GSM900 ICS数字直放站技术交流

GSM900ICS数字直放站技术交流2010-02-22目录一.产品背景二.ICS工作原理三.ICS技术特点五.ICS技术指标六.ICS工程应用分析七.ICS应用场景四.ICS技术优势八.ICS外场测试射频直放站安装时对系统隔离度要求高，站点选址较为困难，存在自激干扰风险。产品背景技术背景光纤直放站具有安装简便，信号质量好等特点，但需要为其提供光缆线路，系统配套投资较高。移频直放站设备安装时对系统隔离度要求较低，选址简便，但需要占用额外频点，在频谱资源较为紧张的城区及周边地区使用受到了较大的限制。1、没有光缆、铺设光缆费用高、光缆铺设不到位......乡村山区城市小区2、安装站点位置苛刻：物业问题或景观问题......城市小区景区3、要求建站速度快、效果明显......高速公路隧道......产品背景射频数字干扰自消除直放站(ICS：InterferenceCancellationSystem)是一种通过软件无线电技术对自激反馈信号进行实时消除的直放站设备。产品背景产品概述射频数字ICS直放站主要由上、下行ICM模块、上、下行变频器、上、下行功放及双工器构成，其中ICM模块为数字化自激信号消除模块。射频直放站在应用中的难度在于施主天线和重发天线需要提供足够的系统隔离度，才能满足放大器在较高增益条件下不产生自激。在实际工程中如果隔离度不够，放大器将引起自激，就会干扰施主基站甚至整个网络系统。如何解决这个问题，怎样降低射频直放站安装所需的隔离度，我司通过自主开发出了采用ICS（InterferenceCancellationSystemRepeater）数字处理技术的射频直放站来解决这种问题。传统射频直放站的工程应用ICS工作原理为了防止射频直放站自激，系统隔离度必须比其系统使用增益大15dB。如果隔离度太低，射频直放站会因为来自天线和反射物的反馈信号而产生自激。为了消除自激，应确保施主天线和重发天线之间有足够的隔离度。BTSNEWLAND射频直放站工作基本条件：直放站使用增益≤系统隔离度-15dB系统隔离度ICS直放站原理ICS工作原理BSMTMSDT10us10usLNA变频器ICMPA变频器变频器变频器PALNAICS系统隔离度要求：G=I+15dB传统射频直放站隔离度要求：G=I-15dBICS直放站原理ICS工作原理BSMTMSDT10us12us16us13usICSICS设备通过ICM模块对不同路径、不同时延的反射信号进行精确的反相信号消除，提高ICS系统隔离度。ICS技术特点隔离度要求低采用ICS设备后对安装点隔离度要求大大降低G＝I+10dB～15dB可以实现同杆或同平台安装对基础工程要求极低可替代原GSM移频直放站使用场景ICSICS技术特点射频指标技术优势ICS技术有效改善了射频直放站EVM指标，提高了重发信号质量，更有利于EDGE等数字信号传输采用数字滤波方式，对无效载波抑制能力更强EVM10110001带外抑制模拟滤波曲线数字滤波曲线ICS技术特点软件无线电技术优势GSMICS采用软件无线电技术后可以实现上行噪声抑制功能使用软件无线电技术后可以增加DPD、Doherty等技术，有效提高功放效率，提高功放线性度指标，设备可以输出更大功率由于数字滤波器主要通过软件无线电方式实现，因此ICS可以以更小的体积实现更多通道的选频可以通过简单的数字电路处理关断任意载波通道，实现方法简单，成本更低自动电平控制，保证设备线性输出上行自激及噪声抑制完全消除射频直放站对基站上行干扰的隐患1、没有光缆、铺设光缆费用高、光缆铺设不到位......乡村山区城市小区ICS不需要光缆传输2、安装站点位置苛刻：物业问题或景观问题......城市小区景区ICS具有自激消除系统，当自激发生时，会降低设备增益从而避免自激的发生直至设备关闭，对基站不会产生干扰。ICS可将以前传统射频站水平42米或垂直18米的隔离度降低到水平5米或垂直2米的隔离度，从而提高了建站的灵活性GSMICS具有上行噪声抑制功能，多台ICS直放站的上行底噪不会对基站产生影响，一个扇区从原先的支持3台直放站引入（避免引起基站干扰），提高到最多8台，从而提高建网前期的资源利用率ICS技术优势3、要求建站速度快、效果明显......高速公路隧道......ICS直放站采用一挂式安装，设备增益自动计算并调整，建站周期只需半天。ICS技术优势ICS技术指标项目技术指标下行上行工作频率(MHz)930-960885-915最大增益(dB)≥105≥100最大输出功率(dBm)±2dB46±2最大稳定工作增益(dB)≥隔离度+15上行噪声抑制比(dB)≥20增益可调节范围(dB)0～30增益调节步长(dB)1增益调节步长误差（dB)≤|±1.0|:1-20≤|±1.5|:21-30自动电平控制ALC范围(dB)≤|±1|带内波动(峰峰值dB)≤3.0传输时延(us)≤10.0噪声系数(dB)≤4.0带外抑制(dBc)±400kHz≤40dBc/±600kHz≤60dBc±1MHz≤65dBc/±5MHz≤65dBc带内互调(dBc)≤-45dBc@3KHz频率误差≤0.05ppmEVM≥12.5%(隔离度+15dB)杂散发射9KHz-1GHz≤-36dBm@30KHz/1GHz-12.75GHz≤-30dBm@1MHz输入输出电压驻波比≤1.4射频接头N（f）输入阻抗(Ω)50工作电源176~264VAC工作温度-45℃～+55℃工作湿度5%～95%操作维护功能RS-232,本地或远程监控1、成本效率不需要光纤电缆和光端机与移频站相比其频率利用率较高维修费用低廉：与光纤站相比，其不需要维护光缆和近端单元2、高效率的安装和运行（1）安装方便快速同射频直放站一样的安装方便不需要大的隔离度，占地小，物业协调方便（2）实时干扰消除和功率控制（3）覆盖范围广:比典型的射频直放站大25dB增益。3、故障率低由于采用更加可靠的DSP数字处理技术，故障率降低，维护成本随之降低；工程应用优势ICS工程应用分析类型专用线路的费用干扰消除ICS直放站无有光纤站有－移频直放站无无射频直放站无无激光直放站无无微波直放站有无ICS工程应用分析ICS工程应用分析自激抑制带来的隔离度优势BSMTMSDTICSI=LS+LA+LFBB+LFBM+LCB+LCM-GANTB-GANTMICS数字直放机对系统隔离度要求可低于传统设备约30dBLS=32.45+20lgd+20lgf0102030405060708015101520253035404550556065707580859095100空间损耗空间损耗注：对射频数字直放站工程安装带来很大的便利系统需要的空间隔离度一般较小30dB40米以射频站典型满增益空间隔离间距40米为例比较。ICS带来的工程优势比较ICS工程应用分析系统勘测MTMSDT信源基站配置确认目标覆盖区原始覆盖信号测试（注意重叠区部分）安装位置及覆盖区类型确认安装位置接收电平及信号质量天线类型确认系统隔离度测试单音信源频谱仪ICS工程应用分析系统安装要点尽可能增加施主天线与重发天线间的隔离度优先采用垂直隔离方案重发天线应尽可能减少不必要的信号泄漏与信号重叠在目标覆盖区存在道路、水面、树木等类型区域时需要适当预留隔离度密集城中村深度覆盖环境特点：密集城中村周边楼层较高，村中楼房密集、分布杂乱无章、街道狭窄；周边基站较多，但基站信号受阻挡严重，在楼层高处信号相对较好，低层或街道处信号较弱；建筑物屋面面积相对较小。覆盖区域ICS应用场景高速公路沿线覆盖环境特点：在丘陵地带，高速公路是遇水搭桥、逢山开路，在高速公路的拐弯处或“山涧”处存在基站覆盖的盲区或弱信号区，汽车在高速行驶的状态下通话很容易产生切换失败、掉话。覆盖区域ICS应用场景铁路沿线覆盖覆盖区域环境特点：在丘陵地带，在铁路的拐弯处或“山涧”处存在基站覆盖的盲区或弱信号区，火车在高速行驶的状态下通话很容易产生切换失败、掉话。ICS应用场景覆盖区域山村覆盖环境特点：远离城市，人口分布较散，房屋密集度低，周边基站少，信号弱。ICS应用场景ICS应用场景工程图片ICS外场测试室外山区，位于福州连江县岗下村，此站点现为中国移动福建分公司安装的我司数字ICS射频直放站设备覆盖点之一。直放站覆盖区未开通前位置较高区域网络信号中等，接收信源较纯，能同时收到4个基站的信号，当前小区与邻区场强相差较大，手机测试空间接强度在-65～-70dBm间，通话质量良好。手机拨打测试RQ值为0。覆盖区较低，覆盖区域及村庄房屋内信号较弱或无信号。基站频点BCCH：59，TCH：19、23、25、29、31；测试设置频点59、19、23、25、29、31；TA：18设备BS端口输入强度：-57dBm；RQ等级：01、测试环境ICS外场测试接收方向覆盖方向ICS外场测试ICS外场测试（1）GSMICS数字直放站20W主机一台。（2）天线2副及馈线若干。注：天线一为65度12dBi板状天线，前后比17dB；天线二为65度12dBi板状天线，前后比17dB。（3）测试笔记本电脑1部。（4）频谱仪1台。（5）单音信号源1台。（6）路测软件1套。（7）测试手机3部，含卡。（8）配套钢管架及工具一套。2、测试仪器ICS外场测试测试固定隔离度的情况下，改变使用增益后的使用效果对比试验。手机测试情况表：A.重发天线下测试3、测试内容隔离度水平或垂直距离使用增益ICS效果功率CQT拨打备注78水平4m100度83dB27dBmRX：-30~-35dBm,RQ：0~1TA：2188dB35dBmRX：-30~-35dBm,RQ：0~1TA：2193dB40dBmRX：-30~-35dBm,RQ：0~1TA：21/垂直条件限制////////隔离度水平或垂直距离使用增益ICS效果功率CQT拨打备注78水平4m100度83dB27dBmRX：-55~-60dBm,RQ：0TA：2188dB35dBmRX：-45~-50dBm,RQ：0TA：2193dB40dBmRX：-45~-50dBm,RQ：0TA：21/垂直条件限制////////B.覆盖区200米通话测试ICS外场测试覆盖区200米处ICS外场测试ICS外场测试输出功率35dBm频谱图输出功率26dBm频谱图C.ICS输出频谱开通前RxLevel图ICS外场测试4、测试数据ICS外场测试开通前RxQual图ICS外场测试开通后RxLevel图ICS外场测试开通后RxQual图覆盖区域ICS外场测试根据实测数据，隔离度等指标相对于模拟同频直放站有较大改善，在隔离度I为78dB、接收重发之间水平距离为4米、夹角100度的情况下增益开出93dB，并且通话质量良好，比较稳定，没有发现自激现象，而且在外景应用当中也可以发现语音通话质量和接通率以及响应速度都大大改善，并且不会对基站造成任何干扰。时延上表现也比较出色，在重叠区拨打电话，RQ等级保持在0~1之间，通话音质清晰，无断续。由于本次测试地点环境条件的限制，没有测试垂直隔离度运行情况。ICS外场测试5、测试总结