Booster测试报告

Booster测试报告
MNE/无线网络规划部
MNE2
上海贝尔阿尔卡特移动通信系统有限公司
05月 2002年
目录
一、测试目的 3
二、主要用途 3
三、Booster技术简介 3
四、测试基站情况简介 5
五、机房功率及灵敏度测试结果 6
1．机房功率测试结果 6
2．机房灵敏度测试结果 6
六、三种方式的现场测试结果 7
1．安装说明 7
2．现场功率比较 7
3．路测结果（一）：idle模式下覆盖比较 8
4．路测结果（二）：通话模式下覆盖比较 10
5．路测结果（三）：质量比较 11
6．路测结果（四）：统计分析 12
七、三种方式的话务统计报告数据分析 13
1．SDCCH试呼次数及话务量分析 13
2．话音信道试呼次数及话务量分析 13
3．话音信道拥塞率及每线话务量分析 14
4．切换成功率分析 14
5．话音信道掉话率分析 15
6．话务分配失败率分析 15
八、三种方式的上下行链路平衡 16
1．Abis分析 16
2．链路平衡计算 17
九、结论 18
附、Booster+微蜂窝的测试方案 18
1．前期准备工作 18
2．测试步骤 19
3．测量数据的计算和比较 20
4．预计测试时间 20
一、测试目的
通过对现有基站（G3 BTS）、M4M+Booster、M4M三种方式下的各方面评估，验证M4M和Booster联合使用后在功率、覆盖、质量等各方面能达到和G3 BTS同样甚至更好的效果。

二、主要用途
配合边际网工程，对边远、郊区或宏站建设有困难的区域用微蜂窝来代替，保证安装的简便性、可实施性，同时在功能上完全可以达到宏站的效果。

对于一些馈线较长的基站还可以弥补馈线损耗引起的覆盖问题。

三、Booster技术简介
如果您对Booster技术已有所了解，可跳过该章直接阅读第四部分。

该设备为35MHz带宽双载频双馈线/双天线系统EGSM900增强器。

是一个对提高现有或新建基站的覆盖范围和服务质量非常有效、划算的方案。

增强器应用于微蜂窝，能够提供很大的覆盖范围，成本低廉、安装简单，特别适用于边远地区。

图1是增强器功能的方框图。

增强器使用两个一样的双工射频通路，每一个发射/接收通道均有一个完整的通路。

在增强器的天线端口，用发射和接收滤波器提供双工连接，而在基站（BTS）端口，用环行器达到双工作用。

环行器使部件的整个尺寸达到优化。

图 1 功能方框图
在下行链路（发射）通路中，高功放（HPA）放大射频（RF）信号，在天线端口提供+43dBm（20瓦）信号。

在上行链路（接收）通路中，低噪声放大器（LNA）在基站（BTS）接头处提供必要的增益，通过抑制系统噪声来提高接受机的灵敏度从而改善BTS上行链路的灵敏度，提供一个平衡的链路。

放大器的可变上行和下行增益将通过一个专用的控制接口进行远距配置。

每一个HPA和LNA都包括一个旁通装置，通过数字/控制模块来的信号自动启动这一装置。

通过在HPA模块中的机械继电
器和LNA模块中的PIN二极管电路实现旁通。

增强器是一个包括按标准尺寸设计的单外壳组件，内装双工滤波器、低噪声放大器（LNA）、高功放（HPA）和数字/控制模块。

壳体外部有散热片，可消散HPA和电源组件（PSU）模块产生的热量。

在该部件的下方， 装有外部的射频（RF）、功率和监控信号接头。

全部按照GSM 要求设计生产。

增强器还有输入功率限制和发射输出功率监控的功能。

用以防止加在BTS端口的输入功率过大或输出功率过大，以上任意一种情况发生，增强器都将：
- 减小发射增益至最小值
- 将发射通道切换到旁通
旁通条件下的插入损耗，在发射频段为：最大 4.0dB ；在接收频段为：最大 3.0dB
增强器的增益可调范围在下行链路(发射)以1dB增量从2dB到15dB连续可调；在上行链路(接收)以1dB增量从2dB到12dB连续可调。

增强器可以装在墙上，也可以装在柱上，可以在各种气候条件下使用。

四、测试基站情况简介
用户在仔细听取了我们对该测试的介绍后，推荐了几个基站，经过网络规划部门的认真勘察，最终选定嘉兴郊区的“飞机厂”站的第二扇区作为测试小区。

站址数据如下：
站名经度纬度天线BSC归属小区硬件天线类
高度类型类型型
飞机厂120.687530.705242m BSC07_JX Single G3
BTS
K738
819
站名LAC CI载
频
数BCC BCCH TCH BORE下倾
角
EIRP馈线
长度
飞机
厂_1
223201068120119030073m
飞机
厂_2
2232020681452356,63,92150038.2973m
飞机
厂_3
2232030681333353,76270041.7473m
该站馈线较长，同时有一条从嘉兴到王店的四车道公路正对着第二扇区，有利于测试比较。

但也有不理想的地方：该站处于平原地区，同时较靠近市区，因此功率增大后将扩大周围基站对它的干扰，在覆盖盲区能够体现优越性的高覆盖能力在这里将形成越区覆盖。

从而将影响到测试评估中话务统计报告的质量部分。

针对这种情况，本次测试以覆盖、话务量分析为主。

五、机房功率及灵敏度测试结果
1．机房功率测试结果
1）M4M在单天线模式下，未接Booster时的发射功率为31.6dBm, 接Booster后，通过对Booster的增益调整（2~15dB）, 测得发射功率可提高到33dBm~44.6dBm.
2）M4M在低损耗模式下，未接Booster时的发射功率为36dBm, 接Booster后，通过对Booster的增益调整（2~15dB）, 测得发射功率最高可提高到44.5dBm.
2．机房灵敏度测试结果
1）G3 BTS灵敏度测量值：-112.5dBm
2）G3 BTS加Booster后灵敏度测量值：-113.5dBm
六、三种方式的现场测试结果
现场测试在关闭上下行功率控制的情况下进行。

G3 BTS 关闭两个载频（原为4载频）.
1．安装说明
现场使用低损耗配置模式的M4M。

A) M4M+Booster方式安装说明
M4M安装在机房，Booster安装在天线所在的平台上，M4M与Booster之间利用原站的馈线（长度为70米），Booster与天线之间使用小跳线，长度 < 5米。

B) G3BTS方式安装说明
G3 BTS安装在机房，G3 BTS与天线之间的馈线长度为70米，小跳线长度 < 5米。

C) M4M方式安装说明
M4M安装在机房，Booster安装在天线所在的平台上，M4M与Booster之间利用原站的馈线（长度为70米），Booster与天线之间使用小跳线，长度 < 5米。

利用Booster上下行链路的最小可调增益来弥补馈线损耗。

2．现场功率比较
设备配置方式BTS端口Anx+Any损馈线~天线端Booster~天线端EIRP
耗口口
M4M+Booster36dBm/44. 5dBm60dBm
G3 BTS45. 44dBm 5. 05dB 2. 92dB/52. 97dBm M4M36dBm/ 2. 92dB/48. 58dBm
其中馈线损耗按 4dB/100m 来计算。

天线增益为15.5dBm。

3．路测结果（一）：idle模式下覆盖比较
从覆盖图中可以明显看到Booster+M4M方式维持的路线比其他两种方式更长，同时在同样有覆盖的路段上，Booster+M4M 方式下采样点电平在-60~-70dBm之间的远远多于其他两种方式。

4．路测结果（二）：通话模式下覆盖比较
5．路测结果（三）：质量比较
Booster+M4M
通过路测中通话模式下的质量分析可以明显看到，在Booster+M4M方式中有将近8公里的路段质量始终处于0~2之间，明显优于其他两种方式。

6．路测结果（四）：统计分析
上表中Booster+M4M方式下电平在-70Bm及-80dBm以上的比例都远大于其他两种方式，而G3 BTS方式下电平在-80dBm以上的比例大于M4M方式。

68.3% 3.1% 3.3% 5.2%7.4%7.7% 3.8% 1.2%
G3 BTS32562757167597186816
39.8%7.6%9.2%8.7%8.2%7.2%8.7%10.5%
M4M33488757254566778824
40.5%10.7%9.1%8.7% 6.6% 6.8%8.1%9.5%
上表中Booster+M4M方式下质量在0级的比例是其他两种方式的一倍。

七、三种方式的话务统计报告数据分析
1．SDCCH试呼次数及话务量分析
从 M4M 到 G3 BTS 再到 Booster+M4M ,SDCCH试呼次数及总话务量同
步递增。

证明覆盖范围确实增大了。

2．话音信道试呼次数及话务量分析
从 M4M 到 G3 BTS 再到 Booster+M4M ,话音信道试呼次数及话务量
同步递增。

也证明随着覆盖范围的增大，话务量的吸收能力也在相应增长。

3．话音信道拥塞率及每线话务量分析
由于测量基站位于话务繁忙地区，在Booster+M4M方式下话音信道出现了拥塞。

4．切换成功率
在 Booster+M4M 方式时以下三项指标（切换成功率、话音信道掉话率、话务分配失败率）略有下降 , 原因在于：该站处于平原地区，同时较靠近市区，因此功率增大后形成了越区覆盖，扩大了与周围基站间的相互干扰。

从而影响了这三项指标。

5．话音信道掉话率
6．话务分配失败率
八、三种方式的上下行链路平衡
1．Abis分析
Path_loss_UL Path_loss_DL delta_Path_loss Booster+M4M114.73114.480.26
112.46111.22 1.24
M4M115.73113.76 1.97
109.01107.33 1.68
G3 BTS113.3115.67-2.37
112.55114.49-1.93
三种方式都达到了链路平衡要求。

其中：
Path_loss_DL=M4M_Pwr – Rxlev_DL
=(– 44.5 + M4M_Pwr) – Gant + Path_loss_air
Path_loss_UL=MS_Pwr – Rxlev_UL
= – Gant – Gant_div – Gbooster_ul + Lfeeder + Path_loss_air
在本次测试中，使用Booster+M4M方式时，为达到链路平衡，Booster上行增益应为9dB。

2．链路平衡计算
Downlink
TX Uplink
内部发射功率
耦合器、滤波器总损耗33. 0 dBm
0. 0 dB
36. 0 dBm
1. 0 dB
输出功率33. 0 dBm35. 0 dBm
电缆、接头损耗人体或室内损耗天线增益Booster下行增益
2. 0 dB
4. 0 dB
2. 0 dBi
2. 9 dB
0. 0 dB
15. 5 dBi
12. 4 dB
等效全向发射功率29. 0 dBm60. 0 dBm RX Uplink Downlink
接收机灵敏度
人体或室内损耗电缆、接头损耗天线增益
分级增益
干扰余量
对数正态余量
无跳频衰退余量Booster上行增益－111.0 dBm
2. 9 dB
15. 5 dBi
3. 0 dB
3. 0 dB
8. 0 dB
0. 0 dB
2 dB
－102.0 dBm
4. 0 dB
2. 0 dB
2. 0 dBi
3. 0 dB
8. 0 dB
0. 0 dB
等效全向接收功率－117.6 dBm－87.0 dBm
空中最大路径损耗146.6 dB－147.0 dB
这种理论计算基于上行无干扰的情况。

BTS电平取灵敏度-111dBm, 相应的信噪比为7.5dB。

若上行干扰电平按一般情况考虑（在-95dBm~-105dBm之间），则Booster的上行增益还需再调高，才能满足链路平衡的需要。

九、结论
通过上述各项测试，我们看到：
在所选择的测试路段，通话模式下Booster+M4M方式维持了将近
14公里（非主瓣方向直线距离），而G3 BTS只维持了9.77公
里。

在测试路段中，Booster+M4M方式时电平在-70dBm以上的比例高
达19%，而G3 BTS只有6.2% 。

通话模式下，Booster+M4M方式时质量在0级的比例为68.3% ，
而G3 BTS只有一半即39.8% 。

测试话务统计报告也表明，使用Booster+M4M方式后话务量约增
长了70% 。

使用Booster后链路平衡也有所改善。

因此各种结果均表明M4M和Booster联合使用后在功率、覆盖、质量等各方面都能达到比G3 BTS更好的效果。

附、Booster+微蜂窝的测试方案
1．前期准备工作
a) 测试基站的选择
尽可能选择郊区基站，减少测试过程中因干扰产生的影响测试
的问题。

配置小于等于2载频更佳，对大配置基站可以通过临时关闭载频
的方式以保证试验数据的可比性（但要注意关闭载频后的话务
拥塞问题）。

b) 测试设备和基站基本数据的准备
路测设备可以使用A954、Agilent等路测设备中任何一种
需要K1205信令分析仪一台
功率计一台
基站的基本数据，包括CI、LAC、BCCH、BSIC、Longitude、
Latitude、antenna height等
c) 获得Booster的各项指标数据（主要为技术参数设定及测试报告）
d) 人员配备
路测人员一名
信令分析人员一名
无线工程师一名
安装人员一名
2．测试步骤
根据测试目的，对现有基站（G3 BTS）、M4M+Booster、M4M三种方式分别进行以下各项测试（测试前关闭功率控制）：
a) 机房功率测试、灵敏度测试
b) 基站选定后的现场功率测量
c) 覆盖范围的测量
记录天线型号及覆盖区域的位置情形。

1、 在三种方式下分别对基站的覆盖范围进行测量
idle模式或呼叫模式均可
测量的过程中要求锁定该基站的BCCH
禁止切换，防止切换到具有相同BCCH的另一小区上
2、 在TCH通话模式下对基站的覆盖范围进行测量
d) 路测质量的测量
在三种方式下分别对基站路测中的质量进行测量
呼叫模式下
测量的过程中要求锁定该基站
禁止切换，防止切换到具有相同BCCH的另一小区上路测同时监测话音质量的变化情况
e) 话务统计报告分析
在测试过程中对该小区的服务质量进行监督，对波动较大的指标具体分析其变化的原因，给出详细的分析报告。

f) 信令分析
通过K1205信令分析仪，在三种方式下分别对Abis上的信令进行跟踪分析。

3．测量数据的计算和比较
4．预计测试时间
按照每种测试方式两天来计算，再加上安装，目前估计测试时间需要7天。