[摘要] 本文阐述了移动通信网络对于CDMA直放站的技术定位，并就CDMA直放站的技术应用以及时延、增益设计的方案进行了阐述。
[关键词] CDMA 直放站 移动台 容量 覆盖 搜索窗 噪声 增益
概述
CDMA直放站是CDMA网络不可缺少的组成部分，一方面，由于移动用户分布的不均匀，造成在用户较少的区域需要加直放站，来满足用户对覆盖需求，CDMA的系统容量要比GSM等系统大，因此，CDMA系统中出现容量剩余的区域就更多一些，需要加直放站的区域就要多一些，使用直放站的性能价格比会高一些；另一方面，由于用户需要在室内、地下室及隧道等场所享受移动服务，而这些场所不可能全部由基站来解决，应由直放站来解决这些区域的覆盖。C网直放站是通过耦合CDMA系统基站的信号，经传输介质在距基站一定距离的覆盖盲区进行前反向信号放大，实现对基站覆盖问题的全面解决。C网直放站的应用可大大节省整个网络的投资，但如果应用不当，将会影响整个CDMA网络的运行质量。在GSM网络中，使用直放站后，网络优化主要解决对象是频率干扰问题；在CDMA移动通信网络中，使用直放站后，网络优化主要解决对象是功率规划问题和一些基站内部参数的调整，涉及到的问题远比GSM直放站多。
C网直放站技术的应用一、承载设计 -- 容量与覆盖的权衡
1、 移动台可靠接入的条件
前向信号强度适当，移动终端接收信号满足最低的Ec/Io要求，其约束因素有：
基站功率分配已达到极限，新增移动台无法获得系统支持；
基站的前向功率分配根据不同信道有不同分配值，通常导频信道占20%、同步信道占1.5%、寻呼信道11%，统称为开销信道，一般开销信道功率占总功率的30%左右；其余用于正常通信的为业务信道：分配给每业务信道的功率大小与所服务移动台与基站距离及Ec/Io相关，基站及移动台按FER进行功率控制。
干扰使每个业务信道的Ec/Io恶化，接入的移动终端越多，恶化越严重，要求基站分配给相应的业务信道功率越大。所以，同小区基站为其它移动台服务的业务信道功率是主要干扰源之一，接收到多个来自其它基站的前向信号也是一种干扰源，当同一区域接收多个（大于3）强导频信号时，则为导频污染。
以上因素即可导致随接入负荷加大前向覆盖区域的收缩。
基站接收移动台反向信号的强度适当，应满足基站设定的最低SNR要求，约束因素有：
移动台发信功率已达到极限，仍不能满足基站最低SNR要求；
干扰使基站噪声抬高，致使反向SNR恶化：
同一小区每增加一个呼叫，干扰电平就会有一个增量；
在SNR恶化到一定程度后，后进入的移动台为了保证SNR通过功率控制加大发信功率，使恶化增量加大；
SNR恶化增量的大小与已接入的移动台话音话动情况有关，通过话音激活功能，恶化增量被动态调节；
除来自同一施主覆盖区移动台干扰之外，还有来自其它小区移动台反向信号的干扰。以上因素也可导致因接入负荷加大反向覆盖区域的收缩。
2、在系统硬件参数确定后，覆盖与动态呼叫承载密切相关，
反向链路基站到移动台允许的最大距离：
覆盖半径计算时选择的部分参数：
话音激活因子：0.4 Nmax=24 干扰因子：0.85
1英里处中值路径损耗：130.6dB 路径损耗指数：3.52
软切换下的衰落余量：6.3dB
3、直放站覆盖与容量的权衡：远端覆盖半径与基站小区直接接入的移动终端数及话音话动情况和通过直放站接入到基站的移动终端数及话音话动情况密切相关。
建议在网络规划时，直放站覆盖设计要根据施主基站话务流量调查后确定的载荷系数考虑，同时还要计算直放站反向耦合对基站接收机噪底的恶化；覆盖半径按4公里左右规划是可行的。
因此，在网络规划初期，0载荷的情况下测试覆盖只能说明一定的问题；大载荷情况下，直放站覆盖半径减小是正常的，这不是直放站的原因，而是CDMA体制所固有的。
二、时延设计-- 基站搜索窗与传输距离的权衡光纤直放站传输距离受限于施主基站的覆盖半径及搜索窗宽度（SRCH-W/N-A.N.R），光纤直放站最大传输距离也与导频设定的间隔有关，在保证切换具有足够健壮性条件下，如果导频间隔为4，则光纤直放站的传输距离应小于：
（4/2）×64chips ×（244m/chip）/ 1.5 ≈ 20Km
搜索窗尺寸确定：
搜索窗大小与搜索速度之间要进行折中，搜索窗口大，将减少固定周期内可以搜索到的总导频数；移动台检测不到搜索窗口外的导频，当这些导频信号强度很大时，将成为强干扰源；考虑因光纤直放站拉远而引入的时延，搜索窗应在原优化范围的基础上适当加大，工程可实施的传输距离受两个因素限制：
最大可用搜索窗宽度，导频间隔所决定的传输极限。
在延时设计中，除了有光纤传输时延外，光纤直放站远端设备延时约6μs，以及直放站远端覆盖半径内的传输时延，在工程中要计算在内。
三、增益设计-- 噪声、覆盖与链路平衡的权衡
1、前向链路增益的考虑：
直放站标称的额定前向功率是指在基站满功率条件下可达到的最大前向功率；在直放站安装工程中，多数情况是在基站空载情况下进行的，能够接收到的基站信号中仅有的开销功率占基站额定功率的33%左右。
在确定直放站前向增益时，要考虑在空载情况下按基站开销功率比例调整，使直放站开销功率达到同比额定值功率，即通常在建设直放站初期，调整直放站设备时应按最大功率值回退3～5dB，保证C网直放站在C网的"透明通道"作用。
2、反向链路增益的考虑：
反向链路增益确定的原则是：
由直放站引入到基站接收机的热噪声功率应严格受控，一台直放站耦合后引起基站接收机噪声系数恶化应低于0.4dB。
在工程实际中，通过监测基站接收机噪声系数恶化量来调整直放站反向增益难度较大，反向信号的指标也较难测试，比较容易测试到的是前向信号，现以前向指标推出反向信号指标。简易推导为，设BTS侧的射频输出口为20W,直放站的射频输出口同为20W,则基站到直放站射频出口的系统增益为0；设基站与直放站的噪声系数近似相等，再设前反向传输链路及相应的天线增益相等，在直放站前向增益确定后，将直放站的反向增益比前向增益调低10dB，则可得直放站对基站噪声系数恶化为0.4dB；当基站功率20W，直放站功率为10W时，则系统增益为-3Db，这是直放站反向增益应比前向增益调低7dB。所以，在实际工程中，室外直放站通过调整前反向增益，使反向增益比前向增益低5～10dB，直放站反向噪声对基站噪声系数的影响可以控制在1dB以下。
如果施主基站仅有一台直放站相耦合，且载荷系数不高的情况下也可适当提高反向增益，但对基站噪声的影响最多不要大于3dB（具体情况应按实际优化时调整）。如果对基站噪声系数恶化过大，就会严重的影响基站的反向覆盖及容量，甚至基站不能正常工作，因此，在设计和工程调测中应采用保守的设计原则。
3、直放站的前反向增益差带来的影响：
直放站前反向增益差将影响到链路平衡，通常反向链路覆盖半径必然低于前向链路；在直放站覆盖的边缘地区，链路的不平衡将会增加软切换掉话率，在工程实际中，直放站覆盖区有与其它基站形成的软切换区域时要通过增益调节，尽量减少链路不平衡（如降低前向增益），也可适当调整反向增益使上述区域链路保持平衡；
直放站工程的好坏，除了在一定载荷条件下满足盲区覆盖外，还要开展切换测试，保证低的掉话率指标。
四、室内直放站技术
直放站还可用于室内覆盖，其性能价格比优于微蜂窝方式。室内覆盖的两个设计思路是：一种是覆盖型，在地下室、隧道、电梯等密闭场所，信号微弱与其他基站基本没有关系，应采用覆盖型设计；一种是网络优化型，在高楼、高地势等导频污染区域，应采用网络优化型的设计思路进行设计，既要覆盖好应该覆盖的区域，又要使这个覆盖信号的导频远大于其他导频，成为主导频。室内直放站的设计思想仍然是以保守设计为原则，同时要考虑不应在同基站引入过多的容量，当室内需要覆盖区域较大，用户较多时可考虑引入两个或多个基站的容量对上述区域分别进行覆盖。
五、技术定位-技术、运营与投资的权衡
C网直放站的技术在工程实际中已得到充分的证明，是完全可靠的CDMA移动通信系统技术之一。C网直放站不承载容量，室外型直放站适于应用在低话务密度地区（城郊、农村、高速公路等）。随制造成本的下降，在低话务地区采用一定数量的直放站解决覆盖问题可降低投资，用低成本吸纳分散用户的业务提高运营商服务质量。考虑到基站建设除主设备外，还要有电源、机房、传输及网络资源等附加投资，因此直放站具有更高的性价比。在一些难以提供传输手段的特殊地区，要解决覆盖只能用直放站方式。
总 结
CDMA网络直放站的引入原则应该是对全网覆盖的补充，在直放站工程设计和安装过程中，应站在全网的高度去考虑问题，强调网络观念，充分考虑网络优化，以及直放站对系统、对系统容量的影响，确保CDMA网络运行在最佳状态，实现真正的精品网络。
大唐科技股份有限公司供稿，CHINA通信网组稿
