直放站对施主基站的影响

1直放站对施主基站的影响2一、CDMA直放站对施主基站噪声系数的影响3直放站对施主基站噪声系数的影响基站与直放站连接原理BTSNFBTSLBTS-cableLpathRepeaterLBTS-cableGRepGREP-ANTGBTS-ANTBTSNFBTS+ΔNFBTSRepeaterGRep综合传输损耗LBTS-repNFrepANTANTNFrep+ΔNFrep41个BTS+1个直放站直放站对施主基站噪声系数的影响BTSNFBTS+ΔNFBTSRepeaterNFrep+ΔNFrep综合传输损耗LBTS-repΔNFBTS=10log[1+1010]NriseΔNFrep=10log[1+1010]-Nrise其中：Nrise=NFrep-NFBTS+Grep-LBTS-rep基站噪声增量：直放站噪声增量：Nrise——噪声增量因子5基站、直放站系统等效噪声系数与直放站上行增益曲线图直放站对施主基站噪声系数的影响噪声增量△NF(dB)噪声增量因子Nrise当NFBTS-rep=NF-rep时，Nrise=Grep-LBTS-rep024681012-10-8-6-4-20246810基站噪声增量直放站级联噪声增量(dB)△NFBTS=10Log[1+10]△NFrep=10Log[1+10]10Nrise10Nrise-61个BTS带N个直放站直放站对施主基站噪声系数的影响基站噪声增量:ΔNFBTS=10log[1+n·1010]Nrise直放站噪声增量:ΔNFrep=10log[n+1010]-Nrise噪声增量因子:Nrise=NFrep-NFBTS+Grep-LBTS-rep7(dB)1个基站带n个直放站时，基站、直放站系统等效噪声系数曲线图直放站上行输出噪声功率对基站的影响(dB)-16-15-14-13-12-11-10-9-8-7-6-5-4-3-2-10123456789012345678910111213141516171819噪噪噪噪噪噪Nrise噪噪噪噪噪噪噪噪噪噪噪噪噪噪噪噪噪n=1n=2n=3n=4n=5n=6n=15n=1n=2n=3n=15噪声增量因子Nrise(当NFBTS-rep=NF-rep时，Nrise=Grep-LBTS-rep)n=1,2,3….15n=1,2,3….158结论A、增加直放站后，将增加施主基站和直放站的噪声系数。B、所带直放站越多，噪声系数增加越大；直放站增益越高，噪声系数增加越大。若降低直放站的上行增益，可降低施主基站的噪声系数，保证基站有较大的覆盖范围，但同时也降低了直放站的覆盖范围；反之亦然。C、通常一个基站的一个扇区所带直放站数量不超过2个，在网络规划时，需合理进行噪声增量的分配。9•基站每扇区可带直放站的数目•小功率直放站的情况当直放站的输出功率为20dBm，基站和直放站的噪声系数均为5dB时，加入60台直放站后，将引入2dB的附加噪声对于1W的直放站，基站和直放站的噪声系数均为5dB时，加入10台，将引入2dB的附加噪声•大功率直放站的情况10W直放站，基站和直放站的噪声系数均为5dB时，加入1台直放站后，将引入1.5dB的附加噪声，加入4台直放站，将引入4dB左右的附加噪声10二、直放站的输出功率计算11Pm：移动台功放输出功率GBTS：小区天线增（包括馈线损耗）Gm：移动台天线增（包括馈线损耗）SNRmin：基站接收最小信号噪声功率比SNRmin+处理增益=(E/N0)min（E/N0）min=7dB处理增益GP=21dBSNRmin=-14dB（N0W）BTS：基站接收机热噪声基底功率=-108dBm（5dB噪声系数）X：小区负荷因子X=————=———————M小区用户数MMAX小区最大用户数反向链路允许最大传输损耗LMAX=Pm(dBm)+GBTS(dB)+Gm(dB)-SNRmin(dB)-(N0W)BTS+10log[1-x]12反向链路允许最大传输损耗——计算举例移动台输出功率Pm=23dBm基站天线增益GBTS=14dB移动台天线增益0dBSNRmin=-14dB基站接收机噪声系统NF=5dB小区负荷因子x=80%（N0W）=-174dBn+NF+10log（1.2288*106)=-108dBm10log(1-x)=10log[1-0.8]=-7dBLmax=Pm(dBm)+GBTS(dB)+Gm(dB)-SNRmin(dBm)-N0W)BTS+10log10(1-x)Lmax=23+14+0-(-14)-(-108)+(-7)=152dB13反向链路最大传输损耗——最大反向链路损耗与小区载荷之间的关系图14前向链路允许最大传输损耗——（以导频信道计算）PBTS：基站输出功率GBTS：基站天线增益，含馈线损耗Gm：移动台天线增益，含馈线损耗ξP：发射功率分配给导频的部分，ξP=15~20%Ec/No.T：移动台所需最小导频chip能量和噪声功率谱之比值，Ec/No.T=-13dBIo.oc/Io.sc：移动台在小区边缘，其它小区干扰对本小区干扰的比值，=2.5dB=1.78（NoW）m：移动台接收机热噪声功率,（NoW）m=-174dBm+NFm+10log[1.2288×106]Io.ocIo.scLmax=PBTS(dBm)+GBTS(dB)+Gm(dB)+10log[ξP-(Ec/No.T)×(1+Io.oc/Io.sc)]–(Ec/No.T)(dB)–(NoW)m(dBm)15上行链路平衡平衡因子B：B=L下行max-L上行max=[(SNRm-()]+[NFBTS-NFm]+[PBTS-Pm]+10log10[平衡条件：B=0ξpEcNo.T()(1+Io.ocIo.sc)]1-η-EcNo.T16上下行链路平衡——举例计算在由1个基站带1个直放站的系统里，设对基站的噪声影响控制在2dB以内。直放站端的等效噪声系数NFrep为9dB。其它参数为：下行：EC/No.t=7-21=-14dBIo.oc/Io.sc=2.5dBNFm=8dBξp=10%上行：Pm=200mW=23dBmSNR=-15dB载荷η=70%NFrep=9dB求在上下行链路平衡条件下，直放站下行需输出多大功率PrepO=[(SNR)-(Ec/No.t)]+[NFrep-NFm]+[Prep-Pm]+10Log10ECNo.t(1+)ξp-Io.ocIo.sc[1-η]B=L下行max-L上行max0.1-10-1.5(1+100.25)1-0.7]O=[-14+15]+[9-8]+[Prep-23]+10Log[直放站输出功率：Prep=35dBm17CDMA直放站室内覆盖技术问题上下行链路平衡——当下行链路太强上行链路太弱时◆B小区的移动台会为A小区较强的导频信号而试图进行越区。◆然而越区极可能引起掉话，因为移动台很有可能不具备足够的功率与A小区保持可靠的反向链路通信。◆如果越区后建立了反向链路，会因移动台的反向输出功率较大对原（B）小区产生极强的干扰。18CDMA直放站室内覆盖技术问题上下行链路平衡——当上行链路太强下行链路太弱时◆下行链路覆盖区域中的移动台在此区边缘将具有较差的前向链路质量。前向链路覆盖区域反向链路覆盖区域小区A的链路不平衡小区B的链路是平衡的在这个区域内不会产生从B向A的越区，因此小区B中的移动台必然会对小区A产生过多的干扰前向链路过弱或反向链路过强的概念19结论1、直放站的上、下行参数设置必须维持上、下行的链路平衡，通常直放站的覆盖范围是受上行链路允许损耗制约。2、上行链路的允许损耗是由系统所分配的允许噪声增量控制。3、直放站的下行实际输出功率取决于系统上行的噪声增量分配。4、通常直放站的实际输出功率不大于40dBm。20三、直放站引入对搜索窗的影响分析21直放站对CDMA搜索窗的影响使用直放站需要考虑的四个基本搜索窗■接入信道搜索窗长度■反向链路业务信道多径搜索窗长度■活动导频集搜索窗长度■邻域导频集搜索窗长度22接入信道搜索窗■接入信道必须能够搜索到覆盖区内所有最大路径传播时延的信号，能监测到覆盖区内所有移动台发出的呼叫。■由于直放站的引入会增加最大路径传播时延，因此须增加接入信道搜索窗长度。■接入信道搜索窗最大长度：512chip，相当62.4km。23最大路径传播时延（RTD）接入导频搜索窗的最大长度为512chip,单边长度即为256chips,对应最大时延距离为62.4km(4.1chips/km)。24路径传播时延（举例）引进直放站后的路径传播时延由三部分组成：Dtotal=DB-R+DR+DR-m移动台BTS直放站DB-RDRDR-m施主路径时延直放站时延直放站覆盖区时延接入信道搜索窗=[DB-R+DR+DR-m]×225激活导频集与业务信道多径搜索窗■搜索窗必须足够大，以至于能“看见”所有强的路径信号成份。■如果搜索窗不够宽，强的多径信号成份可能会引起掉话。■最大搜索窗长度：226chips(±113chips)26激活导频集与业务信道多径搜索窗■直放站的引入通常会增加有效时延扩散；■会产生从移动台到BTS的额外多径；■有效的额外多径可降低EBTS/I0要求，这是一个优点；■必须增加激活导频集和反向业务信道多径搜索窗的长度。27激活导频集和业务信道多径时延搜索窗宽度2×[(DB-R+DR+DR-m)-DB-m]SRCH-A（单边）：113chips对应的距离差：27.5km移动台BTS施主路径时延直放站覆盖区时延基站覆盖区时延DB-mDR-mDRDB-R直放站28邻域导频集搜索窗■用于寻找来自相邻扇区的导频信号；■如果搜索窗口太小，不能搜索到所有相邻扇区的导频信号，可能会引起掉话。■未搜索到的相邻扇区导频信号将会成为干扰而降低移动台的EBTS/I0。■未搜索到强的相邻扇区信号，可能会因超路径损耗而造成切换失败。■最大搜索窗长度：452chips(±226chips)29邻域导频搜索窗搜索窗长度（单边）：[(D1B-R+DR+DR-m)-D2B-m]考虑移动台搜索速度后，最大单边宽度为：160chips移动台与两基站的最大距离时延差：160chips，相当39km距离差。移动台BTS1DR-mBTS2D2B-mD1B-RDR直放站30结论A、增加直放站后，将增加移动台和施主基站之间的传播时延。B、在应用光纤直放站时，由于光路的传播时延较同等距离的射频传播时延更长，必须对光路距离进行限制。C、在实际应用时，必须考虑是否需修改搜索窗宽度。