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TD-SCDMA干線放大器增益設(shè)置與應(yīng)用分析
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發(fā)表于 2011-01-22 20:43:40  只看樓主 
TD-SCDMA干線放大器在工程開(kāi)通時(shí)要在保證鏈路平衡的基礎(chǔ)上合理掌握增益調(diào)整和基站影響的關(guān)系,正確調(diào)試干線放大器,在TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)大規(guī)模建設(shè)時(shí)干線放大器也將發(fā)揮其最大的作用。
隨著TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)的建設(shè),大量的TD-SCDMA室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)隨之建設(shè)。高質(zhì)量的TD-SCDMA室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)對(duì)于提升TD-SCDMA整體網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量、提高用戶對(duì)新的3G網(wǎng)絡(luò)的認(rèn)同感對(duì)移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商尤為重要。
TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)工作在2GHz頻段,電磁波的無(wú)線鏈路傳播損耗以及射頻電纜的傳播損耗相對(duì)較大,TD-SCDMA室內(nèi)覆蓋必須開(kāi)發(fā)大功率的有源放大設(shè)備解決覆蓋功率不足的問(wèn)題。干線放大器在2G移動(dòng)通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化覆蓋中發(fā)揮了重要的作用,是解決室內(nèi)覆蓋的最有效的手段和最重要的有源功率放大設(shè)備。因?yàn)門D-SCDMA網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)設(shè)備自身的特點(diǎn),TD-SCDMA干線放大器在TD-SCDMA室內(nèi)覆蓋的應(yīng)用更加迫切。
TD-SCDMA干線放大器的工程應(yīng)用和2G干放基本一樣,除了特有的同步問(wèn)題需要單獨(dú)考慮外,應(yīng)用上最關(guān)注的幾個(gè)因素是:功率的利用率,輸入功率控制,避免輸出過(guò)飽和,上下行鏈路平衡等問(wèn)題。
TD-SCDMA干放增益設(shè)置
干放的增益通常設(shè)計(jì)成跟干放到基站的路徑損耗相當(dāng)?shù)牡燃?jí)。當(dāng)干放覆蓋的區(qū)域下行輸入功率特別小(即干放到基站的路徑損耗特別大)的時(shí)候,干放的增益不能變得很大,干放的覆蓋范圍將會(huì)縮小。而當(dāng)干放覆蓋的區(qū)域下行輸入功率較大時(shí),干放應(yīng)該可以適當(dāng)控制其增益,即干放要有增益調(diào)節(jié)的功能。
當(dāng)干放到基站的路徑損耗一定時(shí),干放的上行增益越高,干放的噪聲對(duì)基站噪聲的影響就越大。一個(gè)明顯的例子是,當(dāng)干放的上行增益跟干放到基站的路徑損耗相等,干放的噪聲系數(shù)跟基站接收機(jī)的噪聲系數(shù)也相等時(shí),干放的熱噪聲疊加到基站輸入端將導(dǎo)致基站的熱噪聲被抬高3dB。如果干放的增益高于干放到基站的路徑損耗,那么干放熱噪聲的影響會(huì)更大。此外,干放增益過(guò)高會(huì)使干放的輸出底噪很高,而導(dǎo)致干放的雜散高于指標(biāo)要求。另外,干放的增益如果太低,那么實(shí)際運(yùn)用中很可能干放不能滿功率輸出,這會(huì)導(dǎo)致干放的覆蓋能力降低。干放的增益設(shè)置必須結(jié)合多種因素綜合考慮。
設(shè)計(jì)時(shí)干放輸出功率考慮
TD-SCDMA基站系統(tǒng)總功率為2W,PCCPCH功率配比一般為29dBm或26dBm�;究偣β孰S負(fù)載的多少而變化,但PCCPCH功率幾乎不變,所以我們均以PCCPCH功率來(lái)計(jì)算系統(tǒng)的覆蓋范圍和用于室內(nèi)覆蓋鏈路預(yù)算。
干線放大器是一種透明傳輸?shù)闹欣^設(shè)備,無(wú)法識(shí)別系統(tǒng)接收到的是PCCPCH功率還是業(yè)務(wù)功率。干放開(kāi)通時(shí)采用頻譜按照5ms時(shí)域范圍內(nèi)讀出的穩(wěn)定的功率信號(hào)為整個(gè)TS0的輸出,所以干放開(kāi)通調(diào)試時(shí)需要考慮TS0與總功率的關(guān)系問(wèn)題。下表為2W室內(nèi)RRU典型TS0功率配置。
根據(jù)以上配置TS0滿功率約為30.6dBm,滿功率2W的RRU當(dāng)全碼道、滿功率占用時(shí)TS4、TS5、TS6的最大輸出功率均為33dBm,故TS0的輸出功率比基站額定功率小2.4dB,雖然干線放大器具備ASLC(自動(dòng)時(shí)隙電平控制)功能,但是為了避免干放輸出功率過(guò)飽和后可能產(chǎn)生的意外問(wèn)題,干放開(kāi)通的輸出功率應(yīng)和基站本身TS0與額定功率的比例保持一致,即干放輸出的TS0功率比額定功率小2.4dB(如TS0功率配置不同,此值會(huì)變化,由于室內(nèi)容量規(guī)劃一般考慮為75%,所以TS0功率配置產(chǎn)生1.2dB以內(nèi)的變動(dòng)對(duì)干放的正常使用不會(huì)產(chǎn)生影響)。
干放開(kāi)通調(diào)試時(shí)上行增益設(shè)置
干放上行增益設(shè)置主要需要考慮對(duì)施主基站的影響。干放的使用會(huì)抬高施主基站的底部噪聲電平值,從而影響基站的接收靈敏度和上行容量,怎么樣才能使得對(duì)基站影響很小呢?
  基站本身的底部噪聲電平:
PNode=KTB+NFNodeB=-113+5=-108dBm
(KTB高斯環(huán)境噪聲;基站系統(tǒng)噪聲系數(shù)NFNodeB=5dB。)
干放熱噪聲經(jīng)過(guò)放大和傳輸路徑損耗后,到達(dá)基站接收機(jī)輸入端的熱噪聲電平:
PIN=KTB+NFrep+Gu-PLoss
(NFrep干放上行噪聲系數(shù);Gu干放上行增益;Ploss干放到基站路徑衰減值。)
基站熱噪聲電平升高ROT(RiseOverTher-mal):ROT=10log[(10PNode/10+10PIN/10)/10PNode/10]
可以得知,干放對(duì)基站噪聲抬高主要由干放上行噪聲系數(shù)、上行增益、路徑損耗等因素決定,因?yàn)樯闲性肼曄禂?shù)和路徑損耗通常為定值,唯一的變量是上行增益Gu。當(dāng)干放功率等于基站功率時(shí),干放下行增益設(shè)計(jì)等于路徑損耗;干放功率大于基站功率時(shí),下行增益設(shè)計(jì)則大于路徑損耗同樣的范圍。當(dāng)干放下行為滿增益額定輸出時(shí),下行增益為Gd,干放噪聲系數(shù)為5dB。
我們希望干放對(duì)基站熱噪聲貢獻(xiàn)盡可能小,這種情況隨著干放的上行增益的減小基站噪聲抬高的程度越來(lái)越小直至可以忽略,此時(shí)需要考慮上下行鏈路平衡與之的關(guān)系。另外,干放對(duì)基站底噪抬升影響和干放功率的關(guān)系是:在同等條件下,干放功率越高,達(dá)到額定輸出的增益或路徑損耗量發(fā)生變化,導(dǎo)致對(duì)基站的影響增加。
干放上下行增益與鏈路平衡
在所要求的覆蓋區(qū)域內(nèi),保證上、下鏈路正常傳輸,基站和終端分別接收的信號(hào)可以解調(diào),從而保證雙向通信的正常建立。我們認(rèn)為在這些區(qū)域內(nèi)系統(tǒng)是平衡的。
簡(jiǎn)單的考慮室內(nèi)鏈路平衡如下:
  2W基站發(fā)射功率(PCCPCH):29dBm
  邊緣場(chǎng)強(qiáng)設(shè)計(jì)(PCCPCH):-85dBm
  下行鏈路損耗29-(-85)=114dB
  UE最大發(fā)射功率:24dBm
  到達(dá)基站功率:24-114=-90dBm
  基站接收靈敏度:-110dBm
  上行增益可調(diào)整余量:20dB
考慮到整體網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化,UE的發(fā)射功率留有一定余量,干放的上行增益比下行增益降低10dB,也可完全滿足上下行平衡的要求,在室內(nèi)覆蓋采用干放時(shí)可以適當(dāng)調(diào)節(jié)減小干放的上行增益,在達(dá)到覆蓋要求的同時(shí)盡量避免對(duì)基站的干擾。
干放用在室內(nèi)覆蓋時(shí),由于有邊緣場(chǎng)強(qiáng)限制,只要室內(nèi)(綠色)區(qū)域內(nèi)上下行都能通信就認(rèn)為上下行平衡。而在室外時(shí),沒(méi)有邊緣場(chǎng)強(qiáng)限制,我們希望上下行覆蓋范圍差距(紅色區(qū)域)越小越好。
通過(guò)以上分析可知,TS0的輸出比例應(yīng)和信源基站保持一致,避免在接入用戶過(guò)多后功放過(guò)飽和對(duì)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生影響,工程開(kāi)通時(shí)要在保證鏈路平衡的基礎(chǔ)上合理掌握增益調(diào)整和基站影響的關(guān)系,正確調(diào)試干線放大器,在TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)大規(guī)模建設(shè)時(shí)干線放大器也將發(fā)揮其最大的作用。

[ 本帖最后由 mao_mao 于 2011-1-22 22:47 編輯 ]
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