CDMA直放站的工程設(shè)計與網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化

摘 要：目前，直放站是用來解決CDMA網(wǎng)絡(luò)中特定區(qū)域信號覆蓋的重要手段。為達到建設(shè)CDMA精品網(wǎng)絡(luò)這一目標(biāo)，直放站的應(yīng)用應(yīng)該受到格外的重視，應(yīng)該合理配置直放站。如何使直放站既能充分發(fā)揮作用，又降低對全網(wǎng)絡(luò)的不良影響，就必須研究CDMA直放站的設(shè)計與優(yōu)化問題。這篇文章從直放站的工程設(shè)計和網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化兩方面談了自己的看法。

關(guān)鍵詞：直放站；設(shè)計；網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化

中圖分類號：TN929.533

隨著CDMA用戶容量的不斷增加和話務(wù)量的日益升高，增加基站和直放站是滿足其需求的首選方案，其中直放站因其覆蓋范圍動態(tài)性強、使用靈活性高的特點而顯得尤為重要，使直放站策略成為填補盲區(qū)覆蓋的最佳解決方案。為達到建設(shè)CDMA精品網(wǎng)絡(luò)這一目標(biāo)，直放站的應(yīng)用應(yīng)該受到格外的重視，應(yīng)該合理配置直放站。本文對CDMA直放站的工程設(shè)計與網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化進行研究和闡述，使直放站更能充分發(fā)揮其作用，盡量減少其弊端。

1 CDMA直放站的工程設(shè)計

主要針對三種主流直放站的工程設(shè)計進行分析。

1.1 無線同頻直放站

無線同頻直放站在整個直放站應(yīng)用中占據(jù)的比重很大，它具有建站容易、開通快捷和成本低廉等優(yōu)點，無論室外覆蓋還是室內(nèi)分布系統(tǒng)，都被運營商廣泛應(yīng)用，備受青睞。但是在進行無線同頻直放站的工程設(shè)計時，需要充分考慮信號源的選擇和收發(fā)天線的隔離度等因素。

1.2 光纖直放站

光纖直放站的信號收發(fā)與傳輸均采用光纖來實現(xiàn)，解決了信號源雜亂的問題，克服了地形影響和傳輸不穩(wěn)定的因素，方便實現(xiàn)了基站信號跳躍式的大范圍覆蓋。光纖直放站在設(shè)計時應(yīng)考慮信源如何引入、基站搜索窗口的調(diào)整和避免孤島站的發(fā)生這三個問題。

1.3 移頻直放站

無線同頻直放站受信源選取和隔離度的限制，而光纖在許多地方又不能到達，為了解決以上問題，采用移頻直放站是最佳辦法。移頻直放站可以遠距離延伸覆蓋施主基站信號，使不易鋪設(shè)光纖地區(qū)和導(dǎo)頻信號污染嚴重地區(qū)也可獲得信號覆蓋。雖然移頻直放站能解決很多工程問題，但傳輸距離不宜過大。信源如何耦合也是移頻直放站要考慮的問題。

1.4 案例分析

實例一的現(xiàn)象是在直放站覆蓋區(qū)手機接入網(wǎng)絡(luò)的時間過長，尤其在光纖距離較長的直放站甚至要幾十秒，有時接入成功率也過低。這種現(xiàn)象可以反映出直放站反向增益設(shè)置值不合適。處理方法有兩種：一是適當(dāng)調(diào)整直放站反向增益值來縮短手機接入時間，可以增大PWR_STEP使得移動臺能在更短時間內(nèi)達到需要的發(fā)射功率以接入系統(tǒng)，從而提高接入成功率；二是適當(dāng)調(diào)整基站接入?yún)?shù)，比如增大接入?yún)?shù)ACC_TMO來增加移動臺等待基站確認的時間，增大PAM_SZ和MAX_CAP_SZ值增加單個探針的持續(xù)時間等從而提高手機接入成功率。

實例二的現(xiàn)象是直放站前向功率放大器經(jīng)常自動關(guān)閉。這種現(xiàn)象是直放站功率放大器過載造成的。解決這一問題可以降低直放站前向增益值，因為直放站的前向增益最大設(shè)置受天線隔離度的限制，最大化追求覆蓋范圍而前向增益設(shè)置過大，必然導(dǎo)致直放站自激。施主基站輸出功率的突然放大，導(dǎo)致直放站過載而自動關(guān)閉。除此之外，施主基站輸出功率的平穩(wěn)度也是導(dǎo)致直放站前向功率放大器自動關(guān)閉的主要因素之一，也要對其進行檢查和調(diào)整。

通過以上兩個實例對CDMA直放站的干擾分析，使我們更加了解了直放站對網(wǎng)絡(luò)的影響，以便掌握如何克服直放站對網(wǎng)絡(luò)影響的途徑，使直放站安裝靈活、簡便、經(jīng)濟等優(yōu)越性得到充分發(fā)揮。

2 CDMA直放站的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化

在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的過程中，基站的分布逐漸加密，天線的方位也不斷的調(diào)整，以滿足信號的覆蓋，盡管如此，還是存在部分區(qū)域信號擁塞的現(xiàn)象，或者存在信號盲區(qū)、信號弱區(qū)。造成這種現(xiàn)象的原因一是基站不斷增長的話務(wù)量，再就是是基站功率不能無限度加大，另外對于一些特殊地形區(qū)域或?qū)κ覂?nèi)信號覆蓋深度有要求的話，也無法滿足。用增加基站數(shù)量的辦法解決上述問題事倍功半，而直放站的建立成為基站系統(tǒng)覆蓋補充的重要手段，我們通過設(shè)立、使用多種類型的直放站來添補盲區(qū)或弱區(qū)，擴大覆蓋范圍，確實解決不少實際問題。但是，直放站在網(wǎng)絡(luò)中的使用不僅帶來了優(yōu)勢，同時也給網(wǎng)絡(luò)帶來了一系列新的矛盾，如噪聲、干擾等，這預(yù)示著設(shè)立直放站的同時向網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化提出了更嚴格的要求，我們必須做好網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化工作，從而提高網(wǎng)絡(luò)運營質(zhì)量，使直放站在CDMA網(wǎng)絡(luò)中的效用得以充分發(fā)揮。

2.1 CDMA直放站混合網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化

2.1.1 直放站混合網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃

直放站混合組網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃基本流程與CDMA系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃大同小異，但其技術(shù)又高于CDMA系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，主要包括網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃資料收集與調(diào)查分析；勘察、選址和電測；網(wǎng)絡(luò)容量考慮；無線覆蓋設(shè)計及覆蓋預(yù)測；干擾分析；無線資源參數(shù)設(shè)計等幾方面?；旌暇W(wǎng)絡(luò)要求以最低的成本建造成滿足包括近期和遠期在內(nèi)的所有話務(wù)需求，以此目標(biāo)來指導(dǎo)工程，建立具有服務(wù)等級的移動通信網(wǎng)絡(luò)。具體地講就是在服務(wù)區(qū)內(nèi)沒有時間限制、突破地區(qū)特點達到最大程度的無線覆蓋，達到最佳理想的通信概率；通過頻率復(fù)用技術(shù)為有限的帶寬提供最大的系統(tǒng)容量，使干擾降到最低點以達到客戶要求的服務(wù)質(zhì)量；充分分析和測試規(guī)劃區(qū)各項指標(biāo)，運用網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃軟件對基站和直放站覆蓋區(qū)域進行仿真，找到最佳組網(wǎng)方案，在達到容量理想狀態(tài)下，為降低成本可以盡量減少系統(tǒng)設(shè)備單元。直放站混合網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃是一個循序漸進的工作，是一個階梯式循環(huán)往復(fù)的過程。

2.1.2 直放站噪聲優(yōu)化

直放站是一個有源設(shè)備，有雙向放大的功能，但在放大有用信號的同時也會引入一定的噪聲，甚至不中繼任何有用信號時自身也會發(fā)射噪聲信號，直放站的噪聲主要在上行鏈路對系統(tǒng)造成影響：直放站相當(dāng)于干擾源，即使覆蓋區(qū)沒有用戶即上行鏈路無輸入，它一樣會向基站發(fā)出干擾噪聲，導(dǎo)致基站熱噪聲電平升高，這說明基站接收機的靈敏度降低；直放站又相當(dāng)于串聯(lián)放大器，與施主基站無線連接，對直放站覆蓋區(qū)內(nèi)用戶的影響相當(dāng)于增大了基站接收機的噪聲系數(shù)。我們的理想狀態(tài)是直放站對基站的熱噪聲越小越好，同時直放站的覆蓋區(qū)越大越好，但這兩種影響是互斥的，所以必須整體把握網(wǎng)絡(luò)性能、十分了解施主基站的使用環(huán)境和參數(shù)設(shè)置，隨時調(diào)整、反復(fù)路測、充分驗證，采取最佳的噪聲優(yōu)化措施。

2.1.3 系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化

直放站的增加會給小區(qū)帶來施主基站的覆蓋半徑、相鄰小區(qū)變化、增加傳播的多徑、導(dǎo)頻混淆、導(dǎo)頻污染等等一系列變化。

2.1.4 鄰區(qū)列表和搜索窗口參數(shù)

直放站使網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，引起周圍小區(qū)的切換鄰區(qū)發(fā)生變化，為實現(xiàn)與實際相鄰關(guān)系一致性，必須對所有周圍小區(qū)的相鄰小區(qū)列表參數(shù)進行修改。而對系統(tǒng)搜索窗口參數(shù)則要從直放站群延時和產(chǎn)生多徑兩方面考慮，需要按照實際情況調(diào)整參數(shù)，避免或減少對直放站所在施主基站及周圍基站的影響。

2.1.5 切換參數(shù)

通常我們會把整個系統(tǒng)設(shè)置成相同或相近的切換參數(shù)，新的導(dǎo)頻新號強度大到一定程度就會對其他導(dǎo)頻信號產(chǎn)生干擾，把T_ADD門限設(shè)置的小一點，使新導(dǎo)頻在干擾盡早加入有效組，但過小的T_ADD值設(shè)置又會產(chǎn)生軟切換，對系統(tǒng)容量要求更高而造成浪費，綜合其他特殊的切換考慮，我們在優(yōu)化調(diào)整中必須格外重視。

2.2 CDMA直放站覆蓋網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化

CDMA直放站覆蓋的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化包括：直放站功能測試及其覆蓋區(qū)域的路測、測試結(jié)果分析、直放站系統(tǒng)的調(diào)整和施主小基站參考的調(diào)整等。

2.2.1 直放站功能測試及其覆蓋區(qū)域的路測

為保證直放站在正常工作狀態(tài)下，需要測試發(fā)射功率、放大增益、波形質(zhì)量、噪聲系數(shù)和雜散發(fā)射等各項直放站的前向和反向技術(shù)指標(biāo)。覆蓋區(qū)域路測時，用一部CDMA手機主叫，呼叫另一CDMA手機，主叫手機同時在直放站覆蓋區(qū)域內(nèi)按照預(yù)先設(shè)計好的路線行進，邊行進邊觀察并記錄手機接收功率Rx、手機接受的Ec/Io、FER、PN碼、Cell ID等參數(shù)數(shù)據(jù)，切換區(qū)域是否符合直放站覆蓋系統(tǒng)的設(shè)計并記錄切換結(jié)果。注明與設(shè)計不符、超出取值范圍或沒有通過測試項目的具體原因。

2.2.2 測試結(jié)果分析

按標(biāo)準，手機接收功率應(yīng)在-65dBm左右，若測試結(jié)果與標(biāo)準相差10dB以上則需找到原因，手機接受的Ec/Io應(yīng)該保持在-5dB上下，實際測量數(shù)據(jù)有3dB以內(nèi)差距屬正常范圍，F(xiàn)ER的測量結(jié)果應(yīng)小于1%，PN碼和Cell ID應(yīng)與設(shè)計相符。對路測數(shù)據(jù)進行分析可以得出系統(tǒng)調(diào)整和網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的具體方案。

2.2.3 直放站系統(tǒng)調(diào)整

對施主天線的高度和方向進行調(diào)整是直放站系統(tǒng)調(diào)整主要措施，同時對直放站的覆蓋范圍、放大增益、隔離度的調(diào)整也不容忽視，另外還應(yīng)考慮輸出功率、衰減量（ATT）、增益控制量（ALC）的調(diào)整。

2.2.4 施主小區(qū)基站參數(shù)的調(diào)整

在CDMA系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中可修改導(dǎo)頻功率參數(shù)、切換參數(shù)、功率控制參數(shù)、接入?yún)?shù)等四類系統(tǒng)參數(shù)，而且往往需要幾組參數(shù)同時修改，修改不完整對系統(tǒng)運行十分不利，因此在實際運行中，需要慎重考慮后再對系統(tǒng)參數(shù)進行修改。在網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化過程中隨時采集數(shù)據(jù)進行分析，對不合理參數(shù)隨時進行修改，然后再采集、再分析、再修改，這是一個不斷反復(fù)的過程，使系統(tǒng)的運行在不斷反復(fù)、不斷進行中愈加完善。

另外，直放站覆蓋工程中還應(yīng)注意直放站與信號源基站之間會存在一定的時延；直放站技術(shù)必須使用分集天線系統(tǒng)；采用天線隔離度檢測技術(shù)避免直放站系統(tǒng)自激，直放站增益和隔離度之間應(yīng)至少有10～15 dB的余量等問題，CDMA直放站對施主基站的干擾（IOI）和前向鏈路對其他系統(tǒng)（GSM）的干擾也應(yīng)注意。

目前，直放站已成為CDMA網(wǎng)絡(luò)中解決特定區(qū)域信號覆蓋的有效手段。CDMA直放站的工程設(shè)計和網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化達到低成本擴大無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍、提高服務(wù)質(zhì)量的目的。

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作者簡介：王曉卉（1980-），女，遼寧營口人，教師，碩士，副教授，主要從事計算機應(yīng)用技術(shù)專業(yè)的教學(xué)和科研工作。

作者單位：營口職業(yè)技術(shù)學(xué)院，遼寧營口 115000