CDMA室内覆盖规划、优化测试解决方案

1、前言

电信业重组已经拉开序幕，移动运营商必须通过提供优质的网络服务，才能吸引更多的用户，在激烈的竞争中拔得头筹。由于用户使用习惯的改变，当今社会移动业务绝大部分发生在室内，根据DoCoMo 的3G 运营经验，69.7%的话务量来自室内，只有约30.3%的话务量来自室外，室内覆盖的好坏直接影响整个网络的质量，因此各大运营商都高度关注室内网络的好坏，同时也在室内网站建设中投入巨资。为了使网络能平稳的过渡到3G，使得室内覆盖系统能在最短的时间之内满足3G 的网络服务质量的 要求，更好的为用户服务，运营商进行了室内覆盖系统的网络改造和升级。通常的3G 室内覆盖系统的改造流程如下：

由于目前运营商的2G 网络已经建设了多年，且相对比较成熟，通常情况下，运营商都会选择首先改造已经有2G 网络覆盖的点开始，且基于成本、与业主协调 关系、工程难度的角度考虑，都会选择使用共网合路的方案来进行改造。

如何来验收室内覆盖工程，将是各运营商必须面对的问题，工程好坏直接关系 到网络质量，因此一套合理的测试系统，将是运营商的首选，创远公司根据若干年测试的经验，推出了CDMA 室内覆盖规划和优化测试解决方案。

2、CDMA 室内覆盖规划和优化测试解决方案

2.1、系统配置

CDMA室内覆盖规划和优化测试系统由基站模拟发射机、扫频接收机和频谱仪组成，如下图所示：

2.1.1、导频发射机

Eagle CDMA2000 导频发射机是一款适用于室内/外工程测试的仪表，结构紧凑、便携性强，既可以输出连续波信号也可以输出调制信号，即模拟实际基站发射的导 频信号；该发射机可用于传播模型校正、覆盖测试、及室内覆盖系统的辅助设计和 工程验收测试。

Eagle CDMA2000 导频发射机支持CDMA800/1900 频段，输出功率可调，在调制 模式下输出导频信号，PN 可由用户设置。其主要特性如下：

· 支持频率：870-880MHz 或1930-1990MHz
· 支持CW 连续波信号和CDMA 调制信号，CW 模式下频率可调步长为30KHz， 导频模式下，频率可调步长为1.25MHz；导频模式下PN码可由用户设置
· 输出功率可调节，分别为：
○ 2W：CW -10dBm~33dBm；Pilot：-10dBm~30dBm 步进：1dB
○ 5W：CW 10dBm~37dBm；Pilot：10dBm~34dBm；步进：1dB
○ 20W：CW 10dBm~43dBm；Pilot：10dBm~40dBm 步进：1dB
· 操作简单，容易上手，参数可通过软件或者按键来设置
· 自动记忆上一次关机前的设置，开机即可输出，提高测试效率
· 内置了过热保护放大器
· 开关分别控制电源和RF输出，在信号源稳定工作的条件下节省电，并减 少对周围环境的不必要的辐射
· 防水，防尘，防震，合适在室外复杂的环境中使用（5/20W 发射机）
· 自带充电电池，可连续长时间工作。（2W 发射机）

2.1.2、CDMA2000/EvDo 扫频仪

Eagle Receiver for CDMA2000/EVDO 接收机测试系统是基于PCTEL SeegGull LXCDMA2000/EvDo 扫频仪基础上的，多频段、多制式灵活配置的测试系统，它能够扫 描测试CDMA2000/EvDo 下行信号，实时扫描并记录测试数据。支持CDMA2000/EvDo800 和1900 频段。其主要特性如下：

· 支持CDMA2000 1xRTT and CDMA EV-DO Rev. A
· 每个信道可以做N≤32 的Top N 扫描
· 支持PN扫描，并给出如下参数：Aggregate/Peak Ec/Io, Pilot delay, delay spread，Ec
· 支持CW (30kHz)和RSSI Wide (1.25MHz)扫描，可以用于模型校正测试，满足Lee 氏定理
· 支持频谱测试
· 支持码域扫描（可选件）
· 支持Temporal Analyzer (Pilot Zoom) 扫描
· 支持CDMA2000 层三解码，可解析系统消息、邻小区信息等
· 支持室内打点导航及室外GPS 导航方式
· 内置GPS，外接GPS 天线即可进行室外导航
· 支持数据导入和导出，可导入第三方测试数据，或者导出测试数据为*.csv 格式
· 测试计划可以自由定义
· 用户自定义的自动报告

2.1.3、手持式频谱仪

BIRD SignalHawk 手持式频谱分析仪系列产品是应用在射频通信系统安装，维护及故障诊断等各个阶段的最友好的测试解决方案。防滑落，手持式及易用的设计，SignalHawk 的应用无处不在。SignalHawk 系列产品目前包含SH-36S 手持式频谱仪和SH-361S 手持式单端口矢量网络分析仪和频谱仪；SignalHawk 拥有精确，强大及丰 富的功能使得现场的工作变得更简单，更轻松。单端口矢量网络分析仪（VNA）可 用于VSWR 和回波损耗测试，以及故障点定位测试（DTF ）和馈线损耗测试；SignalHawk 还可与Models 5012，5010B，5011 和5011-EF 等功率传感器相连接使用。 这些功率传感器提供了±5% (±0.2 dB)的正向功率精度，同时还可以用来测量反向功 率，驻波比（VSWR），回波损耗（dB），峰值功率，突发平均功率，峰均比和CCDF。其主要特点如下：

· 高速、精确及灵敏：-135dBm 底噪SignalHawk 系列手持式频谱分析仪拥有极高的灵敏度，有专为测试小信号而 设计的内置前置放大器，能捕捉到极低电平的信号
· 大屏幕高分辨率显示：全彩室内外可见SignalHawk 系列手持式频谱分析仪拥有8.4”，超大SVGA屏，800 x 600分辨 率，图像细腻， 测试曲线清晰可见
· 易用：直观菜单，一级设置，在线帮助
· 一键测量:内置多种一键测量模式，提高现场测试的效率：占用带宽测量、 信道功率测量、·邻信道功率测量、时域分析、 场强测试、载干比测量、AM/FM 解调
· 单端口VNA 测试：可以进行VSWR/回损vs 频率测试，故障点定位（DTF）测试，线损测试；功率测量。可与BIRD 多种通过式功率计配合使用，直接测量大功率。
· 电池续航：一次充满电可使用5.5 小时，可现场更换电池SignalHawk系列手持式频谱分析仪内置了可充电锂电池，容量多达8800mAh，可连续使用5.5 小时，在亮度较低的情况下可使用7.5小时。可选现场更换电池，确保现场测试的可靠性
· 防滑落：按军工和欧洲标准进行的防摔设计
· USB 连接：1G USB 设备可存储多达90000 条测试曲线SignalHawk 系列手持式频谱分析仪采用windows CE 操作系统，有USB 接口， 支持USB 设备的即插即用，无需驱动，方便现场迅速大容量的保存测试曲线

2.2、应用案例

2.2.1、新建室内分布系统

对于新建室内分布系统首先是规划，建议用扫频仪对现有覆盖进行摸底测试，了解现在的覆盖情况；然后对信号盲区和重点需要覆盖的地区进行规划，给出规划报告，在预规划站点架设发射机，进行模拟测试，如上图所示，测试模拟覆盖是否满足规划要求，然后对规划方案进行调整；工程实施后，再用扫频仪进行覆盖测试，比较工程前后的覆盖结果，以确定是否达到设计要求，如下图所示：

同样还可以进行楼内信号泄露测试等，测试后系统将自动生成报表，大大简化前方测试工程师的工作量。

2.2.2、验证室内分布系统

将发射机替代室内分布系统中的信号源，验证室内分布系统

2.2.3、导频发射机和接收机应用实例

在某市，我们选择了一栋大厦进行测试，在7 楼WCDMA信号馈入PS1-7F功分器。

图中红色箭头标示部分，接入方式如下图：

7 楼测试结果如下：

设计场强指标	要求的指标	测试结果	达标情况	意见
-70.9dBm	-85 dBm	88.2%的数据大于-85 dBm	不达标	电梯间功率场强偏低

3、扫频仪与测试手机的比较

在实际工程中往往出现用测试手机进行扫描测试，这有可能误导工程设计，下面就扫频仪和测试手机的特性做一个对比，如下表：

项目	测试手机	扫频接收机
对信号源	能够扫到模拟发射机的导频信息，普通商用手机则不具备该功能，但不能测试CW信号	支持现网和迷你发射机的输出，能扫到现网和模拟发射机的导频信息，同时可以进行CW测试
模型校正	不支持	支持
扫频测试速率	很慢	高速
高动态范围	没有	具有高动态范围扫描，尤其是小区切换带，能真正测试小区的覆盖范围
扫频精度	较差	较高，CDMA为+-20dB
PN扫描个数	有限	能扫描所有512个PN,可以选择任意频率任意PN
扫描模式下层三解码	不支持	支持
频谱分析功能	无	支持

4、为什么选用手持式频谱仪

现场工程的技术人员通常十分关心信号的谐波失真、交调失真、噪声背景、调制等各种频谱情况，因为这些对通信质量都有重要的影响，通过频谱测试还可以清晰的了解信号的频谱占用情况。

SignalHawk 系列产品目前包含SH-36S手持式频谱仪和SH-361S 手持式单端口矢量网络分析仪频谱仪；SignalHawk 拥有精确，强大及丰富的功能使得现场的工作变得更简单，更轻松。单端口矢量网络分析仪（VNA）可用于VSWR 和回波损耗测试，以及故障点定位测试（DTF ）和馈线损耗测试；SignalHawk 还可与Models5012，5010B，5011 和5011-EF 等功率传感器相连接使用。这些功率传感器提供了±5% (±0.2 dB)的正向功率精度，同时还可以用来测量反向功率，驻波比（VSWR）， 回波损耗（dB），峰值功率，突发平均功率，峰均比和CCDF。CCDF 测试用CDMA 系统来说是一个极为关键的指标，可以用于评估放大器和各种器件的特性。