基站延伸系统在网络覆盖中的应用

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费晓舟 李生祯

深圳移动通信公司



  一、基站延伸系统的应用


  伴随着移动通信的发展、网络工程的深入,信号无缝覆盖越显重要。传统方法在解决山路、边远区域的覆盖时,工程施工的难度很高,投资成本和效益也不合理。于是,基站延伸系统的应用摆上了议事日程。


  众所周知,通过加强基站的发射功率可以扩大基站的覆盖面积。但是,移动终端的发射功率是有限的,普通手机的最大功率为2W。如果基站的接收灵敏度不够高,上行信号就无法解析,无线链路上下行失衡的后果便是单通、掉话。基站延伸系统通过在发射天线处增加功率放大器,在接收天线处增加塔顶放大器,从而实现无线链路的上下行平衡,如图1所示。




图1基站延伸系统实现无线链路的上下行平衡



  基站延伸系统对上行信号增强超过8dB,对下行信号增强超过10dB,非常有效地加大了基站的覆盖范围。其技术指标完全参考GSM规范GSM05.05。


  (1)互调:≤-36dBm(GSM900系统)


  ≤-30 dBm (GSM1800系统)


  (2)工作频带外杂散辐射如表1所示。


  二、深葵公路的基站延伸应用方案


  为了检验基站延伸系统的实际效果,我们精心组织了以下的应用方案,如图2所示。


  因地形复杂,弯路较多,深葵公路盐田至梅沙路段一直存在弱信号问题(-95dBm左右),通话质量不稳定,容易造成掉话现象。通过现场勘测,此路段一面靠山,一面向海,路肩较窄,没有高层建筑物,无法进行基站选址、建设。为了解决这个难题,经过网优技术人员现场堪察测试,最终拟定了利用盐港基站建设延伸系统,完成对山路的覆盖。


  盐港基站原载波配置6/4/6。实际操作上,利用盐港M2小区的机架,增加两个载波,在BSC中定义成新的延伸小区,包含一个BCCH和一个TCH,在此基础上安装延伸系统。




图2盐港基站的基站延伸系统



  延伸小区的收发天线要求空间隔离度大于30dB,故建议采用发射角为30°、增益为21dBi的单极化天线。


  盐港延伸系统完成后,网优技术人员立即进行了现场路测、话务统计分析。通过后续的优化工作,深葵公路盐田至大梅沙路段已完全解决弱信号掉话问题,通话质量良好,小区之间切换正常,延伸系统达到了预期的覆盖效果。


  深葵公路延伸系统安装前后的通话情况如表2所示。


  需要注意的几个问题是:


  l 为保障上行信号的C/I比,选择安装基站延伸系统之前须进行噪声环境评估,一般应选择郊区、平坦地形和低噪声环境下的基站来安装基站延伸系统。


  l 由于基站延伸系统在扩大覆盖的同时,也吸收了无线话务量。为了合理利用延伸系统来解决覆盖盲区,又避免出现话务拥塞,影响通信服务,有必要对延伸小区的小区参数进行充分的调整、优化。部分参数设置建议如表3所示。


  l 随着环保意识的增强,电磁辐射的问题日益受到重视,相关投诉逐渐增多。由于基站延伸系统发射功率较大,所以在选址、施工中应该深思熟虑,建设完毕后进行评估,保证对居住、办公的人群没有影响。


  电磁环境国家卫生标准(GB9175-88)容许场强:一级标准<10 uw/cm2;二级标准:<40 uw/cm2。依照一级国家卫生标准,可计算出天线主瓣中心轴线的安全距离如表4所示。


  三、基站延伸系统的设计思路


  1.用于公路覆盖时的设计思路


  对于提高覆盖效果和避免小区拥塞,可考虑使用各种不同性能的天线。(例如增益高、水平夹角小的天线)


  2.于城区深度覆盖时的设计思路


  设计时应考虑把基站覆盖延伸系统伞型小区设为优先级较低的层(目的是避免小区拥塞)。为保证覆盖区域内扇形小区和一般基站小区不会出现同邻频干扰,尽量使用较干净的频率,建议将覆盖扇区内频率复用距离提高一倍。


  (1)针对BTS不同的配置(不同的CDU)下行功率放大器的输出功率设置为多少才能上下行平衡;


  (2)覆盖预测;


  (3)切换预测分析;


  (4)系统日后可扩容性的分析。


  3.计技术指标


  (1)无线覆盖区内可接通率:要求在无线覆盖区内的99%位置可通。


  (2)无线覆盖边缘场强:≥-94dBm


  (3)基站天线空间隔离度:≥30dB


  (4)干扰保护比


  同频道干扰保护比:C/I(载波/干扰)≥12dB(不开跳频)


  C/I(载波/干扰)≥ 9dB(开跳频)


  邻频道干扰保护比:C/I(载波/干扰)≥-6dB


  载波偏离400kHz时的干扰保护比:C/I(载波/干扰)≥-38dB


  在解决山路、边远区域的覆盖时,基站延伸系统将发挥重要作用,本文结合基站延伸系统的具体应用,对其原理、性能、注意事项进行了阐述,希望起到抛砖引玉的作用。


  
----《通信世界》
   

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