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浅谈固定无线接入系统无线指标的测试

2009-7-28 13:52| 投稿: net

摘要:      作 者:电信网技术 陈永欣 谭立强 杨红梅   摘要 本文介绍了固定无线介入系统无线指标,以及无线指标的测试情况。   1、引言   移动通信网...
     作 者:电信网技术 陈永欣 谭立强 杨红梅   摘要 本文介绍了固定无线介入系统无线指标,以及无线指标的测试情况。   1、引言   移动通信网可分为接入网和核心网两大类。接入网是指用户到本地交换局之间的所有机线设备,又称为用户线路。核心网是指交换局以及交换局之间的所有机线设备。无线接入作为接入网的一种实现手段,是指从交换节点到用户终端部分或全部采用无线手段的接入技术,即用无线传输代替有线传输的全部或部分,向用户终端提供电话和数据服务。无线接入系统具有建网费用低、扩容可按需而定、运行成本低等优点,所以在发达地区可以作为有线网的补充,能迅速及时替代有故障的有线系统或提供短期临时业务;在发展中或边远地区可广泛用来替换有线用户环路,节省时间和投资,因此无线接入技术已成为通信界备受关注的热点。   无线接入网又称为无线本地环路(WLL),标准无线本地环路结构如图1所示:由无线基站和用户单元组成。无线基站包括基站收发信机、基站控制器,它提供一个面向核心网络侧的网络接口和面向用户侧的空中接口,并完成无线接口的认证和保密、无线资源管理、用户单元登记、路由选择、计费、维护以及协议转换、语言与数字的代码转换等功能。用户单元包括收发信机并提供一个面向基站的无线接口和面向用户的传统接口(如RJ11,RJ45等),实现协议转换、代码转换、认证、本地供电等功能。   与有线接入比较,无线接入有以下特点:   (1)无线接入网的成本与传输距离相对无关,对用户密度等因素不敏感,特别适于距离稍长、用户密度不高的地区。   (2)运营成本低,取消了铜线分配网和铜线分接线,无需人员修复设备线路,减少这部分费用。   图1 标准WLL结构   (3)扩容方便,采取逐步增加投资的方式可以更准确地跟踪用户需求的增长,扩容方便而且资金回收快。   (4)组网灵活、安装迅速、建设周期短。   (5)安全性相对较好、抗灾能力相对较强。对地震、水灾等,无线系统比有线系统的抗灾能力强,同时灾毁后易于修复。   无线接入技术可分为移动接入和固定接入两大类。移动接入可分为高速和低速两种,高速移动接入一般可用蜂窝系统、卫星移动通信系统、集群系统等,低速接入系统可用PCN(个人通信)系统,如CDMA本地环路,PACS,PHS等。固定接入是从交换节点到固定用户终端采用无线接入,它实际上是PSTN/ISDN网的无线延伸。主要的固定无线接入有三类,即已经投入使用的多路多点分配业务(MMDS)和直播卫星(DBS),以及刚刚兴起并正成为热点的新兴宽带接入技术本地多点分配业务(LMDS)。   固定无线接入系统分为中心站(又称为近端站)、终端站(又称为远端站)和网管系统。特殊情况下在中心站和终端站之间可以通过接力站进行中继,系统结构图参见图2。与终端站相接的用户(通过UNI接口)可以是单个的用户终端(TE),也可以是一个用户驻地网(CPN)。中心站(CS)从逻辑上可分为两个部分:中心控制站(CCS)和中心射频站(CRS)。中心控制站是业务汇聚部分,并提供到网络侧的接口;中心射频站是中心基带/射频收发设备,一个CCS可以控制多个CRS。CCS和CRS可以集成实现,也可以分立实现。终端站(TS)置于用户驻地,可服务于一个或多个用户终端设备。其射频收发设备和业务控制部分可以分立实现,也可以集成实现。   图2 固定无线接入参考模型  2、固定无线接入系统无线指标的测试方法   在测试固定无线接入设备的无线指标时。因为此类系统具有中心站和终端站两种设备,所以要分别测试其发射机和接收机性能。考虑到只有终端站与中心站建立通信之后才能进行某些射频指标测试,所以测试时必须保证终端站与中心站建立连接,并通过某种方法将上行链路(从终端站到中心站)与下行链路(从中心站到终端站)分开,既保证链路正常工作,又能分别对中心站和终端站的发射机、接收机进行测试。测试链路连接图参见图3。   图3 固定无线接入设备测试链路示意图   在实现将空间无线链路分为上行链路和下行链路时,考虑到既要保证从中心站到终端站的信号通过如图3所示下行链路能够进行正常通信,又要保证通过上行链路的衰减值较大,不能正常通信;同时也既要保证从终端站到中心站的信号通过如图3所示上行链路能够进行正常通信,又要保证通过下行链路的衰减值较大,不能正常通信。在设计时考虑到环形器具有正向衰减较小(大约2dB),而反向衰减较大(大约20dB)的特点,所以选用环形器将两条通路分开。从而实现了上、下行链路的独立。   无线指标的测试分为两个部分,即发射机性能和接收机性能。   测试无线接入设备的发射机时可以通过三通一类的微波器件将发射机信号耦合到频谱仪输入端,通过频谱仪测试发射机性能。   2.1发射机性能指标   (1)发射机功率容限   定义:实测发射机最大功率与厂家标称值之差:指标要求:小于+1dB/-1dB。   (2)发射机功率动态范围   定义:保证正常工作的发射机调整范围:指标要求:大于10dB。   (3)占用带宽   定义:发射机信号能量的99%所占用的带宽;指标要求:小于厂家标称值。   (4)发射机频率容限   定义:实测发射机工作频率与厂家标称值之差;指标要求:小于20ppm。   (5)频谱发射模板   定义:实测发射机频谱模板与规范要求之差(不同的多址方式、调制方式,频谱模板不同);指标要求:小于规范要求的模板。   (6)发射机杂散   定义:发射机在全频段(不包括工作频段)上的能量泄漏;指标要求:各频段小于规范要求。   (7)自动功率控制(ATPC)   定义:发射机根据链路衰减的变化自动调整发射功率的能力;指标要求:大于厂家标称值。   测试无线接入设备的接收机时可以通过物理性能测试仪表测试接收机的接收性能。不同的物理层类型,性能测试仪表不同。   2.2接收机性能指标   (1)接收机灵敏度   定义:保证接收机的接收误码小于规范要求的最小接收电平(不同的物理层类型,误码的指标不同);指标要求:小于厂家标称值。   (2)接收机动态范围   定义:保证接收机的接收误码小于规范要求的最大接收电平与最小接收电平之差(不同的物理层类型,误码的指标不同);指标要求:大于厂家标称值。   (3)接收机杂散   定义:接收机在接收和发射频段上的能量泄漏;指标要求:各频段小于规范要求。   (4)同信道干扰   定义:提高接收电平使其大于接收灵敏度3dB(1dB),然后在接收机输入端加入同信道干扰源,测试接收误码率小于规范要求的最小信干比。指标要求:大于规范要求。   (5)邻信道干扰   定义:提高接收电平使其大于接收灵敏度3dB(1dB),然后在接收机输入端加入邻信道干扰源,测试接收误码率小于规范要求的最小信干比。指标要求:大于规范要求。   以上的设备技术指标主要依据《接入网技术要求:3.5GHz固定无线接入》(送审稿)。   3、结束语   2003年6月,应用此种测试方法为中国铁通做了5.8GHz固定无线接入的设备选型工作,取得了比较好的效果。   固定无线接入是一种蓬勃发展的技术,国家无委已经为之分配了2.4GHz,3.5GHz,26GHz等几个频段,以后的测试工作还很多,此种测试方法还需在今后的工作中不断地完善和改进。
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