聯(lián)通一期網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中大量采用直放站,獲得了較好的使用效果,使CDMA直放站技術(shù)在中國發(fā)展走上了快車道,但是在使用中也暴露出一些問題,特別是涉及到CDMA系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)方面。作為第一次大規(guī)模CDMA網(wǎng)建設(shè),運營商和直放站設(shè)備廠家都是摸著石頭過河,出現(xiàn)問題是在所難免的。通過對一些省份應(yīng)用調(diào)查分析,我們發(fā)現(xiàn)有以下因素:
1、對直放站的優(yōu)、缺點認識不足。在沒有充分了解產(chǎn)品特性的情況下,把直放站當作基站使用,期望直放站的覆蓋范圍和覆蓋距離與基站相同,這顯然是不合適的。與此同時,對保證直放站的應(yīng)用效果的一些基本條件如:直放站要求的隔離度、施主信號質(zhì)量要求、對基站的噪聲影響沒有給予足夠的重視。這樣必然會使應(yīng)用效果大打折扣。
2、直放站廠家對CDMA技術(shù)、直放站應(yīng)用技術(shù)理解不深和儲備不夠,缺乏有經(jīng)驗的工程應(yīng)用人員和測試設(shè)備。CDMA技術(shù)中的噪聲、導頻、搜索窗口等方面都是非常抽象的,初次接觸的人員要有一個理解過程,國內(nèi)大規(guī)模的啟動CDMA網(wǎng)直放站建設(shè),造成這方面應(yīng)用技術(shù)跟不上。
3、CDMA網(wǎng)的規(guī)劃和優(yōu)化技術(shù)缺乏。直放站是配合網(wǎng)絡(luò)無線覆蓋的工具,必須在良好的規(guī)劃和優(yōu)化技術(shù)指導下進行,而一期網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中,最缺乏的恰恰就是這個方面。
4、運營商、主設(shè)備廠家、直放站廠家之間的配合不好。直放站應(yīng)用涉及到對許多基站系統(tǒng)參數(shù)進行調(diào)整,需要主設(shè)備廠家給予足夠的配合,只有在運營商的協(xié)調(diào)下良好的溝通才可以得到好的效果。
仔細觀察,上述4點因素都是從不同的角度圍繞著的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃優(yōu)化和直放站的關(guān)系這個核心,這充分說明直放站的應(yīng)用離不開網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和優(yōu)化的配合,或者說沒有網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和優(yōu)化的指導,就不可能真正用好直放站。
那么直放站的建設(shè)中是如何考慮網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和優(yōu)化的呢?
CDMA移動通訊技術(shù)是一項偉大的、優(yōu)秀的技術(shù),同時也是一項復雜、深邃技術(shù),CDMA移動通訊技術(shù)始創(chuàng)人之一,A.J.Viterbi教授在業(yè)界第一本專著CDMA:Principle of Spread Spectrum Communications(這本書有中文譯本) 中寫道:“CDMA技術(shù)超乎人們的直覺”,對于CDMA的碼分多址、擴頻、噪聲和容量等等觀念,經(jīng)歷過GSM技術(shù)并向CDMA技術(shù)跨越的人們對此都有深刻的體驗。直放站在實際應(yīng)用中要獲得良好的效果,不但需要高品質(zhì)的直放站產(chǎn)品,高水平的工程應(yīng)用技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化技術(shù)甚至更加重要,直放站混合組網(wǎng)技術(shù)即是網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的趨勢之一。
直放站應(yīng)用于CDMA網(wǎng)絡(luò)將會引起網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)的變化、額外的鏈路功率預算、噪聲的影響、時間延時、更多的多徑信息等等,這些變化會對小區(qū)的覆蓋范圍、小區(qū)切換關(guān)系、上下行鏈路功率預算、小區(qū)用戶容量等系統(tǒng)參數(shù)都會產(chǎn)生較大的影響。直放站混合組網(wǎng)技術(shù)要求把直放站作為一個與基站等同的網(wǎng)元來看待,在網(wǎng)絡(luò)尚處于規(guī)劃階段時就開始考慮,評估與計算系統(tǒng)的上下行覆蓋、干擾、噪聲、系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置等等,而不是僅僅當作網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的一個工具使用,下面簡單從幾方面說明涉及的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和優(yōu)化工作。
1、直放站規(guī)劃
網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計是移動通信網(wǎng)的建設(shè)中極其重要的環(huán)節(jié),它對于網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)成本與網(wǎng)絡(luò)建立后的運行質(zhì)量有重要的影響;旌辖M網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計目標是指導工程以最低的成本建造成符合近期和遠期話務(wù)需求,具有一定服務(wù)等級的移動通信網(wǎng)絡(luò)。具體地講就是要達到服務(wù)區(qū)內(nèi)最大程度的時間、地點的無線覆蓋,滿足所要求的通信概率;在有限的帶寬內(nèi)通過頻率復用,提供盡可能大的系統(tǒng)容量;盡可能減少干擾,達到所要求的服務(wù)質(zhì)量;在滿足容量要求的前提下,盡量減少系統(tǒng)設(shè)備單元,降低成本等幾個方面目標。
直放站混合組網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃技術(shù)是建立在CDMA系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃技術(shù)之上的,基本流程與系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃一致,在充分了解和測試所規(guī)劃區(qū)內(nèi)的相關(guān)信息,利用網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃軟件對基站和直放站覆蓋區(qū)域進行仿真,達到最佳組網(wǎng)的目的。
直放站混合組網(wǎng)規(guī)劃循序漸進的工作,是一個階梯式循環(huán)往復的過程。對于一個網(wǎng)絡(luò)來說,移動用戶在不斷地增長,無線環(huán)境在不斷的變化,話務(wù)分布情況也在變化之中,因此,網(wǎng)絡(luò)是在循環(huán)反復的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化的過程中不斷發(fā)展壯大起來的。
直放站混合網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃主要包括以下基本過程和內(nèi)容:
(1)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃資料收集與調(diào)查分析
。2)勘察、選址和電測
。3)網(wǎng)絡(luò)容量考慮
。4)無線覆蓋設(shè)計及覆蓋預測
(5)干擾分析
。6)無線資源參數(shù)設(shè)計
2、直放站噪聲優(yōu)化
直放站是一個有源的雙向放大設(shè)備,在放大有用的信號同時,必然也會引入一定的噪聲,作為一個有源設(shè)備,直放站即使不中繼任何有用信號也會發(fā)射噪聲信號,相當于一個帶內(nèi)干擾源,系統(tǒng)總是希望直放站的噪聲系數(shù)越小越好,但這在實際上是不可能的。
直放站噪聲對系統(tǒng)的影響主要集中在上行鏈路,影響分兩種。
其一是引起基站熱噪聲電平升高,直放站等效于干擾源,即使所覆蓋區(qū)域沒有用戶,即上行鏈路無輸入,它也會向基站發(fā)出干擾噪聲,導致基站熱噪聲電平升高,這意味著基站接收機的靈敏度降低!影響所有處于本基站覆蓋區(qū)的用戶(注意:這時并不影響直放站覆蓋區(qū)的用戶)。對小區(qū)覆蓋范圍來講,會引起上行覆蓋半徑減小,對基站覆蓋區(qū)的用戶來講,手機的的發(fā)射功率會相應(yīng)增大,或者處在小區(qū)邊緣的用戶會發(fā)生單通或上行話音質(zhì)量下降或掉話等現(xiàn)象。
其二是直放站與施主基站通過無線連接,可以等效為串聯(lián)放大器。對處于直放站覆蓋區(qū)的用戶的影響相當與增大了基站接收機的噪聲系數(shù)。對于直放站覆蓋區(qū),在考慮上行鏈路功率預算時,原先用于基站上行鏈路功率預算的基站接收機噪聲系數(shù)被串聯(lián)噪聲系數(shù)取代,串聯(lián)噪聲系數(shù)只影響直放站覆蓋區(qū)的用戶,若增大,影響直放站覆蓋區(qū)的上行功率預算,會使上行覆蓋半徑減小。
通常,我們總是希望直放站對基站熱噪聲貢獻最小,同時直放站的覆蓋區(qū)最大,但是這是不可能同時得到的,這兩種影響是互斥的,必須在對網(wǎng)絡(luò)整體性能全盤把握、施主基站的使用環(huán)境參數(shù)設(shè)置非常了解的情況下,仔細調(diào)整、反復路測驗證才能獲得最佳的效果。
3、系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化
小區(qū)中增加直放站會引起施主基站的覆蓋半徑變化、相鄰小區(qū)變化、增加傳播的多徑、導頻混淆、導頻污染等等。
4、導頻混淆和導頻污染
直放站應(yīng)用后,擴展了基站的的作用范圍,可能會在局部破壞了原先的PN規(guī)劃,引起導頻混淆和導頻污染。
導頻混淆是CDMA特有的,與GSM不同,CDMA基站是靠不同PN的偏置來區(qū)分的,由于PN信號經(jīng)過一段空間傳輸后會,偏置會發(fā)生變化,與其他基站發(fā)生混淆,移動臺可能同時接收到兩個不同基站、PN偏置卻相同的信號,并且強度相近,這樣會使手機解調(diào)失敗,引起話音質(zhì)量下降、掉話。
導頻污染在地形復雜的地區(qū)特別容易發(fā)生,當多個滿足解調(diào)要求、并且強度相近的導頻信號出現(xiàn)在同一個地區(qū),一般數(shù)目超過三個,手機無法同時解調(diào),則多出的信號就成為強干擾,這是將發(fā)生導頻污染。
引起導頻混淆和導頻污染的原因大多是網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃不當、地形復雜(城區(qū)內(nèi)大樓反射、街道效應(yīng)等),解決的辦法最好是在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計階段就考慮,首先要獲得周圍站點圖、基站PN、相鄰關(guān)系、距離、切換門限等相關(guān)信息,對所有周圍基站,根據(jù)距離信息計算PN變化量,根據(jù)自由空間傳播公式計算信號強度,最后根據(jù)這些結(jié)果分析是否會產(chǎn)生PN混淆和污染。工程應(yīng)用中發(fā)生了導頻混淆發(fā)生后可通過調(diào)整天線、功率、小區(qū)參數(shù)等解決。
一般認為導頻污染在是在優(yōu)化中經(jīng)常遇到的問題,而由于CDMA能夠提供多達128個可選導頻,作導頻規(guī)劃時比較容易,很少出現(xiàn)鄰導頻混淆和同導頻混淆問題,但是我們在通一期直放站網(wǎng)優(yōu)過程中也發(fā)現(xiàn)了一些混淆的問題,影響很嚴重,因此也不能掉以輕心。
5、鄰區(qū)列表
直放站改變了網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu),可能會引起周圍小區(qū)的切換鄰區(qū)發(fā)生變化,必須一一修改所有周圍小區(qū)的相鄰小區(qū)列表參數(shù),達到與實際相鄰關(guān)系一致。
6、搜索窗口參數(shù)
直放站對系統(tǒng)搜索窗口參數(shù)的影響要從直放站群延時和產(chǎn)生多徑兩方面考慮?赡軙䦟χ狈耪舅诘氖┲骰竞椭車径加杏绊懀仨毟鶕(jù)實際情況仔細調(diào)整這些參數(shù),這是實際應(yīng)用中調(diào)整最頻繁的參數(shù)。
對于基站CSM(Cell Site Modem)的影響:
接入信道搜索窗口(Access Channel Search Windows)
上行業(yè)務(wù)信道多徑搜索窗口(Reverse Link Traffic Channel Multipath)
對于移動臺MSM(Mobile Station Modem)的影響:
激活組搜索窗口(Active Set Search Window)
鄰居組搜索窗口(Neighbor Set Search window)
7、切換參數(shù)
一般情況下,整個系統(tǒng)的的切換參數(shù)都設(shè)置為相同或相近。網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃希望在新的導頻信號強度還沒有大到可以對其他導頻信號產(chǎn)生干擾之前,就已經(jīng)被加到有效組。
通常我們希望T_ADD門限設(shè)置的小一些,這樣可以使新導頻盡早加入到有效組,T_ADD門限值與擴頻增益和系統(tǒng)要求的最小Eb/Io有關(guān)。但是過小的T_ADD值設(shè)置,容易產(chǎn)生軟切換,對系統(tǒng)容量提出了更高的要求,造成不必要的浪費。
在類似隧道應(yīng)用的直放站會帶來一些特殊的切換考慮,優(yōu)化調(diào)整中要給予足夠的重視。
混合組網(wǎng)給運營商帶來巨大的經(jīng)濟利益同時也給網(wǎng)絡(luò)建設(shè)者提出了更高的要求,不但要求有良好的基站網(wǎng)絡(luò)建設(shè)經(jīng)驗和深諳CDMA噪聲容量理論,熟悉直放站的應(yīng)用理論,更要求具備動態(tài)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的發(fā)展眼光,不斷測試、優(yōu)化,再測試、再優(yōu)化的,使之成為一個低成本、高質(zhì)量、高效益的移動通訊網(wǎng)絡(luò)。
原創(chuàng)