CDMA网络海洋覆盖优化指导书文档格式.docx
- 文档编号:20222422
- 上传时间:2023-01-20
- 格式:DOCX
- 页数:30
- 大小:1.51MB
CDMA网络海洋覆盖优化指导书文档格式.docx
《CDMA网络海洋覆盖优化指导书文档格式.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《CDMA网络海洋覆盖优化指导书文档格式.docx(30页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
4.2.11X语音业务参数设置11
4.2.2DO数据业务参数设置12
4.3上海贝尔设备参数12
5针对不同场景的优化技术方案13
5.1近海、远海分层覆盖场景13
5.1.1远海区域覆盖方案14
5.1.2近海密集区域覆盖解决方案15
5.1.3近海普通区域覆盖解决方案16
5.1.4远海覆盖和近海覆盖协同解决方案16
5.2导频污染区域解决方案17
5.2.1同频优化方案18
5.2.2异频优化方案18
5.3岛屿场景覆盖解决方案21
5.4海峡航道场景覆盖解决方案21
附录:
海域覆盖评估方法22
1.海洋覆盖的测试方法22
1.1海洋覆盖终点的定义22
1.2测试路线的选择22
1.3测试内容22
2.呼叫详细记录在海洋覆盖评估的运用23
一海域覆盖的技术特点
一.1概述
CDMA移动通信系统采用扩频技术提高接收灵敏度;
FEC(纠错编码)改进信道性能、提高抗干扰能力;
分集接收技术提高系统抗多径干扰能力。
这些技术特点使得CDMA系统的容量及超远距离覆盖能力均强于GSM系统。
由于海面覆盖通常只能通过陆地基站进行覆盖,所以覆盖距离成为最重要的一个因素,海面覆盖的最重要目标就是达到尽量远的覆盖要求。
要达到远距离良好覆盖要求,需要重点考虑如下几个条件:
1)站点的选择(高度、位置);
2)信号的空间损耗;
3)信号时延;
4)地球半径的影响。
其中,站址天线挂高直接决定了海域覆盖距离。
一.2海面无线传播模型
无线电波在海面传播时,在可视距离内,传播路径主要是通过空气传播的直达波和海面的反射波。
在可视距离以外的地球阴影区域,需要考虑地球球面形成的遮挡造成的绕射损耗。
移动网络用于海面覆盖的基站站址通常选择在沿海高处。
海面无线电波传播环境与自由空间近似,无线电波可以传播到很远的海面上,地球不能再看作平面,而应看作球面,即地球曲率将对无线电波传播产生影响。
另外处于传播路径上的岛屿、山、船体等会对无线电波的传播带来相应的影响。
一.2.1模型分段原则
海面无线传播模型将海面传播环境按距离分为A、B、C三段:
1)A段:
从基站到基站可视点之间,距离设为d1;
2)B段:
从基站可视点到基站和终端合并可视点之间,距离设为d2;
3)C段:
超过基站和终端合并可视点的地球阴影区域。
图1传播环境分段图
一.2.2视距路径
有一句俗话“站得高,看得远”,电波传播与此类似,上图中A、B段的长度与基站的天线及终端的天线高度直接相关,从而直接影响到信号的覆盖距离。
由于离地面距离越高,大气的越稀薄,从而导致了无线传播的信号向下弯曲,这样传播的距离将比实际距离要远,可以认为地球的曲率增大。
根据研究,相当与地球曲率增大到原来的4/3,这样,就相当于在一个半径为Re=6375*4/3=8500km的球体上进行的直线传播。
经过分析,A段的长度d1(千米)与基站天线挂高Ht(米)的关系为:
同样,B段的长度d2(千米)与终端天线挂高Hr(米)的关系为:
由于d=d1+d2为等效球体上直线可视的距离,这部分称为视距。
根据对北部湾海域附近海事调查,渔船驾驶舱高度为3m左右,而客轮约为15m左右。
关于视距与天线挂高的关系,见下表:
视距与天线挂高关系表
Ht(m)
d(Hr=0m)(km)
d(Hr=3m)(km)
d(Hr=10m)(km)
d(Hr=20m)(km)
50
29
36
42
48
60
32
39
45
80
37
44
55
100
41
54
120
52
58
64
150
63
69
200
65
71
77
300
78
84
90
400
82
89
94
99
500
92
105
110
可见,为了得到更远的覆盖,首先需要使天线的挂高尽量高。
一.2.3超视距路径
超视距路径是由于电波的衍射及散射的存在,信号传播可能会超过视距。
如下图所示,通常从一种传播模式到另一种传播模式的转变是渐进的。
图2超视距传播
通过将海面测试数据导入到仿真软件中进行分析,可以分别得到非视距模型和视距模型参数,结果表明在视距的情况下,随着距离的增加,信号强度的衰减比在非视距的情况下慢。
而根据基站灵敏度,基站侧天线增益,基站天馈损耗,人体损耗,正态衰落裕量,就可以得到最大允许的空间损耗。
如果传播信号在视距范围内的损耗小于最大允许的空间损耗,那么信号将进入非视距范围继续传播,但站点的覆盖半径主要还是取决于视距范围大小。
假设天线海拔挂高为110米,移动台位于一般渔船上,高度为3米,则该站点的视距为:
d(km)≈(17×
110)1/2+(17×
3)1/2=50.4(km)
由于非视距范围一般都在数公里之内,这样对于海洋超远覆盖来说,该站点的覆盖半径基本上等于该站点的视距。
因此,对于海面覆盖的站点,关键在于根据目标覆盖距离来选取合适的天线挂高。
一.3海面覆盖的特点
在进行CDMA网络海面覆盖优化时,需要充分考虑不同区域的特点,既要实现无缝覆盖,又要将干扰控制在可以接受的水平。
通常需要重点关注:
覆盖要求、干扰控制、天线高度、站间距、周边基站的规划、基站配置、天线下倾角等。
不同区域的海面覆盖特点如下:
●近海渔民活动较多,网络需要兼顾质量与容量;
●远海以广覆盖、远覆盖为主,对容量需求不高,主要保证覆盖距离,收获社会效益;
●近海与远海之间存在信号重叠覆盖区,由于在海面反射条件下,信号容易远距离传播,并且衰耗很慢,这就容易导致这个重叠区难以控制范围,而且由于在重叠区近海站与远海站的Ec/Io很可能强度相当,这就很容易带来导频污染。
●信号的重叠区可能在海面上,也可能在陆地上,也可能是二者的混合。
近海站与超远站的切换一般考虑在重叠区内进行。
如以下图示:
(1)重叠区在海面上:
(2)重叠区在陆地上:
(3)混合型重叠区
二海域覆盖站点建设与规划建议
二.1站址选择
海域覆盖中天线挂高是覆盖的决定性因素,如果没有合适的站址可以满足高度要求,可以根据当地的地理与气象条件,建造一定高度的铁塔。
根据第一章视距与天线挂高的关系,针对要求覆盖半径在30公里左右的海域:
考虑到50米的天线挂高其视距即可达到30公里,所以天线挂高50米即可,这样通常选择在沿海平坦地区建塔的方式,在建筑物顶上建设也可以。
针对要求覆盖半径大于35公里小于70公里的海域:
此时需要的天线挂高一般在50米到~200米间,在平地上或在房顶建设无法满足要求,通常选择海边山顶建塔,天线挂高应在海拔高度50~200米之间不等,并要求到海边的视距内无障碍物(即天线的第一菲涅尔区不能有阻挡)。
当覆盖半径要求大于70公里时:
要求的天线挂高达到200米以上,需要选择在海边的山顶进行建设,山的海拔成为覆盖的第一要素,必须优先保证海拔高度。
选择的站点最好不要在山的最高峰,这样可以利用山体作为自然屏障,减少对陆地网络的干扰。
另外,还需要重点考虑市电和传输是否能满足要求,因为这些站点一般都选择在比较偏僻的地方,市电和传输条件比较难满足,可以考虑用微波解决传输问题。
二.2主设备选择
如果使用宏基站实现海域超远覆盖,宏蜂窝基站对机房条件、铁塔等配套设施要求严格,功耗大,使用有诸多局限。
同时由于馈线损耗,为满足反向覆盖的要求,通常需加配塔顶放大器等设备。
新建基站建议采用BBU+RRU的方式提供海洋覆盖,将RRU安装在铁塔或者抱杆上,可以减小馈线损耗,增加覆盖范围。
二.3天线选择
由于海域覆盖的特殊性,对天线的要求也有所不同。
推荐具备如下特性的天线:
高增益定向天线/单极化空间分集/零点填充,部分站点考虑增加信号反射板,减少背向信号对现网的影响。
二.3.1极化方式
海域覆盖中,基站数目较少,每个基站覆盖半径较大,采用空间分集可以增强基站接收效果,因此建议采用空间分集的单极化天线。
需要注意单极化天线安装占用空间大,对于天线安装空间有限时则选用双极化天线。
二.3.2天线辐射方向图、水平波瓣宽度、垂直波瓣宽度和增益
如果要求覆盖的区域比较开阔,考虑选用水平波瓣宽度为90或105,垂直波瓣宽度为5~7的天线,天线增益在14~18dBi之间;
对于多个站点进行超远覆盖的情况,如果近处已经覆盖,而且相邻站点之间距离不太远,考虑到减少切换区可以使覆盖更远,根据实际情况可以考虑采用65天线;
对于要求覆盖距离比较远但宽度不太大的情况,可以考虑采用65的窄波束天线。
二.3.3天线下倾角
海洋覆盖中,为了让覆盖尽量远,可以设置天线下倾角为0度。
二.3.4天线旁瓣抑制与零点填充特性
由于海洋覆盖站点较高,在近端容易形成盲区,因此为减少对相邻小区的干扰,减少出现“塔下黑”的可能,建议选择第一上旁瓣抑制和第一下零点填充较好,尽量选用垂直波瓣比较小的天线,控制覆盖区。
零点填充天线是对主覆盖方向跟第一下旁瓣之间的弱信号区进行填充,填充量一般与第一副瓣能量相当,如-20dB(填充强度用与主瓣强度的比值来表示)。
超远站一般都选用高增益窄波瓣宽度的天线,例如:
水平30度、增益20dBi、垂直8度,如果采用零点填充,那么第一下旁瓣能覆盖到的范围将在12度(8度+8度/2)以内,仍然不能完全解决“塔下黑”的问题,但应会对近海区域的信号有所改善,这个改善区域取绝于基站能达到的覆盖范围。
举例来说,在上述天线配置条件下,如果站高100m,此时基站覆盖范围为50km,那么信号有改善的区域大致在470m~1.43km之间。
二.3.5背向信号抑制
对于站点较高的基站,为了减少背向信号对现网的影响,可以考虑在天线后方增加信号反射板,屏蔽背向信号,减少背向信号的泄漏。
图3带有反射板的天线
二.4馈线选择
目前系统中一般使用7/8馈线,对于馈线超过60米以上的基站一般使用1-1/4馈线,主要目的就是减少馈线的损耗。
而海域覆盖基站对各方面的损耗要求更高,所以在海域覆盖基站上使用1-5/8或1-1/4的馈线,可以更大限度的减少馈线损耗。
以下是ANDREW不同型号馈线的每百米损耗对应表,不同厂家馈线会有细微差距。
二.5PN规划建议
由于海域覆盖扇区覆盖距离较远,通常在陆地网络建设中不轻易出现的同PN干扰及混淆在海域测试中将大量出现。
同PN干扰是海域信号远距离传播到另一具有相同PN码基站覆盖的海域上,造成同频干扰;
另外信号远距离传播还可能会产生由路径时延差带来的PN码混淆问题。
为避免同PN干扰及混淆,应使具有同PN的扇区信号不要落在手机有效集中,同时具有同PN的扇区信号也不应落在主信号的邻居集中。
海域远距离覆盖的扇区PN码规划的通常原则是PN码间隔应大于12。
三海域覆盖射频优化
三.1影响超远覆盖的因素及优化措施
三.1.1站点规划问题
由于超远基站的覆盖受到地球曲率半径的影响,因此超远基站天线的高度是影响超远基站覆盖的关键因素,常见的超远基站规划问题包括:
1)站点位置不合理。
2)天线挂高过低。
3)站型选择不恰当。
4)方位角规划不当。
三.1.2工程质量问题
工程质量导致的覆盖偏小是普遍存在的问题。
典型的有:
1)馈缆走线过长,导致馈缆损耗过大。
2)馈缆接头不合格,导致插入损耗过大。
3)天线或者馈缆进水,导致损耗过大。
4)天线安装错误,没有按照规划的挂高、方位角、下倾角进行安装。
5)驻波比告警。
6)GPS天线安装不合格。
安装的立体角不够,接头有问题等,导致基站始终处于GPS预热,导致没法进行系统同步进行软切换,给系统带来极大的干扰。
7)无线参数配置有误。
三.1.3优化措施
1)站点位置不合理
由于基站天线挂高直接影响超远基站的覆盖,因此需要选择合理的基站站点。
2)方位角、下倾角规划不当
根据实际情况覆盖要求对超远基站的天线方向角、下倾角进行调整。
3)馈缆走线过长
首先建议使用RRU安装在铁塔或抱杆上,减小馈线损耗;
其次可以通过双工双向塔放增强前反向覆盖;
4)天线类型不合理
可以考虑使用21dBi的垂直波束宽度小于7度的高增益天线(由于使用21dBi天线的水平波束宽度为30度,18dBi天线水平波束宽度为60度或者65度。
如果使用21dbi天线来覆盖,建议使用2幅21dbi天线覆盖)
三.2超远站与其他基站的相互干扰问题及优化措施
由于海面的覆盖特性,近海容易出现导频污染现象。
为了避免超远覆盖基站与其他基站间的相互干扰问题,我们可以采取以下措施解决:
1)严格控制陆地覆盖基站发射功率、天线朝向和天线下倾角;
2)陆地覆盖基站使用电调天线控制其波形畸变和旁瓣,减少其对海面基站的干扰;
3)合理利用站点所在位置地形,规划海面覆盖的基站天线朝向,减轻对陆地覆盖基站的干扰;
4)海面覆盖基站采用异频覆盖方案,避免对城区其他基站造成干扰;
5)超远覆盖基站选用前后比较高的天线。
四无线参数优化
影响小区覆盖范围的无线参数有:
Ø
开销信道增益(PilotGain,PchGain,SchGain)
导频集搜索窗口(SRCH_WIN_A、SRCH_WIN_N和SRCH_WIN_R)
基站半径(Radius)
接入参数(INIT_PWR,PAM_SZ,PWR_STEP,NUM_STEP)
控制信道增益
功控参数
本章对中兴、华为和上海贝尔设备超远覆盖无线参数的推荐值进行了说明,相关参数的详细解释可参考《中国电信CDMA20001x基础无线参数设置规范》(中国电信网优【2009】9号)和《中国电信2009年EVDO网络优化技术白皮书(参数优化专册-第1批参数)》(中国电信网优【2009】7号)。
四.1中兴设备参数
四.1.11X语音业务参数设置
对于超远覆盖,按照覆盖100公里来考虑,建议采用如下参数取值:
参数类别
参数名称
默认值
推荐修改值
开销信道增益
导频信道增益(Pilot_Gain)
225
229
寻呼信道增益(Page_Gain)
219
223
同步信道增益(Sync_Gain)
185
189
导频集搜索窗
激活集搜索窗(SRCH_WIN_A)
6
10
邻区集搜索窗(SRCH_WIN_N)
8
12
剩余集搜索窗(SRCH_WIN_R)
接入相关参数
基站半径(Radius)
128
1024
接入信道初始功率(INIT_PWR)
接入信道前缀长度(PAM_SIZE)
2
5
功率增量(PWR_STEP)
3
7
接入试探数(NUM_STEP)
前向功控参数
FPC_RCC2_FCH_PWR_V
179
205
NOMINAL_PWR1
169
199
DELTA_PWR1
FPC_FCH_FER
2(1%)
功率控制消息参数
FpcFchMinSetpVoice
16
24
FPC_FCH_MAX_SETPT
80(10dB)
在中兴系统海洋覆盖参数设置中,对开销信道功率、业务信道功率、接入信道功率都可以进行优化调整,超远基站开销信道功率占总功率的比例为40.475%左右;
而正常基站开销信道功率占总功率的比例为32.1%,即增强了基站扇区的前向覆盖。
四.1.2DO数据业务参数设置
SearchWindowActive
SearchWindowNB
SearchWindowRem
ProbeNumStep
PowerStep
PreambleLength
CellMode
0(Normal)
1(BoomerCell)
CellRadiusInChips
2048
注:
BOOMERCELL模式比NORMAL模式在基站近距离覆盖性能稍差,上传下载速率较慢。
四.2华为设备参数
四.2.11X语音业务参数设置
参数类型
传统小区
海面覆盖建议值
说明
接入参数
CELLMODE
NORMAL
LARGE
基站的小区模式,LARGE对应小区半径最大250km,传统小区设置为NORMAL,对应小区半径最大125km,此参数影响基站的最远覆盖范围
NOMPWR
补偿实际有效辐射功率与标称功率偏移
INITPWR
对第一个接入信道上探测序列所作的调整,可使其发射信号低于所需功率,该值可以部分补偿cdma前反向信道之间偶尔的不完全相关的路径损耗
PWRCSTEP
2~5
手机接入试探时,每一个接入试探不成功所要提升的功率,也即相邻两个接入试探的功率提升的大小
NUMSTEP
每个接入探测序列中允许的接入探测个数
MAXCELLR
40
根据实际一般100~220
小区半径,用于设置反向公共信道和反向业务信道初始搜索窗口,海面覆盖较远,反向搜索窗设置要相应变大
切换参数
SRCHWINA
20chips
40~60chips
激活集和候选集的搜索窗口大小,由于海面覆盖较远,时延较大,为了保证可以对邻区关系正常搜索,需要变大
SRCHWINN
60chips
226~452chips
相邻集的搜索窗口大小,由于海面覆盖较远,时延较大,为了保证可以对邻区关系正常搜索,需要变大
Max_Arrival_Thresh
226
PN识别最大误差门限,海面覆盖远,时延大,设置大可以更好的识别PN
NBRLIST
最大40个
8~16
邻区个数,海面邻区关系简单,提高邻区搜索速度
功控参数
ADJPOWER
20W
80W
基站定标功率调整参数,海面覆盖需要更大的前向功率设置
FWDMAXCHGAIN
前向信道最大发射功率偏置,相对于导频功率的一个偏置,增大前向业务信道的最大功率
四.2.2DO数据业务参数设置
Boomer
基站的小区模式,Boomer对应小区半径最大250km,传统小区设置为NORMAL,对应小区半径最大125km,此参数影响基站的最远覆盖范围
最大小区半径(MAXCELLR)
四.3上海贝尔设备参数
CDMA超远距离覆盖功能(REF)是由上海贝尔特别提供的一个可使CDMA系统中小区半径扩展的一个可选功能。
该功能在极好的传播条件下,如果其基站的覆盖半径大于120公里,则手机与基站的通话距离可达120公里,有效地扩大了覆盖范围。
超远距离覆盖特性允许超远距离覆盖小区与其它小区之间进行软切换,RE小区软切换也同样使用邻区搜索窗。
终端得到的标准时间来自服务小区,由距离产生的大的时延要求其搜索窗足够大,来搜索目标小区。
但是受搜索窗限制,手机到RE小区与手机到标准小区的距离差必须小于28英里(45公里)。
影响小区覆盖范围的无线参数如下表所示:
取值范围
80~127
127
50~108
75
20~108
0~15
15
小区搜索窗
12~368
32(毫秒)
小区半径(sectorsize)
0.5~75
73~75(miles)
接入信道试探的时间随机化(PROBE_PN_RAN)
0~8
接入信道前缀长度(PAM_SZ)
1~15
4~6
CDMA超远距离覆盖功能(CDMAFRANGEXT)
N
Y
上海贝尔CDMA超远距离覆盖功能(REF)目前还没有针对EVDO的扩展应用,EVDO超远覆盖的无线参数优化可参考1X相关参数优化原则。
五针对不同场景的优化技术方案
五.1近海、远海分层覆盖场景
根据无线环境和和距离海岸的远近可以将海面分为两个区域:
近海区域和远海区域。
其中远海区域的无线环境比较简单,都是由开阔的水域构成。
近海由于距离岸边较近,受海岸走势的影响,结构比较复杂,常见的有“凹”型、“凸”“—”型等
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- CDMA 网络 海洋 覆盖 优化 指导书
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)