GSM宏蜂窝基站延伸覆盖系统PPT演示课件

1,基站延伸覆盖系统技术交流,2007年5月,2,目录,基站功率放大器介绍塔顶放大器介绍放大器近海覆盖应用项目分工界面,3,基站功率放大器（实物照片）,4,基站放大器的设计原理,5,四载波独立放大工作原理图,6,基站放大器工程原理图,7,功放模块的平衡式放大原理,上图为CSI功放模块平衡式放大设计原理，可有效避免信号失真。,8,功放模块的推挽式放大原理,右图为功放模块推挽式前后极放大设计原理（非赛乐产品设计），此类型放大器设计的整机增益较高，接近35dB，但前极信号放大的噪声会被后极功放连续放大，极易带来的噪声叠加，从而造成信号失真，影响信号质量。,9,采用平衡式放大的功放模块（实物照片）,以上图片为设备GSM900200W功放模块内部照片。使用功率放大管为MOTOROLAMRF6S9130H，采用平衡式放大方式。,10,关于功放调节增益的设计,输入端射频增益调节前极放大电流控制增益调节PIN二极管增益调节,11,输入端射频增益调节,以上图片为赛乐公司放大器设计增益调节方式原理，主要通过功放HPA的前端的增益调节装置进行输入信号强度的调节，调节增益范围为16dB，调节步长为连续1W精确调节。,12,CSI所用机械衰减器（实物照片）,13,前极放大电流控制增益调节,左边图片为前后推挽式增益调节方式，通过前极驱动的电调节方式进行增益调节，通过改变前极放大器信号的输出强度来改变后极信号的输出强度。此类型放大器设计可使整机增益提高，接近35dB，但前极信号放大的噪声会被后极功放连续放大，极易带来噪声叠加，从而造成信号失真，影响信号质量,14,PIN二极管增益调节,15,功放衰减器输入、输出功率限制,设备最大允许输入电平不小于20W，最大承受功率为100W，因功率放大器模块本身带有过功率保护功能，所以对输入电平无特殊限制，当输入信号恢复到正常输入范围时，功放也同时自动恢复正常。,16,供电单元冗余原则,为了保证供电单元的长期工作稳定，设备配置的电源保证了50的功率冗余。例如：每个载波的功耗为28V直流供电，11A工作电流，则配置的电源为28V输出，20A承载电流。这样保证大功率功放的供电稳定性，并保证功放在开启时，产生的瞬间冲击电流能有足够的电源容量缓冲，以避免设备的损坏。,17,旁路的工作方式,CSIBTA920基站放大器的每一路功放单元都内嵌两个美国原厂大功率旁路继电器，通过功放控制板实时监控功放的工作状态，当功放产生告警并被功放控制板检测到的时候，功放控制板就会向旁路继电器发出触发控制电平，使基站放大器工作在旁路状态，当功放控制板检测放大器恢复正常工作状态时，就会发出控制信号给旁路继电器，使基站放大器又重新工作在正常状态。,18,注：系统在旁路状态下，旁路差损63dBm，保证了功放的线性输出功率达到53dBm。,24,良好的OIP3输出特性保障功放工作有以下特性,良好的线性输出良好的系统冗余度良好的系统信噪比,25,系统阻抗匹配精确,CSIBTA920基站功率放大器系统阻抗匹配精确，确保了下行输入驻波比1:1.3，避免了由于驻波比过高对基站发射功率产生损耗甚至影响基站的正常运行。,26,完备的告警功能,输入功率过高告警输入功率失败告警工作温度告警旁路状态告警散热风扇告警,功放模块故障告警前向驻波比告警综合告警电源接通指示开关指示,27,基放无线监控功能说明,无线监控单元通过无线手机短信的方式，对基站放大器的各项数据指标进行实时的监视和控制。,28,基站放大器监控方式,基站放大器监控能够对每个扇区的每个载波放大器的各项数据指标进行实时的单独的监视和控制，从而显示出各项工作状态，并允许改变各项设置。,29,无线监控中的“TX监控”画面,30,基站放大器监控项目,功放功率供电电压功放温度驻波比功放状态,功率过高功率过低散热系统供电电源强制旁路远程设置,31,无线监控中的“安装资料”画面,32,基站信息查询,基站名称以及地区基站工作的各个频点所监控载波放大器的信道类型被安装扇区的扇区编号被安装功率放大器的功放类型远程监控SIM号码,CSIBTA无线监控系统能够对基站的各项基本信息进行详细查询,33,基放远程强制旁路功能,基站功率放大器具有远程强制旁路功能，当客户需要进行测试，或者发现设备工作异常时，用户可以通过远程监控界面进行旁路设置。当需要设备正常工作时，可取消旁路功能，放大器设备恢复正常工作。,34,无委的检测指标,工作频带外杂散发射测试结果互调衰减测试结果RMS相位误差测试结果缝制相位误差测试结果,35,工作频带外杂散发射测试结果,36,互调衰减测试结果,37,RMS相位误差测试结果,38,缝制相位误差测试结果,39,塔顶放大器（实物照片）,40,塔顶放大器的设计原理,上图显示出CSI塔放内低噪放同样采用平衡式放大设计原理，并具备放大电路的冗余功能。,41,塔顶放大器的工作原理和作用,塔顶放大器的工作原理是通过在基站接收系统的前端，即紧靠接收天线下方增加一个低噪声放大器来实现对基站接收性能的改善。同时，由于在一般基站中普遍存在的容许空间损耗的差值为4dB，上行容许损耗低于下行容许损耗，导致基站通话范围变小，掉话率增加，通话质量差，覆盖区域内弱信号地点增多。通过安装塔顶放大器，可弥补上下行覆盖的差距，从而扩大基站的通话范围，降低掉话率，改善通话质量，从而显著提高基站性能。,42,塔顶放大器的工程原理,43,塔放内低噪放（实物照片）,低噪声放大器采用了目前最先进的砷化镓器件，具有增益输出线性极佳，功耗低，可靠性高，无故障工作时间长等特点。,44,塔顶放大器的增益和增益调节,CSIITA910基站塔顶放大器可提供12dB的增益，并可根据系统的要求将增益提高至16dB。塔放增益的调节采用电流驱动增益调节电路的方式。调整范围为08dB/1dB步长，并可远程调节。以适应基站相对密集地区进行网络优化时需要频繁调整设置参数之用。,45,塔放增益调节原理图,46,塔顶放大器旁路原理,塔顶放大器中有源放大电路部分（低噪放）或电源供电部分发生故障时，塔顶放大器将自动切换至旁路状态，以保证基站发射及接收功能正常运行。当系统恢复供电或故障解除时，塔放自动恢复正常工作状态。旁路损耗+36dBm，有效地抑制了带内互调产生的干扰。低噪声放大器可提供26dBm的输出功率。此项指标远高于招标书的要求。,51,塔放的NEMA4X防水标准,CSIITA910塔顶放大器已通过美国RETLIF实验室的检测。美国RETLIF实验室为美国电信设备权威检测机构。可对被检测设备在各种模拟环境下进行检测，以保证被测设备在各种极端环境条件下正常工作。,52,塔放无线监控功能说明,无线监控单元通过无线手机短信的方式，对塔顶放大器的各项数据指标进行实时的监视和控制。,53,塔顶放大器的监控方式,塔顶放大器监控能够对单个扇区的每个塔放的各项数据指标进行实时的单独的监视和控制，从而显示出各项工作状态，并允许改变各项设置。,54,无线监控中的“RX监控”画面,55,塔顶放大器监控项目,塔放增益供电电压供电电源塔放状态,塔放电流电流过高电流过低强制旁路远程设置,56,塔放远程强制旁路功能,塔顶放大器具有远程强制旁路功能。当客户需要进行测试，或者发现设备工作异常时，可以通过远程监控界面进行强制旁路设置；当需要设备正常工作时，可再取消强制旁路功能，放大器设备将自动恢复正常工作。,57,放大器近海覆盖应用,近海覆盖需求近海覆盖技术放大器的组网方式放大器近海覆盖应用案例,58,近海覆盖需求,我国沿海省份经济较发达，用户（如渔民）潜力大，需求明显，如绝大部分航线都在离岸15海里的海域，而且部分近海的海岛、近海作业的油田及钻井平台等都将成为更高收益地区，所以近海覆盖定将为运营商带来丰厚的经济效益，并同时提高了移动移动运营商的企业形象。,59,近海覆盖技术,扩展小区和双载频技术高功率基站技术放大器覆盖延伸技术,60,扩展小区和双载频技术,优点：通过扩展小区及双时隙技术突破GSM协议限制的距离，实现70公里超距覆盖。目前实际应用中，实测的可覆盖距离为72.8km（约39海里左右），信号电平高于-80dBm，沿航线测试不掉话。缺点：覆盖的延伸是以牺牲容量为代价的，因此在支持同样用户数的情况下，成本较高。,61,高功率基站技术,优点：高功率基站一般在80W左右,比普通宏蜂窝基站的下行功率大3dB，因此使用高功率基站的覆盖面积要比普通宏蜂窝基站大20%左右。投资低。缺点：需要塔顶放大器配合提高上行接收灵敏度，平衡上下行链路。如不借助高山，覆盖距离仍非常有限，很难达到近海覆盖的要求。,62,放大器覆盖延伸技术,优点：基站放大器使用200W的大功率功放模块，可以提高基站4倍的柜顶输出功率；12dB增益的塔顶放大器提高上行接收灵敏度，配合基放共同延伸3倍左右的近海覆盖范围。可根据情况随时调整上下行链路平衡，投资低，组网灵活、快捷。缺点：如原基站天线隔离度和承受功率较低，会对基站指标造成轻微影响。,63,放大器的组网方式,放大器的安装方式放大器的系统连接方式放大器的工作方式,64,放大器的安装方式,65,放大器的系统连接方式,66,放大器的工作方式,67,放大器近海覆盖应用案例,北海涠州岛近海覆盖应用（120W功放）天津渤海湾四站联合近海覆盖应用（200W功放）,68,北海涠州岛近海覆盖应用,覆盖区域概述安装放大器前后下行接收电平对比安装放大器前后覆盖距离对比安装放大器后上下行链路平衡安装放大器后覆盖效果总结,69,覆盖区域概述,分别对涠洲岛C区（G12174、C型CDU、方向角10、BCCH37）、冠头岭A区（G12251，C型CDU、方向角170、BCCH86）安装了基放和塔放设备，安装前后分别对北海到涠州岛航道做了DT测试，涠州岛C区主瓣正对航道，冠头岭A区主瓣偏离航道20度，因此后面的路测数据分析只针对涠州岛基站。本次测试采用的是TEMS手机和TEMS路测软件。,70,安装放大器前下行接收电平覆盖效果,71,安装放大器后下行接收电平覆盖效果,72,安装放大器前下行接收电平百分比,由图可见北海到涠州岛-94dBm以上覆盖率为83.4%!,73,安装放大器后下行接收电平百分比,由图可见北海到涠州岛-94dBm以上覆盖率为97.9%!,74,放大器安装前覆盖距离,由上图可知放大前覆盖距离TA=27。,75,放大器安装后覆盖距离,由上图（BCCH37）可知放大后最大覆盖距离TA=46+（41-24）=63,76,安装放大器后上下行链路平衡点,由上图可知上下行平衡点TA=46+（41-39）=48,77,安装放大器后覆盖效果总结,通过放大器定量分析双载频功率放大（BCCH）5倍左右（6-8dB），单载频功率放大（BCCH）10倍左右（10-11dB）。通过定点分析信号强度增加了4-7dB。通过路测分析涠州岛到北海航道-94dB以上覆盖率增加了16.5%。通过路测分析，放大前-94dB以上覆盖距离（BCCH）TA=27，放大后达到TA=63；但是当TA=48时通话质量严重下降，手机不能解出涠洲基站C区的BSIC，有效覆盖距离为TA=48。,78,天津渤海湾四站联合近海覆盖应用,覆盖区域概述放大器覆盖解决方案基站位置图和海测路线,79,覆盖区域概述,通过大神堂、蛏头沽、海滨浴场、马棚口四个基站对海面的覆盖，不仅需要解决基辅航母主题公园旅游区、北塘一日游、天津港锚地以及各条航道、海滨浴场、驴驹河旅游、大港油田海面作业以及渔民作业等多处海面覆盖区域，同时还需要形成近海海域的立体交叉覆盖，保证天津近海海域的覆盖连贯性，分担东方发展公司基站的话务量，解决网络拥塞问题。,80,覆盖海域图,81,放大器覆盖解决方案,近海覆盖四个基站新建第四小区，为四载频配置，安装放大器。天线使用水平波辬30度，垂直波辬6.5