室內(nèi)覆蓋指導(dǎo)方案設(shè)計(jì)

1、WCDMA室內(nèi)覆蓋分布系統(tǒng)建設(shè)武漢郵電科學(xué)研究院武漢虹信通信技術(shù)有限責(zé)任公司文檔修訂記錄序號(hào)修訂人修訂內(nèi)容簡(jiǎn)述修訂日期修訂后版本號(hào)1肖碧華建立2005-3-1V1.02吳愷添加設(shè)計(jì)指導(dǎo)、驗(yàn)收指導(dǎo)方案模板2005-3-24V1.0目 錄一、總則1二、方案設(shè)計(jì)流程圖2三、模擬測(cè)試33.1 測(cè)試目的33.2 測(cè)試思路33.3 測(cè)試儀表43.4 測(cè)試點(diǎn)位43.5 數(shù)據(jù)記錄43.6 總結(jié)分析5四、方案設(shè)計(jì)54.1 建網(wǎng)思路54.2 信源54.2.1 信源取得54.2.2 話務(wù)量預(yù)測(cè)64.2.3 信源配置74.3 設(shè)備選型74.4 器件、天饋74.5 天線、點(diǎn)位84.5.1 大廳覆蓋84.5.2 平層覆蓋

2、84.5.3 電梯覆蓋8五、方案分析105.1 電磁輻射防護(hù)分析105.2 覆蓋場(chǎng)強(qiáng)分析103.3 信號(hào)外瀉分析135.4 上下行平衡分析145.5 抑制外系統(tǒng)信號(hào)分析155.6 隔離度分析175.6.1 雜散干擾分析185.6.2 互調(diào)干擾分析195.6.3 阻塞干擾分析205.6.4 干擾分析總結(jié)215.7 切換預(yù)測(cè)分析215.8 系統(tǒng)擴(kuò)容性分析22一、 總則1、 為保證3G室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)運(yùn)行的軟硬環(huán)境符合相應(yīng)的技術(shù)規(guī)范，特制定本整治和驗(yàn)收細(xì)則。2、 本細(xì)則在2G室內(nèi)系統(tǒng)建設(shè)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)基礎(chǔ)上，結(jié)合3G技術(shù)特點(diǎn)，查閱相關(guān)資料和技術(shù)人員討論后制定的。3、 本細(xì)則作為個(gè)改造、驗(yàn)收未開(kāi)通室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)的

3、依據(jù)，又是工程施工部門的技術(shù)指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)。4、 本細(xì)則與以往有所不同之處，在沒(méi)有更新前，以本細(xì)則為主。5、 本改造、驗(yàn)收細(xì)則的解釋和修改權(quán)屬工程部3G項(xiàng)目小組。二、方案設(shè)計(jì)流程圖三、模擬測(cè)試3.1 測(cè)試目的1. 了解目標(biāo)工程的地理環(huán)境和無(wú)線環(huán)境；2. 確定信源類型和引入方式；3. 確定天線點(diǎn)位和天線發(fā)射功率；4. 找出可能發(fā)生泄漏和切換的區(qū)域，并用模測(cè)手段檢驗(yàn)解決方案。3.2 測(cè)試思路1. 改造工程測(cè)試思路圖改造工程模測(cè)，先利用已存在的系統(tǒng)，選取點(diǎn)位進(jìn)行模擬測(cè)試，如果現(xiàn)網(wǎng)能夠滿足W網(wǎng)信號(hào)覆蓋要求，就不用改變已有系統(tǒng)，只需更換不合格的器件、饋線和天線；如果現(xiàn)存網(wǎng)絡(luò)無(wú)法達(dá)到覆蓋要求，就需要增加點(diǎn)位，進(jìn)

4、行模測(cè)驗(yàn)證。2. 新建工程測(cè)試思路圖新建工程就不需要對(duì)現(xiàn)網(wǎng)進(jìn)行W網(wǎng)信號(hào)測(cè)試，直接暫定點(diǎn)位測(cè)試即可，思路與改造工程模測(cè)基本相同。3.3 測(cè)試儀表序號(hào)器件名稱品牌型號(hào)數(shù)量11810MHz信號(hào)源Hongxin下行12頻譜分析儀AdvantestS3131A13.4 測(cè)試點(diǎn)位3.5 數(shù)據(jù)記錄樓層測(cè)試天線點(diǎn)天線口發(fā)射功率天線下接收功率接收天線點(diǎn)接受功率A1A2A3A4A5B1B2B3B43.6 總結(jié)分析由于在現(xiàn)場(chǎng)無(wú)法真實(shí)模擬信號(hào)，在本次測(cè)試中采用1810MHz信號(hào)模擬高頻段信號(hào)，主要測(cè)試路徑損耗，但由于頻率不同引起的測(cè)量誤差計(jì)算如下PL(dB)=69.55+22.16log(F)-13.82log(H)

5、+(44.9-6.55log(H)*log(D)-C(F)當(dāng)F1=1810MHz、F2=2100MHzPL(誤差)= PL(F2)- PL(F1) =22.16 log(F2)- 22.16 log(F1)=1.2所以在測(cè)量值中記錄數(shù)值如應(yīng)用到3G系統(tǒng)，誤差調(diào)整值為 1.2dB 。結(jié)合預(yù)測(cè)結(jié)果，實(shí)測(cè)時(shí)還應(yīng)考慮負(fù)載50時(shí)電平下降3dB，上表測(cè)得的結(jié)果在2GHz頻段WCDMA系統(tǒng)話務(wù)負(fù)載50時(shí)調(diào)整為：整體下調(diào)4.2dB 。根據(jù)測(cè)試結(jié)果分析，現(xiàn)有測(cè)試結(jié)果要比Okumura_Hata模型的計(jì)算結(jié)果理想，該模型的CF取值在15dB左右，即使如此，2G覆蓋系統(tǒng)中的天線點(diǎn)位仍無(wú)法滿足3G系統(tǒng)的覆蓋需求，需要

6、在部分樓層更改位置和增加天線。四、方案設(shè)計(jì)4.1 建網(wǎng)思路明確目標(biāo)工程是改造工程還是新建工程，系統(tǒng)中同時(shí)存在幾個(gè)網(wǎng)絡(luò)。4.2 信源4.2.1 信源取得如果局方有要求，則按照局方要求取得信源。如果局方?jīng)]有做要求，鑒于目前國(guó)內(nèi)3G室內(nèi)覆蓋的現(xiàn)狀，信源使用微蜂窩。4.2.2 話務(wù)量預(yù)測(cè)由于目前國(guó)內(nèi)WCDMA室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)沒(méi)有適用的話務(wù)模型，我們可以根據(jù)相同地點(diǎn)已發(fā)生的2G話務(wù)量來(lái)推斷3G話務(wù)容量。主要是先基于一些假設(shè)及相關(guān)的工程項(xiàng)目的數(shù)據(jù),對(duì)該熱點(diǎn)的話務(wù)量進(jìn)行推算。根據(jù)移動(dòng)公司提供的目標(biāo)工程GSM話務(wù)量統(tǒng)計(jì)資料，我們可以得知，目標(biāo)工程忙時(shí)話務(wù)量約XERL(為了以后計(jì)算更直觀，設(shè)X5.7)，取每用戶0.

7、02ERL，可支持的用戶數(shù)為：5.7/0.02=285人。1. 話務(wù)特點(diǎn)分析3G移動(dòng)用戶將使用多種類的語(yǔ)音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，如何計(jì)算容量取決于大量參數(shù)的調(diào)整，其中3G終端的滲透率初期難以估計(jì)，但它的取值對(duì)最終結(jié)果影響十分大，暫且認(rèn)為3G終端的初始滲透率為15（此數(shù)據(jù)相對(duì)較高，聯(lián)通CDMA1X網(wǎng)絡(luò)發(fā)展初期階段，CDMA2000 1X終端滲透率稍高于10，采用話費(fèi)換手機(jī)方案，發(fā)展兩年后超過(guò)20），即285×0.15=42.75。而根據(jù)MII測(cè)試結(jié)果，在無(wú)線環(huán)境良好的條件下（由于室內(nèi)分布系統(tǒng)環(huán)境相對(duì)封閉，傳播損耗很小，可近似認(rèn)為符合，此時(shí)系統(tǒng)容量受限因素主要是OVSF碼數(shù)目），單載頻支持語(yǔ)音用戶

8、在122以上。2. 數(shù)據(jù)流量分析本系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí),首先按現(xiàn)有用戶數(shù)據(jù)模型及數(shù)據(jù)傳輸時(shí)的可延時(shí)的特性，在現(xiàn)有QOS為2%的配置下可基本滿足其需要，當(dāng)：用戶滲透率話音視頻電話PS數(shù)據(jù)100%20%100%可以計(jì)算出不同業(yè)務(wù)支持的用戶數(shù)：話音42.75×10043，視頻電話42.75×208.55，PS數(shù)據(jù)42.75×10042.75。根據(jù)MII系統(tǒng)測(cè)試結(jié)果：ServiceSingle CellMulti CellCS12.2122118CS643030PS64/643030PS144/641414PS384/6477Mixed Service1 PS384+2 CS64

9、+83 CS12.21 PS384+2 CS64+83 CS12.2 我們可以看到，本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)使用單載頻的NodeB完全滿足話務(wù)需求。實(shí)際系統(tǒng)中，容量會(huì)減少一些，如果有進(jìn)一步提高容量的要求，可以通過(guò)增加3G系統(tǒng)的載頻數(shù)方便地進(jìn)行擴(kuò)容。待以后進(jìn)入業(yè)務(wù)增長(zhǎng)期后再用分區(qū)或在本扇區(qū)增加載頻的方式擴(kuò)容。4.2.3 信源配置局方?jīng)]有給出信源配置時(shí)，就要通過(guò)對(duì)話務(wù)量的預(yù)測(cè)來(lái)推斷微蜂窩所需的載頻數(shù)或者小區(qū)數(shù)。以CS12.2業(yè)務(wù)為例，由上表可知，單載頻單扇區(qū)時(shí)容量為122人，單載頻多扇區(qū)時(shí)容量118人。通過(guò)“話務(wù)量預(yù)測(cè)”可以知道預(yù)計(jì)忙時(shí)同時(shí)撥打的人數(shù)，對(duì)照可知所需的載頻數(shù)。4.3 設(shè)備選型根據(jù)目標(biāo)工程情況，確

10、定使用哪種類型的直放站。直放站選取時(shí)，注意公司直放站功率均為總功率，但是我們方案設(shè)計(jì)和局方驗(yàn)收時(shí)使用的時(shí)導(dǎo)頻功率。也就是說(shuō)，10W（40dBm）的干放，實(shí)際上導(dǎo)頻功率為1W（30dBm）。而干放的入口功率又是按總功率來(lái)要求的，具體對(duì)應(yīng)表，待續(xù)。4.4 器件、天饋工程中所有使用到的器件、饋線、天線支持的頻段要滿足800M-2.4G，并且不要選用八目天線。相應(yīng)的各種器件及饋線3G信號(hào)損耗列表如下：器件損耗雙頻合路器1.0dB二功分器3.3dB三功分器5.3dB四功分器6.6dB6dB耦合器1.4dB10dB耦合器0.6dB15dB耦合器0.3dB20dB耦合器0.2dB1/2硬饋線1.1dB/10

11、M7/8硬饋線0.7dB/10M4.5 天線、點(diǎn)位4.5.1 大廳覆蓋 大廳高度較高，阻擋物很少，并且在進(jìn)入大廳后的一定范圍內(nèi)可以接收到來(lái)自二樓走廊天線處的信號(hào)（同載頻）。為了防止泄漏，建議控制天線輸出功率在2dBm內(nèi)，將天線安裝在二樓走廊或者使用定向天線覆蓋。4.5.2 平層覆蓋 大樓平層高度低，房間密度大，為了保證覆蓋場(chǎng)強(qiáng)和防止泄漏，建議在走道（房間門口）安置全向吸頂天線（采取高密度、低功率的分布方式）進(jìn)行覆蓋，天線安裝在平層的天花板上。4.5.3 電梯覆蓋1. 兼項(xiàng)覆蓋在電梯廳放置全向吸頂天線（天線口輸出功率5dBm），信號(hào)穿過(guò)轎廂門進(jìn)入電梯內(nèi)，在樓內(nèi)每一層的候梯廳布放全向吸頂天線，可以

12、同時(shí)覆蓋電梯和候梯廳。采用全向吸頂天線覆蓋方式，候梯廳的信號(hào)強(qiáng)度優(yōu)于電梯內(nèi)的信號(hào)強(qiáng)度，更有利于電梯和候梯廳之間的信號(hào)切換。覆蓋示意圖如下：2. 平板天線專項(xiàng)覆蓋電梯覆蓋采取專項(xiàng)覆蓋方式。在電梯井道每隔6層放置一個(gè)定向平板天線（天線輸出功率8dBm），信號(hào)穿過(guò)轎箱進(jìn)入電梯。信號(hào)進(jìn)入電梯轎廂時(shí)，主要受到轎廂頂和底的阻擋衰耗。3. 泄漏電纜專項(xiàng)覆蓋電梯覆蓋采取泄漏電纜專項(xiàng)覆蓋方式。在電梯井道內(nèi)敷設(shè)泄漏電纜（末端輸出大于等于2dBm），泄漏電纜的末端接負(fù)載或定向平板天線。覆蓋示意圖如下：泄漏電纜泄漏電纜覆蓋時(shí)，電梯內(nèi)接收信號(hào)強(qiáng)度比較均勻，其覆蓋方式是沿電梯井道垂直方向安裝泄纜，為減小空間損耗，泄纜安裝

13、位置盡量靠近候梯區(qū)。在一定輸出功率的前提下，還可以保證每層候梯區(qū)的覆蓋，使進(jìn)出電梯能平滑切換。非常適合于高層住宅樓的電梯覆蓋。五、方案分析5.1 電磁輻射防護(hù)分析根據(jù)中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)電磁輻射防護(hù)規(guī)定，即國(guó)標(biāo)GB8702-88，電磁輻射的限值為：Ø 公眾照射：在一天24小時(shí)內(nèi)，環(huán)境電磁輻射的場(chǎng)量參數(shù)在任意連續(xù)6分鐘內(nèi)的平均值應(yīng)滿足功率密度<0. 4 W/m2 (頻率為303000MHz)。Ø 職業(yè)照射：在一天8小時(shí)工作時(shí)間內(nèi)，電磁輻射功率密度的平均值(連續(xù)6分鐘)應(yīng)<2W/m2 (頻率為303000MHz)。對(duì)電磁輻射源豁免的要求為：Ø 輸出功率等

14、于或小于15W的移動(dòng)無(wú)線通信設(shè)備,頻率為3-300000MHz時(shí)，電磁輻射體的等效輻射功率小于100W。例：一室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)最強(qiáng)信號(hào)電平為15dBm（0.032W），載波配置為12個(gè)，天線的增益為2.1dBi，計(jì)算最強(qiáng)功率密度并判斷是否符合國(guó)家環(huán)境電磁輻射標(biāo)準(zhǔn)：1) 天線口總輸入電平為：0.032×12 0.38W（25.79dBm）2) 天線EIRP為：25.79 2.1 27.89（0.615W）3) 設(shè)人員活動(dòng)范圍距天線一米以外，則最強(qiáng)功率密度為：0.615 / 4（1）2 0.049W/m2 (4.9µ W / cm2) <0. 4 W/m2可證明電磁輻射滿足公

15、眾照射防護(hù)要求。5.2 覆蓋場(chǎng)強(qiáng)分析室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)覆蓋范圍主要由天線口功率天線到手機(jī)的傳播損耗和系統(tǒng)最大允許的損耗決定。另外,話務(wù)負(fù)荷50時(shí)對(duì)場(chǎng)強(qiáng)的影響、隔墻穿透損耗余量、衰落損耗余量等也要考慮進(jìn)來(lái)。首先計(jì)算傳播損耗，對(duì)于WCDMA系統(tǒng)無(wú)線傳播分析我們?nèi)圆捎肙kumura_Hata模型。PL(dB)=69.55+26.16lg(F)-13.82lg(H)+(44.9-6.55lg(H)*lg(D)-C(F)PL：路徑損耗，單位dBF：頻率，單位MHz，計(jì)算取值為2000MHzD：距離，單位kmH：天線有效高度，單位m，計(jì)算取值為2mC（F）：環(huán)境校正因子 ，計(jì)算取值為0 =0 (城市)C(F)

16、=2（lgF/28）2+5.4=12.27(dB) （郊區(qū)） =4.87（lgF）2-18.33lgF+40.49=32.52(dB) （鄉(xiāng)村）代入相關(guān)數(shù)值得：PL(dB)=69.55+ 86.35-4.16+42.93 *lg(D) = 151.74+42.93 * log(D)隔墻損耗:水泥墻按10 dB,鋼精混凝土墻按20 dB算；多徑衰落損耗余量:室內(nèi)按7 dB預(yù)留；系統(tǒng)負(fù)荷50時(shí)覆蓋場(chǎng)強(qiáng)下降:約3dB；為了方便分析,我們用Okumura_Hata模型分別計(jì)算了室內(nèi)各種狀況下的路徑衰耗值,預(yù)測(cè)了在各種距離和阻擋情況下的覆蓋強(qiáng)度,見(jiàn)下表:2000MHz頻段的室內(nèi)衰耗及覆蓋強(qiáng)度預(yù)測(cè)表(天線

17、安裝高度:2米；天線軟天花明裝；天線總發(fā)射功率:5 dBm)距離空間衰耗多徑衰落負(fù)荷衰落（50負(fù)荷）隔墻損耗總路徑衰落量覆蓋強(qiáng)度122.95 dB7 dB3 dB-33dB-28 dBm235.88 dB7 dB3dB-46 dB-41 dBm343.43 dB7 dB3dB-53 dB-48 dBm552.96 dB7 dB3dB20 dB83dB-78dBm656.36 dB7 dB3dB20 dB86 dB-81dBm759.23 dB7 dB3 dB20 dB89dB-84dBm861.72 dB7 dB3dB20 dB92dB-87dBm963.92 dB7 dB3 dB20 dB9

18、4dB-89dBm1065.88 dB7 dB3dB30 dB106dB-101 dBm1573.44 dB7 dB3 dB30 dB113dB-108 dBm2078.8 dB7 dB3dB30 dB119dB-114 dBm2582.96 dB7 dB3 dB30 dB123dB-118dBm3086.36 dB7 dB3dB30 dB126dB-121dBm注:1. 室內(nèi)環(huán)境下,1米之內(nèi)不考慮隔墻；5-10米距離考慮1堵鋼精混凝土墻；10米以上考慮水泥墻和鋼精混凝土墻各一堵；總路徑衰落量為分析方便進(jìn)行了取整處理。2. 室內(nèi)環(huán)境下計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)差10-12 dB誤差主要由多徑衰落和隔墻損耗不同

19、造成。Okumura_Hata模型的計(jì)算結(jié)果表明：室內(nèi)30米處的衰耗即達(dá)到86.36 dB，再綜合考慮其他衰減因素, 總路徑衰落量達(dá)到了126dB，若要保證手機(jī)接收電平為-85 dBm以上，天線發(fā)射功率將需要達(dá)到41 dBm，這在室內(nèi)環(huán)境下是不可能滿足的。按照常規(guī)的做法，天線口功率給定5dBm，天線增益2.2dBi, 天線發(fā)射功率為7 dBm左右，在室內(nèi)只有1堵墻的情況下，覆蓋半徑為10米，覆蓋距離每增減一倍，覆蓋強(qiáng)度增減約13dB。因此，若覆蓋半徑定為7米時(shí)，隔一堵墻后的邊緣覆蓋強(qiáng)度可以保證達(dá)到-79dBm。因此從下行覆蓋強(qiáng)度方面考慮天線在樓層(樓道)中的覆蓋半徑定為7米(面積約80m2)較

20、合適，有鋼精混凝土墻時(shí)定為4-5米(面積約40m2)比較合適。在無(wú)墻的地下室會(huì)展廳酒店大堂等較空曠的場(chǎng)所，覆蓋距離可以適當(dāng)加大，如果不計(jì)算30dB的隔墻衰耗，根據(jù)上表可知，一只發(fā)射功率為5 dBm的天線可以覆蓋半徑為10米的區(qū)域(面積約350m2)。電梯覆蓋策略：電梯覆蓋采取泄漏電纜專項(xiàng)覆蓋方式。3.3 信號(hào)外泄分析下面以1樓天線實(shí)際安裝的位置以及覆蓋的要求，來(lái)分析GSM和WCDMA系統(tǒng)的外泄信號(hào)的場(chǎng)強(qiáng)：1. GSM系統(tǒng)根據(jù)Okumura_Hata模型，計(jì)算離大樓10米遠(yuǎn)處信號(hào)的泄漏情況：PL(dB)69.55+26.16log(F)-13.82log(H)+(44.9-6.55log(H)*

21、log(D)-C(F) 其中：PL：路徑損耗，單位dBF：頻率，單位MHz，計(jì)算取值為900MHzD：距離，單位km，最遠(yuǎn)距離為0.04kmH：天線有效高度，單位m，計(jì)算取值為3mC（F）：環(huán)境校正因子取0有：PL(dB)69.55+26.16log(900)-13.82log(3)+(44.9-6.55log(3)*log(0.04)69.55+78.48-6.59-(44.9-3.13)*1.482.93dB大樓外墻損耗取15dB，從天線口至室外10米遠(yuǎn)處的綜合傳輸損耗為97.93dB。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，欲使室外10米處電平強(qiáng)度小于-90dBm，天線口輸出功率均需小于7.93dBm，本方案設(shè)計(jì)

22、電平在此范圍之內(nèi)，因此可以較好地控制泄漏情況。2. WCDMA系統(tǒng)根據(jù)Okumura_Hata模型，計(jì)算離大樓10米遠(yuǎn)處信號(hào)的泄漏情況：PL(dB)69.55+26.16log(F)-13.82log(H)+(44.9-6.55log(H)*log(D)-C(F) 其中：PL：路徑損耗，單位dBF：頻率，單位MHz，計(jì)算取值為2000MHzD：距離，單位km，最遠(yuǎn)距離為0.04kmH：天線有效高度，單位m，計(jì)算取值為3mC（F）：環(huán)境校正因子取0有：PL(dB)69.55+26.16log(2000)-13.82log(3)+(44.9-6.55log(3)*log(0.03)69.55+86

23、.35-6.59-(44.9-3.13)*1.490.8dB大樓外墻損耗取15dB，從天線口至室外10米遠(yuǎn)處的綜合傳輸損耗為105.8dB。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，欲使室外10米處電平強(qiáng)度小于-90dBm，天線口輸出功率均需小于15.8dBm，本方案設(shè)計(jì)電平在此范圍之內(nèi)，可以較好地控制泄漏情況。5.4 上下行平衡分析WCDMA系統(tǒng)中，上行鏈路和下行鏈路的平衡并非網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)目標(biāo)?；竟β试谙滦杏尚^(qū)所有用戶及信令共享，因而不會(huì)成為覆蓋受限鏈路。相反，手機(jī)發(fā)射功率是在規(guī)范中加以定義的。由于手機(jī)發(fā)射功率有限，上行鏈路則成為WCDMA系統(tǒng)覆蓋的受限鏈路。也就是說(shuō)，小區(qū)的最大半徑取決于功率上限最小的一類手機(jī)。所以W

24、CDMA系統(tǒng)的鏈路預(yù)算通常是指上行鏈路預(yù)算，即從最大允許的上行損耗中除掉路徑損耗以外的其他損耗和增益，從而得到最大允許的路徑損耗，再將最大允許的路徑損耗值帶入傳播模型中，得到預(yù)期的小區(qū)覆蓋半徑和覆蓋面積。由于WCDMA的覆蓋區(qū)域不像GSM那樣由信號(hào)電平的絕對(duì)值來(lái)決定，它的覆蓋與系統(tǒng)的負(fù)載或干擾水平相關(guān)。加入負(fù)載和鄰近小區(qū)干擾后，小區(qū)半徑會(huì)作相應(yīng)的收縮。在WCDMA的鏈路預(yù)算中，要引入一個(gè)參數(shù)稱之為負(fù)載因子，一般建議取50%來(lái)作為覆蓋設(shè)計(jì)的負(fù)載余量。在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中給所有小區(qū)均勻加入負(fù)載余量，使得系統(tǒng)在實(shí)際上非均勻的負(fù)載運(yùn)行狀態(tài)下仍然能通過(guò)小區(qū)呼吸調(diào)整維持平衡。而在WCDMA系統(tǒng)中，引入了多媒體業(yè)務(wù)

25、和每種業(yè)務(wù)所具有的不同的QoS的概念。多業(yè)務(wù)環(huán)境和WCDMA系統(tǒng)本身的特點(diǎn)使得在規(guī)劃WCDMA系統(tǒng)時(shí)有許多不同于GSM系統(tǒng)規(guī)劃的地方。其中特別要注意的是在規(guī)劃WCDMA系統(tǒng)時(shí)，小區(qū)的覆蓋和負(fù)荷要相互結(jié)合起來(lái)考慮。由于限制了移動(dòng)臺(tái)的最大發(fā)射功率，這樣在上行鏈路限制了小區(qū)的覆蓋范圍；而在下行鏈路由于干擾而限制了小區(qū)的容量。另外在WCDMA系統(tǒng)中，功率控制（TPC）、由于軟切換和更軟切換產(chǎn)生的增益、上下行鏈路的功率預(yù)算不同等因素在做規(guī)劃時(shí)都要加以考慮。 一般負(fù)載因子取50%時(shí)上行鏈路噪聲惡化量為3dB 。GSM系統(tǒng)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃是在小區(qū)的容量和覆蓋兩者間求得最佳點(diǎn)，而WCDMA系統(tǒng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃要在容

26、量、覆蓋、不同服務(wù)質(zhì)量三者間尋求最佳點(diǎn)。 我們?cè)谶M(jìn)行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時(shí)，對(duì)覆蓋規(guī)劃時(shí)集中于上行鏈路，采用成熟技術(shù)來(lái)提高上行鏈路的覆蓋，如通過(guò)增加天線數(shù)量和增益，減小基站射頻部分的基站噪聲系數(shù)，減小天線和基站低噪聲放大器間的電纜損耗等方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。而對(duì)容量規(guī)劃，如果系統(tǒng)還遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到系統(tǒng)理論容量的極限值時(shí)，可以通過(guò)增加下行輸出功率來(lái)擴(kuò)大覆蓋范圍，以達(dá)到充分利用WCDMA系統(tǒng)大容量的特點(diǎn)。由于基站在空載和滿負(fù)荷時(shí)輸出功率變化較大，所以在直放站調(diào)試時(shí)必須考慮基站下行輸出功率和直放站下行輸出功率匹配的問(wèn)題。當(dāng)基站空載時(shí)導(dǎo)頻功率為33dBm輸出，加上其它控制信道的功率共36dBm，為其滿載功率的20%。這是直放站輸

27、出功率也應(yīng)該為其最大輸出能力的20%，才能與基站匹配，但是由于考慮WCDMA基站的一般高負(fù)荷為75%負(fù)載情況，高于這個(gè)負(fù)載，基站開(kāi)始進(jìn)行一些降載策略，平衡與其它基站之間的負(fù)載不平衡。所以，可以將基站的75%負(fù)載輸出功率作為干放的最大輸出功率匹配點(diǎn)。基站75%負(fù)荷輸出功率為41dBm左右，所以采用5W干放設(shè)備可以將其空載輸出功率開(kāi)到28.5dBm。5.5 抑制外系統(tǒng)信號(hào)分析1. 對(duì)于下行信號(hào)：干放設(shè)備受到的3G頻帶外的信號(hào)干擾由雙工濾波器和選頻的帶外抑制來(lái)實(shí)現(xiàn)，現(xiàn)在GSM信號(hào)與3G信號(hào)合路，為最大可能的干擾，但是由于3G干放設(shè)備對(duì)于GSM信號(hào)的帶外抑制大于150dB，可以不考慮。對(duì)于3G頻帶內(nèi)部

28、不同系統(tǒng)信號(hào)的抑制主要考驗(yàn)設(shè)備的ACRR指標(biāo)，我公司設(shè)備ACRR指標(biāo)都超過(guò)了3GPP規(guī)范的要求。詳見(jiàn)下表：鄰道抑制比是指直放站工作頻率范圍內(nèi)的載波信號(hào)信道增益與鄰近信道增益的比值。直放站鄰道抑制比指標(biāo)直放站最大發(fā)射功率距離信號(hào)帶寬內(nèi)第一個(gè)5MHz信道或最后一個(gè)5MHz信道的頻偏3GPP規(guī)范要求的ACRR值我公司產(chǎn)品ACRR值P ³ 31 dBm5 MHz33dB35dB10 MHz33dB35dBP<31 dBm5 MHz20dB22dB10 MHz20dB22dB2. 對(duì)于上行信號(hào)：我們很清楚,各種形式的干擾都要計(jì)算其落在受害系統(tǒng)工作頻道內(nèi)的值,實(shí)際上歸結(jié)起來(lái)還是以同頻干擾的

29、形式來(lái)干擾受害系統(tǒng)的，我們通過(guò)精密的計(jì)算和有效的工程措施可以最終控制其影響。但是,對(duì)于同樣工作在WCDMA頻帶內(nèi)的兩個(gè)或兩個(gè)以上運(yùn)營(yíng)商的同類系統(tǒng),其相互間的影響就要難控制得多了。對(duì)于我們來(lái)說(shuō),很難做到在每一時(shí)間每一地點(diǎn)我們的信號(hào)都比其他運(yùn)營(yíng)商的強(qiáng), WCDMA干擾發(fā)射機(jī)發(fā)射的帶內(nèi)波可以直接進(jìn)入受害系統(tǒng),此時(shí),強(qiáng)干擾信號(hào)通過(guò)改變接收機(jī)前端的工作狀態(tài),對(duì)弱的有用信號(hào)形成抑制作用,影響接收機(jī)對(duì)弱信號(hào)的接收靈敏度,甚至可使系統(tǒng)工作完全失敗,這就形成了阻塞。由于接收機(jī)前端的低噪聲放大器的放大倍數(shù)是根據(jù)放大微弱信號(hào)所需要的整機(jī)增益來(lái)設(shè)定的，強(qiáng)干擾信號(hào)電平在超出放大器的輸入動(dòng)態(tài)范圍后，直接將放大器推入到非線

30、性工作狀態(tài)，導(dǎo)致放大器對(duì)有用的弱信號(hào)的放大倍數(shù)大大降低，甚至弱信號(hào)被完全抑制掉。為了保證系統(tǒng)的正常工作，前端的低噪聲放大器的輸入1dB壓縮點(diǎn)應(yīng)大大高于阻塞電平(Pb)。根據(jù)3GPP中關(guān)于基站ACS的指標(biāo)要求，普通覆蓋范圍基站臨頻干擾信號(hào)的干擾電平要求低于-42dBm。即：-52dBm=Pb接收的干擾電平= Po-MCLPo：干擾發(fā)射機(jī)的輸出功率，MCL是系統(tǒng)間的隔離度。設(shè)干擾手機(jī)在距天線處2米使用，空間衰耗約46 dB，吸頂天線增益3.0 dBi，天線口功率XdBm，基站功率導(dǎo)頻輸出功率33dBm，則隔離度為: MCL=33-(3.0+X)+46 =（76-X）dB WCDMA的手機(jī)上行最大發(fā)

31、射功率為21 dBm，手機(jī)天線增益為0 dBi。所以-42dBm=Pb Po-MCL=21-（76-X）=X-55所以天線反射功率必須不大于于13dBm.Node BACS-42dBm5MHzMCL33dBm21dBmACRR增加干放設(shè)備后由于干放設(shè)備的上行ACRR指標(biāo)，還可保證干放后接天線導(dǎo)頻發(fā)射功率提高15dB以上也不會(huì)出現(xiàn)對(duì)基站的5MHz帶外系統(tǒng)上行干擾，提高了系統(tǒng)抗干擾能力。5.6 隔離度分析根據(jù)信息產(chǎn)業(yè)部相關(guān)頻率規(guī)劃的規(guī)定，目前移動(dòng)公司通信系統(tǒng)頻譜劃分具體如下所示：頻率移動(dòng)通信系統(tǒng)使用頻率范圍（MHz）上行頻率下行頻率移動(dòng)EGSM系統(tǒng)885-909930-954移動(dòng)DCS1800系統(tǒng)

32、1710173018051825WCDMA系統(tǒng)1920198021102170GSM和WCDMA共用一個(gè)分布系統(tǒng)，相互之間會(huì)產(chǎn)生干擾。各系統(tǒng)的有源設(shè)備在發(fā)射有用信號(hào)的同時(shí)，在它的工作頻帶外還會(huì)產(chǎn)生雜散、諧波、互調(diào)等無(wú)用信號(hào)，這些信號(hào)落到其他系統(tǒng)的工作頻帶內(nèi)，就會(huì)對(duì)其他系統(tǒng)形成干擾。在對(duì)共用室內(nèi)分布式系統(tǒng)時(shí)所帶來(lái)的頻譜間干擾，需根據(jù)各系統(tǒng)之間的頻率關(guān)系以及發(fā)射/接收特性來(lái)具體研究。可以說(shuō)干擾的主要影響是對(duì)系統(tǒng)上行接收通道的影響。在這里，主要考慮以下兩個(gè)方面：接收機(jī)靈敏度降低和接收機(jī)過(guò)載。為了將這些影響所帶來(lái)的性能損失降到最小，而不修改（或少修改）現(xiàn)有的發(fā)送和接收單元，必須對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的雜散、互調(diào)及

33、阻塞干擾進(jìn)行仔細(xì)地考慮。整個(gè)分析基于下圖所示原理，基站輸出直接進(jìn)入合路器，與實(shí)際工程環(huán)境有很大差別，計(jì)算數(shù)據(jù)依賴于國(guó)際國(guó)內(nèi)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，與實(shí)際工程要求值有很大的差別。因此，該計(jì)算結(jié)果僅作為理論分析使用。在實(shí)際工程應(yīng)用中，可以參考該計(jì)算，根據(jù)實(shí)際的工程環(huán)境進(jìn)行計(jì)算。5.6.1 雜散干擾分析雜散干擾對(duì)系統(tǒng)最直接的一個(gè)影響就是降低了系統(tǒng)的接收靈敏度，在分析雜散干擾時(shí)有一個(gè)原則，即在分析一個(gè)系統(tǒng)所受到的雜散干擾時(shí)，主要考慮其他系統(tǒng)的帶外雜散落到本系統(tǒng)帶寬內(nèi)的功率是否高于本系統(tǒng)帶寬內(nèi)的空間熱噪聲功率，如果比該熱噪聲功率低，則該雜散對(duì)本系統(tǒng)的接收靈敏度將不會(huì)造成影響，如果雜散功率高于相應(yīng)帶寬內(nèi)的空間熱噪聲功率

34、，則系統(tǒng)的接收靈敏度將會(huì)受到一定程度的影響。下面從各系統(tǒng)帶外雜散發(fā)射以及白噪聲功率的角度來(lái)進(jìn)行分析各系統(tǒng)間的雜散干擾，并提出對(duì)整個(gè)系統(tǒng)隔離度的指標(biāo)要求。根據(jù)相關(guān)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，可以得出各系統(tǒng)在其它系統(tǒng)的頻段上的雜散發(fā)射指標(biāo)，具體如下：1. GSM基站系統(tǒng)帶外雜散在DCS1800系統(tǒng)應(yīng)用頻段內(nèi)：-30dBm/1MHz(-37dBm/200KHz)在WCDMA系統(tǒng)應(yīng)用頻段內(nèi)：-30dBm/1MHz(-23dBm/5MHz)2. DCS1800基站系統(tǒng)帶外雜散在GSM系統(tǒng)應(yīng)用頻段內(nèi)：-36dBm/100KHz(-33dBm/200KHz)在WCDMA系統(tǒng)應(yīng)用頻段內(nèi)：-30dBm/1MHz(-23dBm/5

35、MHz)3. WCDMA基站系統(tǒng)帶外雜散在GSM系統(tǒng)應(yīng)用頻段內(nèi)：-36dBm/100KHz(-33dBm/200KHz)在DCS1800系統(tǒng)應(yīng)用頻段內(nèi)：-30dBm/1MHz(-37dBm/200KHz)各系統(tǒng)工作信道帶寬內(nèi)總的熱噪聲功率按照下面的公式可以計(jì)算出來(lái)，具體計(jì)算如下：Pn=-174dBm+10lgBw(Hz)GSM、DCS1800系統(tǒng)工作信道帶寬為200KHz，因此GSM、DCS1800系統(tǒng)工作信道帶寬內(nèi)總的熱噪聲功率：Pn1=Pn2=-174dBm+10lg(200×103Hz)=-121dBmWCDMA系統(tǒng)工作信道帶寬為5MHz，因此WCDMA系統(tǒng)工作信道帶寬內(nèi)總的熱

36、噪聲功率：Pn3=-174dBm+10lg(5×106Hz)=-107dBm根據(jù)上述的計(jì)算結(jié)可知，為了使系統(tǒng)之間的雜散干擾降低到可以忽略的程度，必須對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的隔離度提出相應(yīng)的要求，具體如下：1. GSM信號(hào)通道對(duì)其他系統(tǒng)的通道隔離度：對(duì)DCS1800：-37-（-121）=84dB對(duì)WCDMA：-23-（-107）=84dB2. DCS1800信號(hào)通道對(duì)其他系統(tǒng)的通道隔離度：對(duì)GSM：-33-（-121）=88dB對(duì)WCDMA：-23-（-107）=84dB3. WCDMA信號(hào)通道對(duì)其他系統(tǒng)的通道隔離度：對(duì)GSM：-33-（-121）=88dB對(duì)DCS1800：-37-（-121）

37、=84dB從計(jì)算結(jié)果可知，對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)的隔離度只需大于88dB，就可以滿足忽略各系統(tǒng)之間雜散干擾的要求。5.6.2 互調(diào)干擾分析這3個(gè)系統(tǒng)共有6個(gè)頻帶，包括GSM上行、GSM下行、DCS1800上行、DCS1800下行、WCDMA上行以及WCDMA下行。這些信號(hào)產(chǎn)生的三階互調(diào)信號(hào)的頻率成分將會(huì)非常多，其中有一些頻率成分將會(huì)落在某系統(tǒng)的上行頻段內(nèi)而造成干擾。為了便于理論分析，只考慮下行信號(hào)產(chǎn)生的三階互調(diào)產(chǎn)物落在上行頻段內(nèi)的情況，每個(gè)系統(tǒng)都是單載波。表4-1 f1-f3具體說(shuō)明源信號(hào)Min(MHz)Max(MHz)說(shuō)明f1935954GSM下行頻率范圍f218051825DCS1800下行頻率范圍

38、f321102170WCDMA下行頻率范圍表4-2 三階互調(diào)頻率成分頻率Min(MHz)Max(MHz)是否對(duì)系統(tǒng)接收造成干擾GSM與DCS1800兩個(gè)系統(tǒng)之間產(chǎn)生的三階互調(diào)成分2f1-f245103否2f2-f126562715否GSM與WCDMA兩個(gè)系統(tǒng)之間產(chǎn)生的三階互調(diào)成分f3-2f1202300否2f3-f132663405否DCS1800與WCDMA兩個(gè)系統(tǒng)之間產(chǎn)生的三階互調(diào)成分2f3-f223952535影響WLAN2f2-f314401540否從上表中可知，這幾個(gè)系統(tǒng)所產(chǎn)生的三階互調(diào)產(chǎn)物中對(duì)基站上行造成干擾的頻段只有一個(gè)。下面通過(guò)分析互調(diào)產(chǎn)物的強(qiáng)度來(lái)分析這些干擾對(duì)通信系統(tǒng)所造成的

39、影響。假定，GSM、DCS1800以及WCDMA系統(tǒng)基站輸出功率為43dBm，多頻合路器的三階互調(diào)抑制度為120dBc。DCS1800與WCDMA兩系統(tǒng)之間產(chǎn)生的三階互調(diào)產(chǎn)物是由DCS1800下行信號(hào)（43dBm）和WCDMA（43dBm）下行信號(hào)相互調(diào)制所產(chǎn)生的，它的頻率范圍為23952535MHz，對(duì)于WLAN系統(tǒng)產(chǎn)生影響?？紤]到WCDMA為擴(kuò)頻信號(hào)，信道寬度為5MHz，由其所產(chǎn)生的互調(diào)成分也是寬帶的，由于DCS1800系統(tǒng)的信道寬度是200KHz，這將會(huì)使互調(diào)干擾的強(qiáng)度有所降低，定量地說(shuō)，降低量為10*log(5MHz/200KHz)=14dB。理論分析計(jì)算得到，落入WLAN系統(tǒng)的三階互

40、調(diào)產(chǎn)物信號(hào)強(qiáng)度為43-120-14= -91dBm為了保證在合路過(guò)程中，將系統(tǒng)之間的干擾降低到可以接受的程度，可以采用降低系統(tǒng)下行功率、頻率規(guī)劃以及提高合路器件的線性指標(biāo)等方面來(lái)解決。5.6.3 阻塞干擾分析當(dāng)GSM、DCS1800以及WCDMA或其頻率組合成分落在這幾個(gè)系統(tǒng)中某基站接收機(jī)接收信道帶寬之外，卻仍能進(jìn)入該基站接收機(jī)，當(dāng)干擾大于標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定的干擾電平，就會(huì)引起接收機(jī)靈敏度的下降，惡化接收機(jī)的性能，這時(shí)就引起了阻塞干擾。根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，GSM和DCS1800基站接收機(jī)的接收靈敏度為-104dBm，WCDMA基站接收機(jī)的接收靈敏度為-121dBm。根據(jù)3GPP相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，GSM和DCS18

41、00兩系統(tǒng)對(duì)于阻塞干擾的要求如下表所示：頻率（MHz）GSM（dBm）頻率（MHz）DCS1800（dBm）1-91581-16900 980-1275081805127500根據(jù)3GPP相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，WCDMA系統(tǒng)對(duì)于阻塞干擾的要求如下表所示：頻率（MHz）干擾功率（dBm）頻率（MHz）干擾功率（dBm）19201980-40 921-960+16 dBm1900-19201980-1920-401805-1880+16 dBm1-1900200012750-15由上述分析可以得到，對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)的阻塞干擾信號(hào)的抑制，可以通過(guò)增加系統(tǒng)隔離度來(lái)實(shí)現(xiàn)。由相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中涉及的阻塞干擾電平的要求可知，消除阻

42、塞干擾對(duì)系統(tǒng)隔離度要求并不高。只要隔離度能滿足雜散干擾的要求，就一定能滿足阻塞干擾的要求。5.6.4 干擾分析總結(jié)由于在上述分析中，基站端都是直接連接多頻合路器，在計(jì)算中都沒(méi)有考慮信號(hào)衰減，而在實(shí)際工程應(yīng)用中，往往都是經(jīng)過(guò)了電纜，功分器，耦合器等器件后連接合路器，在應(yīng)用中應(yīng)考慮信號(hào)噪聲衰減。根據(jù)不同的合路方案，我們所需要的系統(tǒng)隔離度不同，理論計(jì)算所得的隔離度值為最大要求，在實(shí)際中不需要達(dá)到這個(gè)數(shù)值。只要系統(tǒng)隔離度滿足了雜散干擾的要求，就一定能滿足阻塞干擾的要求。因此我們只需要考慮隔離度與雜散干擾的關(guān)系。在實(shí)際工程中，由于各系統(tǒng)通過(guò)鏈路損耗后，在合路器上的雜散功率遠(yuǎn)小于理論計(jì)算值。如在實(shí)際中，WCDMA基站在GSM系統(tǒng)上行頻段內(nèi)雜散發(fā)射小于等于-70dBm/100KHz，WCD