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摘 要
網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化一直是移動(dòng)通信網(wǎng)建設(shè)不可分割的重要內(nèi)容，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的通信質(zhì)量，要靠網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化持續(xù)不斷的工作來(lái)保證。在網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的多種手段中，直放站的應(yīng)用是改善信號(hào)弱區(qū)盲區(qū)的有效方法，本文著重研究了直放站在網(wǎng)優(yōu)中覆蓋優(yōu)化的重要作用，并提出保證直放站應(yīng)用效果的幾個(gè)重要調(diào)測(cè)方法。
關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化 覆蓋優(yōu)化 直放站
概述
隨著移動(dòng)通信的飛速發(fā)展，GSM和CDMA網(wǎng)絡(luò)建設(shè)速度一再加快，如GSM網(wǎng)的建設(shè)已經(jīng)發(fā)展到第十期，CDMA網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)也在向著第二期、第三期發(fā)展。網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)容、基站數(shù)量的增加，使得覆蓋更加完整，因此也帶來(lái)用戶數(shù)量的增加和話務(wù)量的飛速遞增。在人們大量使用移動(dòng)電話的同時(shí)，也對(duì)網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量提出更高的要求。
所有的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，都采用了無(wú)線通信的方式傳遞信號(hào)，利用分布建設(shè)的基站構(gòu)筑一個(gè)無(wú)線覆蓋網(wǎng)絡(luò)，使手機(jī)和基站間能夠通暢的實(shí)施通信。為了在一個(gè)區(qū)域內(nèi)建立起無(wú)縫隙覆蓋的網(wǎng)絡(luò)，需要建設(shè)一定數(shù)量的基站，建設(shè)基站需要大量的投入，基站的不斷設(shè)立，又為網(wǎng)絡(luò)增加了無(wú)線信號(hào)傳播的復(fù)雜性，稍有不慎容易造成相互間的干擾。因此，如何使網(wǎng)絡(luò)資源合理的配置和應(yīng)用，網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作已經(jīng)成為移動(dòng)通信運(yùn)營(yíng)商提高服務(wù)水平，保障通信質(zhì)量的重要工作內(nèi)容。
在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的過(guò)程中，雖然基站的密度一再增加，天線的方位一再調(diào)整，仍然還是有一些區(qū)域的信號(hào)擁塞或者是信號(hào)的盲區(qū)或弱區(qū)，這一方面是基站的話務(wù)量被一再突破，另一方面也是基站功率無(wú)法隨意加大，同時(shí)，也還存在著一些特殊的地形難以覆蓋以及要求室內(nèi)信號(hào)的深度覆蓋。單純的增加基站很難奏效，往往需要使用各種類型的直放站去添補(bǔ)盲區(qū)，擴(kuò)大覆蓋，直放站在網(wǎng)絡(luò)中的引入，又出現(xiàn)了一系列新的矛盾如噪聲、干擾等，這也同時(shí)向網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化提出了新的要求。一般情況下，直放站是作為基站系統(tǒng)的補(bǔ)充而設(shè)立的，它的出現(xiàn)的確是在覆蓋上增加了新的手段，也解決了不少實(shí)際問(wèn)題，但是，直放站應(yīng)用之后也給網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)了噪聲和干擾，如何認(rèn)識(shí)直放站在覆蓋優(yōu)化中的地位，怎樣才能更好的發(fā)揮直放站在網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中的作用，這是本文討論的內(nèi)容。
網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中覆蓋優(yōu)化是最重要的
我們知道，網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的主要工作，就是對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的資源需求和發(fā)展的情況進(jìn)行調(diào)整，達(dá)到合理的匹配。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的實(shí)施過(guò)程，逐個(gè)的解決網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行中所出現(xiàn)的諸如話務(wù)擁塞、覆蓋不好、語(yǔ)音質(zhì)量差、掉話、出現(xiàn)干擾等問(wèn)題。
網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化面對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)，可以動(dòng)用的資源包括：頻率資源，業(yè)務(wù)資源、經(jīng)濟(jì)資源等。合理的利用資源，使得網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作可以隨著網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)不斷進(jìn)行，也可以使當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)發(fā)揮最大的效率。專家的預(yù)測(cè)認(rèn)為，對(duì)于一個(gè)大城市而言，如果做好了網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的規(guī)劃工作，即使是在不增加新的通信設(shè)備的條件下，也可以使此城市目前的話務(wù)量提高好幾個(gè)能量級(jí)，這使我們看到了網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化將會(huì)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益。網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作的特點(diǎn)，是它建網(wǎng)前的的計(jì)劃性和建設(shè)中的持續(xù)性，只有堅(jiān)持不斷才能看到成效。
網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作包含著許多的內(nèi)容，主要有：
頻率的優(yōu)化。主要是對(duì)有限的頻率資源進(jìn)行有效的指配使用，對(duì)基站的站址進(jìn)行合理的分布，以降低網(wǎng)內(nèi)干擾，擴(kuò)大服務(wù)面積。
業(yè)務(wù)量的優(yōu)化。網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)要同業(yè)務(wù)量的發(fā)展相適應(yīng)，業(yè)務(wù)量增長(zhǎng)快的地方，網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)也要加速，同時(shí)，新的業(yè)務(wù)內(nèi)容也會(huì)拉動(dòng)業(yè)務(wù)量的增長(zhǎng)，這就要考慮新站址的建立，以及話務(wù)量間的調(diào)配。
設(shè)備的優(yōu)化。網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，服務(wù)質(zhì)量的提高，同網(wǎng)內(nèi)設(shè)備的質(zhì)量是分不開(kāi)的，無(wú)論是基站設(shè)備還是直放站設(shè)備，以及手機(jī)，如果質(zhì)量不可靠，都可能引起網(wǎng)絡(luò)的干擾，因此，保證入網(wǎng)設(shè)備的性能指標(biāo)是網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的一個(gè)重要內(nèi)容，選擇性能優(yōu)良的設(shè)備供應(yīng)商是移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商保證網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的重要舉措。
網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的分析。移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)建成之后，面對(duì)著廣大公眾，由于移動(dòng)電話的特點(diǎn)，隨時(shí)、隨地都會(huì)產(chǎn)生話務(wù)量，因此，網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)也在不斷的變化，業(yè)務(wù)量的流向、網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的變化分析等，都是網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中不可缺的部分。
干擾信號(hào)分析。對(duì)于無(wú)線通信而言，由于它的信號(hào)的發(fā)射和接收都來(lái)自于開(kāi)放的空間，不可避免地會(huì)受到來(lái)自各個(gè)方面的干擾或者對(duì)其他的網(wǎng)絡(luò)也形成干擾，有網(wǎng)內(nèi)的，也有網(wǎng)外的，對(duì)于出現(xiàn)的干擾，必須及時(shí)排除。網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的重要工作之一就是要發(fā)現(xiàn)這些干擾信號(hào)，一方面是對(duì)無(wú)線數(shù)據(jù)的分析，另一個(gè)內(nèi)容就是要利用無(wú)線分析儀表不斷監(jiān)測(cè)網(wǎng)內(nèi)的信號(hào)變化。
在網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化許多工作中，覆蓋的優(yōu)化是非常重要的，頻率的優(yōu)化、業(yè)務(wù)量的優(yōu)化，甚至基站站址的設(shè)置、直放站的應(yīng)用，都要通過(guò)覆蓋優(yōu)化來(lái)實(shí)現(xiàn)，無(wú)線干擾信號(hào)也要在覆蓋區(qū)域內(nèi)排查。
覆蓋優(yōu)化涉及到：基站的建設(shè)位置，扇區(qū)的分配，基站功率的大小，使用天線的類型（全向、定向）天線的方位角，弱區(qū)和盲區(qū)的消除方法，采用的直放站的類型和覆蓋方式等。從覆蓋的角度看，一個(gè)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的好壞，取決于覆蓋的面積，覆蓋的深度（是否有立體覆蓋），覆蓋信號(hào)的質(zhì)量，因此，移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商往往非常注意覆蓋的性能指標(biāo)。
覆蓋優(yōu)化的手段有：建設(shè)新的基站，這往往是新的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)多采用的方式，如CDMA網(wǎng)絡(luò)的一期建設(shè)；根據(jù)話務(wù)量的分布和覆蓋區(qū)的大小、相鄰基站的工作狀態(tài)調(diào)整發(fā)射功率；根據(jù)周邊基站的頻率（或?qū)ьl碼）應(yīng)用情況，改變覆蓋區(qū)域的頻率（或?qū)ьl碼）的配置；改換天線的類型，或者調(diào)整天線的覆蓋方位；增加覆蓋的方式，把平面覆蓋過(guò)渡為立體覆蓋（高大建筑內(nèi)部覆蓋采用室內(nèi)分布的方式）；擴(kuò)大覆蓋區(qū)域，利用直放站延伸并擴(kuò)大覆蓋，消除弱區(qū)及盲區(qū)等，可以看出直放站是網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中覆蓋優(yōu)化的重要手段之一。
直放站的作用
直放站，作為一種利用射頻放大的技術(shù)所構(gòu)成的雙向放大器，它的主要技術(shù)包括：線性功率放大、低噪聲信號(hào)接收、雜散信號(hào)濾波等。直放站在移動(dòng)通信網(wǎng)的建設(shè)中已經(jīng)發(fā)揮了巨大的作用，在目前的GSM網(wǎng)絡(luò)，CDMA網(wǎng)絡(luò)及PHS網(wǎng)絡(luò)中，都可以發(fā)現(xiàn)各種直放站的應(yīng)用。大量的應(yīng)用表明，直放站在網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中的覆蓋系統(tǒng)中，彌補(bǔ)了基站覆蓋不足的缺陷，形成了新的覆蓋手段。
用于覆蓋優(yōu)化的直放站有多種類型可以使用，最常見(jiàn)的有：同頻無(wú)線直放站、光纖傳輸直放站、移頻直放站、基站延伸覆蓋放大器。
無(wú)線同頻直放站。這是最常見(jiàn)的一種直放站，設(shè)備成本低易于安裝，尤其是方便搬遷，是補(bǔ)盲、擴(kuò)大覆蓋區(qū)域最簡(jiǎn)便的方法，但同頻無(wú)線直放站如果調(diào)測(cè)不當(dāng)極易造成對(duì)基站的干擾，尤其是在CDMA系統(tǒng)中，這種現(xiàn)象更加明顯。因此在接入網(wǎng)絡(luò)時(shí)，要特別注意。對(duì)于采用PHS方式的通信網(wǎng)絡(luò)，由于采用了TDD的雙工方式，同頻直放站的上下行方向信號(hào)頻率是完全相同的，此時(shí)的直放信號(hào)需要有時(shí)間開(kāi)關(guān)來(lái)控制放大的信號(hào)，否則就容易產(chǎn)生自激。
光纖直放站。這是目前使用中認(rèn)為比較穩(wěn)定的直放站，它需要使用光纖將基站信號(hào)連入直放站系統(tǒng)內(nèi)，信號(hào)源比較純凈，一般不容易對(duì)大網(wǎng)形成干擾，光纖直放站使用中要控制接入基站的底部噪聲電平。對(duì)于室內(nèi)覆蓋使用時(shí)，出現(xiàn)高大建筑物采用光纖接入時(shí)，有時(shí)為了平衡各扇區(qū)間的話務(wù)量，還會(huì)采用多扇區(qū)接入的光纖直放站。
移頻直放站。由于CDMA網(wǎng)絡(luò)在使用時(shí)，帶內(nèi)尚有空閑的頻率，當(dāng)沒(méi)有光纖資源時(shí)，就有了用移頻方式構(gòu)成的無(wú)線直放站。這種方法在移頻傳輸?shù)倪^(guò)程中，使用的頻率與整個(gè)網(wǎng)絡(luò)使用的頻率無(wú)關(guān)，因此，不會(huì)增加對(duì)大網(wǎng)的干擾信號(hào)。最近有一種趨向：就是利用移頻方式來(lái)作為解決城市內(nèi)部室內(nèi)分布的信號(hào)源。移頻從基站引入的信號(hào)經(jīng)變頻后發(fā)射，其頻率避開(kāi)了移動(dòng)通信網(wǎng)當(dāng)前的使用頻率，空間不會(huì)增加相同的頻率成分，對(duì)保證網(wǎng)絡(luò)的通信質(zhì)量顯然是有益的，這種方法，成本增加也不多，應(yīng)是市區(qū)內(nèi)室內(nèi)無(wú)線信號(hào)源推薦采用的信號(hào)引入方法。
基站放大器�；痉糯笃饕彩且环N射頻信號(hào)直放設(shè)備，它一般同基站配接在一起，主要是用來(lái)直接擴(kuò)大基站的覆蓋范圍（放大下行信號(hào)），應(yīng)用時(shí)多配接塔頂放大器放大上行信號(hào)。這種設(shè)備多應(yīng)用在郊區(qū)、偏遠(yuǎn)農(nóng)村，用于話務(wù)容量富裕但覆蓋范圍不足的基站。值得指出的是單純的塔項(xiàng)放大往往效果不太理想。
直放站設(shè)備應(yīng)用中的指標(biāo)調(diào)測(cè)
直放站可以在網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中發(fā)揮作用，現(xiàn)在已是不爭(zhēng)的事實(shí)，但是直放站對(duì)網(wǎng)絡(luò)所造成的影響也是有目共睹的。那么，到底如何在網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中用好直放站，或者說(shuō)有什么方法可以使得直放站能在網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中既起到有利的作用，又不會(huì)對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)造成不利的影響，答案是肯定的。
國(guó)人通信經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期對(duì)直放站在GSM、CDMA網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用研究，總結(jié)了幾千個(gè)直放站在全國(guó)各地使用的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，得出了用好直放站幾個(gè)重要結(jié)論，即：信號(hào)引入看純凈度，上行信號(hào)調(diào)整看底部噪聲，下行信號(hào)調(diào)整看功放線性。天線安裝看隔離度。
信號(hào)引入看純凈度
直放站應(yīng)用的成功與否，引入信號(hào)的質(zhì)量，或者說(shuō)純凈度是至關(guān)重要的。對(duì)于光纖直放站而言，信號(hào)直接引自基站，比較純凈，所以使用時(shí)也容易成功。對(duì)于移頻直放站，如果信號(hào)源也是從基站直接引入，移頻傳輸點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的接收，也能保證信號(hào)的純凈度，一般情況下，不采取從空間取信號(hào)的方式。對(duì)于同頻無(wú)線直放站而言，它的特點(diǎn)決定了它只能從空間取信號(hào)，在這種情況下，取得純凈的信號(hào)源就非常重要了。利用方向性好的天線，利用各種自然屏障、采用多種測(cè)試儀器、采用選頻的設(shè)備等都可以嘗試去取得純凈的信號(hào)源等方法，在同頻無(wú)線直放站應(yīng)用中的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，都是必不可缺的一步，這也說(shuō)明了使用同頻無(wú)線直放站更加復(fù)雜、更需要認(rèn)真對(duì)待的原因。
上行信號(hào)調(diào)整看底部噪聲
對(duì)于GSM和CDMA網(wǎng)絡(luò)而言，采用的是FDD的雙工方式，因此，信號(hào)分為上行（從手機(jī)向基站方向）和下行（基站向手機(jī)方向）。從對(duì)網(wǎng)絡(luò)的影響而言，上行信號(hào)將進(jìn)入基站，如果基站受到影響，涉及的一個(gè)基站范圍內(nèi)的擁護(hù)，必須慎之又慎。
所有的直放站接入基站均存在著上行通道，我們希望接入到基站接收機(jī)入口的噪聲功率要小于-120dBm。這是由設(shè)備本身的工作帶內(nèi)的雜散輻射電平和上行增益共同而決定的。首先，工作帶內(nèi)的雜散輻射電平要符合相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，如GSM要求帶內(nèi)雜散小于-36dBm，CDMA要求帶內(nèi)雜散小于-22dBm，我們也可以稱此為靜態(tài)底部噪聲。在實(shí)際調(diào)測(cè)中，需要把重發(fā)端的天饋系統(tǒng)或者帶有有源的干放（一般為室內(nèi)分布系統(tǒng)）均接入，在直放站的施主端口看底部噪聲，此時(shí)的噪聲會(huì)帶有一些空間的噪聲（又稱動(dòng)態(tài)噪聲），直放站的上行底部噪聲是由靜態(tài)噪聲和動(dòng)態(tài)噪聲共同組成的。靜態(tài)噪聲是可以由計(jì)算得到，動(dòng)態(tài)噪聲只能通過(guò)測(cè)試得到。調(diào)測(cè)時(shí)應(yīng)調(diào)整上行增益并計(jì)算此噪聲經(jīng)有效路徑損耗（不同的直放站計(jì)算有所不同）到達(dá)基站接收機(jī)的噪聲功率是否控制在-120dBm（有的系統(tǒng)還會(huì)另有要求）以內(nèi)，只有控制住上行噪聲，直放站就不會(huì)對(duì)基站形成干擾。
下行信號(hào)調(diào)整看功放線性
下行信號(hào)的調(diào)整取決于接入信號(hào)的功率和下行的增益，只有當(dāng)下行輸入的信號(hào)同增益匹配時(shí)，才會(huì)使直放站的功放輸出是線性信號(hào)。設(shè)備在生產(chǎn)制造過(guò)程中，直放站設(shè)備會(huì)按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)三階互調(diào)產(chǎn)物的大小，檢測(cè)時(shí)規(guī)定了輸入信號(hào)的電平的，如果實(shí)際應(yīng)用中，輸入信號(hào)幅度過(guò)大，或者增益設(shè)置過(guò)大，都會(huì)造成信號(hào)輸出的非線性，而非線性信號(hào)的輸出，必然會(huì)影響輸出信號(hào)的質(zhì)量，從而導(dǎo)致手機(jī)接收信號(hào)的質(zhì)量下降。
天線安裝看隔離度
上述的調(diào)測(cè)指標(biāo)，對(duì)所有類型的直放站都是非常重要的，對(duì)于同頻無(wú)線直放站，則還需要注意另一個(gè)調(diào)測(cè)指標(biāo)：隔離度。
隔離度是由所安裝的施主天線（面向基站）和重發(fā)天線（面向手機(jī)）的安裝位置、方位角及天線的類型所決定的，隔離度的數(shù)值，決定了增益調(diào)整上限，也就是說(shuō)隔離度要比增益的數(shù)值大15dB以上，否則就有可能產(chǎn)生自激，而自激一旦產(chǎn)生，對(duì)于基站的覆蓋，對(duì)于直放站的工作狀態(tài)都將造成極壞的影響，是直放站調(diào)測(cè)中所必須嚴(yán)格禁止的，這也是為什么同頻無(wú)線直放站經(jīng)常應(yīng)用會(huì)出一些問(wèn)題，同時(shí)也會(huì)引起使用爭(zhēng)議的話題。
隔離度指標(biāo)雖然非常的重要，也是可以設(shè)計(jì)和控制的，如我們要保證施主天線和重發(fā)天線之間盡量背對(duì)背安裝；使用方向性好，前后比大的天線，兩個(gè)天線之間保持一定的距離；使用天線的隔離屏；天線方位一旦確定后要確保緊固等。這些措施都可以使隔離度得到保障，一般情況下隔離度至少要達(dá)到85dB以上。
結(jié)束語(yǔ)
網(wǎng)優(yōu)工作是隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展而提出來(lái)的，直放站的應(yīng)用為網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化提供了一個(gè)新的手段。隨著網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的不斷深入，直放站設(shè)備的種類在不斷增加，功能在不斷擴(kuò)充，可靠性穩(wěn)定性也在提高。但是直放站應(yīng)用中的主要環(huán)節(jié)，主要還是工程應(yīng)用，做一個(gè)優(yōu)良的設(shè)計(jì)并把好調(diào)測(cè)關(guān)，是用好直放站的關(guān)鍵。本文的目的，就是想如何提高使用直放站的成功率，使其成為網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的重要內(nèi)容，并在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中擔(dān)當(dāng)重要角色。
摘自 通信市場(chǎng)
