GSM基站覆盖延伸系统应用后系统上、下行平衡考虑

0dBm（分集处理增益4dB）；

手机的最大发射功率为33dBm。

基站接收信号最低载噪比C/I=9；

基站自身的噪声系数为Nfbts=3.5dB;

通过基站解调上行信号的最低载噪比C/I=9－Nfbts=9－3.5=5.5dB，

塔放噪声系数为NFTA=1.5dB；

馈线回路的损耗Lc=4dB；

塔放增益GTA=10dB；

要使得手机信号到达基站能够被正确解调需要同时满足两个条件：1、到达基站（分集增益4dB后）电平值信号电平值不低于-110dBm；2、基站解调时信号载噪比C/I不得低于3.5dB。下面我们来分析加装塔放前后天线口需要的电平值的大小区别。

⑴未加装塔放前基站天线口的最低接收信号电平

=基站口上行接收灵敏度（分集处理前）+Lc

=－110dBm+4dB

=－106dBm

基站处理后解调前C/I=－106－Lc－NKTB－Nfbts=7.5dB>5.5dB

两个条件都满足时天线口的最低电平值为P前=-106dBm

⑵加装塔放后的基站天线口的最低接收信号电平

=基站口上行接收灵敏度+Lc － 塔放增益

=－110+4－10

=－116dBm

加装延伸系统后的整体噪声系数NF约为2dB，那么

基站处理后的C/I=－116－NKTB－NF=3dB <5.5dB

由于C/I不能达到5.5dB，不能被正确解调。

为了保证解调时的最低C/I值5.5dB，所需要的天线口最低接收电平值为－116+(5.5－3)=－113.5dBm

两个条件都满足时天线口的最低电平值为P后=-113.5dBm

⑶通过比较可以看出，加装塔放后基站上行灵敏度抬高值为

P前－P后=－106－（－113.5）=7.5dB

在以上情况下,塔放提高了基站的接收灵敏度7.5dB。很显然对于Lc越大,提高的基站接收灵敏度就越大，具体详细列表如下：

馈线回路基站设备噪声加装塔放后整体基站接收

的损耗Lc系数Nfbts噪声系数灵敏度改善量

3dB3.5dB2dB 6.5 dB

4dB7.5dB

5dB8.5dB

由以上结论可以看出，要想使得基站在加装覆盖延伸系统后仍保持理想平衡状态，基放的功率Pj=43+基站接收灵敏度改善量。

以上结论是基于上下行传输损耗完全一致来推断的。如果基站的分集接收效果好于4dB，或者在草原、沙漠、海域等区域信号覆盖需求大于通话质量需求的情况下，基站放大器功率也可以适当放大。

四、由于上、下行平衡原因可能出现的问题探讨

在实际的应用中，无线信号的绕射、反射、和周围无线环境的影响，下行信号强于－94dBm时对正常通信才具有保障。无形之中将手机的接收信号强度由原来理论的－104dBm提升到－94dBm，所以，我们将－94dBm作为下行信号覆盖的边缘场强来对上、下行的平衡来做分析，来探讨可能出现的问题及克服办法。

Lc=4dB情况下，使用了53dBm（200W）的基放，下行覆盖范围延伸了10dB。塔放改善了基站接收灵敏度7.5dB。覆盖范围的延伸情况如下图所示：

由此可以得出以下结论：

⑴在下行信号高于－91.5dBm的B、A区域内，上、下行都具有距理论极限10dB的余量，上、下行可以正常通信，我们认为是平衡的。

⑵在下行信号为－101.5dBm~－91.5dBm的D、C区域内，下行有2.5dB以上余量，基本可以正常通信；上行具有的余量在0~10dB之间，从而上行通信具有一些不可靠性。

⑶在下行信号为－104dBm~－101.5dBm的E区域内，下行有0~2.5dB的余量，具有不可靠性；上行具有的信噪比已经不能满足要求，不能通信。我们认为这个区域是不平衡的。

安装基站覆盖延伸系统后基站统计指标的变化是和基站周围的用户分布相关的。在Lc=4dB情况下，如果大部分用户多分布在B、C区域内，覆盖延伸系统开通前基站掉话率较高，开通后该指标会大大改善。相反如果用户大多分布在D、E区域内，开通前用户不能通话，不会对掉话指标造成影响；但开通后，这些用户进入了不可靠通话区域，就会大大影响基站掉话率指标。通常的办法是加大基站天线俯仰角，或降低下行发射功率，缩小下行覆盖范围接近上行覆盖范围。或者通过基站参数设置抬高该基站允许接入电平值，改善基站统计指标。

结束语：基站覆盖延伸系统可以以最快捷的方式扩大系统覆盖范围。但不同的用户分布范围、不同的基站馈路损耗值Lc就对基站有不同的指标影响。因此在使用该设备之前需要作详细的现场勘查，根据具体情况来设计覆盖功率，否则会引起质差、掉话率高等指标恶化的问题。

参考文献：

1、《GSM网络优化--原理与工程》人民邮电出版社2003-10-1

2、《GSM移动通信网络优化》人民邮电出版社2003-4-1

作者简介

高鹏：国人通信公司产品经理，毕业于北方交通大学无线专业，目前主要从事移动通信网络网优产品规划、产品推广、工程设计等工作。