网络规划(精选5篇)
网络规划范文第1篇
按TD-SCDMA单载波最多使用5个下行时隙,在1.6MHz带宽上TD-HSDPA支持的理论峰值速率为2.8Mbps,其频率效率和FDD基本相当。目前系统组网也有两种方案:HSDPA与TD-SCDMA共频率直接组网,HSDPA与TD-SCDMA使用不同的频率分层组网。两种方案的优缺点和WCDMA一致。考虑到TD-SCDMA与WCDMA相比,其每载波带宽只有WCDMA带宽的三分之一,如果再考虑到上下行的因素,TD-SCDMA每载波带宽只有WCDMA带宽的六分之一,其次TD-SCDMA采用软件无线电架构,因此采用单独载波用于HSDPA,TD-SCDMA增加一个载频的成本可能低于WCDMA。与WCDMA的HSDPA配置有所不同的地方在于,由于TD-SCDMA系统可以采用小区多频点技术,可以将主载频作为TD-SCDMA话音载频,而将辅载频作为TDSCDMA的HSDPA载频,两者同在一个逻辑小区内,从而简化网络的规划和设计。随着多载波HSDPA的实现,使得一个终端可以同时接收来自多个载波的数据,从而达到更高的峰值速率。因此,TD-SCDMA系统多载波HSD-PA资源配置灵活,能够更好地支持分组业务。
重点
目前,TD-SCDMA已经展示了巨大的商机,其网络规划研究起步晚、规划和优化软件参与厂家较少的局面已得到改善。我们看到,TD-SCDMA阵营的各相关企业正和运营商、各大通信设计院积极合作,展开网络规划和优化方面的研究。相关的规划和优化,软件设备厂家也已将TD-SCDMA纳入其产品研发中。
由于TD-SCDMA和WCDMA共用核心网,其核心网规划和WCDMA核心网规划基本相同。TD-SCDMA无线网络规划与其他无线网络规划一样,同样需考虑多种因素,其涉及到网络规划流程基本一致。但由于其特殊的技术特点,给其无线网规划带来不同的内容和新的特点。
TD-SCDMA系统的覆盖规划主要考虑三方面的因素:一是TD-SCDM系统呼吸效应小的特点。二是TD-SCDMA系统上下行时隙转换保护长度对覆盖的限制。三是TD-SCDMA系统的链路预算。
在TD-SCDMA系统中,由于其独特的时隙结构和联合检测技术能有效地抑制了多用户干扰,因此覆盖的呼吸效应明显减小,各种业务覆盖特性相差不大。覆盖区域的稳定,带来切换区域的相对稳定,站点选择就相对简单。而业务信道和公共信道分开,多业务基本实现均衡覆盖,明显简化了网络设计的难度。另外,由于TD-SCDMA在下行导频时隙和上行导频时隙之间有96个码片宽的保护带,由此限制小区覆盖范围不能超过11.25km。但可通过DCA来锁住第一个上行时隙来扩展覆盖,因此覆盖距离也不再成为规划的限制条件。由于在TD-SCDMA的链路预算中,导频信道和TS0时隙的公共控制信道,没有智能天线的波束赋形增益,因此,在进行覆盖规划的时候,同时需要对导频信道和TS0时隙的公共控制信道、业务信道的链路预算进行核算。
从码道入手做好无线网容量规划
TD-SCDMA系统的容量规划往往从码道入手。这是由于TD-SCDMA是时分双工系统,采用联合检测能够抑制多用户干扰,因此一般情况下TD-SCDMA系统是码道受限的系统。在TD-SCDMA系统中,一个信道就是载波、时隙与扩频码的组合,也叫一个资源单位(ResourceUnit)。其中一个时隙内由一个16位扩频码划分的信道是最基本的资源单位,即BRU。一个信道占用的BRU个数是不一样的,不同业务的扩频因子不同,从而其占用的BRU不同。而一个载频下,所能提供的BRU的最大个数是固定的。以12.2kbps语音业务为例,其扩频因子为8,共有8个相应的扩频码,因此一个时隙最多支持8个语音业务用户。考虑上下行对称业务,单载扇的话音用户最大可达到23个(去掉控制信道占用的信道),3载频的小区则可达到71个用户。
根据业务流量比例进行业务
时隙比例规划
3G时代,业务种类繁多,不同业务有不同的QoS要求,并多将以上下行不对称的方式出现。因此,TD-SCDMA进行数据流量的无线网上下行不对称规划是必须考虑的问题。
TD-SCDMA可以根据业务上、下行流量比例,对时隙结构进行灵活调整配置。业务发展初期,适应语音业务上下对称的特点可采用3∶3(上行时隙数∶下行时隙数)的对称时隙结构,数据业务进一步发展时,可采用2∶4、1∶5的时隙结构,对称部分仍可容纳一定的语音业务,不对称部分可用于承载数据业务,实现数据和语音业务的最优配置。
在上下行时隙比例的设定上,同一小区的不同频点间必须一致,这是由于多频点共用同一功放造成的。而不同小区的上下行时隙比例可以设为不同。但是不同小区上下行比例不一样时,小区间会出现干扰。仿真显示的干扰影响的容量下降为3%到5%之间。所以通常网络规划中,相邻小区的上下行时隙比例设为一致,一般也建议全网设为一致,特殊的上下行需求可通过解决DCA(快速信道分配)算法和天线的方位调整来解决。
针对TD-SDMA的切换方式,在规划/优化时要考虑以下几点。
(1)切换范围的测量不同。
(2)在其他体制中,发生切换时,Node B并不知道移动台所处的准确位置及行进方向。RNC要通知所有Node B测量移动台信号电平,而在TD-SCDMA中,Node B对信号电平的测量基于其当前位置,RNC根据其移动方向,只通知其最有可能靠近的Node B进行测量。如移动台活动速度、方向改变非常快,测量时延及网络负荷都会比较大,此时接力切换的效果与WCDMA软切换效果相当,反之,如果小区范围过小,容易发生侯选小区导频信号丢失的情况,系统掉话率会增加。
(3)对目的切换小区信号强度测量延时大。
(4)接力切换与软切换一样,目的是在与原小区保持通信的同时,与将切换到的小区预先建立起连接。但是为了减小切换时间,它的判决比软切换更严格。如果当前小区业务质量比较高,移动台会加大对邻近Node B信号电平的测量时间间隔,当本区业务质量下降时,移动台对邻近Node B信号电平的测量间隔就会减小。因此,在TD-SCDMA中,有较强导频信号的Node B并不一定是移动台的业务服务Node B。
TD-SCDMA系统中,室内信号的分配。
网络规划范文第2篇
移动通信实际上就是可移动的物体之间或者可移动的物体与不可移动的物体之间的通信,而移动体也可以称之为移动终端,这个移动终端可以是人,也可以是汽车、收音机等内容。而移动通信网络就是两个对应的移动终端通过内部连接带网络连接这一活动由地面系统和空间组成的一种可移动通信系统[1]。可以说,这个系统包含了很多不同类型的用户,系统的构成上相当的复杂。
2移动通信网络的规划
2.1移动通信网络的规划原则。移动通信网络的规划是要遵循一定的原则进行的,大致可以分为几个方面:首先,在规划过程中要在保证服务质量的同时确保一定的服务范围,并且要控制好建设的成本;其次,在进行规划设计时要用发展的、全面的眼光去观察规划过程;然后,对于不同性质的用户以及在不同的应用环境下,网络规划时要对此区别对待,分别提出适合各种用户的符合他们彼此特点的规划方案;最后,所有的移动通信网络规划都要在国家的政策指导下正确地进行。2.2移动通信网络的规划。(1)移动通信网络的地址选择。一般来说,建设移动通信网络是有规范的标准和规定约束的,运营商则要按照网络运行的现实需要在遵循规定的基础上补充一些网络信号点。选择信号点的地址相对来说是比较自由的,所以在选择网络建设地点时,运营商一般是从网络覆盖的“点、线、面、厚度”这四个角度来选址建设网络基站的[2]。(2)移动通信网络的天线选择。移动通信网络建设所用的天线是多种多样的,每一种天线的辐射场型、性能指标都是不一样的。所以说,选择合适的天线对移动通信网络的建设有着很重要的作用,在选择天线时,要仔细的挑选。要考虑现实的需要来挑选合适的天线。在天线的使用中,肯定会受到多种因素的干扰,所以一定要选择具有抗干扰能力的天线。(3)移动通信网络规划的其他要点。在规划中,除了要注意以上两点之外,还要注意移动通信网络的扰情况,以及关注网络软切换情况。在进行网络规划时,要不断的检查来确保网络系统是安全的,可靠的。在把控移动通信网络的干扰情况时,要先进行整体的规划,在分步骤实施下去。
3移动通信网络的优化技术
3.1移动通信网络中优化中的必要性。一个完整而且正常运行的移动通信网络在进行往网络规划和调查整理之后,还应该在网络运营时按照现实情况进行网络优化。但是现在网络优化的情况却不容乐观,现在的运营商很多都被一些因素所束缚,只考虑用户数量的多少,去用网络扩容提高用户量。这样做使得覆盖问题暂时不用考虑,但是却使得通信质量不高,甚至出现频繁的断话的情况。这都是因为运营商忽视了网络优化问题。尤其是在城市里这种问题出现的最多,城市中移动通信发展的比较迅速,并存着许多的无线设备,这些设备聚集在一起,彼此都对彼此有很强很干扰性,这会使得通信的质量变差。此外,用户的数量值也在迅速提升,这也会导致一些地区信道供不应求,会使一些用户通话时显示用户忙。在繁华的城市里重新建设网络基站几乎是不可行的,想要解决这些问题只能加强网络优化,在已有的网络基础上提高网络资源的利用率,由此使移动通信网络发挥最大的作用。3.3移动通信网络的优化措施。网络优化就是在移动通信网络系统运行时,对其运营进行全方面的调整,目的是提高网络质量[3]。所以在进行网络优化之前,要全方位的了解该系统的现有状况。也就是说要对系统做一个全方位的调查,比如说分析基站话务数据、调查各个小区的无线参数、对语音的质量进行测试等,将这些调查到的资料录入数据库。然后将这些数据整合起来综合分析,找到需要进行优化的部分,再想出优化办法。在今天,4G技术迅猛发展,智能手机也已经普及,这些因素都提高了移动数据业务的增长速度。不过这也意味着网优技术面临着新的挑战。面对这些挑战,我们应该将眼光放远一些,不能只关注无线网优和核心网,还要注重业务网和承载网的优化。此外,4G的迅速发展也使得网络协议有新的方面,这就更需要对其涉及到的方面进行优化。网络规划与网络优化相辅相成的,两者缺一不可。
综上所述,现如今我国已经进入4G时代,在移动通信技术的发展中,要是想要达到通信网络流畅运行的目标,只进行前期的网络规划是不够的,还要注重后期网络建设的优化活动,不断的提高通信网络的技术水平。为了让我国的移动通信网络技术发展的更快,我们应该努力地提升自身科研水平。只有自身具有较高的网络规划能力,掌握科学有效的网优技术,才能使我国的移动通信网络事业蓬勃发展。
作者:牛亚东 单位:广州杰赛科技股份有限公司
网络规划范文第3篇
1.网络规划设计
网络规划设计是网络建设前期必须完成的工作,涵盖了无线网络规划和计算两方面。其中无线网络规划包含了链路预算,容量和所需小区站址的计算,以及基站站址的覆盖规划;而网络计算则是对基站信道单元数目、线路容量、基站控制器与交换机等数目的计算。目前,无线网络的规划通常分三部分,即准备阶段、小区估算阶段以及具体的网络规划阶段。其中准备阶段是指建立网络覆盖与容量目标,是权衡整个网络成本的重要阶段;小区估算阶段则是在预测小区容量的基础上,预测其覆盖范围和覆盖区域内业务的需求,估算所需的小区数目;具体网络规划阶段则是指规划站点和PN、配置扇区信道载波,并在此基础上进行网络覆盖与话务模型生成。
2.网络优化
网络规划的设计中,由于市政建设的改变、用户数量的增加、业务种类的增加、业务质量要求的提高等情况,往往在使用中会出现一些不可避免的问题,这就需要后期对网络进行相应的调整,也就引入了网络优化的概念。网络优化作为网络建设后一项重要工作,能够保证网络设备和设置在满足基本需求和正常运行的基础上,通过数据采集与分析、DT和CQ测试,结合当前业务的发展动态和趋势,及早的发现现有网络中存在的缺陷、隐性故障和问题,并找出引起这些质量问题的原因,通过技术和工程等手段修改参数、调测硬件、重新进行网络配置,使整个网络保持较高的质量水平,提高网络资源的利用率,从而实现现有网络的合理化和最优化。
二、CDMA网络规划设计的特点
1.动态变化的网络负载
CDMA网络具备较大的容量优势,其来源主要是根据香农定理得来的扩频通信原理,该原理是通过通信获取扩频增益来使接口需要的负载比降到负数,以此来保证频率复用。其中,决定网络容量的主因是基站与移动站基带解调中需要的门限以及网络实际应用中邻区干扰的因素。解调门限分为在实验室情况下和在实际网络中测定的解调能力、达到一定FER所需的解调门限两方面。其中的实际网络容量主要由实际网络解调能力决定,其与控算法、搜索窗、参数、软切换的参数设置都有密切关系。一般情况下,开始采用码分进行用户区分,因此所有功率都是用户共享,随着用户不断增多,能分给每户用户的功率必然减少,这导致链路克服损耗和外界干扰的能力下降了。而CDMA网络能实现前向功率的共享和反向的覆盖、容量具备动态性,因此其负荷控制与扇区的数量控制都非常重要,不仅需实现无线资源的最大利用,又需防止系统的临界出现。另外CDMA本身是干扰受限的系统,如果干扰电平增大会直接的影响系统容量与服务质量。如果其最大容量受限于干扰量,则其容量称为软容量。研究证明,要保持系统的稳定性,负载不能超过80%。当负载超过时,网络用户将受到巨大干扰,服务质量也会快速下降,从而导致小区覆盖出现盲点。因此合理布置基站,选择参数,是CDMA无线规划为了满足所有用户需求的重要问题。
2.外界干扰造成的影响显著
在CDMA通信系统中,对用户信息进行扩频后会以较低功率谱密度进行发送,因此信息被截获的可能性也比较低,因止其抗干扰力较强,但与此同时也带来了一个比较严重的问题:由于单个信道要求有较宽频谱资源,因此抗窄带的干扰能力相对较弱,因为信道带宽内的各种干扰信号会使基站灵敏度下降,其下降程度与落入带中的干扰信号的能量和有直接联系。目前无线设备的运用比较广泛,射频模块本身的质量也有较大差异,其中杂散干扰是主要干扰源。另外由于网络环境一般较翟炳银江苏省邮电规划设计院有限责任公司210019复杂,而站址与通信高度会导致信号较难控制,为避免干扰,需要更多频率资源。
3.切换影响显著
CDMA系统的一个独到之处在于可以实现软切换,采用此技术能较好的保证小区边缘用户所需的服务的质量,但是由于软切换技术的用户往往比普通用户占有更多系统资源,因此必须保证软切换比例的合理性,过低无法满足用户需求,过高则会导致资源的浪费,使CDMA网络能够服务的总用户数量下降。因此网络规划的设计人员必须科学的选择站址与导频功率,让服务的小区范围内软切换比例保持在合理水平。另外在CDMA系统中,应尽可能避免使用硬切换,这是因为较之软切换,硬切换的性能有很大差距。硬切换可分为同频与异频两种。其中同频硬切换有较大干扰,切换时比较难控制;而异频切换相对性能更好,因此有条件时可换成异频进行切换。由于在实际应用中,各服务区的话务往往不平衡,这就导致各扇区载波数有所差别,使深度覆盖与广度覆盖出现矛盾,为解决这一矛盾,必须采用良好的话务引导策略,因地制宜选择解决方案。
三、实现规划优化的措施
1.方案制定前的网络优化
在网络规划的方案制定前,应首先进行网络的优化。这一方面是为了给规划方案提供符合实际的具体的覆盖数据和话务数据,为网络规划的覆盖方式与设备型号选择上提供建议;另一方面也能够对网络规划所拟的解决区域进行具体分析和调整,保证当前网络,这也是避免资源浪费的重要一环。
2.科学选择站址
要建设好CDMA通信网,科学选取新增站址是关键。一个合理的站址不但可以解决通信网络的覆盖和话务需求问题,还能尽可能避免网络负面作用的产生,如由于覆盖引起的频导污染等。但是在选取过程中,由于工作者面临的是一个已经有庞大使用人群的网络,如果过程出现一点失误都很可能对广大用户使用造成影响,引发争端。因此在网络站点的规划和选择上,不仅应该依据以往规划的经验和曾经的规划模型进行站址选择,还应该采用网络优化作为依据,如采用模拟测试方式对网络规划的规模进行校正,对区域网络进行核实、方位角和俯仰角参数的选择等。
3.基站参数的设置
CDMA网络任何一个基站的新增,都不应仅仅是完善这一新增基站的技术参数,还应该对其周围基站的参数,如领区列表、功率参数等也进行相应调整。因此网络规划工作人员在制定了新增基站的相应参数后,还应该与网络优化工作人员探讨,不仅可以对规划人员设置的新增基站参数进行检验,还可以让优化人员对该基站开通后的后期相关参数进行调整准备。
4.网络的优化调整
CDMA网络的优化调整需要以大量数据分析作为基础,通过网络优化人员对基本数据分析,对网络进行优化调整。虽然多数网络优化人员十分优秀,但是人工作业往往难以避免出现一些错误,尤其是当前网络调整和业务发展工作都十分复杂,工作人员在面对复杂工作时往往容易出现一些失误。因此为了尽可能避免失误的产生,需要在网络调整后对其运行效果进行评估,此方面的工作正需要网络规划人员的参与。因此,网络优化人员和规划人员应该协调合作,对规划软件、调整后的效果、覆盖和话务的校正等进行优化,以加强调整方案实施后的准确性。
四、结语
网络规划范文第4篇
关键词:ODN 规划 目标 原则
中图分类号:TN913.7 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2023)11-0000-00
ODN网络的规划是FTTH建设非常关键的一步,ODN光缆网络是面向所有客户群和业务网络的基础网络,直接或间接使用光缆承载业务的客户群都可以认为是ODN光缆的用户。对于不同的用户,因为采用的组网技术和对网络安全性要求不同,对光缆结构的要求和纤芯数量的需求也有较大差异。
1 ODN光缆网规划的目标
ODN光缆网的布局和结构,应在满足全业务需求的前提下,保证整体网络建设成本最优。在以FTTH接入模式为网络发展目标的趋势下,ODN光缆网承载的主体将从政企客户转向家庭客户,OLT节点的布局会极大的影响网络建设成本。
FTTH网络整体建设成本由两部分构成:局房建设成本和光缆建设成本。简单来说,OLT节点越多,局房的建设投资越高;但同时光缆长度越短,光缆投资越少。也就是说,对于由局房建设成本和光缆建设成本两个随机变量组成的函数来说,存在这么一个极值点,使得函数的值最小。从实际上来看,对于条件一定的规划区来讲,理论上会存在一个最优的OLT布局方案,可使整体的建设成本最低[1]。
同样的,因为存在物理上的汇聚功能和光节点投资,在一定的用户分布情况下,配线光节点的设置也存在一个最优方案,使得配线光缆、引入光缆和配线设施的总投资最低。
2 ODN光缆网规划总体流程和原则
ODN光缆网实际上由光节点和光缆构成,光节点的设置直接与用户分布相关,光缆路由和结构则与光节点的位置直接关联。因此,在进行接入光缆规划时,应首先确定光节点的位置和分布,再根据光节点的规划确定光缆路由的纤芯配置。
2.1 OLT节点规划
OLT节点的设置应根据覆盖区域内的用户密度,按照建设成本最低的覆盖半径来规划服务区内的OLT节点数量以及单个OLT覆盖的范围。OLT位置的选择要满足如下原则:目前大部分设备厂家的OLT的交换能力已经达到了A类汇聚交换机的能力,因此应该将OLT定位在IP城域网的汇聚层,按照“大容量,少局所”的原则来设置OLT。在条件允许的情况下,尽量集中设置OLT。在市区,每个OLT的最终覆盖半径应按2-4公里考虑,终局容量按2-5万考虑,在网格化规划和街坊配线的原则下,一个OLT覆盖的街坊数一般为4-16个。对于用户密度较低的乡镇区域,每个OLT的终局用户数应不低于5000用户。OLT节点机房在光缆网上的层次应在IP城域网的骨干光缆节点之下而在ODN网络的主干光节点之上(至少不能低于主干光节点)。
2.2配线光节点规划
配线光节点的表现形式为光缆交接箱或ODF架,对于在室外设置配线光节点,可以选择光缆交接箱的形式,对于配线光节点的用户密度中心附近有现成机房的情况,可以选择安装ODF架的方式。配线光缆在网络拓扑上适宜采用树形结构,在对安全性要求较高的情况下可以考虑与主干光节点组环。
2.3主干光节点设置和组网要求
主干光节点在网络中的作用是对下层网络提供接入,对上层网络而言是提供光缆的汇聚。一般情况下一个主干光节点收敛6-10个配线光节点,主干光节点适合选择光交界间或大容量光交接箱的形式。对于已有主干光缆环覆盖的地方,新增的主干光缆适宜采用树形结构,环上光纤逐步递减[2]。如图1所示。
2.4 ODN的分光方式
FTTH的ODN网络的分光方式可以分为一级分光和二级分光,其中一级分光又可以分为一级集中分光和一级分散分光。一级集中分光,一般将分光器集中安装在园区交接箱(免跳接光缆交接箱)中,在楼宇的楼道内采用光缆分纤箱来实现光缆到每个用户的分纤。二级分光具有分光灵活,扩容方便,对环境变化适应性强等优点,适合在用户不确定的区域和外部环境经常发生变化的区域采用,如城中村,乡镇,别墅区,拟拆迁区域等。
分光方式的选择及分光器的设置对ODN的建设成本及维护难度均有较大影响,实际工作中可根据实际情况制定分光方式的总体原则,在设计施工中根据总体原则灵活选择。一般来讲,新建小区适合采用一级分光,因为在新建小区用户需求比较确定,网络施工完成后一般轻易不会发生改变。对于城中村和城市老小区,由于用户需求不确定,网络线路在以后很可能会发生迁改,为了提高网络的灵活性,以适应这种用户需求和网络结构的不确定性,对于这种场景适宜采用二级分光的方式。
FTTH场景下ODN网络的规划是在ODN网络规划数学模型的指导下,结合现网情况和现场情况,因地制宜,不断寻求最佳规划结果的过程。
参考文献
网络规划范文第5篇
【关键词】互调干扰 网络规划 天线 耦合器 GSM-R
1 引言
我国GSM网络自1992年在嘉兴建立和开通第一个演示系统以来,获得了迅猛发展,用户数量和网络规模都位居世界前列。但随着时间的推移,网络的内外部环境都发生了一定程度的改变。在GSM网络内部,一方面,由于近20年的网络运营,网络设备和器件(如天线等)老化,出现故障的问题越来越突出;另一方面,随着网络规模和投入的不断加大,运营商希望成本投入越来越小,这在一定程度上也导致了器件质量的下降。在GSM网络外部,国家对于运营商使用的频段也做了一定程度的调整,如移动EGSM频段退网(分给GSM-R系统)等。这些情况在互调干扰方面表现出三个突出问题:一是由于天线、接头的工艺和材料质量的下降,以及老化、变形、腐蚀、落入碎屑和灰尘、低劣的安装工艺等导致的五阶无源互调,对GSM上行造成干扰;二是由于耦合器、双工器等器件质量不过关或老化导致的三阶互调,对GSM下行造成干扰;三是GSM下行三阶互调对GSM-R铁路通信系统造成的干扰。由于器件问题的隐蔽性且长期存在,对网络的影响也是持久的,因此本文试图从网络规划的角度提出GSM频率划分和网络布局的相关建议,尽量降低互调干扰对网络质量的影响。
2 互调干扰的类型
按照目前现行的移动和联通GSM频率使用范围,使用三阶互调频率值(2f1-f2)和五阶互调干扰频率值(3f1-2f2)计算互调干扰范围,可得到表1。
由表1可见,对GSM网络构成影响的互调干扰主要是移动GSM900对移动上行本小区造成的五阶互调干扰、移动和联通三阶互调对下行的干扰以及移动三阶互调对GSM-R的干扰。由于五阶互调一般比三阶互调低10dB~15dB,因此移动GSM900对联通GSM900上行产生的五阶互调干扰、电信CDMA800对移动上行的五阶干扰、铁通GSM-R对移动上行的五阶干扰可忽略不计。铁通GSM-R三阶互调和电信CDMA800分别有3MHz和1MHz带宽落入移动上行频段,但由于GSM-R只分布于铁路沿线,且设备本身一般至少有30dB以上的三阶互调抑制,对外网的影响很小,因此也忽略不计。
3 五阶上行互调干扰及相关频率规划
3.1 无源互调产生的原因
在一个理想的线性传输系统内,其输出相对于输入是成正比的;而在非线性系统中,传输特性是按指数规律变化的(如图1所示)。从图1可明显地看出,正半周的幅度大于负半周的幅度,该波形的特性与原有信号相比已发生了质的变化,它是由原来的基波和相应的谐波叠加而成,这些谐波将同传输线上的其它载波进行互调。互调的结果就产生了一些额外的频率互调产物,如(2f1-f2)、(2f2-f1)、(3f1-2f2)、(3f2-2f1)等。当这些互调生成物在传输线中足够大时,就会像载波一样在传输线中传输,从而占用有效的信号通道。
在GSM900蜂窝移动通信基站上,由于传输功率较大,一些原本认为具有线性特性的无源元件(如耦合器、双工器、接头、天线和传输电缆等),都表现出了非线性特性。因此,有可能使不同频率的信号之间产生调制,这就是无源互调(PIM,Passive intermodulation)。在高功率条件下,产生无源互调的结果是使有效传输信号发生畸变,产生噪声和杂波,影响信号传输速率。
在网络中,产生无源互调的主要器件是天线和射频连接器(接头)。
(1)影响天线互调性能的因素
影响天线互调性能的主要因素是材质和制造工艺。根据天线各单元(振子、馈电网络、外罩)设计方案进行组合,当前天线整体设计方案主要有以下三种:
方案一:一次性铸造振子+同轴电缆+玻璃钢外罩
优点是可靠性高,机械、电气性能稳定,温度特性好,防震抗老化,可稳定工作10年以上,互调性能可达到低于-107dBm的标准;缺点是价格较高,国产15.5dB普通天线约在1100元左右,进口的约在2700元左右。
方案二:冲压组合振子+同轴电缆+玻璃钢或PVC外罩
整体性能一般,批量生产时冲压组合振子在互调性能上很难达标(
方案三:冲压组合振子或贴片振子+空气微带+PVC外罩
性能、稳定性都比较差,互调性能很难批量达标(
(2)影响射频连接器(接头)互调性能的因素
除非线性因素外,在同轴连接器中生成无源互调的还有以下方面的原因:
1)金属零件电镀过程中未清洗干净的电镀溶液;
2)镀层导电性不好,镀层厚度不够;
3)表面锈蚀;
4)中心接触件的不同金属材料;
5)通道内的磁线材料;
6)较低的接触点正压力;
7)表面粗糙度大;
8)连接器内的碎屑和灰尘;
9)螺旋状的信号通道;
10)低劣的安装工艺可能导致的松动连接。
由上述比较和分析可见,为了提高天线的可靠性和互调性能,必须投入较大的成本,这对于运营商来说是一笔不小的费用;即使全部更换为高性能的天线,也需要较长的时间,是一个渐进的过程;随着时间的推移,天线和射频连接器的老化、腐蚀、落入碎屑和灰尘等不可避免;天线和射频连接器等导致的互调隐蔽性较强,不可实时监控,一旦发生问题,对网络影响较大。因此,有必要从网络规划的角度进行分析,找出较好的网络规划方案,尽量降低上行五阶互调干扰对网络的影响。
3.2 基于上行五阶互调干扰的频率规划
如图2所示,列出了移动GSM900下行信号各种频点组合导致产生上行五阶互调的各种可能性。从中可以看出,可能产生的互调频率最低是895.0MHz。
GSM的BCCH频点是否干净,对网络质量有重要影响。首先,由于RACH信道占用了BCCH频点TS0时隙,因此BCCH频点的干净程度,对网络的接入性能有很大影响;其次,网络的切换、重选和功率控制都依赖于对邻区BCCH频点测量的精度,BCCH受到干扰,势必导致切换、重选和功率控制不及时;再次,PCH信道通常占用BCCH频点的TS0时隙(MCCCH下还可占用TS2、TS4、TS6),BCCH频点受到干扰,还会影响网络的寻呼性能;最后,若静态PDCH信道放在BCCH频点上(如放在TS4~TS7),还会影响数据业务性能。因此,网络规划者往往尽量使BCCH的频率复用宽松。但从图2可以看到,在频率规划不当的情况下,若小区产生上行互调干扰,完全可能对该小区的BCCH造成重大影响。
举例:对于一个三载频的小区来说,若小区TCH频点为1和67,则其五阶互调产物为908.8MHz(94号频点);若小区BCCH恰巧为94的话,则将导致强烈干扰。
仔细观察图2,还可以发现如下特点:
(1)不会产生低于895.0MHz(25号频点)的互调产物,因此网络BCCH频点规划在1~24号频点之间,是最佳选择。
(2)应慎用EGSM频点。从图2中可以看到,如果小区使用了EGSM频点,那么其产生五阶互调的可能性要高于PGSM频点,特别是当网络使用大频点作BCCH时。
(3)应尽量避免BCCH频点和TCH混用。假设频率规划BCCH频点范围为74~94,若小区使用1号频点作TCH,偷用74号频点也作TCH,则二者五阶互调产物为906.0MHz(80号频点);若小区此时BCCH也为80,则将导致强烈干扰。
4 三阶互调干扰及相关频率规划
三阶互调是指当两个信号在一个线性系统中,一个信号的二次谐波与另一个信号的基波产生差拍(混频)后所产生的寄生信号。三阶互调主要由器件的非线性导致。现网中大量使用的耦合器以及直放站的双工器、滤波器等,都有产生三阶互调产物的可能性。
4.1 移动GSM网络的三阶互调
根据三阶互调频率值(2f1-f2)的计算,可得到移动GSM900下行频段可能产生的各种三阶互调干扰频率组合。
(1)从图3可以看到,移动GSM900对GSM-R可能产生三阶互调干扰。高于44号频点(943.8MHz)的三阶频率组合不会落到GSM-R频段。但鉴于目前GSM网络配置都比较高,在铁路沿线将1020~1023、1~44号频点退频难度极大,因此需要考虑其他的措施(如在铁路沿线选用互调性能合格的耦合器、直放站或加装滤波器等),以避免移动GSM900对GSM-R的三阶互调干扰。
(2)从图4可以看到,在移动GSM网络内部,如果三阶互调控制不好,也会对自身产生很大的干扰。干扰概率分布服从“两边小、中间大”的态势,也就是说移动GSM900的低端和高端频点产生的三阶互调可能概率较小,而中间频率(如45号频点)可能产生三阶互调的可能性最大。因此在可能的情况下,建议将中间频点(如41~49号频点)划分为室分频点或优化频点,避免用于宏站。
(3)从图5可以看到,移动GSM900也可能对联通GSM900下行产生三阶互调干扰。互调基频组合从944.2MHz~953.8MHz(46~94号频点),特别是从60号频点开始,移动GSM900可能会对联通GSM900下行构成全频段干扰。
4.2 联通GSM网络的三阶互调
(1)从图6可以看到,在联通GSM网络内部,也存在因三阶互调控制不好对自身产生干扰的可能性。干扰概率分布服从“两边小、中间大”的态势。联通GSM900的低端和高端频点产生三阶互调的可能概率较小,而中间频率(如110号频点)可能产生三阶互调的可能性最大。因此在可能的情况下,建议将中间频点(如109~111号频点)划分为室分频点或优化频点,避免用于宏站。
(2)从图7可以看到,联通GSM900也可能会对移动GSM900下行产生三阶互调干扰。互调基频组合从954.2MHz~956.8MHz(96~110号频点)。对移动的可能干扰范围自948.6MHz~953.8MHz(69~94号频点)。由于移动无法控制联通的网络规划,鉴于BCCH频点的重要性,因此移动应避免将BCCH频点置于69~94号频点范围内。
5 降低互调干扰的措施
(1)使用互调抑制性能合格的器件
降低互调干扰的根本措施是使用互调抑制性能合格的器件。在现网中,导致互调干扰的主要器件是天线、接头和耦合器。对于运营商来讲,大批量地将现网天线更换为高性能天线是一笔不菲的投入,而且时间漫长,显然不太现实。因此对于天线和接头的五阶互调来讲,主要措施是对网络指标进行不间断的监控,发现互调干扰问题及时处理,同时应加强对VIP小区的排查以及进行合理的频率规划,尽量将天线和接头的五阶互调干扰影响降到最低。
但对于耦合器产生的三阶互调来说,由于现网直放站、GRRU以及室分系统的大量应用,如果耦合器互调性能不合格,对网络运行将产生较大影响且隐蔽性很强,很难发现。目前的情况是,随着耦合器价格的不断下降(极端情况从上千元降到20余元),耦合器的性能下降也比较明显(某地曾对仓库中22个40dB耦合器进行测试,合格的仅有4个)。所以应下决心进行彻底排查,需要更换的要立即更换。
(2)基于频率规划的考虑
从上述对三阶互调和五阶互调的分析来看,对于移动GSM900,使用低端频点(1~24)作BCCH,可以降低天馈五阶互调对网络上行的干扰;同时,若传统上移动采用高端频点(69~94)作BCCH,改用低端频点后也可以降低联通GSM900可能产生的下行三阶互调对移动网络的干扰。
此外,应尽可能开启跳频,均化可能产生的三阶互调干扰;尽可能开启功控,降低可能产生的互调干扰幅度。
(3)基于网络规划方面的考虑
从网络规划角度看,由于器件的老化不可避免,合格器件的更换不可能一蹴而就,所以应尽量减少直放站和GRRU等需要耦合信号的设备在网络中的使用,特别是在城市中。同时,应高度重视室分泄露的影响。在耦合器质量不合格的情况下,即使频率规划很合理,但室分的三阶互调泄露信号也可能对自身构成干扰,并且可能对运营商的GSM网络构成干扰。
6 总结
互调干扰是导致网络质量下降的重要因素。鉴于天线、接头及耦合器在现网中的大量使用,而其互调性能下降隐蔽性强,无法实时监控,因此必须引起网络运营者的高度重视。基于成本和实现周期性的考虑,在网络规划方面进行合理的调整十分必要。
参考文献:
[1] 贾宝富. 连接器无源交调的产生和预防[EB/OL]. .
[2] 施瑞,王长林. GSM-R互调干扰的研究[J]. 铁路计算机应用, 2009(11): 48-51.
版权声明:本文内容由互联网用户自发贡献,该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌抄袭侵权/违法违规的内容, 请发送邮件至 yyfangchan@163.com (举报时请带上具体的网址) 举报,一经查实,本站将立刻删除