GSM多载频室内分布系统问题20071101(修改).docVIP

GSM多载频室内分布系统上行语音质量差的分析 京信苏华鸿 蒋明利 2007.7 摘要：针对GSM多载频组网时，室内分布系统容易出现语音误码过大，出现金属敲击声。通过多种组网方式上行链路的计算，找到了问题出现在多载频强信号覆盖时，才会出现上行接收电平过强，引起语音误码。文中还提出解决问题的各种方案,供参考。 关键词：GSM、多载频、室内分布、少天线强信号、语音质量差、多天线小信号、语音质量好 概述 在实际工程应用中，如海口移动办公楼、海口美兰机场、博鳌亚洲论坛等多载波室内分布系统均出现过通话过程中有“喀啦声”的现象，造成用户的重要投诉。如何有效地解决这些问题成为下文讨论的课题。 GSM基站上行正常接收电平范围 根据GSM相关规范，当接入电平大于-48dBm和小于接收机灵敏度时，要进行切换。在工程上有些设计规范建议小区边界场强不能小于-85dBm，这就意味着接收机正常接收电平应在-48dBm~-85dBm之间。 因为GSM手机初始接收入时没有功率控制，将按最大功率发射，即2W（33dBm）发射，当正常接通后受系统功率控制，最小发射功率为5dBm。在下文分析中是假定手机发射处于功率控制后，如果上行接收电平还超过-48dBm，就可以认定接收电平过强。 宏基站8载频上行最强接收电平计算 设基站天线高度为35m,手机与基站天线为视通状态，距离为50m，天线角度去耦后增益为6dBi，馈线损耗3.0dB，如图1所示，图2是宏基站8载频天馈系统组成图。 图1. 基站示意图 图2. 宏基站8载频天馈系统组成图 宏基站上行最强接收电平P上行收： P上行收=P手机-L50米空间损耗+G天线-L馈线-L双工器+10lg n(用户)……式（1） 将已知数代入式（1）得 P上行收=5dBm-（32.4+20lg50）+6dBi-3dB-1dB+9dB=-50.4 dBm 计算结果表明宏基站上行多用户接入时最强接收电平仍然在正常接收电平之内。曾经试验过将8个用户同时在离基站较近处进行视通呼叫（手机接收电平在-50 dBm左右），也听到过一些误码较大的喀啦声，但像图1这样的正常设站很少听到过喀啦声。因此，可以认为在宏基站的条件下，通常不会发生上行接收电平过强问题。但在一些特殊场合，如应急通信时,载频数很多,基站和手机视通不足10米，语音误码率较大，有可能出现喀啦声。 室内无源分布系统（纯基站室内分布系统） 有的人认为上行接收电平过强是由于直放站引起，其实不然，很多工程发现根本没有加直放站（或干放）照样在多载频组网情况下，通话时也会出现喀啦声或很强金属敲击声。以下先分析在无源分布系统时可能出现的问题。 无源8载频分布系统 设吸顶天线输入功率PA=10dBm，如图3所示，计算上行最强接收电平P上行收 图3. 室内8载频无源分布系统图 设基站发射功率为4个档次，PTX：40W、20W、10W、5W均为8载频发射 首先计算收发共馈线段的损耗值LX LX=PTX-L合路器总损耗-PA……式（2） 将已知数代入式（2）得 LX1（40W）=46dBm-12dB-10dBm=24dB LX2（20W）=43dBm-12dB-10dBm=21dB LX3（10W）=40dBm-12dB-10dBm=18dB LX4（5W）=37dBm-12dB-10dBm=15dB 计算P上行收： P上行收=P手机-L1米自由空间-Lx-L双工器+10lgn(用户) ……式（3） 依据公式（3）计算得P上行收： P上行收LX1=5dBm-32.4dB-24 dB -1 dB +10lg8 dB =-43.4dBm P上行收LX2=-40.4dBm P上行收LX3=-37.4dBm P上行收LX4=-34.4dBm 设吸顶天线输入口功率为PA=0dBm，如图3所示，计算此时的上行最强接收电平 将相关值代入式（2）得到馈线损耗Lx LX1（40W）=46dBm-12dB-0dBm=34dB LX2（20W）=31dB LX3（10W）=28dB LX4（5W）=25dB 将相关值代入式（3）得P上行收 P上行收（Lx1）=-52.4dBm P上行收（Lx2）=-49.4dBm P上行收（Lx3）=-46.4dBm P上行收（Lx4）=-43.4dBm 从本节计算可知当天线口每载频功率PA设为10dBm时，在8载频情况，上行信号均过强，当PA设为0dBm时，基站功率设为40W或20W时，就可以满足上行正常接收电平要求。 无源4载频分布系统 如图4所示 图4. 室内4载频无源分布系统 设吸顶天线输入功率PA=10dBm，如图4所示，计算上行最强接收电平，首先计算分布射频电缆损耗LX，依据式（2）得： LX1（40W）=27dB LX2（20W）=24dB LX3（10W）=21dB LX4（5W）=