1. 假设基站接收信号有用功率为常数Prx,基站接收到的干扰总功率为I,用户信息比特率为R,信号总带宽为W,Iown指手机从服务小区中接收到信号功率之和,Ioth是手机从所有邻近小区中接收到的信号功率,PN是指UE噪声功率(设备热噪声)。?为正交化因子。请分别写出上行链路Eb/No和下行链路Eb/No的表达式,并请描述Ec/Io和SIR的含义,上行链路Eb/No和Ec/Io的换算关系以及下行链路Eb/No和SIR的换算关系。(6分) 答案要点:
EbpRWprx(1分) ?rx?N0IWRIEprxW(2)下行链路的b?(1分)
NoRIown(1??)?Ioth?PN(3)EcIo定义为接收的码片能量比上总的功率谱密度(1分)
(1)上行链路的
(4)SIR定义为RSCP/ISCP*SF,这里RSCP是DPCCH上的接收信号码功率,ISCP是DPCCH上的干扰信号码功率,SF是DPCCH上的扩频因子。(1分)
(5)上行链路中EcIo等于EbNo除以系统的处理增益也就是W/R,或用公式表示为Ec/Io (dB)=Eb/No(dB)-W/R (dB)(1分)
(6)下行链路中Eb/No=SIR+(W/Rdtch)db-10log(SF)-PO3 其中:PO3是一个偏移值(1分)
2. 请简要描述UE开机时进行小区选择的过程。提示:请从小区搜索过程、PLMN选择过程、S准则的判断条件等方面进行描述。(7分) 答:
1)小区搜索:进行小区搜索的步骤如下(当然,首先要锁定一个频率):
Step 1:时隙同步 (1分) 由于在UTRAN中所有的primary SCH的同步码都是相同的,并且在每个时隙的前256chips中发送,每个时隙中都是相同的。UE使用一个matched filter或者类似的技术就可以很容易获得时隙同步。 Step 2:帧同步和扰码组识别 (1分)
帧同步是使用secondary SCH的同步码实现的。Secondary SCH的同步码一共有16个,在每个时隙中是不同的,按照在每个时隙中码字的不同形成64组码序列。这64组码序列有一个特性:他们的循环移位后的结果是唯一的。对辅同步信道进行SSC相关、FWHT和RS译码得到可以确定了小区的扰码组和帧同步。
Step 3:小区主扰码识别 (1分)
在上一步骤中,UE获得了本小区的扰码组。这个扰码组中有8个主扰码,UE按照符号相关,直到找到相关结果最大的一个。这就确定了主扰码。获取这个码字后,由于CPICH和PCCPCH都使用这个扰码而且他们的信道码是固定的, UE就可以读广播信道了。 2)PLMN选择:
UE读到广播信道后,UE就可以判断当前找到的PLMN是否就是要找的PLMN,因为在MIB中有PLMN identity域,如果是, UE就根据MIB中包含的其他SIB的调度信息(scheduling
information),找到其他的SIB并获得其内容。(1分)如果不是,UE只好再找下一个频率,又要从头开始这个过程(从小区搜索开始)。(1分) 3)S准则:
如果当前PLMN是UE要找的PLMN,UE读SIB3,然后以S准则来判断当前小区是否适合驻留: S准则:(1分)
Srxlev > 0 AND Squal > 0 其中 :
第 1 页 共 39 页
Squal = Qqualmeas – QqualminSrxlev = Qrxlevmeas - Qrxlevmin - Pcompensation Pcompensation =max(UE_TXPWR_MAX_RACH-P_MAX,0)单位dBm 异常处理 (1分)
如果当前小区不满足S准则,则UE读SIB11,并进行相邻小区的测量,判断邻区是否满足上述S准则。如果UE发现没有一个小区满足S准则,UE就会在新的频点上继续重复上述过程。
3. 请请简要描述WCDMA系统中出现掉话与RF相关的常见原因,请至少答出6点。(6 分) 答案要点:
? 1、覆盖差 (RSCP & Ec/Io) ? 2、干扰大导致 Ec/Io差
? 3、上行覆盖差 ( UE 发射功率不足)
? 4、无主导小区 (最佳服务小区过多替换导致切换频繁) ? 5、导频污染 (小区信号过多) ? 6、邻区漏配
? 7、RF环境突变 (如街道拐角)
4. 天线的选择是决定网络质量的一个很重要部分。应根据基站服务区内的覆盖、服务质量要求、话务分布、地形地貌等条件,并综合考虑整网的覆盖、干扰情况来选择天线,请简要叙述市区、公路、隧道、室内四种场景天线选型原则。 (提示:可从极化方式,水平波束宽度,天线增益,天线下倾及零点填充、上副瓣抑制、前后比等方面描述。) ( 8分 )
答:
1、 市区:通常选用水平波瓣宽度60~65°,垂直波瓣宽度13°的定向天线;(0.5分)一般
选择15dBi左右的中等增益天线;(0.5分)最好选择2~6°固定电下倾角+机械可调下倾的天线;(0.5分)建议选择双极化天线;(0.5分)选用前后比 25dB 以上的天线。(0.5分) 注:此项最多不能超过2分
2、 公路:以覆盖铁路、公路为目标的基站,S0.5/0.5 站型配置时,选用 30~33° 水平波
束宽度的窄波束高增益定向天线;(0.5分)O1 站型配置时,选用双向 70° 水平波束宽度的 “8”字型天线。(0.5分)以覆盖公路及沿线乡镇为目标的基站,选用 210 ~ 220°。(0.5分)定向天线选用 21 ~ 22dBi 的高增益天线;(0.5分)全向天线选用 11dBi 增益;(0.5分) “8”字形天线选用 14dBi 增益;(0.5分)心形天线选用 12dBi 增益。(0.5分)公路基站对覆盖距离要求高,因此一般不选预置下倾角天线;(0.5分)建议选择垂直极化天线;(0.5分)所选定向天线的前后比不宜太高。(0.5分) 注:此项最多不能超过2分 3、 隧道:在隧道内部安装时,考虑天线尺寸及安装问题,建议选用垂直极化的对数周期
天线(宽带)或八木天线(窄带)。(0.5分)在隧道口外部安装时,建议选用双极化的平板天线。(0.5分)隧道覆盖方向性明显,所以一般选择窄波束定向天线,水平波束宽度 55° 的对数周期天线/八木天线或水平波束宽度 30° 的平板天线。(0.5分)高增益平板天线(21 dBi 或以上)、(0.5分)八木天线(13 ~ 14dBi)、(0.5分)对数周期天线(11 ~ 12dBi),实际情况需根据隧道长度要求进行选择;(0.5分)在隧道覆盖中天线尺寸大小比较关键,针对每个隧道设计专门的覆盖方案,需充分考虑天线的可安装性,尽量选用尺寸较小便于安装的天线,同时满足增益要求。(0.5分) 注:此项最多不能超过2分 4、 室内:室内天线一般分三种:吸顶全向、平板定向、高增益定向天线,(1分)全向天
线使用在房间中心,吸顶方式安装;(0.5分)平板定向天线使用在矩形环境,安装于矩形短边的单面墙上;(0.5分)高增益定向天线使用在电梯井中,一般采用对数周期天线。(0.5分)全向天线增益建议选 2dBi 左右,(0.5分)平板定向天线增益建议选 7dBi 左右,(0.5分)对数周期天线增益建议选 11dBi 左右。(0.5分)全向天线建议选用水平波束宽度 360°、垂直波束宽度 90° ;(0.5分)平板定向天线建议选用水平波束宽度 90°、垂直波束宽度 60°;(0.5分)对数周期天线建议选用水平波束宽度 55°、垂直波束宽度 50°。(0.5分)建议选择垂直极化天线。(0.5分) 注:此项最多不能超过2分
第 2 页 共 39 页
2. 根据某电信客户需求,某省会城市需要启动网络预规划(按照目前预规划的全流程),由
我司协助完成。如果你作为该项目实施者:(21分)
(1)请简要说明无线网络估算的意义?并根据下面容量估算示意图,说明利用网络估算工具进行估算的详细过程。 (6分)
答:无线网络估算是整个无线网络规划的第一个环节,主要是通过估算获得对未来网络的一个定性分析,目的是获得网络的建设规模(大致基站数目和基站配置情况),并由此得到建设周期,以及经济成本和人力成本预算等信息。(1分) 其估算过程如下:
首先根据预先设计的网络负载从覆盖的角度出发计算小区半径,然后结合用户分布和话务模型,计算出小区负载,(1分)然后将计算出来的小区负载与预设小区负载进行比较,判断小区是覆盖受限还是容量受限。(1分)
当估算结果是覆盖受限时,直接根据覆盖分析结果,计算NodeB所需硬件数目(站点数,扇区数,载波数)。(1分)
当计算结果是容量受限时(根据实际情况综合考虑扇区化、增加载波、容量提升技术等方式),则需要按照一定的步长缩小覆盖半径,(1分)重新进行覆盖和容量分析,直到覆盖和容量所估算的结果相差最小,最终得到NodeB所需硬件数目(站点数,扇区数,载波数)。(1分)
估算的结论必须是同时满足覆盖和容量的要求,在综合考虑近期和远期建网目标,获得最经济有效的方案。因此,覆盖和容量分析存在一个调整的过程。 (2) 在与客户交流后,客户要求制定一个预规划的详细计划,请分阶段制定一个详细的计划表,要包括项目每个阶段名称、人力预算、每个阶段所从事的工作、所要输出的报告等。(提示:假设规划区基站规模大致为350个站,据此合理估计人力。答题的表头如下) (10分) 项目阶段名称 (人*天) 具体工作 输出报告 答:本题答案比较活,主要是把握以下一些方面,并对每一个方面作一简要描述,其中,人*天仅作参考:(中间四个阶段每个2分,前后两个阶段每个1分,最多不超过10分)
XXX公司整个WCDMA预规划项目共分为六个阶段,即工前协调交流阶段、传播模型校正阶段、网络估算阶段、现场堪站阶段、系统仿真阶段和总结交流阶段,下面分别对每一个阶段列出一个计划,见下表:
第 3 页 共 39 页
项目阶段名称 人*天 具体工作 输出报告 工前协调交流阶段 5人*天 1、收集前期市场交流信息;2、组织人员就本次预规划的各方面进行交流,达成一个共识 1、选择CW测试站点;2、CW测试配套设备准备;3、CW测试;4、传播模型校正;5、撰写传播模型校正报告 〈工前协调会议纪要〉、〈项目策划报告〉、《预规划输入条件信息收集表》 《传播模型校正报告》 传播模型校正阶段 25人*天 1、网络预规划具体数据确认;2、网络估算:〈网络估算报告〉 通过链路预算、业务模型分析估算出各种场网络估算阶30人*景下需要的站点数;3、在电子地图上进行段 天 布站,并对此情况进行仿真,通过反复调整,得出比较合适的基站数和结果。 根据上一阶段的计算结果,到现场进行实地〈基站勘测报告〉、〈工程参现场堪站阶50人*堪站(一般情况下在理论站点的1/8R范围数总表〉 段 天 内找出合适的站点),并确定具体经纬度、高度等信息。 按照上一步的输出结果,再进行系统仿真,〈WCDMA无线网络预规系统仿真阶30人*得出更为合理的网络布局;并输出网络预规划报告〉 段 天 划报告。 组织人员对本次预规划评审,并向客户提交〈XXX公司WCDMA预规总结交流阶5人*《预规划报告》,同时,整理交流汇报胶片,划总结汇报胶片〉 段 天 并向客户交流汇报。 (3)、请根据上一题中描述的预规划阶段,请写出各个阶段需要使用的工具或仪器设备。并说明每一类工具或仪器的作用(只需分类说明就行了)? (5分)(提示:可以按照下表的格式来写) 序号 工具名称 阶段 作用 答:本题答案比较活,可以从以下几个方面考虑:其中2和5可以合在一起写,每一类工具1分,最多5分。 序号 工具名称 阶段 作用 1 CW发射机,天线、传播模型校馈线、路测设备(如进行CW测试,提供传播模型校正的原始数据 正阶段 E6474)、便携机等 2 利用CW测试数据,进行传播模型校正,得出适合传播模型校正软件传播模型校于规划区域的经验传播模型,比如:SPM,供网络(如U-NET) 正阶段 估算或仿真用 3 利用前期确认的一些基本数据(比如:面积、人口、网络估算阶网络估算工具 业务模型等),结合传播模型,进行网络估算,得出段 本次规划所需要的站点数、小区半径等。 4 指南针、GPS、角度利用前期估算输出数据(基站数、小区半径)进行基站勘测阶仪、MAPINFO地图现场基站勘测,得出实际可用站址,作为系统仿真段 等 输入。 5 利用前期确认的一些基本数据(比如:面积、人口、业务模型等),结合传播模型、基站勘测数据进行系系统仿真阶仿真软件 统仿真,尽可能的模拟以后建网的实际情况,并不段 断地进行优化,得出的结果用于指导以后的实际网络建设 第 4 页 共 39 页
3. 在用某仪器进行清频测试时,在当前使用的5MHz频段内发现一个带宽为
400kHz,电平为-100dBm的干扰信号,已知该仪器配套的天线增益为13dBi,馈线损耗为2dB,该仪器的RBW为40KHz,底噪为-121dBm/40KHz。已知基站天线增益为18dBi,馈线损耗3dB,底噪为-105dBm/5MHz,没有使用塔放。做清频测试时的天线指向与基站天线主瓣方向相同,且已确定该方向为干扰来源方向。请计算该干扰会使基站的灵敏度恶化多少dB?给出计算过程和计算结果。(5 分)
答案:该干扰的强度为:-100+10log(400/40)=-90(dBm)。
其被NodeB天线接收到的强度为:-90-(13-2)+(18-3)=-86dBm。 该干扰会使基站的灵敏度恶化:-86―(―105)=19dB
5. 请从城区基站布局、天线选型、深度覆盖三方面简述城区基站RF规划的一般原则。(8 分) 答:(1)城区基站布局原则:
a) 基站布局应尽量符合蜂窝结构和蜂窝小区分裂的原则;
b) 基站布局应随着城区话务密度和城区密度的变化而变化,基站高度从城区中心到城市边缘
逐渐增高;
c) 保持较为一致的小区方向可使无线结构更为规则; (2)在天线选型上:
a、采用前后抑制比较大的定向天线;
b、天线倾角较大时,采用内置下倾角天线;
(3)城区深度覆盖主要用于解决覆盖不好,但人流量大的室内及地下区域的覆盖问题、建筑物高层的频率污染、话务热点地区的室内覆盖和话务吸收的双重问题。 a、根据建筑物、区域特点灵活选择深度覆盖的解决方式;
b、深度覆盖的信号源可以采用微蜂窝基站、宏蜂窝基站耦合的信号、宏蜂窝基站的射频拉远扇区、直放站等多种形式。信号源应遵从多载波建设原则。
6. 请简述移动通信系统中TDD与FDD两种双工方式的优缺点。(8 分) 答:(每点1分,答对8点满分)
TDD的优点:
a) 节约了频带,提高了频谱利用率;
b) 适合上下行不对称的网络,单方向业务速率高; c) 基站间的偶合损耗容易保证,适合微小区。 FDD优点:
d) 抗快衰落能力强;
e) 抗多普勒效应能力强,移动终端移动速度快; f) 小区覆盖半径大。 TDD缺点:
g) 平均接收功率减少,灵敏度降低,覆盖范围下降; h) 对同步要求高,需要基站间严格的帧同步;
i) 终端系统间的干扰需要DCA和无线资源管理及功控来控制; j) 终端移动速度低;
k) 终端耗电和成本增加,发射功率受限; l) 时间提前量的要求使覆盖受限。 FDD缺点:
m) 频谱利用率低;
n) 业务速率受到资源限制。
第 5 页 共 39 页