为2100 Mhz设计分布式天线系统的部署

Cheche Bushan Sudhakar Jitendra Kumar辛格

Asst.教授,部门等的COE, Barshi,印度马哈拉施特拉邦

Asst.教授,部门等,Vishwabharati学院COE Ahmednagar,印度马哈拉施特拉邦。

文摘

提出了很多方案,利用发射分集。分布式天线系统(DAS)构成的一个最具吸引力的方案,有效实现严格的下一代无线网络的服务质量要求。在这个项目中,它是调查味噌协助不同的传输技术用于DAS和下行多单元的性能DAS的能力改进使用SINR不同传输方案。系统级仿真工具是用于分析性能[1]。本文的目的是评估的适用性中继器连接到一个分布式天线系统(DAS)提高室内能力在UMTS广播网络(2100 MHz)。保证足够的覆盖和容量的拓扑规划在建区域构成相当大的问题,因为在这两个链接,室内用户产生高干扰到室外网络由于室内传播的重大损失。提出配置有效利用有效地放大信号的中继器系统室外网络,并将其用于室内位置通过分布式天线系统。分析中继器系统的实现非常简单,因为它不需要使用独立的载体。此外,任何单独的扰码不需要专用的。进行测量活动揭示改善广播条件由于中继器实现,导致室内获得下行容量的35%位置。

关键字

DAS(分布式天线系统),射频收发天线、中继器,UMTS(通用移动通信系统)2100 MHz

介绍

分布式天线系统(DAS)通常使用外部,定向天线收集最好的手机信号,然后传送到一个放大器单元放大信号,在本地和重新传输,提供显著提高信号强度。更高级的模型通常也允许多个手机使用相同的中继器同时,所以适合商用以及家用[2]。

在移动通信中,中继器通常用于提供覆盖盲点,主要构成为普通基站部署几乎可以进入的领域。在大多数的情况下,利用中继器是非常符合成本效益,因为它减少所需的基站的数量。此外,在它提出了适当的部署和配置中继器构成一个有效的能力增强[2]在cdma通信网络。因此,中继器系统可以提供灵活和廉价的解决方案不同的交通状况,对热点地区(例如高容量需求)的地区,也为室内用户提供服务。

通常情况下,蜂窝网络提供服务在大多数室内位置必须支持高容量需求由于预期推动业务用户使用基于应用程序的存在。性能的WCDMA(宽带码分多址)网络没有指定方法支持室内交通是有限的,因为高功率要求的室内用户产生干扰,自然限制了整体网络容量。此外,HSDPA的适当的操作(高速下行分组接入)UMTS(通用移动通信系统)需要有利的广播条件,在室内环境只能使用专门的天线系统。因此,从早期的拓扑规划、室内交通相关能力要求需要仔细考虑[2]。

一个简单的方法提高室内能力构成的方法将一个额外的载体室内覆盖除了现有的微孔层。然而,在长期的微孔细胞周围的流量增加时,运营商更愿意保留这个机会立即能力增强。可选择的解决方案支持室内交通是高碳钢的作业(层次细胞结构)与一个单独的细胞只专用的室内环境。使用这种方法,由室内用户室内细胞不会引起太多的干扰周围的其他连接网络。因此,室内还邻近细胞的能力大大增加,提出了,室内Pico基站。室内单元用于处理高负载的能力,可以进一步增强部署DAS(分布式天线系统)。由于高概率的洛杉矶(视线)连接室内天线,显著提高导致广播条件,例如,正交性更好的代码。此外,有利的无线电环境改善HSDPA的能力,因为它允许传输与高阶MCS(调制和编码方案)[2]。

Das结构

分布式天线系统,或达斯,是一个网络空间上分开天线节点通过传输介质连接到一个共同的来源,提供无线服务在一个地理区域或结构。DAS天线高度一般在或低于杂乱水平和节点安装紧凑的[3]。

图1:DAS在一个细胞的结构

DAS,主处理模块等频道卡集中在一个位置(中央单位)和连接分布式天线模块。每个分布式天线模块是身体与家庭基站通过专用线路,光纤或独家射频链接。如前所述的专用连接不构建信息理论的传递通道,从而区分DAS和合作交流。DAS的一般体系结构在图1中,给出了多单元的环境中,一个细胞是由一个小基站和六个分布式天线模块。相比之下,同一地区被只有一个大功率的基站覆盖在传统的蜂窝系统。另外,小基站和6分布式天线模块可以被视为替代7小传统的基站(pico /微细胞)[4]。分布式天线模块的实际数量将由覆盖,用户密度和其他环境因素,但我们只考虑6分布式天线模块作为一个合理的例子。

Das部署2100 mhz

分布式天线系统可以实现使用被动分割和喂食器,或活跃——中继放大器可以包含克服馈线的损失。在应用平衡的系统,它可能是可取的介绍天线元素之间的延迟。这种人为地增加延迟扩展区域的重叠覆盖,通过时间允许质量改善多样性[2]。

如果一个给定的区域是由许多分布式天线元素而不是单个天线,然后总辐射功率减少大约N的一个因素^{其它/ 2}和电力/天线是减少N的一个因素^{n / 2}在一个简单的幂律路径损耗模型和路径损耗指数n。作为一种替代方法,总覆盖面积可能会延长对于给定的有效辐射功率的限制,这可能是重要的。

DAS,主处理模块等频道卡集中在一个位置(中央单位)和连接分布式天线模块。每个分布式天线模块是身体与家庭基站通过专用线路,光纤或独家射频链接。如前所述的专用连接不构建信息理论的传递通道,从而区分DAS和合作交流。DAS的一般体系结构多单元的环境中,一个细胞是由一个小基站和六个分布式天线模块。相比之下,同一地区被只有一个高功率基站覆盖在传统的蜂窝系统。另外,小基站和6分布式天线模块可以被视为替代7小传统的基站(pico /微细胞)。分布式天线模块的实际数量将由覆盖,用户密度[3],

图2:DAS实现与射频设计元素

Das的元素

一个。射频中继器

中继器是用来传输信号的范围增加重新传输。进行信号的放大器使用。光学系统放大不但是所有这些设备给这样的外观。需要中继器来获得足够的捐赠和服务之间的隔离天线。当隔离低于实际获得+储备(通常5 - 15分贝)中继器是在循环振动。还便宜的模型配有自动增益减少贫穷或弱的隔离。很差的隔离装置作品,但增益较低,覆盖很差。

b .射频天线

天线是任何安装中继器的一个重要部分。因为一个中继器的功能是扩展的范围之间的通信移动和便携电台,中继器天线应该安装在最好的位置来提供所需的报道。

1)外部定向天线:通常更大的外部天线信号越好虽然小,正确导向的外部天线应该提供更好的信号比在任何手机内置天线。这些可以是由专业人士安装或将包括一个信号强度监测容易对齐。

图3:外部定向八木Uda天线

2)内部重播天线:更好的系统通常会包括一个内部单极天线天线的类型(尽管还远未标准化)的转播信号内部使用单极天线的优点是,信号将均匀分布在各个方向(当然,主题从障碍衰减)。因为所有内在极化天线,手机最好执行当面向他们的天线平行助推器的天线——尽管在合理的距离助推器的信号将足够强大,手机的天线的方向不会让可用性的显著差异。

图4:内部重播全向天线

c .射频无源元件

1)分割

2)组合器

3)耦合器

4)双工器

5)结束符

6)连接器

7)馈线电缆

测量结果和分析

一)室内环境

提出了能力分析是基于可靠的方法,利用Ec / N0统计DL容量估计。提到的方法是全面描述。Ec / N0 RSCP的函数(接收信号代码权力)P-CPICH和RSSI(接收信号强度指示器)。因此,它提供了一个可行的参考评估DL干扰增加的函数DL吞吐量。改善other-to-own-cell干扰的水平(iDL)在中继器的情况下可以直接估计从空闲模式中的差异Ec / N0测量在一个空的进行网络。测量结果Ec / N0观察到两个不同的负载情况下相同的网络配置提供信息的敏感性增加负载的网络配置。因此,最大可实现的(平均)DL能力可以通过逆估计负载曲线假设某些允许噪声增加,看到负载方程。为了评估的能力称为方法,除了other-to-own-cell干扰(iDL),平均正交性因素(α)需要估计。在执行分析,距离依赖正交模型用于α的估计。

B)户外环境

实现能力获得在室内的位置主要是由于较低的DL室内热点手机传输能量通过中继器。从逻辑上讲,产生的干扰到邻近的细胞应该大大降低导致更高容量的室内周围的微孔网络热点,正如所料,由于中继部署,平均值的Ec / N0观察户外路线与室内的干扰从-5.81 dB提高到-5.32分贝。观察测量平均吞吐量在296 kbps的层面上在原来的配置和124 kbps的场景与中继器。室内热点周围网络的容量估算的方式执行每个单元分别进行了分析。基于Ec / N0和加载测量特定的细胞中观察到,估计分别为每个细胞的能力。由此产生的整个网络的平均能力匹配的值从网络的角度分析获得(这里没有显示)。能力分析表明,室内中继器系统的实际实现降低周围的网络产生的干扰。因此,提高整个网络的容量从900 kbps到1050 kbps。

表1:平均Ec / N0在室内环境和DL吞吐量考虑拓扑和负载配置

结论

本文的可行性Repeater-to-DAS配置室内热点被实地测量在UMTS网络进行评估。在考虑系统中,正确地部署施主天线中继交付一个放大信号的室内用户通过DAS。因此,优越的服务单元的hearability保证了室内的位置,同时,干扰细胞的贡献是最小化。测量结果表明,考虑系统是高度适用的解决方案提供能力室内热点。基于利用DL容量估算方法,室内环境的下行容量3 db DL噪音上升增加655 kbps的原始配置超过1 Mbps(容量增加35%)时,室内使用中继器系统。一般室内无线条件的改善也观察到先生通过跟踪测量。由于中继器实现,先生从14.82 dB增加到18.23 dB,从而可能提高HSDPA的能力。

结果清楚地表明,用户通过中继器不需要高DL传输能量。因此,干扰到邻近的细胞产生明显降低。这种现象自然影响邻近的细胞增加的广播能力从900 kbps到1050 kbps(容量增加15%)。

确认

我想表达我深深的感谢我的指导教授J.K.辛格为可能的指导和技术支持。我还想谢谢V.S. Dhongde教授,电子和通信工程部门负责人对她的鼓励和指导。我想表达我真正意义上和诚挚的感谢教授V.G. Puranik,动态主机协调员和有价值的指导和浓厚的兴趣在我的研究工作。这是我的荣幸,谢谢A.K. Kureshi博士,校长,谁是恒定的鼓励所有的学生来源。

我还想表达感谢先生Laksh Chawala(诺基亚西门子网络公司M&G的DAS圆头)感兴趣了我的研究和支持需求。

引用

拉苏尔·Sadeghi Kazi穆罕默德Saidul Huq Atilio Gameiro”分布式天线系统方面和部署“IEEE微波和无线组成字母,月不。2011年7月7日,
Jakub Borkowski,雅诺Niemela Tero Isotalo, Panu Lahdekorpi,和Jukka Lempiainen”利用室内DAS的中继器部署在WCDMA“车辆技术会议,2006年,VTC-spring 2006年IEEE 63(数量:3)
Bongyong歌,雷内·l·克鲁兹和Bhaskar d . Rao”下行室内无线网络使用多个天线系统的优化“2004年IEEE信息通信
Wan崔和杰弗里·g·安德鲁斯”下行分布式天线系统的性能和容量多单元的环境“IEEE无线通信。