直放站噪声分析

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1、随着移动通信业务的迅速普及，移动通信运营商及设备供应商采取多种措施捉高系统的容量和业务种类，以满足tl益增长的市场需求。中国联通在CDMA网络的建设和运营初期，由于各方面条件的限制，不可能一次性建设很多的基站，基站数量的不足将造成信号覆盖的不完善，影响网络服务质虽，最终将彩响投资回报。为此联通新时空的CDMA网络在运营初期采取低容虽、大覆盖无线网络布局的主导思想，直放站以其独特的优势成为网络不可分割的一部分，在网络建设屮发挥着重要作用。如何建设好CDMA网络是一个复朵的课题。木文仅就CDMA直放站的噪声对系统的影响做出分析，并提出相应的对策。一、CDMA直放站引入噪声分析直放

2、站作为一个有源的双向放大设备，在放大有用信号的同时，必然会引入一定的噪声,即使在没有任何输入信号的情况卜，也会发射杂散信号，相当于一个带内干扰源。更何况CDMA系统是一个自十扰系统，系统容量和服务质量-与多用户干扰紧密相关，因此系统总是希望直放站引入的干扰越小越好，而实际设备的噪声系数不可能为0,在设备规范中対噪声系数的要求是小于5dB,因此，在以下的分析屮，噪声系数取最人极限值5dB参与计算。1.前向链路的噪声分析无论是光纤传输直放站还是无线直放站，前向链路信号的信噪比都很高，噪声电平远远低于高斯环境噪声，有用信号电平远远高于高斯环境噪声，经过直放站放人后，信号的信噪比仍然

3、较好，基本上不会影响系统。以无线直放站为例：按照设备工作条件，到达肓放站的前向信号强度人于一80dBm,高斯环境噪声电平是一113dBm,时信噪比是(S/N)in=33dB,H放站的噪声系数是5dB,则经放大后信号的信噪比(S/N)output=33-5=28dB,远远满足Ec/No>-14的要求，因此在实际应丿IJ屮对于前向链路可以不考虑直放站的影响。2.反向链路的噪声分析(1)反向链路噪声对基站热噪声的影响由于直放站本身存在的热噪声，反向链路信号在放大过程被叠加了热噪声，从而会造成施主基站噪声电平的提高，降低施主基站接收机的灵敏度。假设直放站反向链路的噪声系数为Frep-

4、rev,总放站反向链路的增益为Grep-rev,环境温度T=290K,直放诂产牛的热噪声功率谱密度为Nrep,贝hNrep=10lg(KT)+Frep-rev热噪声经放人示通过空间链路进入基站接收机，在基站接收机处产生的噪声功率谱密度定义为Ni,则：Ni=10lg(KT)+Frep-rev+Grep-rev—Lrep+Grep-ant—Lpath+Gbts-ant—LbtsM1!1：Lrep为直放站施主端馈线的损耗，Grep-ant为直放站施主大线的増益，Lpath为施主基站和直放站Z间的空中损耗，Gbts-ant为棊站前向天线的增益，Lbts为基站发射机与前向天线间馈线的损

5、耗。对于具体的工程而言，Ni只UGrep-rev有关，其余的参数均是固定的常量，由此可见,直放站增益的大小直接关系到施主棊站噪声电平的大小。(因为CDMA系统一个载频的帯宽通常取为1.23MHz,则基站噪声电平与噪声功率谱密度是固定的对应关系。)为了衡量基站接收机噪声电平在系统引入直放站后的变化，定义噪声注入裕量NIM(NoiseInjectionMargin):NIM=10lg(Pbts/Prep)其中：Pbts为基站接收机自身噪声电平，以绝对值(dBw)表示。Prep为宜放站在施主基站接收机处产生的等效噪声电平，以绝对值(dBw)表示。为了便于比较，定义施主基站接收机输入

6、端热噪声的增加量ROT(RiseOverTherm从以上的公式和关系曲线可以看出，基站接收机输入端热噪声的增加量ROT决定了直放站反向链路对施主基站反向链路的影响，即NIM值越人，则肓放站在施主基站接收端引起的噪声增加量ROT越小，反Z则越大。而NIM直接取决于直放站反向链路增益Grep-rev,若Grep-rev值越人，则NIM越小，导致ROT增人，使得施主基站接收灵敏度降低，并且使处于基站覆盖区边缘的用户会发牛单通、话音质量下降以及掉话等情况。若Grep-rev值越小，则NIM越人，此时ROT增加不人，对施主基站接收灵敏度无明显影响，但直放站的覆盖范围会很小。综合考虑基站

7、接收机接收灵敏度、基站覆盖范围和点放站覆盖范围这三个因素，在实际应用屮可以通过调整肓放站反向链路增益来达到最优化的目的。在实际应用屮，必须对噪声注入裕量NIM和基站噪声的增加量ROT的进行折屮考虑。通过大量的参考资料和计算分析，一般在高速公路、郊区、乡村等应用场合，需要直放站覆盖的距离比较远，取NIM=0dB,这时ROT=3dB,而室内覆盖等场合，町以适当取大NIM,在满足应用的前提下尽量减小ROT対系统的影响。（2）反向链路噪声対直放站覆盖区的影响直放站少施主基站通过无线的方式连接，可以等效为帝联放大