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TD-SCDMA室内分布技术及直放站应用

发布时间:2008/5/29 0:00:00 访问次数:505

  国内2g网络及国外的3g网络运营经验表明,移动通信室内覆盖具有十分重要的意义,td-scdma作为中国自主研发的3g标准,在建设大规模试验网络过程中,必须充分测试室内覆盖的性能,才能验证其标准的优越性。针对如何建设一个优质的室内覆盖系统,本文探讨了几项关键技术。

  td-scdma室内覆盖的关键技术

  频率规划

  td-scdma室内覆盖系统建设有两种方案,一种是n频点同频方案,即室内系统与室外系统使用相同的频率;另一种是异频方案,即室内系统与室外系统使用不同的频率。由于业务信道同频干扰的问题,室内外统一采用n频点规划具有一定的难度,建议室内以异频规划为主。td-scdma异频方案本质上是用频率资源换来网络规划和优化的简易性,提升网络质量。

  室内边缘场强的覆盖目标

  在室内外异频情况下,各种业务的覆盖目标基本上以p-ccpch边缘场强大于-85dbm为准,此时可以保证控制信道和业务信道c/i要求。在室内外同频情况下,各种业务的覆盖目标基本上以p-ccpch边缘场强大于-80dbm为准,而且必须考虑业务信道可能在边缘出现的最差c/i,这一参数可以用室内p-ccpch rscp/室外p-ccpch rscp来等效表征。

  最小耦合损耗mcl

  室内分布系统必须保证td-cdma严格的功率控制性能正常。3gpp规定手机发射功率调节范围:-50dbm~+24dbm,在室内环境下,手机与天线最近距离约为1.5m,因此手机与天线之间的最小路损:l=38+32.5lg1.5+0=43db,根据gema vallejo室内nlos传输模型。

  根据功控原理,ue进行语音业务时,到达基站的功率应为-110dbm左右,功率过大对其他用户的干扰就大。

  假设采用室内吸顶全向天线:发射功率+ue天线增益-人体损耗-传播损耗+吸顶天线增益-分配路损<业务最低接收电平,即:

  -50+0-3-43+3-分配路损<-110(db)

  分配路损>17db

  全向天线(3dbi)输入p-ccpch功率应<29-17=+12dbm,当用户通话行为不常靠近天线时,可以放宽此要求,例如电梯井覆盖。但对于超市、室内广场等环境下,应慎重考虑最小mcl问题,尽量避免少天线大覆盖。

  对hsdpa的考虑

  td网络很快将升级到hsdpa,室内覆盖系统如何保证其平滑过渡,需考虑以下几个方面的问题:

  1.以保证hsdpa业务速率要求为目标,设计边缘覆盖场强:p-ccpch c/i>5db,室内p-ccpch rscp/室外p-ccpch rscp>0db;

  2.多载波功率规划,而且下行速率控制代替了功率控制,至少为hsdpa预留一个载波的功率,干放应保留足够的功率余量(3db~5db);

  3.qpsk和16qam自适应调制方式,对放大器的线性提出更高要求,需要采用线性良好的功率放大器。

  多系统共存干扰

  在综合分布系统的建设和使用过程中,主要存在以下三种干扰:杂散干扰——可通过空间隔离或在产生杂散侧解决;接收机阻塞干扰——可通过空间隔离或在被干扰侧解决;接收机互调干扰——可通过空间隔离或在被干扰侧解决。

  phs系统是2ghz频段附近主要的干扰源,phs各种早期基站在2010mhz~2025mhz频段的杂散值达到-45dbm/1.6mhz左右,因此td-scdma网络建设必须考虑与phs系统的共存干扰问题。理论分析表明,td-scdma与phs室内天线安全共存的距离应达到1米以上。

  室内信号外泄控制

  通常要求室内信号既要满足楼内边缘场强pc-cpch rscp>-85dbm,又要满足楼外10m处场强<-95dbm(或p-ccpch rscp/邻区p-ccpch rscp≤-10db)的标准。对于封闭性较差的大楼,需要考虑外泄控制的最大楼层数为6层。

  室内外同频情况下,如果室内基站采用2∶4时隙配比、室外基站采用3∶3时隙配比,则需要考虑隙交叉时对室外邻区的泄露影响,即室内信号对室外邻区基站天线的信号泄漏强度。分析方法如下:假设室内天线以5dbm发射,要求泄漏到邻区天线的信号<-120dbm,路损要求125db,根据互逆原理,则室内天线接收室外邻区p-pccpch的强度应小于30-125=-95dbm。

  直放站、干放的应用

  多径时延

  在室内覆盖中,由于对信号中继设备的使用,导致手机收到的信号除了直达径、放射径、绕射径之外,还有中继路径,部分区域内这些路径的信号强弱可能是相当的,而中继路径的时延往往与直达径保持较大的时间延迟滞后量。这就要求进行网络设计时,应考虑终端的同步和联合检测能力,确保人为构造的多径区域内不会影响通信质量。基站或手机联合检测窗口最大为16chips,最优性能窗口约为4chip

  国内2g网络及国外的3g网络运营经验表明,移动通信室内覆盖具有十分重要的意义,td-scdma作为中国自主研发的3g标准,在建设大规模试验网络过程中,必须充分测试室内覆盖的性能,才能验证其标准的优越性。针对如何建设一个优质的室内覆盖系统,本文探讨了几项关键技术。

  td-scdma室内覆盖的关键技术

  频率规划

  td-scdma室内覆盖系统建设有两种方案,一种是n频点同频方案,即室内系统与室外系统使用相同的频率;另一种是异频方案,即室内系统与室外系统使用不同的频率。由于业务信道同频干扰的问题,室内外统一采用n频点规划具有一定的难度,建议室内以异频规划为主。td-scdma异频方案本质上是用频率资源换来网络规划和优化的简易性,提升网络质量。

  室内边缘场强的覆盖目标

  在室内外异频情况下,各种业务的覆盖目标基本上以p-ccpch边缘场强大于-85dbm为准,此时可以保证控制信道和业务信道c/i要求。在室内外同频情况下,各种业务的覆盖目标基本上以p-ccpch边缘场强大于-80dbm为准,而且必须考虑业务信道可能在边缘出现的最差c/i,这一参数可以用室内p-ccpch rscp/室外p-ccpch rscp来等效表征。

  最小耦合损耗mcl

  室内分布系统必须保证td-cdma严格的功率控制性能正常。3gpp规定手机发射功率调节范围:-50dbm~+24dbm,在室内环境下,手机与天线最近距离约为1.5m,因此手机与天线之间的最小路损:l=38+32.5lg1.5+0=43db,根据gema vallejo室内nlos传输模型。

  根据功控原理,ue进行语音业务时,到达基站的功率应为-110dbm左右,功率过大对其他用户的干扰就大。

  假设采用室内吸顶全向天线:发射功率+ue天线增益-人体损耗-传播损耗+吸顶天线增益-分配路损<业务最低接收电平,即:

  -50+0-3-43+3-分配路损<-110(db)

  分配路损>17db

  全向天线(3dbi)输入p-ccpch功率应<29-17=+12dbm,当用户通话行为不常靠近天线时,可以放宽此要求,例如电梯井覆盖。但对于超市、室内广场等环境下,应慎重考虑最小mcl问题,尽量避免少天线大覆盖。

  对hsdpa的考虑

  td网络很快将升级到hsdpa,室内覆盖系统如何保证其平滑过渡,需考虑以下几个方面的问题:

  1.以保证hsdpa业务速率要求为目标,设计边缘覆盖场强:p-ccpch c/i>5db,室内p-ccpch rscp/室外p-ccpch rscp>0db;

  2.多载波功率规划,而且下行速率控制代替了功率控制,至少为hsdpa预留一个载波的功率,干放应保留足够的功率余量(3db~5db);

  3.qpsk和16qam自适应调制方式,对放大器的线性提出更高要求,需要采用线性良好的功率放大器。

  多系统共存干扰

  在综合分布系统的建设和使用过程中,主要存在以下三种干扰:杂散干扰——可通过空间隔离或在产生杂散侧解决;接收机阻塞干扰——可通过空间隔离或在被干扰侧解决;接收机互调干扰——可通过空间隔离或在被干扰侧解决。

  phs系统是2ghz频段附近主要的干扰源,phs各种早期基站在2010mhz~2025mhz频段的杂散值达到-45dbm/1.6mhz左右,因此td-scdma网络建设必须考虑与phs系统的共存干扰问题。理论分析表明,td-scdma与phs室内天线安全共存的距离应达到1米以上。

  室内信号外泄控制

  通常要求室内信号既要满足楼内边缘场强pc-cpch rscp>-85dbm,又要满足楼外10m处场强<-95dbm(或p-ccpch rscp/邻区p-ccpch rscp≤-10db)的标准。对于封闭性较差的大楼,需要考虑外泄控制的最大楼层数为6层。

  室内外同频情况下,如果室内基站采用2∶4时隙配比、室外基站采用3∶3时隙配比,则需要考虑隙交叉时对室外邻区的泄露影响,即室内信号对室外邻区基站天线的信号泄漏强度。分析方法如下:假设室内天线以5dbm发射,要求泄漏到邻区天线的信号<-120dbm,路损要求125db,根据互逆原理,则室内天线接收室外邻区p-pccpch的强度应小于30-125=-95dbm。

  直放站、干放的应用

  多径时延

  在室内覆盖中,由于对信号中继设备的使用,导致手机收到的信号除了直达径、放射径、绕射径之外,还有中继路径,部分区域内这些路径的信号强弱可能是相当的,而中继路径的时延往往与直达径保持较大的时间延迟滞后量。这就要求进行网络设计时,应考虑终端的同步和联合检测能力,确保人为构造的多径区域内不会影响通信质量。基站或手机联合检测窗口最大为16chips,最优性能窗口约为4chip
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