基于WCDMA网络的基站功放节能研究与实现

【摘要】：随着近年来移动互联网产业的飞速发展,无线通信作为通信行业的一个重要分支,越来越体现出其对经济和社会各个方面的巨大推动作用。在无线通信的传输架构中,通过接收上行用户UE信号以及传送下行业务信号,无线基站(NodeB)衔接起客户终端(UE, User Equipment)和核心网(CN, Core Network),扮演了一个非常重要的角色。为保障用户的通信质量,运营商需要尽可能多的修建基站来确保信号的覆盖率,但由于用户通信的时间与空间上的不确定性和不平均性,在确保覆盖的同时必定会导致大量处于闲置状态基站的能源资源浪费,在全球能源日益紧张的今天,非常有必要对基站进行节能研究,降低基站功耗。 本文立足于阿尔卡特朗讯科技有限公司的研发环境与测试设备,设计并实现WCDMA网络下的基站功放节能方案,主要的工作内容有以下几方面： (1)在了解国内外当前基站节能减排的研究现状的基础上,研究了本论文节能调整的相关技术原理,从基站内部配置入手,根据小区业务繁忙水平,调整射频端功放PA的漏极电压,降低基站发射功率,减少大量不必要的能量损耗,从而降低基站及其配套设施耗电量,减少能耗成本开支。 (2)针对不同NodeB类型,结合实际条件,构建基站节能测试运行平台,对软、硬件两方面的测试方案进行了设计,并使用EasyTest等软件完成了测试用例脚本的编写和运行。 (3)根据测试平台的搭建情况,进行了测试方案的整体设计与细节实现。结合基站作用、功能等方面,重点验证基站系统在进行节能升级后的各方面表现,主要分为系统管理、基站功能、节能性能、故障应对与稳定性等方面,根据具体的实验验证结果和数据的分析,得出基站节能的结论。 本论文中的节能研究是首次在2G+3G共体基站中进行实现,综合考虑基站的节能需求与用户的使用体验,根据不同的话务量进行射频端发射功率调整,达到节能与体验二者间的稳定和平衡。本文通过研究基站节能技术原理,设计测试方案,总结测试经验,在今后的研究中,可通过技术的调整升级,与其他节能技术结合,在4G或更高级别网络中实现基站系统的高效率节能。 【关键词】：无线通信 绿色基站 节能减排 功放
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN929.53
【目录】：

• 致谢5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-8
• 目录8-10
• 1 引言10-16
• 1.1 研究背景与意义10-12
• 1.2 节能的方案与研究12-13
• 1.3 本论文主要工作点13-14
• 1.4 本论文的结构安排14-16
• 2 WCDMA网络中信道的功率分配16-24
• 2.1 WCDMA信道简介16-17
• 2.2 信道功率分配策略17-20
• 2.2.1 PCPICH功率分配方法18-19
• 2.2.2 下行其他信道的功率设置19-20
• 2.3 信道功率控制20-24
• 2.3.1 功率控制作用21-22
• 2.3.2 功率控制方法22-24
• 3 基站节能的设计与实现24-30
• 3.1 目标基站类型24-25
• 3.2 节能原理研究25-29
• 3.2.1 基本工作原理25-27
• 3.2.2 DPVA技术讨论与发展27-28
• 3.2.3 节能优势28
• 3.2.4 技术运行场景28-29
• 3.3 节能预期效果29-30
• 4 测试系统的软硬件设计30-46
• 4.1 系统网络结构30-32
• 4.2 硬件测试系统的设计与实现32-34
• 4.2.1 实验室测试系统32-33
• 4.2.2 射频测试系统33-34
• 4.3 软件测试系统的设计与实现34-46
• 4.3.1 基站网络的搭建与调试34-36
• 4.3.2 操作维护中心OMC功能架构36-39
• 4.3.3 测试脚本执行工具ET39-40
• 4.3.4 设计编写测试脚本40-46
• 5 测试实现与结果分析46-82
• 5.1 测试方案设计46-48
• 5.1.1 测试需求分析46
• 5.1.2 测试模块设计46-48
• 5.2 系统管理测试48-57
• 5.2.1 基础管理48-55
• 5.2.2 模块管理55-57
• 5.3 基站功能测试57-66
• 5.3.1 上下行传输功能测试57-62
• 5.3.2 小区重配置62-66
• 5.4 节能测试66-77
• 5.4.1 同等繁忙状态下节能测试67-71
• 5.4.2 不同业务繁忙度下的节能测试71-74
• 5.4.3 外场节能测试74-77
• 5.5 故障应对与稳定性测试77-82
• 5.5.1 断电上电测试77-80
• 5.5.2 VSWR测试80
• 5.5.3 呼叫持续性测试80-82
• 6 总结与展望82-84
• 6.1 论文工作总结82-83
• 6.2 展望83-84
• 参考文献84-86
• 附录A86-88
• 作者简历88-92
• 学位论文数据集92

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