直放站的应用及优化.ppt

,直放站系统分类,移频直放站-,1,直接耦合应用,直放站系统分类,载波池系统-系统应用,资源中心站作为片区载波池通过交换单元经多路将射频信号送到各个需要资源的地区，区域半径达20KM。,2,直放站系统分类,载波池系统-系统特点,与微蜂窝系统的比较,输出功率大（46dBm、48dBm）提供载波多（8/12载波、宽带）可实现话务灵活调度，提高基站资源利用率,与宏蜂窝系统的比较,选址难度相对较小，不需要专用机房建站周期短，能够在短时间内及时解决网络问题可实现话务的灵活调度，提高基站资源的利用率,2,直放站系统分类,载波池系统-系统特点,与传统光纤系统的比较,设备采用每载波独立功放，线性可与基站噪声系数降低。在设备功能上分为两种：上行为宽带，带有分集功能。上行为载波选频，具有时隙增益控制功能。总功率比传统光纤系统提升了一倍以上。具有控制信道和电源备份功能。在基站端可加入自动切换模块，实现不同小区之间的切换，以达到无线资源动态配置的功能。,2,直放站系统分类,阿尔创载波池系统独特优点,3,载波资源调配依据产生自系统内部通过独有的容量检测单元监测各小区用户量，按预设的容量门限，由系统监控单元实施载波的资源调配，不需要人工干预。在载波调配过程中，采用软切换方式充分考虑用户的感受，当某扇区载波资源需要调度时，并不是立即切换到别的远端地点，而是逐步减小该扇区当前的远端机的功率直至关闭切换，从而达到软切换的目的。各小区间载波资源调配可设置优先级，以便优先保证某些重点小区的覆盖容量话务量统计功能,直放站系统技术要点,确定任何一个直放站系统,都必须考虑到网络引入直放站后上行链路的变化带来的对基站的影响同时,由于直放站为透明的无线网络信号转发中继站,还必须考虑到系统的隔离度问题,上行干扰基站隔离度分析,直放站系统技术要点,上行干扰基站的主要表现为抬高基站的上行噪声电平。主要原因是直放站上行输出底噪电平过高。分析：室内分布系统以无线直放站为信源基站在接入直放站后的噪声功率为：基站在未接入直放站前的噪声功率加上直放站的噪声功率。,底噪过高,直放站系统技术要点,LC是从直放站站到干线放大器的下行链路损耗；LA是从干直放站到室内覆盖边缘的下行链路损耗；GU是干线放大器的上行增益，通常设置低于下行增益5dB。GUL是直放站的上行增益，通常设置低于下行增益5dB。EdoPL是基站到直放站之间的有效路径损耗。,直放站系统原理,已经知道GSM手机的发射功率最大为33dBm（参考ETSI标准）。而基站的接收灵敏度不考虑其它干扰的情况下，为-104dBm（参考ETSI标准）。设上行链路余量为Br（未考虑基站底噪声抬高）则：Br=33-LA+GULC+GULEdoPL+104式中：LC在多条链路中取最大值；LA在多条链路中取最大值；,直放站系统技术要点,设因噪声的引入使基站接收机等效热噪声电平升高的值为ROT(RaiseOverThermal)，设噪声注入余量为NIM（NoiseInjectionMargin），其意义为基站热噪声电平与基站接收端等效引入噪声电平之差，即：NIM=NbtsNrep_in首先计算NIM（噪声注入余量)代入公式计算出ROT值,直放站系统技术要点,按照上面几步计算，已经知道了Br，由于其它干扰的存在，还需要考虑一定的噪声储备，默认取3dB。则：BrROT30,计算举例:韶关大遥山隧道直放站系统上行链路验算,直放站系统技术要点,室外覆盖直放站由于施主天线和覆盖天线之间的隔离度不够，会造成直放站的自激。射频直放站的收发天线之间需满足一定的隔离要求，且根据经验应当保留1015dB的保护余量，即要求隔离度G（下行增益）+1015dB。如果系统设计不合理、安装调测不过关，就不能很好地满足隔离要求，直放站将因为自激而造成工作不正常，掉话率上升，从而影响施主基站小区的掉话率。,直放站系统技术要点,隔离度可采用计算得到：水平隔离度IH=(F/BD+F/BP)+LP+LW(GRX+GRP)空间传播损耗LP=22.0+20lg10（d/）垂直隔离度IV=28.0+40lg10（d/）倾斜隔离度Is（IVIH）（/90）IH其中，d为天线间距（米），GRX、GRP为天线增益，LW为天线间隔离物的穿透损耗，F/BD、F/BP为天线前后比，为两天线在垂直面内的夹角。,内容提要,直放站典型网络问题,直放站系统原理及特点,方案设计要点解析,案例分析,直放站系统设计要点解析,功率:宽带直放站:额定功率为A(dBm),施主小区为B载波,则设计时主机输出功率为A-logB-2(dBm)选频直放站:额定功率为A(dBm),则施主小区为2/4,6/8载波时,设计时主机输出功率分别为:A-3,A-6(dBm),增益设置:考虑到上下行平衡,正常情况下,下行衰减较上行衰减小6-8个dB,当施主基站与直放站非常近的时候,上行衰减可适当调低,并根据实际情况在直放站输入端加载10dBm负载.,直放站系统设计要点解析,依据直放站设计理论及实际运作经验，总结出直放站设计主要分为以下六个步骤：确定覆盖区域确定信源选择站址确定主机、天线和覆盖方式模拟测试方案设计,直放站系统设计要点解析,由于直放站是透明传输，因此信源的好坏关系到覆盖效果的好坏，是整个设计的源头。根据工程经验，假如信源存在问题会引起如下现象：隔离度不够引起设备自激、覆盖区域质差、手机切换频繁甚至掉话。,信源问题,隔离度问题在设计通过以下手段可以尽量满足隔离度的要求：增大收发天线的水平及垂直距离；充分利用地形、地物阻挡，还可人为的增加屏蔽措施，如加装屏蔽网；使用方向性强的天线和前后比高的天线；调整施主与用户天线的角度和方向，使两者尽量背向；降低主机的增益；,直放站系统设计要点解析,质差问题目前移动基站分布越来越密，信源受干扰越来越多，好信源的选取越来越难，因此考虑采取以下措施来避免信源质差问题：尽量在低楼层选取信号，减少其他信号干扰；尽量利用建筑物遮挡；采用壁挂、定向天线接收信号；在保证信号强度前提下，将施主天线安装于室内；,直放站系统分类,移频直放站-系统特点,1,一台近端机带多台远端机，适合于复杂地形覆盖。载波选频，独立功放，有效放大有用信号。将GSM900频段信号移频到专用频段实现收发转发技术。内置三种不同方向的一体化收发天线，也可外接天线。近端机和远端机均采用独立GSMMODEM进行监控。只需较小的系统隔离度。该系统适用于缺乏光纤资源、不易铺设光缆的地区进行覆盖或用于小区的网络优化，以及在安装条件受限制、收发天线隔离度比较难保证的场合。,直放站系统分类,移频直放站-系统组成,1,信源设备基站或微蜂窝作为移频系统的网络信源，可通过两种链路链接。其一、直接耦合基站或微蜂窝信号。其二、通过空间链路耦合基站或微蜂窝信号。近端机近端机通过直接耦合或无线耦合方式获取信源信号F1，并将F1信号转换为链接信号F2，同时将F2信号发送给远端机。远端机远端机通过无线耦合方式接收近端机发射的链接信号F2，并将F2信号转换为信源信号F1，对覆盖区进行覆盖。,直放站系统分类,移频直放站-系统原理,1,移频直放站是一种由近端机和远端机组成的移频通信无线转发系统，它利用移频转发技术，有效降低对收发天线的隔离度要求。,BTS,F2,近端机,F1,F1,F1,F1,远端机,直放站系统分类,直放站基本分类及其衍生系统,无线直放站太阳能直放站光纤直放站移频直放站载波池系统,由于无线/太阳能/光纤直放站在室内外分布系统的建设中已经大量采用,经验已经非常成熟,在这里我们主要介绍移频直放站系统和载波池系统,直放站系统分类,要处理上述的种种网络问题,我们首先要理解直放站的分类及各型的工作原理,然后再分析造成上述网络问题的原因是什么?,针对不同区域及覆盖任务的覆盖要求,直放站系统由初期的基本无线宽带直放站发展成了多个系列,同时还衍生了以直放站为基础的新的覆盖方式,内容提要,直放站典型网络问题,直放站系统分类及技术要点,设计要点解析,案例分析,现象:覆盖区域信号不稳定,表现为覆盖区域信号场强时高时低,有时终端甚至无法上线,通话质差比较严重.,越区覆盖,调整直放站下行增益及业务天线方向角,直放站系统典型网络问题,直放站对网络的影响,切换掉话,案例现象:广州南国奥林匹克花园酒店路测发现各小区很难切入源小区，且切换失败次数很多。严重影响通话质量和路测效果。原因分析:扫频软件测试载频平均功率只有-82dBm，远远低于相邻小区BCCH64dBm的电平。所以MS将发生切换。而原小区的BCCH发射功率为-57dBm，MS又将切回导致反复切换影响正常通话,怀疑选频直放站载频模块损坏,更换后网络故障解决。,乒乓切换,路测现象:在通话的时候，MS反复在两个或两个以上的小区反复切换。原因分析:引起乒乓切换可能有多方面原因：直放站为宽带,且所选用施主小区存在两个以上强度相当的施主信号,无主导小区;手机终端所在位置存在不同的BSC信号,造成通过该区域时频繁切换;,直放站系统典型网络问题,单通,单通的情况大部分原因是由基站引起的,直放站系统典型网络问题,由于无线环境不好，电磁干扰大导致单通。当信号强度急剧恶化时，如电梯、或者楼道拐角等出现无线信号强度突变，短时间内信号重新恢复，这种情况下经常会出现通话断续；严重的干扰能导致无线链路质量的恶化，从而直接导致话音质量的下降，如果质量恶化，经常表现为间歇性的单通情况;直放站上下行链路不平衡可能导致单通;,现在GSM网上语音问题反馈的很多，主要有杂音、单通/双不通、串话、回声等问题，由于整个话路的每个环节都可能出现问题，所以定位和解决比较复杂,系统掉话,天馈线原因而引起的掉话:天线方位角或俯仰角不正确而形成的掉话天馈线损坏或接头接触不良致使发射功率和收信灵敏度降低而产生的掉话（驻波比）,直放站系统典型网络问题,系统掉话,干扰而引起的掉话:上行干扰主要来源于同频干扰，也可能是外部干扰，同频干扰与同频小区的话务量有关，话务量高则干扰大，外部干扰主要是交调干扰和直放站上行干扰;下行干扰主要是由于频率规划不当而造成部分基站的同频干扰和邻频干扰（引入直放站后）;使用不连续发射（DTX）和跳频技术（BS原因）;,直放站系统典型网络问题,系统掉话,在一些网优不够的地方,会遇到通话状态时系统掉话的现象,尤其是在直放站的覆盖区域,可能的原因有以下几类:由于切换而导致的掉话由于干扰而导致的掉话由于天馈线原因而导致的掉话其它原因而导致的掉话,直放站系统典型网络问题,上下行不平衡,上行链路和下行链路损耗功率平衡功率损耗不平衡引起掉话、切换不成功PathBalance=loss_uplinkloss_downlink+110(dB)的值为105-115为正常PathBalance值大于110，上行链路的损耗过大，对上行的通话质量有直接影响，并有可能导致掉话。,案例:番禹工商管理局电梯内信号问题.,直放站系统典型网络问题,上下行不平衡,在室内分布系统，上下信号不平衡主要体现在增益的不平衡一般是上行增益小于下行增益，一般不严重时表现为手机发射功率大；严重时主要表现为手机能接收到信号，用路测设备测试，可以明显地看到，接入时间过长，甚至无法接入网络；用户通常看到的是手机有满格信号，一拨电话信号就掉或拨号后好长时间没有反应；还有一种情况就是主要表现在覆盖区信号质差严重,误码率高,但施主信号质量与天线方位及网络布线均没有任何问题;,直放站系统典型网络问题,系统自激,降低发射功率在施主天线与重发天线之间人为地或利用自然的障碍物隔离增大施主天线与重发天线的空间距离增加施主天线与重发天线的夹角加装滤波器或更换高性能滤波器来消除上下行之间的串扰,直放站系统典型网络问题,防止出现自激的几种方法,直放站方案设计的合理性?直放站的选型是否合理?如否改为移频直放站系统?,系统自激,室内分布系统当以无线直放站为信号源时会产生自激，严重干扰施主基站,同时覆盖区域信号指标下降明显,一般室内分布系统产生自激的情况会被忽视，实际以下两种情况佷容易产生。1）在封闭的商场内使用时，室内重发天线安装在空调系统的通风管道口，室外施主天线也安装在空调系统的通风系统旁边，这样重发信号沿空调通风管回到施主天线，由于空调管的波导效应，使得施主与重发间形成自激环路。,2）施主天线安装在楼顶边缘，重发天线安装在楼道，楼道的信号泄露出去与室外施主天线形成自激。在室内分布系统，这两种情况容易被忽视，所以要加以注意，一般在设计时考虑好都能很好的避免问题的发生。,直放站系统典型网络问题,直放站出现自激的输出频谱,备注:室内分布系统，一般不会出现类似问题，主要是以直放站为信号源时可能出现，一般是窗口离施主天线太近或特殊情况等,严重阻塞主要表现为严重干扰一个或一片基站，使基站不能正常工作主要原因是直放站上行自激或上行杂谱信号超标,阻塞基站,直放站系统典型网络问题,直放站系统典型网络问题,上行干扰基站,上行干扰基站分两种情况，一种是轻微的，一种是严重的，它们产生的原因也不同，但都表现为基站长时间告警,干扰等级偏高，引起掉话及话务阻塞。严重时会影响一片基站。这种直放站引起得上行干扰统计上的规律为:与话务量无关,只要直放站工作,IOI统计24小时高.从基站侧频谱上可以明显看出底带噪声波形抬起约10dB左右.关闭直放站,频谱恢复正常.这种问题在网络建设初期，比较常见。,原因?分析直放站上行链路可知,下节分析计算过程,直放站系统典型网络问题,直放站系统对网络造成的负面影响比较多,主要的几个典型现象有以下几种:,单通,5,上行干扰基站,1,阻塞基站,2,系统自激,上下行不平衡,切换问题,6,4,3,越区覆盖,7,内容提要,直放站典型网络问题,直放站系统原理及特点,设计要点解析,案例分析,直放站使用概述,直放站使用情况概述,直放站投资少,建设周期短,安装方便,对快速的补充覆盖,优化网络,提升服务质量起到了积极的作用,在移动的GSM网络中得到了大量的应用.直放站监控系统统一标准建立,加强了直放站的监控,维护力度,保证了直放站覆盖区的质量,减少用户投诉,进一步推动了直放站的应用.直放站对网络覆盖来说是把双刃剑,一方面可以迅速弥补盲区解决网络覆盖问题,节省投资;另一方面增益控制与优化比较复杂,如果调测、优化技术不过关可能给网络带来巨大影响.,技术咨询部,网优双刃剑-直放站的应用及优化,直放站系统设计要点解析,覆盖区域为电梯时，引入的信源中信号没有包含所有电梯厅的主导信号时，在进入电梯时会掉话，解决这类问题可以考虑采取如下方式：勘测要细致，要测试所有电梯厅的主导信号；信源选择要尽量将所有电梯的主导信号包含进去；采用在局部电梯厅门口安放吸顶天线的方式覆盖；采用壁挂或其他天线安放在电梯井道内同时覆盖电梯井道和电梯厅。,直放站系统设计要点解析,小区划分,横向划分竖向划分,直放站系统设计要点解析,CELL1,CELL2,横向划分,优点切换仅在两楼层间进行切换次较少网络资源利用率高网络质量更优话务分配均匀缺点投资稍有增加,直放站系统设计要点解析,竖向划分,CELL1,优点节省投资进出电梯不用切换缺点将导致楼层内小区切换频繁切换区域为人活动很密集区域会影响到网络指标增加信令信道的开销,CELL2,内容提要,直放站典型网络问题,直放站系统原理及特点,方案设计要点解析,案例分析,案例分析,选频模块信道选择不对；如某一个或几个话音信道选择不对或没有选择，则拨打电话时出现下行信号减弱，话音断续，偶尔有掉话上行信号太强或太弱：,信号稳定，但通话时有断续，偶尔有掉话,1,案例分析,设备加电开机后，无信号输出,2,1、首先判定下行整个系统是否完全连通；2、天馈系统是否完好；3、是否设备产生同频干扰；方法：在施主天线连接设备口加一功分器，一端接设备，一端接频谱仪，整个系统连接完整，开机后，如果频谱仪波行很杂乱，则可肯定设备产生同频干扰；调整施主天线及业务天线之间的距离，包括水平及垂直距离,案例分析,设备供电正常,但信号输出很弱,3,施主天线没有对准基站导致输入信号很低且不稳定设备链路出现接触不良或是断路设备模块烧坏,如PA或LNA,案例分析,主机采用光纤设备（一拖二）上行干扰为4级,4,1.分析施工方案发现BS输出口耦合器为20dB与设计值30dB不一样,改为30dB.2.将主干6dB耦合器改为二功分器.测下行入口电平,一台为-4dBm,另一台为-6dBm.则从BS到设备衰减分别为34dB和36dB.3.测设备上行底噪一台为-70dBm,另一台为-66dBm.则微蜂窝处收到的上行底噪分别为：-70-34=-104dBm,-76-36=-112dBm.总体来说为II级干扰.可调第一台设备上行底噪一台为-80dBm左右.满足微蜂窝接收到的底噪要求（-110dBm）,案例分析,主机采用光纤设备（一拖二）上行干扰为4级,4,4.推算上行链路的信号的信噪比.在覆盖边缘处手机的发射功率以33dBm为例,上行入口电平为：33-113=-80dBm,上行增益35dB,38dB.上行出口电平:-45dBm,-42dBm.则微蜂窝处收到的上行信号强度为:-45-34=-79dBm,-42-36=-78dBm.上行信噪比分别为35和34.满足要求.5.经测基站端观察无上行干扰.,直放站应用总结与启示,直放站为网络中的双刃剑,其在使用中出现了不少问题,甚至严重影响了网络,问题不在于直放站本身,而在于调测与优化技术的能力不过关,没有做好与基站的配合.直放站在将来的3G应用中一样会碰到与3G技术特点,基站配合的问题,需要提前进行研究.直放站基本全天