移動通信直放站的應用與調測精編版

1、最新資料推薦移動通信直放站的應用與調測摘 要】直放站 （中繼器 ）屬于同頻放大設備 , 是指在無線通信傳輸過程中起到信號增強的一種無線電發(fā)射中轉設備。直放站的基本功能就是一個射頻信號功率增強器。直放站在下行鏈路中,由施主天線現(xiàn)有的覆蓋區(qū)域中拾取信號,通11過帶通濾波器對帶通外的信號進行極好的隔離,將濾波的信號經功放放大后再次發(fā)射到待覆蓋區(qū)域。在上行鏈接路徑中覆蓋區(qū)域內的移動臺手機的信號以同樣的工作方式由上行 放大鏈路處理后發(fā)射到相應基站 ,從而達到基地站與手機的信號傳遞。使用直放站作為實現(xiàn)“小容量、大覆蓋”目標的 必要手段之一 ,主要是由于使用直放站一是在不增加基站數(shù)量的前提下保證網絡覆蓋 ,

2、二是其造價遠遠低于有同樣效果的微蜂窩系統(tǒng)。直放站是解決通信網絡延伸覆蓋能力的一種 優(yōu)選方案。它與基站相比有結構簡單、投資較少和安裝方便等優(yōu)點 ,可廣泛用于難于覆蓋的盲區(qū)和弱區(qū),如商場、賓館、機場、碼頭、車站、體育館、娛樂廳、地鐵、隧道、高速公路、海島等各種場所 ,提高通信質量,解決掉話等問題。關鍵詞】直放站 ;移頻直放站;同頻直放站 ;直放站維護 ;放大器 ; 天線 ;基站 ; 上行 ;下行Let stand until the application and maintenanceGaoRui (Shanxi Tianyuan communication design consulting

3、Co.,LTD Xian Shanxi 710075)Abstract 】 :Let stand until (Repeaters) belong to samefrequency amplifier equipment, refers to the wireless transmission process signal enhancement of a radio transmitting transfer equipment. The basic function of the workstation rf signal is a power increase. Let stand st

4、raight in downlink antenna, the benefactor of link existing coverage of signal, pick through bandpass filter to take TongWai signal of the extremely good isolation, filtering signal amplifier amplification again after the launch to stay coverage. The uplink link path, covering area of mobile handset

5、 signals in the same way of working by uplink amplification link to the corresponding processing base after launch, thus achieved the base station and mobile phone signal transmission.Use straight as little put large capacity, covering the necessary means one, is mainly due to the use of workstation

6、 in the number of base without increasing the premise to guarantee that the network covers, 2 it is far below the cost of have the same effect microcells system. Let stand until is to solve the communication network covering capacity of a kind of outspread optimal scheme. It has simple structure, ba

7、se with less investment and convenient installation etc, and can be widely used for the blind to cover and weak area, such as the market, hotel, airport, dock, station, gym, recreation, subway, tunnel, highway, island, improve communication etc. Various places, to solve the quality problems such as

8、to drop words.Key words】 Workstation, frequency shiftworkstation;With frequency workstation;Workstation maintenance;Amplifiers;Antenna;Stations;Upward;Downward1. 引言 無線直放站最初是用于調頻廣播通信及消防無線設備信號接收轉發(fā) ,進入 90年代以來 ,隨著移動通信的蓬勃發(fā)展由于用戶對移動通信服務質量及運營商之間的競爭也越來 越激烈 ,但移動信號覆蓋不可避免會出現(xiàn)大量大大小小的盲,因區(qū),如果全部用基站進行覆蓋不僅沒有必要而且耗費巨大 此

9、移動通信直放站應運而生 ,國內第一臺 GSM 移動通信直放 站是由福建省郵電科學研究所 （現(xiàn)為福建電信科學技術研究院）于 1991 年研制成功?，F(xiàn)在直放站及室內分布覆蓋已經發(fā) 展為移動通信產業(yè)的一環(huán) ,為移動通信發(fā)展做出了自己的貢獻。2. 直放站的定義 圖 1 WHRS900B5 WHRS900B10原理框圖直放站 （中繼器 ）屬于同頻放大設備 ,是指在無線通信傳輸過程中起到信號增強的一種無線電發(fā)射中轉設備。直放站的基本功能就是一個射頻信號功率增強器。直放站在下行鏈路中,由施主天線現(xiàn)有的覆蓋區(qū)域中拾取信號,通過帶通濾波器對帶通外的信號進行極好的隔離 ,將濾波的信號經功放放大后再次發(fā)射到待覆蓋區(qū)

10、域。 在上行鏈接路徑中,覆蓋區(qū)域內的移動臺手機的信號以同樣的工作方式由上行放大鏈路處理 后發(fā)射到相應基站 ,從而達到基地站與手機的信號傳遞。直放站是一種中繼產品 ,衡量直放站好壞的指標主要有智能化程度（如遠程監(jiān)控等）、低IP3（無委規(guī)定小于-36dBm）、 低噪聲系數(shù)（NF）、整機可靠性、良好的技術服務等。3. 直放站的種類3.1 射頻直放站。行信號通過施主天線接收基站信號,經低噪放放大后到下行選帶模塊進行濾波 ,然后把信號進行放大 ,經過雙工器 ,通過重發(fā)天線向用戶方向覆蓋 ;上行從移動用戶接收信號 ,經放大后發(fā)送給基站。 為了限帶 ,加有帶通濾波器。 其基本工作 原理圖如下 :圖 2 WH

11、RS900C5 WHRS900C10原理框圖圖3 WHRS900FB2/FB5/FB10主機原理框圖圖4 WHRS900FB2/FB5/FB10從機原理框圖圖5射頻型CDMA無線移頻直放站的實際工作原理圖 6 射頻型 CDMA 移頻直放站 （ 二信道 ）原理3.2 選頻式直放站。為了選頻 ,將上、下行頻率下變頻為中頻 ,進行選頻限帶處理后 ,再上變頻恢復上、下行頻率。其基本工作原理圖如下3.3 光纖傳輸直放站。從基站直接耦合收到的信號 ,經低噪放放大進入光模塊將射頻信號轉變?yōu)楣庑盘?,通過 光纖將信號傳到從機 ,進入光模塊 ,再將光信號變?yōu)樯漕l信號 ,放大后通過重發(fā)天線向用戶方向覆蓋信號再發(fā)出

12、 ;上行信號從移動用戶發(fā)出 ,經低噪放進入光模塊 ,把射頻信號變?yōu)楣庑盘?,傳到主機光模塊進行轉變,經選帶濾波 ,再進行放大 ,上傳到基站 ,其基本工作原理圖 :3.4 移頻直放站。前向信號通道如下：通過施主天線口（To BTS直放站接收來自基站的前向信號f1、f2,經雙工器濾波、低噪放放大后送入各個前向移頻單元對信號進行濾波,其濾波帶寬為 1.23MHz,濾波后的信號頻率為f3、f4,經合路后，送入前向功放放大，最后經雙工器濾波，從重發(fā)天線口 （To Service的天線將前向信號發(fā)往直放站覆蓋區(qū) ;移頻直放站也可以直接從基站耦合信號。反向信號通道是前向信號通道的逆過程。4. 直放站的應用4

13、.1 直放站的應用原則。根據(jù)直放站系列產品的特點和移動通信網絡的需求,不同的地理環(huán)境及應用場合 ,系統(tǒng)的解決方案是不同的,這需要認真分析 ,區(qū)別對待。對于無線直放站來說 ,信號的隔離顯得尤為重要。無線直;而在放站是從空間接收信號 ,勢必要求空間信號盡可能純凈基站較為密集區(qū)域 ,分離不同基站或扇區(qū)信號的難度將大大增加 ,容易使直放站增加對基站干擾。 所以在基站較為密集區(qū)域,建議盡量采用有線信號的引入方式,比如光纖直放站。在不具備使用光纖直放站條件的場所 ,只能采用無線直放站 ,但其施主天線必須具有足夠的方向選擇性。針對各類地區(qū)及應用場所 ,由于基站的密集性、 用戶話務量等不同 ,建議采用如下直放

14、站的應用原則城市密集區(qū) 由于用戶量大 ,基站數(shù)量較多 ,一般不存在大范圍的信盲區(qū) ,直放站只是用于解決小范圍區(qū)域的補盲以及建筑物內的信號覆蓋。 在光纖到樓尚未普及的情況下 ,需采用無線直放站。隨著建筑物的增多 ,所需的直放站數(shù)量也會隨之增加 ,就會出現(xiàn)一個基站配置多臺直放站的情況。但直放站的引入必然對基站產生干擾,干擾會隨著直放站數(shù)量的增多而加大 ,特別是大功率直放站的引入 ,會使系統(tǒng)干擾明顯加劇。因此,在城市密集區(qū)應當采用小功率 （1W 以下） 直放站。城市邊緣 在 CDMA 網絡建設初期 , 由于基站數(shù)量較少 ,可以采用大功率的無線或光纖直放站。 城市邊緣地區(qū) ,主要是解決信號覆蓋問題。在

15、已鋪設光纖的地區(qū)最好采用輸出功率為 10W 的光 纖直放站。無光纖資源時 ,可利用無線直放站進行延伸覆蓋。 采用方向性好的施主天線提取較為純凈的源信號,輸出功率為 5W/10W, 等同于基站的輸出 ,達到較好的覆蓋效果率。郊區(qū)、鄉(xiāng)村 郊區(qū)、鄉(xiāng)村主要是解決覆蓋問題。在鋪設光纖的地區(qū)最好采用大功率光纖直放站 (10W/20W) 擴大覆蓋范圍。對于無光纖資源但又能收到基站信號的地區(qū),可采用無線直放站解決覆蓋問題。 特殊情況下 ,還可采用移頻直放站來增加覆蓋距離。4.2 直放站的應用場合。GSM、CDMA 和光纖直放站和室內覆蓋系統(tǒng)為各種信號盲區(qū)可提供不同的詳細解決方案 ,其適應范圍如下 : 擴大服

16、務范圍 ,消除覆蓋盲區(qū) ,如高山 ,建筑物 ,樹林等阻擋物而形成的信號盲區(qū) ;在郊區(qū)增強場強 ,擴大郊區(qū)站的覆蓋 ;沿高速公路架設 ,增強覆蓋效率 ;解決室內覆蓋 ,如大型建筑物內信號衰減信號盲區(qū)、地下商城、地鐵、遂道等衰減信號盲區(qū) ;將空閑基站的信號引到繁忙基站的覆蓋區(qū)內 ,實現(xiàn)疏忙 ;其它因屏蔽不能使信號直接穿透之區(qū)域等。5. 直放站的調測5.1 設備調試。將天饋線與直放站正確連接 ,加電開機 ,調整直放站增益 ,使最大工作增益低于天線隔離度約12dB。以某CDMA直放站調整為例 ,該直放站額定輸出功率為 30dBm(1W), 額定增益不-80 dBm,超過95dB,測得施主天線接收點接收

17、的基站場強值為 施主天線為 1.8米拋物面天線 ,則天線增益 G?a=21.6 dBm。因施主天線距主機30米，饋線采用SYV-50-22型低損耗饋線， 該型饋線中心頻率為 850 MHz時每米損耗約 0.03 dBm,則饋線損耗L=0.9 dB。若天線隔離度達到 102 dB,則Gmax=102dB-12dB=90 dB 直放站輸出功率 P o=-80 dBm+Gmax+Ga-L=30.5 dB達到設備的額定輸出功率要求，現(xiàn)場安裝后用 E4407 頻譜分析儀實測得輸出功率為 30.1 dBm,結果與理論計算值基本一致。調試直放站時 ,不可將直放站的增益調得過大 ,應在動態(tài)范圍內由小到大地調整

18、，且不可超過最大增益 Gmaxo增益和輸出功率要留有一定的余量 ,增益余量不足會引發(fā)直放站自激 ;功率余量不足易使直放站過載 ,造成話音質量明顯下降甚至系統(tǒng)癱瘓。直放站具有上下兩個鏈路 ,有各自獨立的增益控制和功率放大能力 ,調試時應保持其鏈路平衡。 保持鏈路平衡不能簡單地理解為直放站的上下行增益設置的平衡 ,而是對應于施主基站的鏈路平衡。 直放站加入移動通信網絡 ,不能破壞施主基站覆蓋區(qū)已經建立的上下通道的平衡 ,直放站調整增益平衡的前提條件是 :上行增益的調整要保證底部噪聲不對基站造成干擾 ,下行增益的調整不影響輸出信號的線性特性。若下 行增益遠大于上行增益 ,會導致手機接收場強很高 ,卻

19、打不出電話 ;若上行增益遠大于下行增益 ,會導致覆蓋范圍縮小。較合理的范圍是上下行增益相差小于 3dB。5.2 路測確認。運用安裝有專門軟件 （如東信 eastcom2000） 的路測儀器進行路測 ,結合實地通話測試 ,確認工程實施效果是否達到原設計要求 ,如覆蓋范圍是否滿足需要 ,施主基站和相鄰基站信號是否受到影響等。 若與設計有較大的出入 ,就需作出一系列調整 ,如重新確定直放站站址 ,重新調整天饋線位置 ,使天線隔離度達到預定值 ;重新調整直放站設備工作參數(shù) ,使其達到最佳工作狀態(tài)。 在覆蓋公路、 隧道等帶狀區(qū)域時 ,可調整天線角反射器角度 ,通過控制波束寬度來實現(xiàn)該區(qū)域的理想覆蓋。路