GSM基站（共7篇）
GSM基站 篇1
1引言
在网络优化过程中,割接是一种常用手段。 以华为基站为例,传统的割接需要多人、数天才能完成数据制作,费时费力。 本文对割接过程进行了针对性优化,显著提升了割接效率。
2割接流程分析
在原BSC导出基站脚本,修改后在目标BSC中执行。 常用割接过程脚本制作包括四个步骤:基站去激活,获取割入BSC小区报表(含BTS索引信息)、 载频报表,导出BTS增加MML,索引替换。 前三个步骤是准备过程,导出BTS增加MML获取原始基站数据,导出割入BSC小区报表、载频报表,以此获取各需要替换的新索引。 割接数据制作流程如图1所示。
(1)脚本制作分析
需要替换的索引有:BTSID(基站索引)、CELLID ( 小区索引 )、TRXID ( 载频索引 )、NSEI( 网络服务实体索 引 )、PTPBVCI (PTP BSSGP Virtual Connection索引),以及信令点OPC。 在制作割接数据时,各索引在替换时没有本质的不同,主要区别在于随着基站数量的增加,需要替换的索引大幅增多,导致耗时大量增加;随着割接基站数量的增加,割接脚本的制作耗时急剧上升。
(2)替换耗时模型
传统制作割接脚本的方法为纯手动替换,每一次索引的替换对应一次替换操作, 与索引类型无关,即可以认为一次替换耗时为割接脚本制作耗时基本单位。
设一次替换耗时为t (忽略文本文件自动执行全文替换的时间);割接基站数量为n1;割接小区数量为n2;割接载频数量为n3;
每个BSC使用n4个NSEI(n4取1或3),需要替换次数为n2*n4;
PTPBVCI替换次数 等于NSEI替换次数 , 为n2*n4。
通过对脚本制作各环节相关操作开展预估,并为简化耗时模型,假设:一个基站3小区,每小区4载频 ,每个BSC一个NSEI,则n2=3*n1, n3=4*n2=12*n1。
则总耗时:
得到如图2所示的索引替换耗时走势。
从图2可以看出,索引替换耗时能否降低,将是效率能否提升的关键。
3解决措施
根据以上分析, 对传统的索引替换方式进行改进,提出解决方案(图3)。
(1)多个MML文件合并
多文件合并是将后一个文件内容连接到前一个文件的内容之后。 如图4所示。
1) 在替换的索引中, 如NSEI、 信令点OPC是BSC级的。未合并文件前,每个文件都要执行替换,存在大量重复操作;合并后,一次替换就可以实现所有基站这两个索引的替换。
2)为生成规则执行批量替换做准备。
(2)生成基本替换规则
基站索引基本替换规则见表1。
小区索引基本替换规则见表2。
载频索引基本替换规则见表3。
(3)生成正则表达式形式的替换规则
1)正则表达式规则
2)BTSID替换新规则
3)CELLID替换新规则
4)TRXID替换新规则:
(4)批处理上述各索引替换
将多个MML文件合并生成的文件定义为目标文件。
使用正则表达式形式的替换规则在目标文件中即可批处理各索引替换, 本文使用软件replace pioneer完成。 有关软件详细使用方法,见参考文献[1][2]。
对比改进前、后的替换耗时可以发现:当割接数量超过10个基站时,改进后的方法耗时明显缩短,替换索引时间基本可以控制在30分钟内, 效率提升非常明显。 如图6所示。
4结束语
本文对割接流程进行了分解,定位效率低的主要原因, 创新性引入正则表达式规则, 利用成熟软件Replace Pioneer,显著提升了脚本制作效率,减少了人力投入,并避免了人为因素效率低、易出错的弊端。
GSM基站 篇2
数字移动通信基站（已建）
环境影响报告书
（简写本）
射环境监测技术中心 国家环境保护总局辐
State Environmental Protection Administration Radiation Monitoring Technical Center
国环评证甲字 第2005号
二〇〇九年三月
一、项目概况
1、立项依据
(1)项目名称：中国移动嘉兴分公司2004-2008年766座GSM/CDMA数字移动通信
基站（已建）
(2)立项部门：浙江省发展和改革委员会；
2、建设地点
市区、嘉善、平湖、海宁、海盐、桐乡。
3、建设性质
已建项目。
5、建设内容和规模
本项目共包括在嘉兴地区建设的766 座（其中：市区172座，嘉善县103座，平湖县101座，海盐县98座，海宁县154座，桐乡县138座）详细基站清单见附件列表。
基站由机房、馈线、天线及安装天线的支架所组成。机房主要设备包括基站控制器、收发信机、功率放大器、耦合器、合路器、双工器及馈线等信号收发设备以及电源柜和备用电源等辅助设备。基站天线架设在支架上，由馈线连接天线与机房设备。
6、评价单位
国家环境保护总局辐射环境监测技术中心。
7、建设单位
中国浙江移动有限公司嘉兴分公司
二、环境质量现状及主要环境保护目标
1、电磁辐射环境质量现状
嘉兴移动运营的移动通信基站周围电磁辐射环境质量现状调查采用现场监测的方法进行。
2、监测目的掌握基站正常运行时周围的电磁辐射环境质量现状水平，为评价嘉兴移动基站设
备运行时对环境产生的电磁辐射环境影响提供基础数据。
3、监测内容
根据基站污染源分析，先选用宽频带的综合场强测量仪器对基站周围环境电磁辐射场中关心点的总的功率密度进行测量（判断是否超过对公众和职业的照射限值），再选用选频测量仪器对电磁辐射场中异常点（可能超过贡献管理限值）进行分频测试，测定该点某一频段的电磁辐射功率密度值（判断是否超过基站电磁辐射贡献管理限值）。
4、监测方法
根据以下标准、方法制定本项目现场监测实施细则：
（1）《电磁辐射防护规定》（GB8702-88）；
（2）《辐射环境保护管理导则-电磁辐射监测仪器和方法》（HJ/T10.2-1996）；
（3）《射频综合场强测量实施细则》国家环境保护总局辐射环境监测技术中心作
业指导书（RMTC-ZY-XZ01-2006）；
（4）《射频选频场强测量实施细则》国家环境保护总局辐射环境监测技术中心作
业指导书（RMTC-ZY-XZ02-2006）。
5、监测点位
监测点位的布设依据《电磁辐射防护规定》（GB8702-88）、《辐射环境保护管理导则—电磁辐射监测仪器和方法》（HJ/T10.2-1996）进行，充分落实“以人为本”的原则，主要考虑基站周围环境保护目标。
根据基站结构类似和数量众多的特点，对不同基站进行分类，按照基站周围的具体环境情况，分别进行详细测量（详测）、普通测量（普测）和简单测量（简测），分类依据及其监测点位的布设方法如下：
（1）详测基站：具有典型代表性的基站，其特点可以代表一类基站。通过对详测基站周围的测试数据可以了解基站电磁辐射场分布情况，为监测点位的合理性和正确性选择提供充分依据，通常选择工作条件较好或环境保护目标多的基站进行测试。
详测基站按照上述规定、技术导则要求，以及本中心有关移动通信基站的测量实施细则进行详细的测量。监测点位的布设主要考虑天线主瓣方向和周围敏感点，在测试条件允许下，对某一天线主瓣方向进行水平或垂直不同距离布点测试。一般隔楼层
（或水平隔相同间距）布点测试。若室外或窗口测量数值较大（≥5.4V/m，即8μW/cm2），则进行室内测试。
（2）普测基站：介于详测基站和简测基站之间的基站。在城市区域的基站一般均按普测进行。
根据移动通信基站的特性，普测基站的监测点位布设主要考虑天线主瓣方向和周围敏感点（测点数量为3+X个，3：即通常的3个主瓣方向，具体点位设置在人可以到达的距离各天线最近处，X：即周围其余敏感点数量）。适当测量机房内和天线所在楼顶的场强，作为对职业照射限值判别依据。
（3）简测基站：周围环境极其简单，评价范围内无敏感点的基站。
对于简测基站在预计最不利的地点进行测试，测点数量为1至2点。
测量高度均为仪器探头距地面（或立足点）1.7m处。
6、主要环境保护目标
依据《建设项目环境保护分类管理名录》（2007）（环境保护部第2号）的规定，结合本项目建设运行的特点，“环境敏感区”是指人口密集区、文教区、党政机关集中的办公地点、医院以及具有历史、科学、民族、文化意义的保护地。
本项目的主要环境保护目标为移动通信基站周围医院、幼儿园、学校、机关及居民住宅区活动的人群。
四、监测结果和主要环境影响分析结论
1、运行期环境影响分析结论
嘉兴地区766座基站移动通信基站在正常运行工况下，对其周围电磁辐射环境进行现状监测。监测结果表明：只要采取相应的电磁污染防治措施后，所有监测点位的电场强度低于《电磁辐射环境影响评价方法和标准》（HJ/T10.3－1996）规定的单个项目的环境电场强度限值5.4V/m（功率密度8μW /cm2），亦低于《电磁辐射防护规定》（GB8702－88）规定的环境总的电场强度限值12V/m（功率密度为40μW /cm2）。以上移动通信基站运行产生的电磁辐射环境影响符合国家相关标准的规定。
2、施工期环境影响分析结论
所有基站的施工建设已经结束，施工期环境影响已经过去。
五、电磁辐射环境保护措施
1、管理措施
（1）中国移动嘉兴分公司加强了对移动通信基站环境保护工作的领导，由公司设立环保人员，全面负责移动通信基站运行管理中的环境保护管理工作，制定的运行管理环境保护制度并组织实施。
（2）中国移动嘉兴分公司建设运行的移动通信基站应向环境保护主管部门进行申报、登记，并接受监督管理和检查。
（3）新建或购置国家规定豁免水平以上的电磁辐射项目，中国移动嘉兴分公司必须事先向环境保护部门提交“环境影响报告书（表）”，经批复同意后方可建设。
（4）按照《建设项目环境保护管理条例》（国务院第253号令）第十二条规定，建设项目的性质、规模、地点或者采用的生产工艺发生重大变化的（如移动通信基站的频率和功率等），应重新编制环境影响报告书（表），并报环境保护主管部门审批。
2、技术措施
在移动通信基站的规划、选址、设计、建设和运营过程中，中国移动嘉兴分公司已采取了各种措施来尽量减小对周围环境中敏感点的影响。
（1）在满足通信网络覆盖的前提下，合理选择移动通信基站的位置，尽可能选择在人群无法近距离直接接触的位置。
（2）合理安排移动通信基站发射天线的架设位置、高度、朝向以及俯角；调整天线高度、朝向以及俯角，使其不直接近距离面对敏感建筑物。
（3）将通信小区划分成微小区，合理控制基站发射功率，在满足信号覆盖的前提下，尽量降低基站发射功率。
（4）在风景区采用隐蔽天线（仿生树），尽可能减少对环境景观的影响。
在今后的基站建设运营中，中国移动嘉兴分公司除继续落实好上述技术措施外，还应做好以下工作：
（1）做好施工场地的恢复工作，对裸露的土地进行绿化，使基站与周围环境相协调。
（2）配备相应的电磁辐射环境监测仪器，在今后基站选址阶段应事先调查当地
电磁辐射环境背景情况，避免在电磁辐射环境背景值较高处建设移动通信基站。
（3）中国移动嘉兴分公司应加强移动通信基站的运行维护，必须定期检查基站设备及附属设施的性能，及时发现隐患并及时采取补救措施，确保通信网络和移动通信基站的安全可靠运行。
3、上岗人员素质
中国移动嘉兴分公司环保人员、基站维护人员上岗前应进行电磁辐射环境保护基础知识、《电磁辐射环境保护管理办法》（国家环境保护局第18号令）、《电磁辐射防护规定》（GB8702-88）及有关法律法规等方面知识的学习、培训和考核。
六、评价总结论
综上所述，中国移动嘉兴分公司建设嘉兴地区766座基站移动通信基站，满足了对嘉兴地区的无线信号覆盖，为信息化建设做出了贡献，其经济和社会效益明显。经现场测试，所有移动通信基站周围各关心点的电磁辐射水平均符合国家对电磁辐射环境保护制定限值的要求。因此，只要中国移动嘉兴分公司全面加强环境保护管理，保证基站的安全可靠运行，从环境保护的角度论证，以上的移动通信基站的建设和运行是可行的。
国家环境保护总局辐射监测技术中心
GSM基站 篇3
为规范城域传输网光缆接入方式, 解决基站楼宇城域传输光缆接入的问题, 现编制传输管线专业在城域传输光缆接入的建设原则, 主要分为商住楼宇基站 (有全业务接入需求) 和自建基站 (无全业务接入需求) 两大部分。
1) 新建基站接入首先应考虑成环接入, 原则上敷设2条光缆割接原有光缆, 将新建基站纳入环内。 (避免采用点对点敷设2条光缆分别至上下游站的接入方式, 该方式是造成进站光缆增加的原因之一) ;
2) 标准基站 (宏站、微蜂窝) 原则上必须采用ODF成端;对于机房面积小 (立ODF架空间不足) 或者进出管道容量小、紧张的基站, 可采用在基站周边立光交收敛光缆的办法解决;对于光纤拉远站、直放站内可采用终端盒成端;
3) 商住楼宇、小区原则上应考虑全业务光缆深度预覆盖, 在商住楼宇、小区内利用基站、室分机房, 设置全业务专用ODF架或者48芯全业务一级分线箱 (根据业务量) , 从就近的主辅配层光交敷设全业务光缆接入, 当商住楼宇内有全业务需求时, 可非常方便的接入, 从而大大缩短接入的响应时间;
4) SDH和PTN成环光缆, 原则上不采用分纤方式接入, 即该类光缆无分歧接头, 若无法进入可优先考虑光交方式解决;
5) 基站下挂链或者拉远站、RRU等同类业务光缆原则上应进行归并割接, 避免新建一个下挂站、一个拉远站就敷设一条进站光缆的接入方式 (该接入方式是造成进站光缆大量增加的重要原因) , 原则上一条24芯光缆上最多带3个同类业务接入点, 但当接入光缆纤芯利用率达到50%以上时 (即24芯光缆使用12芯以上) , 原则不进行割接带点。
2 基站城域传输光缆接入原则
2.1 商住楼宇基站 (有全业务接入需求)
该类基站在商住楼宇及小区内部, 考虑有较多的公司及个人全业务接入需求 (一般考虑FTTO/FTTH) 。根据机房、进出管道容量、管道产权及敷设光缆的难易程度, 可分为下面2种场景进行规划设计:
1) 场景一 (如图1) :机房条件好的商住楼宇、小区 (敷设光缆较容易、机房面积大、进出管道容量大, 一般为自建管道, 无需立光交)
(1) SDH或者PTN成环光缆采用24芯光缆, 成端于基站ODF内;
(2) 基站下挂链或者拉远站、RRU等同类业务光缆进行归并割接接入, 原则上一条24芯光缆上最多带3个同类业务接入点, 当光缆利用率达到50%以上时, 则不考虑割接带点;
(3) 商住楼宇有全业务接入需求, 应根据机房、预测用户数等条件, 在基站机房内设置全业务专用ODF架, 配备机架式分光器;或者设置48芯全业务一级分线箱, 配备盒式分光器。从附近主配层或者辅配层光交敷设24芯全业务光缆至基站机房全业务专用ODF架或者全业务一级分线箱, 可根据用户数等情况前期成端12芯, 有需求后再成端后12芯。
2) 场景二 (如图2) :机房条件差的商住楼宇、小区 (敷设光缆较困难、机房面积小、进出管道容量小, 一般为配套弱电井或者其他运营商资源, 需立光交)
(1) SDH或者PTN成环光缆采用24芯光缆, 采用单边进站, 另一边进光交的接入方式;
(2) 基站与光交的联络光缆可选用48芯或者96芯光缆;
(3) 基站下挂链、拉远站、RRU等业务光缆以及跳纤光缆应全部成端于光交, 避免直接进站, 同幢楼内业务可直接进站;
(4) 光交容量可根据业务量选用576芯和288芯的, 若选择288芯时, 应选择今后方便扩容至576芯的光交;
(5) 基站下挂链或者拉远站、RRU等同类业务光缆进行归并割接接入, 原则上一条24芯光缆上最多带3个同类业务接入点, 当光缆利用率达到50%以上时, 则不考虑割接带点;
(6) 商住楼宇有全业务接入需求, 应根据机房、预测用户数等条件, 在基站机房内设置全业务专用ODF架, 配备机架式分光器;或者设置48芯全业务一级分线箱, 配备盒式分光器。从附近主配层或者辅配层光交敷设24芯全业务光缆至光交, 若可进站敷设光缆, 则敷设光交至基站机房全业务专用ODF架或者全业务一级分线箱的24芯光缆, 若不能敷设, 则利用联络光缆进站, 24芯全业务光缆可根据用户数等情况前期成端12芯, 有需求后再成端后12芯。
2.2 自建基站 (无全业务接入需求)
该类基站一般为自建机房, 无全业务接入的需求。根据机房、进出管道及敷设光缆的难易程度, 可分为下面2种场景进行规划设计:
1) 场景一:机房条件好的基站 (敷设光缆较容易、机房面积大、进出管道容量大, 一般为自建管道, 无需立光交)
(1) SDH或者PTN成环光缆采用24芯光缆, 成端于基站ODF内;
(2) 基站下挂链或者拉远站、RRU等同类业务光缆进行归并割接接入, 原则上一条24芯光缆上最多带3个同类业务接入点, 当光缆利用率达到50%以上时, 则不考虑割接带点。
2) 场景二:机房条件差的基站 (敷设光缆较困难、机房面积小、进出管道容量小, 需立光交)
(1) SDH或者PTN成环光缆采用24芯光缆, 采用单边进站, 另一边进光交的接入方式;
(2) 基站与光交的联络光缆可选用48芯或者96芯;
(3) 基站下挂链、拉远站、RRU等业务光缆以及跳纤光缆应全部成端于光交, 避免直接进站, 同幢楼内业务可直接进站;
(4) 光交容量可根据业务量选用576芯和288芯的, 若选择288芯时, 应选择今后方便扩容至576芯的光交;
(5) 基站下挂链或者拉远站、RRU等同类业务光缆进行归并割接接入, 原则上一条24芯光缆上最多带3个同类业务接入点, 当光缆利用率达到50%以上时, 则不考虑割接带点。
3 设计要求规范
设计人员必须进站设计, 了解站内及周边情况, 对传输成端进行设计, 确定光缆成端位置, 出设计图纸, 基站接入光缆设计图纸应包括:
1) 光缆路由总图
在总图上标明站点的位置、站名、光缆的路由和光缆的长度芯数。
2) 光缆配盘图
光缆具体的配盘情况, 包括工作量表和甲供主材表。
3) 具体光缆路由图
具体的光缆设计图, 包括路由, 穿放管孔、子管、预留光缆等情况, 路由边的参照物要求详尽, 比如酒店、大厦、单位等明显地标都需在图纸上标明, 进站进大楼的路由应尽量绘制详细, 路由图纸需按照一定的比例绘制, 一般为1:2000的比例。
4) 上下游站点和本站的机房平面图
传输设计光缆成端位置, 需要增加ODF子框、增加ODF架还是可利用原有空余ODF成端, 机房平面图还应包括综合柜或者ODF架的立面图, 标明已有光缆对ODF的占用情况, 本次光缆的占用位置;另外还有新建综合柜及ODF架的接地线设计, 都应在图纸中标明。
参考文献
[1]周仲麒, 徐同茂.我国光纤产业的发展[A].中国通信学会2001年光缆电缆学术年会论文集[C].
GSM基站 篇4
在GSM-R无线通信系统中, 为保证铁路沿线特别是山地、隧道、路堑等常规通信盲区的正常通信, 通常采用光纤直放站设备对基站信号进行延伸覆盖。使用光纤直放站进行覆盖的优点是投资少、安装方便、对工作环境要求低, 可以很快地解决GSM-R通信信号覆盖问题。
由于直放站是有源设备, 直放站内部有较多有源放大器件, 相关噪声 (包括设备本身噪声和环境噪声) 经过放大和有效路径损耗后进入基站, 常常会提高接收机噪声电平, 导致施主基站的接收灵敏度下降。一般来说, 由于GSM-R信号要求沿铁路线线状分布, 通常一台直放站无法满足信号的覆盖需要, 出现一个基站带多个直放站的情况, 而在直放站设备较多情况下, 其噪声积累效应直接影响施主基站的覆盖和容量。
特别是在高速铁路GSM-R直放站系统中, 为保证信号覆盖的稳定性, 直放站设备往往要求交织组网, 当主从任意一个基站或光纤发生故障时, 系统都能保证GSM-R系统的正常覆盖和通信。这种直放站组网方式提升了系统的稳定性, 但同时由于基站会同时接收到主、从直放站的上行噪声, 在一定程度上加大基站引入的噪声。因此必须对系统中直放站数量及引入噪声进行分析, 从而保证基站的接收灵敏度和上行容量。
2 基站及直放站底噪相关计算及公式推导
2.1 基站设备自身噪声计算
T——开氏温度, 取常温290 K;
B——信号带宽, GSM-R系统信号带宽200 kHz;
NFBTS——基站噪声系数。
在GSM-R系统中, 10lg (K×T×B) 是一个常数, 其值为-121 dBm。
2.2 单个直放站引入噪声计算
直放站引入噪声是指直放站所产生的噪声经放大和传输路径损耗后, 到达基站接收端口的热噪声电平。
式中:NFREP——直放站噪声系数;
GREPup——直放站上行增益;
PLoss——基站到直放站路径衰减值。
基站到直放站路径衰减值可以通过基站输出功率、直放站输出功率、直放站下行增益来计算:
式中:WBS——基站输出功率;
WREP——直放站输出功率;
GREPdown——直放站下行增益。
合并公式 (2) , (3) 可得:
由于10l g (K×T×B) 是一个常数, 因此由公式 (4) 可得出以下结论:
在理想状况下, 单个直放站引入噪声只与直放站本身噪声系数NFREP、下行与上行之间增益差值 (GREPdownGREPup) 、基站和直放站功率差值 (WBS-WREP) 有关。
2.3 引入直放站后对基站噪声的抬升值计算
系统噪声为指数形分布, 因此引入单个直放站后对基站噪声的抬升可用以下公式计算:
引入单个直放站后基站噪声抬升:
引入n个直放站后基站噪声抬升:
在同一系统中, 一般使用同一厂商相同配置的直放站设备, 由于相同配置直放站引入噪声基本相同, 所以公式 (6) 可以简化为:
对于基站来说, 通常有一个系统噪声最大恶化值ROTMAX, 因此要保证最终基站噪声的抬升值小于系统噪声最大恶化值, 即ROT
对公式 (8) 进行进一步推导, 可得:
将公式 (1) , (4) 代入公式 (9) 中, 可以得到:
由公式 (10) 可得出以下结论:
在理想状况下, 一个基站所允许接入的直放站数量只与基站和直放站本身噪声系数的差值 (NFBTS-NFREP) 、直放站下行与上行之间增益差值 (GREPdown-GREPup) 、基站和直放站功率差值 (WBS-WREP) 以及基站允许噪声的最大恶化值有关。
当然, 引入直放站后, 由于基站噪声抬升, 会减小基站及直放站设备的上行通信半径。因此, 对直放站数量进行规划后, 还需根据相应覆盖要求及现场工程设备的实际情况, 对上行通信半径进行计算, 以确保GSM-R手机接入系统的可靠性。
3 GSM-R交织组网直放站接入基站实例分析
某隧道长约16 km, 隧道口两端各安排一个基站, 要求使用直放站和泄漏电缆对整个隧道进行覆盖, 每台直放站设备功率为5 W (37 dBm) , 要求保证使用直放站后隧道内GSM-R通信信号的无缝覆盖。
通过基站及直放站指标可以确定:基站功率为20 W (43 dBm) , 自身噪声系数为4, 允许噪声恶化3 dB, 直放站自身噪声系数为4, 主要分配在上行低噪放大器及光模块上。
将相应数据代入公式 (10) 中, 可得:
根据公式 (11) 可得, 当直放站下行增益比上行增益大7 dB时, 可接入19个远端, 当直放站下行增益比上行增益大8 dB时, 可接入25个远端。
考虑到隧道内避车洞间距及设备安装方便, 对于16 km的隧道, 安排设置16个远端, 这样每个直放站近端分别带8个主设备和8个从设备。理论上, 在这种情况下, 只需保证 (GREPdown-GREPup) 大于7 dB即可, 但为了尽量减少直放站设备对基站的噪声影响, 在设计中将 (GREPdown-GREPup) 调整为10 dB, 但是在此情况下, 上行信号的通信半径会有所降低, 因此, 还要再计算一下 (GREPdown-GREPup) =10 dB时, 上行信号是否能满足无缝覆盖的要求。
下行增益GREPdown=37 dB-43 dB=-6 dB, 则上行增益GREPup=-6 dB-10 dB=-16 dB。
按图1设置系统增益。泄漏电缆采用1-5/8”辐射型漏缆, 以其技术指标为例进行计算, 在各频段内的传输损耗和耦合损耗见表1。
网络覆盖及服务质量应达到以下要求:直放站远端机接收灵敏度≥-89 dBm;覆盖区内无线可通率≥99%;
该型泄漏电缆在900 MHz频段内传输损耗为27 dB/km, 2 m处耦合损耗为84 dB。
泄漏电缆的空间耦合损耗与距离的对应关系为:
LS (dB) =84+10×lg (d/2)
整个泄漏电缆的损耗 (包括传输损耗和空间耦合损耗) 的计算公式为:
Loss (dB) =27×S/1 000+LS=27×S/1 000+
84+10×lg (d/2) (12) 式中:S——泄漏电缆长度, m;
d——用户机离泄漏电缆的距离, m。
GSM-R手机的输出功率为30 dBm, 2 m处泄漏电缆的耦合损耗-84 dB, 人体阻挡-5 dB, 直放站最弱接收场强-89 dBm。将以上数据代入公式 (12) , 可以得到泄漏电缆的最大覆盖距离S=1 112 m。
根据隧道方案, 隧道内单根泄漏电缆最长距离为1 000 m。因此, 在现有覆盖距离下, GSM-R手机上行信号完全可以满足系统接收要求。
4 结束语
GSM基站 篇5
诺基亚西门子通信发布了新型基站和天线组合。这一新产品大幅提高了频谱效率和网络性能, 使GSM网络容量翻倍, 从而优化现有GSM网络投资并推动新一轮部署。现在, 通信运营商 (CSP) 可在现有频谱内将GSM基站容量提高100%, 进而提高用户数量并提供更加卓越的移动体验。
这款新型GSM基站整合了紧凑型基站与最新的双波束天线, 是诺基亚西门子通信继去年发布面向WCDMA/HSPA/HSPA+和Internet-HSPA (I-HSPA) 的高性能站点解决方案之后所发布的又一款站点解决方案。该基站可扩展网络容量和覆盖范围, 实现六分区站点, 取代大多数网络中所采用的传统三分区站点。这一新产品还能够提高信令容量 (对于智能手机用户推送电子邮件、登录Facebook、Twitter等应用程序至关重要) , 并扩大现有网络用户群。
诺基亚西门子通信在高频谱效率领域一直处于业内领先地位, 不断推出新产品与代维服务相集成, 帮助GSM运营商提高网络性能。
GSM基站 篇6
1 分布式基站工作原理及技术特点
1.1 射频拉远的工作原理
发送端下行信号经过基带变频、滤波, 再经射频滤波, 最后经过线性功率放大器后通过发送滤波器传至天馈。接收端将收到的上行信号进行滤波、低噪声放大、射频小信号放大滤波和变频, 然后完成模数转换和数字中频处理。RRU系统结构见图1。
RRU与DBS基带部分连接的接口有2种:CPRI及OBASI。RRU与基站控制器 (BSC) 连接见图2。
1.2 分布式基站技术特点
分布式基站采用分布式架构、多载波技术和高效功放技术, 把传统的宏基站设备按照功能划分为2个功能模块:基站的基带、主控、传输、时钟等功能集成在BBU;收发信机、功放等中射频集成在远端射频模块上, 射频单元安装在天线端。射频单元与基带单元之间通过光纤连接。
RRU有2种类型:传统双密度RRU和多载波RRU。
双密度载频采用单载波功率放大器 (SCPA) 技术即窄带PA, 一块载频板只输出2个频点的射频信号。在SCPA情况下, 采用合路器带来信号衰减, 使多载波下功放整体效率降低 (见图3) 。
多载波采用多载波功率放大器 (MCPA) 技术即引入基于宽带PA, 一个载频板支持1~6个频点的动态配置。MCPA情况下, 利用同一PA模块对多个载波进行放大 (见图4) 。
1.3 分布式基站组网
分布式基站RRU与BBU之间支持星形、链形和环形组网方式 (见图5) 。
1.4 分布式基站的优缺点
分布式基站优点: (1) 分布式基站中BBU集中放置, RRU置于室外, RRU环境适应性强。全室外型设计, 电压动态范围宽, RRU不需单独设置机房、空调, 可安装于室外空地、屋顶、预制水泥杆; (2) BBU容量较大, 实现了容量与覆盖之间的转化; (3) 多个RRU可共享BBU基带资源, 可节省基带投资; (4) 分布式基站覆盖技术支持平滑扩容, 可通过“扩容不加站”实现对网络的平滑调整; (5) RRU与BBU之间采用光纤连接, 可以减少馈缆损耗。
分布式基站存在的问题: (1) 分布式基站射频单元出现故障时、更换不如传统基站方便, 一般只能直接更换整个RRU设备; (2) RRU设备多为小型化、集成度高的室外型设备, 散热不足是RRU的主要问题; (3) RRU和BBU间的光纤无法使用已有的传输网络, 只能使用光纤进行传输, 基站设备无法实现传输设备对光纤的监控功能。
2 分布式基站在GSM-R系统中的应用
2.1 铁路应用场景研究
我国铁路GSM-R系统最主要的瓶颈在于频率资源不足, 目前可供GSM-R系统使用的只有EGSM的4 Mb/s带宽, 导致很多铁路枢纽地区、并线区段的频率规划困难;采用分布基站技术后可以增大小区的覆盖范围, 可使频率复用的距离增大, 频率资源利用率提高 (见图6) 。
目前铁路G S M-R系统承载的最重要业务是CTCS-3级列车控制业务, 由于GSM系统的切换会导致电器交换数据 (CSD) 传输短暂中断, 每一次切换都会带来传输干扰, 若采用分布式基站, 使多个RRU共小区, 减少切换次数, 适应高速列车通信要求, 减少传输干扰对CTCS-3级列控业务的影响。分布式基站RRU共小区见图7。
2.2 铁路线交叉并线区段的无线覆盖
在铁路并线及交叉区段, 若采用宏建站覆盖时要控制好基站的切换点及覆盖范围, 并对基站选址、网络优化要求较高。如果采用分布式基站RRU共小区的覆盖方式, 基站选址和网络优化难度都会大大降低。分布式基站铁路线并线、交叉区段覆盖见图8。
2.3 隧道内的无线覆盖
传统的隧道内覆盖方式均采用光纤直放站+泄漏电缆的方式, 在隧道内同样可以采用RRU+泄漏电缆的方式, 隧道内可以采用主备用BBU, RRU共小区的方式, 可以把切换点控制在隧道之外, 同时使用备用BBU提供冗余, 提高系统可靠性。RRU隧道内覆盖见图9。
RRU与数字光纤直放站可利用现有成熟的以太网数字光纤传输技术传输基带信号, 并共同遵守标准的CPRI和OBSAI接口。使用中可实现RRU和数字光纤直放站的远端机互相替换。
覆盖距离上, 两者均可作为基站拉远系统供用, 数字光纤直放站用作载波池拉远, RRU可用作基带池拉远。载波池拉远距离取决于小区覆盖半径和光在光纤上的传输速度, 数字信号在光纤中传播, 其动态范围也较模拟信号大, 可以实现远端机更大的信号覆盖;同时, 数字信号不随光信号的衰减而衰减, 因此其传输 (拉远) 距离也进一步增加。经计算, 最远可达40 km。
维护管理上, RRU是基站设备的一部分, 与基站设备同在一套网管中, 而直放站设备需要单独设置网管设备, 而且目前直放站设备的网管功能都比较差。
组网方式上, RRU作为拉远单元可单独使用, 而数字光纤直放站由近端机和远端机组成, 实际应用时, 近端机是一个, 远端机可以是一个或多个, 组网上可并联也可串联, 组网方式可以多样化, 如链形、环形、树形等。
传输时延上, 因为存在2次变频过程, 致使数字光纤直放站的传输时延比较大。而RRU直接传送基带信号, 时延不明显。
底噪抬升上, 数字光纤直放站仅采用模拟数字转换器 (ADC) 和数字模拟转换器 (DAC) , 此过程只可能引入更多的量化噪声, 从而抬升上行噪声。而RRU传输的为纯基带信号, 可不用考虑底噪问题。
2.4 分布式基站应用前景
目前国际铁路联盟 (UIC) 、欧洲铁路通信标准机构 (EIRENE) 等对分布式基站的应用没有进行明确的定义说明, 欧洲铁路也没有分布式基站的应用先例。在我国铁路的联络线、站场等地段分布式基站有部分应用, 但在铁路正线、铁路隧道、铁路枢纽地区及高速铁路区段的应用, 仍需要通过试验段进行分布式基站的各项功能指标进行测试。目前铁路科研单位已经建成分布式基站的试验环境, 通过进一步的测试验证, 制定适合我国铁路的分布式基站的规范、标准后, 方可进行分布式基站的大规模应用。
3 结束语
通过对分布式基站技术的介绍和铁路典型应用场景的说明, 对分布式基站在GSM-R系统中应用的技术方案进行研究分析;分布式基站具有先进的技术和在公网的成功运用案例, 并且对解决我国铁路GSM-R无线频率不足、铁路枢纽地区及交叉并线区段的无线覆盖相对于宏基站有着明显优势;希望可以在日后的工程实践中积累更多的经验, 通过实际的工程测试数据说明分布式基站适合我国铁路GSM-R系统各种运用场景。
参考文献
GSM基站 篇7
小区容量分析是GSM无线网络规划和小区载波设备优化调整的基础, 在调整中需要知道小区基站相关设备的类型和数量等。由于大容量载波硬件设备的存在, 由载波配置无法精确地求出小区的载波硬件数量;另外, 对于分布式基站需要清楚地知道近远两端设备的数量及设备间的关系。
通过爱立信GSM系统中OSS (Operation and Support System) 性能管理功能中的网络统计功能, 可获取小区话务统计数据[1]。由OSS指令可查询小区的载波频率号、基站各设备的类型和串号等信息。
为此, 利用OSS的小区话务统计数据和指令输出文件在Delphi环境下开发了GSM小区容量规划分析和基站设备管理软件PA。
1 原理介绍
1.1 小区容量规划分析原理
小区容量规划分析通过查找修正后的Erlang B表 (修正的原因是为了得到不同载波配置下的实际信道承载能力) 确定所需的载波数。具体步骤为:计算小区每天各时段的含话务量和数据业务PDCH (Packet Data Channel) 占用数的总话务量, 确定总话务量的峰值时段;由业务预测值修改该时段的话务量和PDCH占用数;根据修正后的Erlang B表, 求出小区每天峰值时段话务量所需的信道数, 加上PDCH占用数作为总需求信道数;对小区每天总需求信道数序列建立正态分布。
设总需求信道数对应的随机变量为X, 则X~N (μ, σ2) 。设X的分布函数为F (x) , 序列中最小和最大值分别为x1和x2。以落在 (x1, x2]上概率的90%来确定总需求信道数X, 则有:
按所需的半速率比例对求得的X进行修改, 加上固定开销信道数求出小区所需的物理信道数, 进而求出小区所需的载波数。
当GSM采用4×3频率复用模型时, 小区平均配置载频数C满足:
式中:12为簇的大小;b为可用频点数。
广东移动在GSM网络结构优化中对室外900 MHz和1 800 MHz频段小区的最大载波配置数分别要求不能大于[2]8和10, 与公式 (2) 分别代入中国移动GSM网络900 MHz和1 800 MHz频段可用频点数95和125的计算结果一致。
考虑网络结构优化因素后, 小区载波最大扩容数受到了限制。例如, 如果通过上面原理计算出的某个900 MHz频段的室外小区的理想配置载波数超过了8, 则超过部分需考虑用周边 (包括本基站内) 或新建小区的载波进行话务分担。
1.2 基站设备管理原理
由OSS指令可查询到小区的如下信息[3,4,5,6,7,8]:小区名、载波频率号、TG (Transceiver Group) 号、DXU (Distribution Switch Unit) 类型、CDU (Combining and Distribution Unit) 类型、机架串号、DUG (Digital Unit for GSM) 串号、TRX (Transceiver) 号、DCP (Digital Connection Point) 号、TRX类型和TRX串号等。
对指令输出数据进行解析, 可获取小区的以上信息。设由小区载波频点数、载波硬件类型和载波硬件理论能带的最大载波数求出小区应该配置的载波硬件数为m, 由TRX串号求出小区配置的载波硬件数为n。如果n大于m, 则说明小区可能存在载波硬件冗余, 冗余数r为:
PA将RBS6000系列基站中的RBS6201机架和RBS6601的MU (Main Unit) 统称为近端设备。由不同指令结果中的小区名或TG号将近端设备和RBS6201的RUS (Radio Unit Multistandard) 或RBS6601的远端RRUS (Remote Radio Unit Multistandard) 设备联系起来, 再结合基站所在机房的信息即可构成RBS6000系列基站从近端到RUS/RRUS的设备关系的信息。
2 PA开发
2.1 主要模块介绍
主要数据导入模块功能有导入并解析OSS指令查询输出文件。另导入:小区话务统计报表、修正后的Erlang B表、固定开销信道数表、基站机房对照表、基站所属机房经纬度信息表等。
“小区容量规划分析”模块在输入话务量与数据业务增长比例、半速率比例、各频段小区标准配置载波数后, 将对全网小区进行容量规划分析。“小区容量规划分析结果导出”模块导出规划分析的结果, 内容包括:理想配置载波数、现网载波数、扩减容载波数、需要分担的载波数、理想扩减容载波数、相关指标 (例如, 总话务量、TCH拥塞率、半速率比例、无线利用率、每线总话务量等) 的平均值等。
“小区硬件信息导出”模块导出小区名、小区频段、DXU类型、CDU类型、现网载波数、EDGE载波数、RBS2000系列基站各类型的载波硬件数、RBS6000系列基站各类型的载波硬件数、可能存在的载波硬件冗余数等。“RBS6000系列基站设备关系表导出”模块导出近端设备名和所在机房、近端设备所带小区数及小区名、DUG数、各DUG名和所带的小区数及小区名、近端设备所带RUS/RRUS数及名称、各DUG所带的RUS/RRUS数及名称、基站总载波数、各小区载波配置数、使用了TG同步的小区名等。设备名采用硬件本身的串号。“RBS6000系列基站机房小区经纬度信息表导出”模块导出RBS6000系列基站近端设备名、近端设备所在机房及其经纬度、近端设备所带小区名及各小区的经纬度等。
与地图功能相关的主要模块有“生成RBS6000系列基站机房地图文件”模块在导入由“RBS6000系列基站设备关系表导出”模块导出的关系表后生成以星形符号表示RBS6000系列基站所在机房的地图文件。在地图窗口中点击某个机房可以显示该机房中基站的所有近远两端设备及其关系, 显示内容包括RBS6000系列基站设备关系表中的全部字段。“生成小区地图文件”在导入小区CDD (Cell Design Data) 文件 (包括小区名、小区天线方向角、小区经纬度等信息) 后生成以线段或扇形表示小区的地图文件。“生成RBS6000系列基站机房小区关系地图文件”模块在导入由“RBS6000系列基站机房小区经纬度信息表导出”模块导出的信息表后生成以线段表示的基站机房小区关系, 线段两端分别连接基站近端设备所在机房和远端小区, 并在线段上显示两端之间的距离。
2.2 主要模块的实现
“小区容量规划分析”模块的实现如下:
(1) 从总话务峰值时刻的小区话务量数据库表和小区PDCH占用数数据库表中读取记录, 由预测后的小区话务量查询Erlang B表数据库表得到的信道数加上预测后的PDCH占用数求出小区每天的总需求信道数。
(2) 计算小区每天总需求信道数序列的最小值和最大值等统计值, 在后台调用Excel中的正态分布函数Normdist, 按公式 (1) 求出总需求信道数;考虑半速率比例, 并查询固定开销信道数数据库表, 求出小区所需的理想配置载波数、理想扩减容载波数、考虑网络结构因素的扩减容载波数、需要分担的载波数等;查询其他数据库表, 给出TCH拥塞率的平均值等指标;将上面规划分析结果写入数据库表中。
(3) 重复步骤 (1) 和 (2) , 直至完成所有记录的计算。
“小区硬件信息导出”模块的实现如下:
(1) 读取含小区名、现网载波数等信息的数据库表的记录, 查询含DXU、CDU等信息的数据库表;查询含DCP号、TRX类型和TRX串号等的数据库表, 计算小区EDGE载波数, 判断小区载波硬件类型, 根据小区不重名TRX串号的数量计算小区的载波硬件数;由公式 (3) 计算小区可能存在的载波硬件冗余数;将上述读取、查询或计算的相关结果输出至Excel中。
(2) 重复步骤 (1) , 直至完成所有记录的输出。
“RBS6000系列基站设备关系表导出”模块的实现如下:
(1) 查询含RBS6000系列基站近端设备信息的数据库表, 获取全网所有RBS6000系列基站小区的查询表;根据查询表得到全网所有不重名的近端设备名称;由不重名的近端设备名称查询含RBS6000系列基站近端设备信息的数据库表, 结合查询基站机房数据库表, 获取RBS6000系列基站近端所有设备的信息 (例如, 近端设备名称、近端设备所在机房、各DUG名称、各DUG所带小区等) ;查询含小区载波数信息的数据库表, 获取基站总载波数和各小区载波配置数;判断使用了TG同步的小区名;查询含TRX串号的数据库表, 获取RBS6000系列基站RUS或RRUS的信息 (例如, 近端设备所带RUS/RRUS数及名称、各DUG所带的RUS/RRUS的数及名称等) ;查询基站所属机房经纬度信息数据库表, 获取近端设备所在机房的经纬度;将上述获取和判断的信息输出至Excel中。
(2) 重复步骤 (1) , 直至完成所有不重名的近端设备对应信息的输出。
在实现与地图功能相关的模块 (例如“生成RBS6000系列基站机房地图文件”等模块) 和功能 (例如地图窗口的放大、缩小、移动、选择等) 时, 软件采用了OLE自动化方法, 将Map Info的地图窗口等集成进来。PA作为OLE自动化控制器, 通过OLE调用作为OLE自动化服务器的Map Info[9,10]。软件在建立Map Info自动化对象并在后台启动Map Info后, 用该对象的Do方法向Map Info发送代表Map Basic语句的字符串。为获取Map Basic表达式的值, 用该对象的Eval方法向Map Info发送代表Map Basic表达式的字符串。
3 应用实例
例1 2013年12月对佛山移动GSM全网小区进行了容量分析 (未考虑业务增长, 半速率比例为20%) 。由分析结果可统计全网不同频段下各种基站设备类型的小区间载波优化调整的空间。例如, 1 800 MHz频段下RBS6201, RBS2206, RBS2202类型基站小区的扩减容载波数分别为:1 725个, 945个和597个。负数表示该类型基站设备小区的扩容载波数小于减容载波数, 正数则反之。
从整体上看, 同是1 800 MHz频段下, 佛山移动RBS6201类型基站小区间载波优化调整空间较大, 减容载波数可满足扩容载波数的需求, RBS2206和RBS2202类型基站小区则相反, 减容载波数无法满足扩容载波数的需求。
例2在无线网络规划 (例如佛山移动GSM16或17期无线网络扩容规划) 方案制定中, 需要给出规划站点的载波数及基站硬件配置等。在缺乏现网RBS6601室内站点 (用作室内分布系统信源) 设备统计数据的情况下, 很难给出这种站点的规划配置数据。利用PA软件, 可方便地提供这方面的规划参考数据。
以下为根据PA结果统计出的佛山移动RBS6601室内站点的数据。室内小区平均配置RRUS数为1.10个, 室内小区平均需求载波数为2.70个。平均每MU带小区数为2.92个, DUG与RRUS比例为1∶2.37。
例3由“小区容量规划分析”模块分析出RBS6601基站设备小区FF2NZB3载波数需要由4个扩至6个。由PA生成的RBS6000系列基站机房地图文件、RBS6000系列基站机房小区关系地图文件、小区地图文件可清晰地显示FF2NZB3所在基站近远两端设备及其关系。如图1所示, 该小区所在基站的近端设备MU位于“佛山南海桂城电力培训中心机房接入1”所标识的机房中。该MU带了5个远端小区, 配置了2个DUG, 5个小区的总载波数为18个。图1中, RBS6000系列基站机房与小区间关系用线段表示, 线段上的数字为以米为单位, 表示机房与小区间 (对于RBS6601, 也可以说是MU与RRUS间) 的距离。
1个MU满配为2个DUG, 最多支持24个载波, 所以FF2NZB3所在基站的MU仍有载波扩容空间。由“小区硬件信息导出”模块可知FF2NZB3配置了1个RRUS01类型的RRUS硬件。1个RRUS01硬件最多支持4个载波, 因此对于该小区的扩容, 可在远端增加1个RRUS 01硬件。由“RBS6000系列基站设备关系表导出”模块可知FF2NZB3只用到了1个DUG, 且所在的DUG带了10个载波, 该小区扩容所需的载波可继续由该DUG带 (单个DUG最多支持12个载波) , 扩容不需要TG同步线缆。
4 结语
本文介绍的软件可利用爱立信OSS数据进行对GSM系统的小区容量规划分析和基站设备管理。应用表明, 该软件可有效地支撑无线网络的容量分析和规划及基站设备的优化调整等工作。软件有待进一步完善的地方包括:在容量分析中引入双频网 (900 MHz和1 800 MHz频段GSM网络) 及区域的均衡分析。
摘要：应用爱立信OSS的话务统计数据和指令输出数据开发了GSM小区容量规划分析和基站设备管理软件。规划分析采用了正态分布的方法并考虑了网络结构因素。基站设备管理可清晰地以表格和地图形式展现RBS6000系列基站各部分设备的关系, 并给出了一种判断小区载波硬件是否存在冗余的方法。应用表明, 该软件可有效地支撑GSM无线网络的容量分析和规划以及基站设备的优化调整等。
关键词：OSS数据,GSM,小区容量规划分析,基站设备
参考文献
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