1、前言
電信業重組已經拉開序幕,移動運營商必須通過提供優質的網絡服務,才能吸引更多的用戶,在激烈的競爭中拔得頭籌。由于用戶使用習慣的改變,當今社會移動業務絕大部分發生在室內,根據DoCoMo 的3G 運營經驗,69.7%的話務量來自室內,只有約30.3%的話務量來自室外,室內覆蓋的好壞直接影響整個網絡的質量,因此各大運營商都高度關注室內網絡的好壞,同時也在室內網站建設中投入巨資。為了使網絡能平穩的過渡到3G,使得室內覆蓋系統能在最短的時間之內滿足3G 的網絡服務質量的 要求,更好的為用戶服務,運營商進行了室內覆蓋系統的網絡改造和升級。通常的3G 室內覆蓋系統的改造流程如下:
由于目前運營商的2G 網絡已經建設了多年,且相對比較成熟,通常情況下,運營商都會選擇首先改造已經有2G 網絡覆蓋的點開始,且基于成本、與業主協調 關系、工程難度的角度考慮,都會選擇使用共網合路的方案來進行改造。
如何來驗收室內覆蓋工程,將是各運營商必須面對的問題,工程好壞直接關系 到網絡質量,因此一套合理的測試系統,將是運營商的首選,創遠公司根據若干年測試的經驗,推出了CDMA 室內覆蓋規劃和優化測試解決方案。
2、CDMA 室內覆蓋規劃和優化測試解決方案
2.1、系統配置
CDMA室內覆蓋規劃和優化測試系統由基站模擬發射機、掃頻接收機和頻譜儀組成,如下圖所示:
2.1.1、導頻發射機
Eagle CDMA2000 導頻發射機是一款適用于室內/外工程測試的儀表,結構緊湊、便攜性強,既可以輸出連續波信號也可以輸出調制信號,即模擬實際基站發射的導 頻信號;該發射機可用于傳播模型校正、覆蓋測試、及室內覆蓋系統的輔助設計和 工程驗收測試。
Eagle CDMA2000 導頻發射機支持CDMA800/1900 頻段,輸出功率可調,在調制 模式下輸出導頻信號,PN 可由用戶設置。其主要特性如下:
· 支持頻率:870-880MHz 或1930-1990MHz· 支持CW 連續波信號和CDMA 調制信號,CW 模式下頻率可調步長為30KHz, 導頻模式下,頻率可調步長為1.25MHz;導頻模式下PN碼可由用戶設置
· 輸出功率可調節,分別為:
○ 2W:CW -10dBm~33dBm;Pilot:-10dBm~30dBm 步進:1dB
○ 5W:CW 10dBm~37dBm;Pilot:10dBm~34dBm;步進:1dB
○ 20W:CW 10dBm~43dBm;Pilot:10dBm~40dBm 步進:1dB
· 操作簡單,容易上手,參數可通過軟件或者按鍵來設置
· 自動記憶上一次關機前的設置,開機即可輸出,提高測試效率
· 內置了過熱保護放大器
· 開關分別控制電源和RF輸出,在信號源穩定工作的條件下節省電,并減 少對周圍環境的不必要的輻射
· 防水,防塵,防震,合適在室外復雜的環境中使用(5/20W 發射機)
· 自帶充電電池,可連續長時間工作。(2W 發射機)
2.1.2、CDMA2000/EvDo 掃頻儀
Eagle Receiver for CDMA2000/EVDO 接收機測試系統是基于PCTEL SeegGull LXCDMA2000/EvDo 掃頻儀基礎上的,多頻段、多制式靈活配置的測試系統,它能夠掃 描測試CDMA2000/EvDo 下行信號,實時掃描并記錄測試數據。支持CDMA2000/EvDo800 和1900 頻段。其主要特性如下:
· 支持CDMA2000 1xRTT and CDMA EV-DO Rev. A· 每個信道可以做N≤32 的Top N 掃描
· 支持PN掃描,并給出如下參數:Aggregate/Peak Ec/Io, Pilot delay, delay spread,Ec
· 支持CW (30kHz)和RSSI Wide (1.25MHz)掃描,可以用于模型校正測試,滿足Lee 氏定理
· 支持頻譜測試
· 支持碼域掃描(可選件)
· 支持Temporal Analyzer (Pilot Zoom) 掃描
· 支持CDMA2000 層三解碼,可解析系統消息、鄰小區信息等
· 支持室內打點導航及室外GPS 導航方式
· 內置GPS,外接GPS 天線即可進行室外導航
· 支持數據導入和導出,可導入第三方測試數據,或者導出測試數據為*.csv 格式
· 測試計劃可以自由定義
· 用戶自定義的自動報告
2.1.3、手持式頻譜儀
BIRD SignalHawk 手持式頻譜分析儀系列產品是應用在射頻通信系統安裝,維護及故障診斷等各個階段的最友好的測試解決方案。防滑落,手持式及易用的設計,SignalHawk 的應用無處不在。SignalHawk 系列產品目前包含SH-36S 手持式頻譜儀和SH-361S 手持式單端口矢量網絡分析儀和頻譜儀;SignalHawk 擁有精確,強大及豐 富的功能使得現場的工作變得更簡單,更輕松。單端口矢量網絡分析儀(VNA)可 用于VSWR 和回波損耗測試,以及故障點定位測試(DTF )和饋線損耗測試;SignalHawk 還可與Models 5012,5010B,5011 和5011-EF 等功率傳感器相連接使用。 這些功率傳感器提供了±5% (±0.2 dB)的正向功率精度,同時還可以用來測量反向功 率,駐波比(VSWR),回波損耗(dB),峰值功率,突發平均功率,峰均比和CCDF。其主要特點如下:
· 高速、精確及靈敏:-135dBm 底噪SignalHawk 系列手持式頻譜分析儀擁有極高的靈敏度,有專為測試小信號而 設計的內置前置放大器,能捕捉到極低電平的信號· 大屏幕高分辨率顯示:全彩室內外可見SignalHawk 系列手持式頻譜分析儀擁有8.4”,超大SVGA屏,800 x 600分辨 率,圖像細膩, 測試曲線清晰可見
· 易用:直觀菜單,一級設置,在線幫助
· 一鍵測量:內置多種一鍵測量模式,提高現場測試的效率:占用帶寬測量、 信道功率測量、·鄰信道功率測量、時域分析、 場強測試、載干比測量、AM/FM 解調
· 單端口VNA 測試:可以進行VSWR/回損vs 頻率測試,故障點定位(DTF)測試,線損測試;功率測量。可與BIRD 多種通過式功率計配合使用,直接測量大功率。
· 電池續航:一次充滿電可使用5.5 小時,可現場更換電池SignalHawk系列手持式頻譜分析儀內置了可充電鋰電池,容量多達8800mAh,可連續使用5.5 小時,在亮度較低的情況下可使用7.5小時。可選現場更換電池,確保現場測試的可靠性
· 防滑落:按軍工和歐洲標準進行的防摔設計
· USB 連接:1G USB 設備可存儲多達90000 條測試曲線SignalHawk 系列手持式頻譜分析儀采用windows CE 操作系統,有USB 接口, 支持USB 設備的即插即用,無需驅動,方便現場迅速大容量的保存測試曲線
2.2、應用案例
2.2.1、新建室內分布系統
對于新建室內分布系統首先是規劃,建議用掃頻儀對現有覆蓋進行摸底測試,了解現在的覆蓋情況;然后對信號盲區和重點需要覆蓋的地區進行規劃,給出規劃報告,在預規劃站點架設發射機,進行模擬測試,如上圖所示,測試模擬覆蓋是否滿足規劃要求,然后對規劃方案進行調整;工程實施后,再用掃頻儀進行覆蓋測試,比較工程前后的覆蓋結果,以確定是否達到設計要求,如下圖所示:
同樣還可以進行樓內信號泄露測試等,測試后系統將自動生成報表,大大簡化前方測試工程師的工作量。
2.2.2、驗證室內分布系統
將發射機替代室內分布系統中的信號源,驗證室內分布系統
2.2.3、導頻發射機和接收機應用實例
在某市,我們選擇了一棟大廈進行測試,在7 樓WCDMA信號饋入PS1-7F功分器。
圖中紅色箭頭標示部分,接入方式如下圖:
7 樓測試結果如下:
設計場強指標 | 要求的指標 | 測試結果 | 達標情況 | 意見 |
-70.9dBm | -85 dBm | 88.2%的數據大于-85 dBm | 不達標 | 電梯間功率場強偏低 |
3、掃頻儀與測試手機的比較
在實際工程中往往出現用測試手機進行掃描測試,這有可能誤導工程設計,下面就掃頻儀和測試手機的特性做一個對比,如下表:
項目 | 測試手機 | 掃頻接收機 |
對信號源 | 能夠掃到模擬發射機的導頻信息,普通商用手機則不具備該功能,但不能測試CW信號 | 支持現網和迷你發射機的輸出,能掃到現網和模擬發射機的導頻信息,同時可以進行CW測試 |
模型校正 | 不支持 | 支持 |
掃頻測試速率 | 很慢 | 高速 |
高動態范圍 | 沒有 | 具有高動態范圍掃描,尤其是小區切換帶,能真正測試小區的覆蓋范圍 |
掃頻精度 | 較差 | 較高,CDMA為+-20dB |
PN掃描個數 | 有限 | 能掃描所有512個PN,可以選擇任意頻率任意PN |
掃描模式下層三解碼 | 不支持 | 支持 |
頻譜分析功能 | 無 | 支持 |
4、為什么選用手持式頻譜儀
現場工程的技術人員通常十分關心信號的諧波失真、交調失真、噪聲背景、調制等各種頻譜情況,因為這些對通信質量都有重要的影響,通過頻譜測試還可以清晰的了解信號的頻譜占用情況。
SignalHawk 系列產品目前包含SH-36S手持式頻譜儀和SH-361S 手持式單端口矢量網絡分析儀頻譜儀;SignalHawk 擁有精確,強大及豐富的功能使得現場的工作變得更簡單,更輕松。單端口矢量網絡分析儀(VNA)可用于VSWR 和回波損耗測試,以及故障點定位測試(DTF )和饋線損耗測試;SignalHawk 還可與Models5012,5010B,5011 和5011-EF 等功率傳感器相連接使用。這些功率傳感器提供了±5% (±0.2 dB)的正向功率精度,同時還可以用來測量反向功率,駐波比(VSWR), 回波損耗(dB),峰值功率,突發平均功率,峰均比和CCDF。CCDF 測試用CDMA 系統來說是一個極為關鍵的指標,可以用于評估放大器和各種器件的特性。
來源:上海創遠儀器技術股份有限公司