CDMA移动通信直放站工程设计

CDMA移动通信直放站工程设计
1　前期勘测及理论测算
　　为了最大限度发挥CDMA直放站工作效果，在安装前均需进行实地测点，并按照测点的结果对覆盖效果及覆盖面积进行初步估算，测点通常按照以下几个步骤进行。
　　*根据覆盖要求确定设备具体安装站址，准备前期的基础工程，如铁塔、机房、供电、接地等；
　　*确定需要转发的基站载频号，并测试接收点信号场强值；
　　*根据场强值初步确定使用设备的类型，天线的使用类型，天线的安装高度及位置；
　　*通过计算预测设备的工作增益、最大输出功率值；
　　*根据设备的输出功率及重发天线的类型预测设备开通后的覆盖范围及覆盖效果。
　　在基本确定了设备的功率、重发天线的高度后，可对信号覆盖范围作一个初步的测算，利用陆地移动通信电波传播衰耗特性，通过Okumura模型可计算路径损耗。Okumra经验公式如下：
　　Lm=69.55+26.16lgf-13.82log(hb)-a(hm)+[449.9-6.51log(hb)]log(d)
　　取频率f=870MHz，上式可简化为：
　　Lm=146.4-13.8log(hb)-a(hm)+[44.9-6.5log(hb)log(d)]
　　a(hm)为修正因子，其中：中小城市：a(hm)=2.53hm-3.8
　　大城市：a(hm)=3.2[lg(11.75km)]12-4.97
　　hm为移动用户天线高度，取hm=1.5m则a(hm)=0，通过路径损耗Lm可以测出覆盖距离。
　　2　站址选择及定位
　　如果为了扩大基站覆盖范围，直放站应安装在基站覆盖区边界处。使用路测仪在地面测出的基站信号强度一般为-85dBm至-95dBm，在源天线处测得基站信号强度一般为-75dBm至-85dBm。
　　直放站距离基站太近（源天线接收信号强），则直放站与基站形成重叠覆盖，移动台信号一路通过直放站延时后到达基站，一路直接到达基站，将会对基站形成多径干扰。所以，尽量减少直放站与基站重叠覆盖的区域面积，以保证对CDMA系统的干扰尽可能最小。
　　直放站距离基站太远，源天线接收信号弱，则直放站前向输出功率较小，覆盖范围较小，达不到增大覆盖面的目的。
　　由于重发天线是定向角度天线，直放站站址最好选在盲区外，靠近盲区边沿（根据现场条件确定，通常大约50-200米）.直放站覆盖城市边缘的密集住宅区时，应避免在楼群的正面选点,因为CDMA信号要直接穿透靠前的楼房，才可覆盖到后面的区域，由于信号在穿透过程中衰减很大，信号强度将会很弱。如果从高楼的侧面覆盖,信号可以从楼与楼之间的空隙穿过，并借助反射达到很好的覆盖效果。
3　施主天线及重发天线的安装
　　因CDMA信号是宽带信号，受多径影响较大，天线位置的选择对直放站的覆盖范围影响很大，除考虑天线隔离度、输入信号电平大小因素之外，还需要考虑直放站输入信号的波形质量。原天线位置不合适，直放站向覆盖区转发恶劣信号，手机用户不可能接入基站。
　　为增大隔离度，施主天线与重发天线采用背对背安装方式。当安装在铁塔上时，使用铁塔平台对天线进行隔离，当安装在楼房顶时，使用建筑物或增大天线水平距离进行隔离。
　　如果两天线之间有隔离物，如楼顶的水箱、电梯间等，安装时要避免两天线在一侧。如果建筑物为钢筋混凝土结构，施主天线在满足信号接收强度的基础上，应尽量靠近建筑物（通常重发天线可放在建筑物上面，施主天线靠近建筑物侧墙）。如果建筑物为一般砖墙结构，应考虑用建筑物隔离和拉长距离的方法来满足隔离度要求。如塔上平台可做隔离物，天线可分别安装在平台、下塔身处。
　　4　测量收发隔离度
　　收发隔离度，即CDMA信号从直放站前向输出端口至前向输入端口（或者从反向输出端口至反向输入端口）的空中路径衰减值，其大小直接影响着直放站的增益配置，在确定天线位置后，一定要测量隔离度。直放站前向输出功率比反向输出功率大，主要考虑前向链路的收发隔离度。收发隔离度分为水平隔离度和垂直隔离度。　　水平隔离度Lh用分贝表示公式如下：
　　Lh=22.0+20log10(d/λ)-(Gt+Gr)+(Xt+Xr) (1)
　　22.0为传播常数
　　d为收发天线水平间隔（单位：英尺）
　　λ为天线工作波长（单位：英尺）
　　Gt、Gr分别为发射和接收天线的增益（单位：dB）
　　Xt、Xr分别为发射和接收天线的前后比（单位：dB）
　　垂直隔离度Lv用分贝表示公式如下：
　　Lv＝28.0+40log10(d/λ) (2)
　　28.0为传播常数
　　d为收发天线水平间隔（单位：英尺）
　　λ为天线工作波长（单位：英尺）
　　按照工程设计要求，隔离度L（dB）应大于直放站最大工作增益Gmax约10-15dB。现取LGmax=12dB，考虑通常情况下直放站最大工作增益G=90dB，故L应不小于102dB，取f=850MHz，Gr=20dB，Gt=10dB，Xr=45dB，Xt=40dB，由式（1）计算，天线间最小水平距离应为20米，由式（2）计算，天线间最小垂直距离应为22米。　
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