里增加到 4 68 公里 小区边缘 CS 业务和 HSPA 业务接入正常 由于该方向路面平坦 中间大桥地势较高 信号起伏 所以随着距离越远 TX Power 和 RSCP 越差 达到一定距离后手机满功率发射 上行受限 3 3测试总结测试总结 不改变测试站点的工程参数 加大导频发射功率 测试覆盖范围的变化 模拟加载 50 下 行负载后用户主要业务 CS64K 接通率受影响程度 边缘 RSCP 和 Ec Io 各项指标有何变化 上行受限情况 HSDPA HSUPA 接通率和平均吞吐率等等 从测试站点宁河北淮淀和宁河七里海的测试结果可以看出 当增加公共导频信道功率 时 并不改变其他公共信道的功率值 覆盖会随着公共导频信道功率增加而增强 从测试站点彩虹大桥南和大黄堡两个站点的测试结果可以看出 把最大发射功率从 20W 增加到 40W 导频发射功率从 33dBm 增加到 39dBm 后 RSCP 覆盖范围得到了显著的 提高 小区边缘 CS 业务和 HSPA 业务接入正常 由于在测试时测试手机锁小区了 所以 Ec Io 随着距离的增加而质量变差 相对的小区 边缘区域比实际情况下偏高点 从 TX Power 可以看出 虽然 RSCP 覆盖范围得到了显著的 提高 但是达到一定距离后 TX Power 达到最大 24dBm 后 上行受限 所以增加功率后下行 覆盖范围虽然得到了有效的增加 但是上行覆盖不变会发生上行受限 又由于加模拟负载 的是下行 50 负载 而没有加上行模拟负载 用户的增加也会导致上行覆盖范围收缩 上 行受限越加显现 4结论结论 针对广大郊区农村地区覆盖广 用户少的特点 选择合适的站点测试加大导频发射功 率前后对比 测试覆盖范围 用户接通率 RSCP Ec Io 等各项指标的变化 为以后广大郊 区农村广覆盖建站提供参考 公共导频信道的覆盖增益并不一定和功率的增加完全匹配 因为公共导频信道功率的 增加 会导致下行链路的噪声也随之增加 噪声增加量的多少取决于公共信道的配置和系 统负荷 在一个干扰有限的区域 当只有公共导频信道的功率增加时 覆盖会随着公共导 频信道功率增加而增强 WCDMA 郊区基站导频发射功率对基站覆盖的研究 第 14 页 5参考文献参考文献 1 窦中兆 雷湘 WCDMA 系统原理与无线网络优化 清华大学出版社 2 陈刚 田勇 WCDMA CPICH 功率设置研究 J 技术广角 2007 3 张威 WCDMA 网络增强覆盖策略研究 豆豆网 4 William C Y Lee 移动通信工程理论与应用 人民邮电出版社 5 Theodore S Rappaport Wireless Communications Principles and