《海洋超远覆盖解决方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《海洋超远覆盖解决方案.docx（19页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、;.海洋超远覆盖解决方案RF优化保证天线挂高无线视距与发射台的高度和接收台的高度的关系式如下： 因此，超远覆盖主要的传播路径还是在视距范围内，视距受到基站高度的影响最大，规划中需要视覆盖距离的需求选择合适的天线挂高。假设UE的高度=5米，可知不同的天线挂高的情况下，其视距覆盖距离（A段距离和B段距离）如下表所示：表 1 不同基站天线挂高下的视距传播距离基站天线挂高（米）A段距离（公里）B段距离（公里）A+B的距离（公里）10041.29.250.515050.59.259.720058.39.267.525065.29.274.430071.49.280.635077.19.286.44008
2、2.59.291.745087.59.296.750092.29.2101.455096.79.2105.9600101.09.2110.2650105.19.2114.3700109.19.2118.3基站天线挂高和视距距离如下图示：图 1 不同基站天线挂高的视距传播距离站址位置选择超远覆盖站点通常建在地势较高的位置，这样在获得足够的超远覆盖效果的同时也使扇区后面由于天线后瓣、旁瓣所带来的干扰增加。为了减小超远站点对于已有网络的干扰影响，网络规划中就需尽量将信号限制在超远站点需要覆盖的区域（如海洋覆盖中将信号限制在海面），保持网络原有的覆盖性能。因此在选择超远覆盖站点时应该利用一些天然的屏障
3、，如高山站点将天线架设在靠海一侧的斜坡上，距离山顶有一定的高度，这样山体能形成对后波瓣自然的遮挡，减少对后面的影响。同时在站点位置选择时，尽量将站点设置在海岸线的突出部分，如半岛的顶头位置等，减少对两边的影响。同时天线的方向角时应尽量与海岸线垂直。下图是一个典型的海洋覆盖场景示意图：图 2 海洋覆盖场景示例天线选择系统间天线隔离WCDMA和其它系统之间存在工程隔离距离不足的情况。为保证WCDMA和其它系统之间的干扰满足要求，WCDMA和其它系统的隔离度、工程隔离距离需满足下表：表 2 WCDMA和其它系统的隔离度、工程隔离距离表系统内天线隔离通常同一扇区的不同天线之间要求的工程隔离多采用水平隔
4、离，隔离距离在10到20倍的波长。对于WCDMA，上行1950M，波长为0.15米。因此要求1.5到3米的水平隔离距离。而在超远覆盖中，适当加大水平隔离距离，可降低信号的相关性，保持信号的稳定性，因此建议水平隔离距离4米。为了海域超远覆盖达到较好效果，建议对天面不符合施工、隔离等要求的进行整改。天线极化方式天线辐射的电磁波的电场方向就是天线的极化方向。基站天线通常使用线极化天线。以大地为基准面，电场矢量垂直于地面为垂直极化（VP），平行于地面为水平极化（HP）。在双极化天线中，通常使用+45°和-45°正交双极化。海域超远覆盖中，基站数目较少，每个基站覆盖半径较大，采用空间
5、分集可以增强基站接收效果，因此建议采用空间分集的垂直极化单极化天线。由于海洋超远覆盖使用多天线接收，考虑到天面有限，如在4天线接收时，可使用+45°和-45°正交双极化天线共2副。天线水平波瓣角在超远覆盖中，选择水平波束窄且增益大的天线可以有效的将信号限制在期望的覆盖范围内，避免信号泄露到陆地网络中形成干扰。以水平波瓣角65度和105的天线进行对比，可知：1两种天线的增益相差很小，但65度天线的信号明显比105度天线更加集中。2采用65度天线能有效的抑制海洋覆盖对陆地网络的干扰，较少对陆地网络的导频污染、越区覆盖和不必要的切换区。因此，规划中应该尽量选用水平波瓣角较小的天线
6、，海洋超远覆盖天线以水平波瓣角65度和33度的天线为主。如果确实覆盖开阔海域，可考虑选用水平波瓣宽度为90°或105°的天线。天线前后抑制比天线方向图中，前后瓣功率之比称为前后比。根据前面的分析，天线后瓣泄露的信号能量也是造成干扰的重要因素。因此超远覆盖站点在选择天线时，宜选用较大前后抑制比天线，天线前后比一般应大于30dB，以减小天线后瓣对周围站点的干扰。旁瓣抑制和零点填充旁瓣抑制：是指减少第一上旁瓣能量。上旁瓣不仅浪费了天线辐射的能量，而且会对相邻小区形成干扰，所以上旁瓣应该尽量抑制，尤其是能量较大的第一上旁瓣。一般天线上旁瓣抑制在1416dBc，做得较好的天线上旁瓣抑
7、制可以达到17dBc。零点填充：是指在天线的垂直面内，下旁瓣第一零点采用波束赋形设计加以填充，以改善对基站近区的覆盖，减少近区覆盖死区和盲点。通常零点深度相对于主波束大于-20dB即表示天线有零点填充。由于海洋覆盖站点较高，如果需要覆盖近海或沿海区域，为了减少对相邻小区的干扰，减少出现“灯下黑”的可能，建议选择具有第一上旁瓣抑制和第一下零点填充较好的天线，控制覆盖区。下倾角设置海洋覆盖中，为了让覆盖尽量远，可以设置天线下倾角为0度。基带合并MRRU技术基带合并MRRU技术介绍所谓基带合并MRRU技术，在上行方向，多个RRU接收的信号分别送入BBU（基带处理单元），BBU对各个RRU进行多径搜索
8、和RAKE解调，并把解调的各个RRU的信号进行最大比值合并，再进行后续处理。可见，在合并小区内，各个RRU覆盖区之间的切换在多径搜索和选择中就完成了，不用RNC和UE的信令交互和控制。下行方向，生成的下行信号复制成多份发送给各个RRU，从而实现了全小区方式的效果。具体的信号处理流程原理可以参见下图：图 1 基带合并MRRU技术实现原理图因此，中兴通讯MRRU合并小区技术是在基带实现的，不抬升小区底噪。MRRU采用光纤作为传输，有效弥补了馈线损耗，单小区覆盖能力强大，可以根据场景需求选择相应的RRU组合方式，扩容通过软件实现，不涉及硬件调整。组网配置根据海洋超远覆盖的距离需求，选择STSR小区或
9、者MRRU小区。当覆盖距离较小时，选择STSR小区即可；而当覆盖距离较远，可采用MRRU小区，建议优先选择2RRU小区。2RRU合并小区的连接如下所示：图 2 2RRU合并小区连接示意图2RRU小区上行使用四天线模式，取得了多天线接收增益，典型值2.6 dB (相对于2天线接收)。下行基带信号复制，同时由2个RRU发射，取得了多RRU发射增益，典型值为3 dB (相对于单RRU)。注意：1.如采用4天线接收，小区配置2RRU模式。如采用2天线接收，则配置STSR小区。2.由于前导资源限制，一块BPC板只能建立一个超远覆盖小区。其他扩大小区覆盖的手段RRU上塔BBU+RRU（射频远端模块），基站
10、的射频模块和基带模块在物理上分离，基带模块仍旧在基站机柜内，而射频模块用光纤拉至远端，与基站天线直接相邻。在海洋超远覆盖中，RRU直接安装在塔顶，相比RRU下塔可减少馈线损耗3dB（典型值），同步扩大上行和下行覆盖半径28%。实际应用中，也可能应用塔放以弥补馈线损耗。塔放通过弥补馈线损耗，改善基站合成噪声系数来改善上行覆盖。塔放对下行链路的影响体现在它引入的插入损耗上（双向塔放除外）。塔放的插入损耗典型值是0.5dB。使用塔放时的覆盖半径将缩小至RRU上塔时的75%左右。因此，RRU上塔，可以同步改善上行和下行，相比塔放而言更具优势。工程应用建议RRU上塔。60W小区功率配置海洋超远覆盖采用高
11、功放60W小区，10%的导频比例，相比大网20W小区、10%导频比例而言，前者取得了4.8 dB的增益，下行覆盖半径扩大48%。固定台式的终端建议对远洋终端用户使用大功率的固定台，提高终端的发射功率，同时增大终端的天线增益以改善接收效果。普通手机的天线增益一般为0dBi，如果换成固定台终端并且使用全向天线接收，会带来5dB左右的天线接收增益；如果换成固定台终端并且使用定向天线接收，会带来11dB左右的天线接收增益。海洋超远覆盖链路预算以下采用实际案例进行海洋超远覆盖链路预算按步骤说明。案例中，采用2RRU小区，RRU上塔，普通终端。小区最大发射功率60W，导频占用比例10%。参数取值主要参数取
12、值如下：发射台的高度=520米；接收台的高度=5米；载波频率=2140MHz；路径损耗斜率=2.8；UE在甲板上，穿透损耗区0 dB；天线指标：65度水平波瓣角，18dBi增益。4天线接收增益：2.6 dB；2RRU发射增益：3 dB；馈线损耗：RRU上塔，取1dB；区域覆盖概率：90%；阴影衰落余量：6dB；上行负荷：50%；下行负荷：75%。视距计算根据以上参数，可知：A段距离=94公里；B段距离=9.2公里无线传播损耗计算由于海洋超远覆盖无线传播模型是三段式，因此以图的形式呈现其无线传播特性，如下图所示：图 3 超远覆盖无线传播路径损耗图上下行最大允许路损计算根据各项参数取值，同时考虑导
13、频边缘场强-105 dBm需求，最大路损计算如下表所示：表 1 海洋超远覆盖链路预算表超远覆盖距离计算说明一点：由于上下行频率不同，上行的路径损耗较下行小1.1dB。由于海洋超远覆盖无线传播模型是三段式的，在计算业务和导频覆盖距离的时候，首先需要判断其允许的最大路损对应的无线传播模型段。因此，适合图解业务和导频覆盖距离。超远覆盖距离计算如下图所示：图 4 超远覆盖距离计算图根据业务覆盖的最大路损和海洋无线传播特性分布图的交点，可知业务对应的覆盖距离。上图中，对应的AMR12.2K业务覆盖距离为：96.5公里；而导频-105dBm边缘处为97.5公里。超远小区的参数配置小区半径配置现有小区半径配
14、置可以配置2.5km，5km，10km，20km，40km，80km，120km。具体小区半径配置需要根据实际站点能覆盖的距离来配置，只要大于其理论覆盖距离就可以，不要盲目扩大小区半径。建议：12100M模式下200米天线挂高的站点可以配置80km小区半径；22100M模式下400米、600米天线挂高的站点可以配置120km小区半径。3完成小区半径配置后，相关的前导检测和多径搜索自动调整适配。小区参数配置小区参数配置中主要关注的无线参数如下。表 1 小区参数配置表参数字段值MAXDlTxPwr47.8(dBm)PcpichPwr37.8 (dBm)BchPwr-3 (dB)MAXFachPwr
15、2(dB)MPO6MAXRTWP6初始HS-PDSH数1最大HS-PDSH数10调整AICH发射定时当小区半径超过80km时，AICH发射定时（AichTranTime）参数建议从0修改为1，手工修改完成。以保证超远距离下，AICH信息有足够时间处理。AichTranTime参数如下表所示：表 2 AichTranTime参数表字段名称AichTranTime参数中文详细解释该参数是计算PRACH的前缀与前缀、前缀与消息部分、PRACH发射前缀和收到AICH之间的定时关系以及UE计算每个ASC可用的有效子信道号时需要用到的参数。无线参数信息数据项描述界面中文名称AICH发射定时中文取值范围(0
16、, 1)中文缺省值0【超远场景，手工修改为1】作用域小区相关（Cell）分类属性A2表位置信息R6AichAMRC编码UMTS 话音编解码器将采用自适应多速率技术（Adaptive Multi-rate，AMR）可以有效降低语音数据的速率，提高小区边缘地区的覆盖距离和通话质量。多速率声码器是一个单一的、完整的话音编解码器，其源速率可为8 个值：12.2（GSM-EFR）、10.2、7.95、7.40（IS-641）、6.70（PDC-EFR）、5.90、5.15 和4.75kbit/s。AMR 比特速率由无线接入网来控制。为方便与现有蜂窝网的互操作，有些速率模式和现有蜂窝网的模式是一致的。AM
17、R 话音编解码器能够根据需要每一个20ms 话音帧改变一次比特速率。对于AMR 模式，采用带内信令交换方法。图 1 AMR编码方式对语音数据的压缩AMR 编码器产生的语音帧长为20ms，20ms 相当于以8000 次/s 的采样频率采集160 个样点。多速率模式的编码方案就是所谓的“代数码激励线性预测（ACELP）编码器”，多速率ACELP编码器简称为MR-ACELP。每采集160 个样点，话音信号就被分析并提取一次CELP模型的参数（LP 滤波器系数、自适应的和固定的码本索引和增益）。中兴UMTS 无线产品全面采用AMR以及WB-AMR编码方式，在超远距离覆盖解决方案中灵活根据UE功率测量结
18、果选择相应的编码方式，如在小区边缘处采取4.75kbps编码方式，在保证语音质量的同时大幅提高相应覆盖距离。下表是使用中兴UMTS NodeB AMRC编码的实测增益结果。表 3 使用AMRC编码方式的增益（相比AMR12.2Kbps）业务速率仿真性能增益 (dB)实测性能增益(dB)7.95kbps1.21.115.90kbps1.71.944.75kbps2.12.4超远小区和大网协同的参数配置超远小区主要覆盖航道和捕鱼区。而近海区域，港口，码头，近海养殖，近海旅游业发达。近岸区域用户较为密集，经济发达程度可类比当地的乡镇。因此通常在用户密集区就近架设基站进行话务吸收。海域覆盖需要做好超远
19、覆盖小区和大网小区之间的协同，需满足：Ø 超远覆盖小区满足特定远海区域的信号覆盖要求。Ø 超远覆盖小区的引入，不影响靠岸区域用户的正常使用，该区域用户依然由原靠岸覆盖的大网小区提供信号覆盖。Ø 同时，引入超远覆盖小区，不会对周围大网造成干扰。典型场景下的海域覆盖典型场景的海域覆盖示意图如下所示：图 2 典型场景下的海域覆盖示意图在上图中，超远覆盖小区采用高挂高、严格的天馈选型，并利用周围自然阻挡等有效控制信号覆盖，超远覆盖小区的引入，不会对周围大网形成干扰。这种场景下，主要关注超远覆盖小区和靠岸普通小区之间的协同，两者需一起完成靠岸及海面远近区域的协同覆盖。由于靠
20、岸覆盖就近用户密集区引入信号，因此在靠岸区域其信号远好于超远覆盖小区的信号，可以保证靠岸区域由相应的大网小区进行覆盖。而在海域上，靠岸小区的信号迅速衰减，海域由超远覆盖小区占主导覆盖。因此，针对典型场景下的海域覆盖，建议以同频组网为主，其切换、重选等参数配置同大网。复杂场景下的海域覆盖在某些沿海区域，由于海域覆盖距离不大（如30km左右），因此超远覆盖的小区所需挂高不大（如50米左右），同时沿海区域无山，超远小区和大网小区之间视通，引入超远小区容易造成对大网的干扰。复杂场景下的海域覆盖示意图如下所示：图 3 复杂场景下的海域覆盖示意图上图中，超远小区和大网小区同站址，相互影响分析如下：
21、6; 靠岸覆盖区：由于海域覆盖小区和大网靠岸覆盖小区同站址，同挂高，使得两者在信号覆盖上不相上下，无法通过提高靠岸小区在靠岸区域的信号场强的方式，使得靠岸区域由大网小区吸收话务。Ø 周围大网覆盖区：由于周围无线环境开阔，海域覆盖小区和靠岸小区、周围大网小区等都有较多的信号交叠，对大网造成的干扰大。考虑到以上因素，可知同频组网方式（即超远覆盖小区和大网使用相同频点）容易造成对大网的严重干扰，通过现场路测和后台网管指标都能反映这个干扰的严重性。因此，需要采用异频组网方案来实现海域覆盖小区和大网之间的协同覆盖。具体如下：Ø 普通小区和超远覆盖小区按照异频配置，普通小区配置F3频点
22、，超远覆盖小区配置F1 频点。消除超远小区和大网小区之间的干扰。Ø 在近岸区域通过普通小区承载用户；在远海区域通过超远覆盖小区承载用户。为了解决超远覆盖小区和大网小区之间的平滑过渡。制定参数配置如下：1 超远覆盖小区（F1频点）到大网小区（F3频点）的过渡，只配置重选邻区，参数调整为：表 4 超远覆盖小区到大网小区的参数配置参数含义SInterSearchPre否（即超远覆盖小区始终在进行频间信号的测量）QHyst2S2dBQoffset2SNSib110dB（可通过该值，调整超远覆盖小区到大网小区的易难程度）不配置切换邻区，因为超远覆盖小区的主要覆盖范围内信号在-100dBm左右，
23、且信号更弱处没有其他的大网邻区，因此没有必要配置从超远覆盖小区到大网普通小区之间的切换邻区。2 大网普通小区（F3频点）到超远覆盖小区（F1频点）的过渡，采用2D+2A频间切换参数。其参数调整为表 5 大网小区到超远覆盖小区的参数配置使用载频进行质量判决的绝对门限Time to TriggerHysteresis2D-100dBm200ms4dB2A-200ms4dB2F-95dBm640ms4dBSInterSearchPre是（Sintersearch=4dB，即当靠岸小区的EC/IO弱于-14dB时启动重选测量）SSearchHCSPre是SSearchHCS15 dB（如果QrxLev
24、Min为-115 dBm，保证在-100dBm启动频间小区重选测量。通过该参数的配置，使得RSCP和EC/IO同时满足条件才能触发重选测量）QHyst2S2dBQoffset2SNSib110dB（可通过该值调整大网小区到超远覆盖小区的难易程度）其中2D的门限根据现场用户使用点的信号场强进行调整，保证靠岸用户使用业务时不会切换到超远覆盖小区中去。其中SSearchHCSPre和SSearchHCS说明如下：表 6 SSearchHCSPre说明3GPP参考TS 25.304: “UE Procedures in Idle Mode”字段名称SSearchHCSPre参数中文详细解释该参数是一个
25、开关指示了是否配置SsearchHCS参数。当UE的服务小区属于分层结构时，如果服务小区质量小于等于SsearchHCS，UE将在频内小区和频间小区上进行测量；如果SsearchHCS未配置，UE总是进行频内频间小区测量。具体描述见TS 25.304。界面中文名称SsearchHCS参数是否配置标识中文取值范围0：否1：是中文缺省值否作用域UTRAN Cell约束关联关系-分类属性A2表位置信息R6CelSel表 7 SSearchHCS说明3GPP参考TS 25.304: “UE Procedures in Idle Mode”TS 25.331: “RRC Protocol Specifi
26、cation”字段名称SSearchHCS参数中文详细解释该参数指示了HCS小区重选的测量触发门限SsearchHCS。当UE的服务小区属于分层结构时，如果服务小区接收水平小于等于SsearchHCS或者SsearchHCS未配置，UE测量所有的同频和频间小区。具体描述见TS 25.304。界面中文名称HCS小区重选的测量触发门限中文取值范围(1.91)dB step2dB中文缺省值9dB作用域UTRAN Cell约束关联关系只有SSearchHCSPre为True时，SSearchHCS才有效。分类属性A2表位置信息R6CelSel3不做负荷均衡等参数配置，因为靠岸小区和海域覆盖小区不是属于
27、同覆盖关系，也不是属于包含和被包含的关系。WCDMA中AICH和RACH怎么配合的问题二、 手机注册/位置更新PRACH Preamble>AICH>PRACH Message>S-CCPCH >DPDCH/DPCCH在上一过程中，手机了解了小区的情况，但是基站还不知道有移动台。所以，手机必须要有一个注册的过程。首先在主随机接入信道上发送随机接入前导。这是一个敲门的动作，同时也在进行开环功控。手机会发送不止一个Preamble，一开始做试探，功率小一点，看基站能不能听到。如果听不到，下一个Preamble的功率就增加一个步长，直到功率足够强，基站就听到了。Preambl
28、e里的两个扰码来区分是哪个扇区哪个用户发来的前导。前导签名Preamble Signature 区分用户，前导扰码来区分扇区。基站听到后，通过捕获指示信道AICH告诉手机可以继续发送具体的接入请求信息了。AICH上的信息AI与PRACH上的签名对应。即如果是骆驼发送Preamble，则基站回一个“骆驼，我听到你了，可以发接入消息了”。于是，手机开始在PRACH上发送接入Message。基站收到手机的接入请求后，通过辅公共控制信道S-CCPCH给手机分配资源（通过传输信道FACH来分配），分配得到的主要是专用物理信道。手机收到资源分配消息后，手机转到基站给它分配的DPDCH/DPCCH上进行注册或位置更新。这是双向的信道。.