直放站在移動通信網(wǎng)絡中的地位及作用-深圳國人_圖文

1、 直放站在移動通信網(wǎng)絡中的應用深圳國人通信有限公司總工程師丁天文1 主要內(nèi)容:4. 直放站應用中值得注意的問題5 . 值得關(guān)注的新型用法6 . 保證網(wǎng)絡質(zhì)量的措施2 1.1 直放站的發(fā)展直放站使用的目的是延伸和擴大覆蓋直放站已成為網(wǎng)絡覆蓋中的重要設備直放站已在大量應用并取得明顯效果直放站增加了無線電波的傳播復雜性直放站設備性能指標已大大提升直放站的應用及認識水平顯著提高3 1.1 直放站的發(fā)展直放站首先使用在微波接力通信作為長距離跨接的輔助傳輸手段使用直放站在移動通信首先使用在模擬移動電話中GSM通信網(wǎng)絡首先采用了直放站作為輔助覆蓋手段大規(guī)模使用直放站源自于CDMA網(wǎng)絡建設直放站已經(jīng)成為移動通

2、信網(wǎng)不可缺少的組成部分4 200年時型號核準證只有不到10張近5年有效的各種直放站型號核準證約為750張通過型號核準的直放站生產(chǎn)廠家已有300個國內(nèi)外許多知名廠家紛紛加入這一行列直放站生產(chǎn)出現(xiàn)規(guī)?；I(yè)化5 根據(jù)直放站系列產(chǎn)品的特點移動通信系統(tǒng)的需求不同的地理環(huán)境及應用場合系統(tǒng)的不同解決方案6 直放站的應用室外應用,室內(nèi)應用直放站的類型同頻無線直放站光纖接入直放站移頻無線直放站基站放大器等室內(nèi)分布信號放大器7同頻無線直放站安裝示意圖一般選用方向性好、波瓣窄、前后比性能好的定向天線。如柵格拋物型天線、背射天線、平板天線等。施主天線重發(fā)天線1525米5米一般選用覆蓋性能好、扇波束、前后比性能好的

3、覆蓋天線。如角反射天線、平板天線等。8基站TX/RX光纖直放站應用示意圖衰減器30dB耦合器光纖直放站接入端機光纖直放站覆蓋端機光纖傳輸距離不大于20公里使用中認為比較穩(wěn)定的直放站,光纖將基站信號連入直放站,信號源比較純凈,一般不容易對大網(wǎng)形成干擾910基站使用頻率F1移頻無線直放站應用工作示意圖移頻直放站接入端機移頻直放站覆蓋端機基站重發(fā)天線傳輸天線傳輸天線移頻傳輸距離不大于15公里移頻傳輸頻率F2移頻直放站覆蓋頻率F1沒有光纖資源時,可采用移頻無線直放站。移頻傳輸?shù)念l率與整個網(wǎng)絡使用的頻率無關(guān),因此,不會增加對大網(wǎng)的干擾信號基站設備基站原覆蓋區(qū)域擴大的基站覆蓋區(qū)域基站放大器設備基站放大器用

4、于郊區(qū)、偏遠山區(qū)、的基站擴大覆蓋區(qū)域基站放大器應用示意圖1112信號源功分器耦合器電纜分布天線功分器室內(nèi)分布放大器應用示意圖室內(nèi)分布放大器 設計是直放站應用中關(guān)鍵的第一步安裝是保證應用的重要環(huán)節(jié)調(diào)測是對工程和技術(shù)保障的考驗驗收是直放站能否入網(wǎng)的關(guān)口13 3.1 直放站設計要解決的問題設計的依據(jù)是什么經(jīng)驗、投訴、網(wǎng)優(yōu)的建議、勘測的結(jié)果。設計涉及到的內(nèi)容站址的選擇:對同頻無線直放站尤其重要。天線的類型及安裝位置:據(jù)覆蓋要求。施主信號的選取:哪個基站,是否污染。設計必須提供完整的設計報告設計應該得到批復,是施工的依據(jù)。14 直放站設計中的兩個關(guān)鍵問題一是如何確定施主信號引自哪個基站;保證指標的措施;

5、以信號質(zhì)量來確定主用頻率。二是如何保證隔離度(對同頻無線直放站天線類型;天線性能指標;天線間的距離(水平和垂直;天線的方位角。Ih=22.0+20log10(d/-(Gd+Gr+(Xd+Xr+C15 3.2 直放站安裝中的注意事項安裝是設計的具體體現(xiàn)除非必要,不要隨意改動設計。安裝中碰到的問題物業(yè)協(xié)調(diào),安裝工藝,不要忽視細節(jié)。施主天線和重發(fā)天線的安裝一定要按照要求如果達不到要求,很可能出現(xiàn)隱患。16 3.3 直放站調(diào)測中的主要指標施主基站的信號是否達到要求上行底噪是否被控制有自激產(chǎn)生的可能嗎隔離度是否滿足要求功放是否工作在線形區(qū)域內(nèi)上下行增益是否平衡17 直放站設備應用中指標調(diào)測的四個重要原則

6、信號引入看純凈度上行信號調(diào)整看底部噪聲下行信號調(diào)整看功放線性天線安裝看隔離度18 (1 信號引入看純凈度引入施主信號的純凈度是直放站應用成功的關(guān)鍵,無線同頻直放站尤其應該注意引入信號的純凈度。移動通信網(wǎng)絡對信號的質(zhì)量均有明確要求直放站類型信號引入方式施主信號純凈度無線同頻直放站空間引入易受干擾光纖直放站基站直接引入比較純凈移頻直放站基站直接引入比較純凈19 G網(wǎng)信號的純凈度要求:頻域選擇C網(wǎng)信號的純凈度要求:頻域/碼域選擇PHS網(wǎng)信號的純凈度要求:頻域/時域選擇SCDMA網(wǎng)信號的純凈度要求:頻域/時域選擇集群網(wǎng)信號的純凈度要求:頻域選擇WCDMA信號的純凈度要求:頻域/碼域選擇TD-SCDMA

7、信號的純凈度要求:頻域/時域選擇2021RF基站基站基站正確的安裝位置錯誤的安裝位置 22(2上行信號調(diào)整看底部噪聲靜態(tài)噪聲及計算輸入端:Pin=K·T0·B 式中: K 為波爾茲曼常數(shù):1.3810-23 ·W/Hz ·K T0為絕對溫度2900KB 為設備帶寬輸出端:Pout= Pin+Gr+F噪聲功率輸入Pin 直放站增益Gr 直放站噪聲系數(shù)F底部噪聲=靜態(tài)噪聲+動態(tài)噪聲動態(tài)噪聲外部的環(huán)境噪聲自然噪聲人為噪聲自然噪聲大氣、太陽、銀河噪聲等人為噪聲電力線、汽車發(fā)動機、工業(yè)設備等 兩種信號引入方式底噪的比較接入方式噪聲限制插入損耗附加損耗底噪控制無線接

8、入<-120dBm 90dB(有效路徑損耗<-30dBm 有線接入<-120dBm 50dB(耦合基站信號 0dB <-70dBm2324-100-90-80-70-60-50-40-30-20Ref Level : 0.0 dBm dB / Div : 10.0 dB M1M2Spectrum AnalyzerADate: 12/26/2003Time: 01:03:56RBW: -VBW: -Detection: Pos. PeakCF: 897.5 MHz SPAN: 35.0 MHzAttenuation: 0 dBd B mFrequency (880.0 -

9、 915.0 MHzM1: -27.44 dBm 893.509 MHz M2: -22.92 dBm 908.86 MHzGSM 室內(nèi)機底噪圖本機設備底噪功放噪聲25-120-110-100-90-80-70-60-50-40-30-20860870880890900910920930940950960Ref Level : -20.0 dBm dB / Div : 10.0 dB M1M2Spectrum Analyzer圣德拉大酒店上行頻譜圖2Model: MS2711B Serial #: 00209054Date: 04/26/2002Time: 00:29:44Average:25

10、RBW: 1 MHz VBW: 300 kHz Detection: AverageCF: 912.0 MHz SPAN: 100.0 MHz Attenuation: 10 dB d B mFrequency (862.0 - 962.0 MHzM1: -35.66 dBm 909.368 MHz M2: -30.92 dBm 915.885 MHzGSM 室內(nèi)機底噪圖本機設備底噪功放噪聲白噪聲26CDMA室內(nèi)機(寬帶底噪圖-130-120-110-100-90-80-70-60-50-40-30810815820825830835840845850855Ref Level : -30.0

11、dBmdB / Div : 10.0 dB M1Spectrum AnalyzerJX-DZModel: MS2711BSerial #: 00209018Date: 04/24/2002Time: 14:36:33RBW: 1 MHz VBW: 30 kHz Detection: Pos. Peak CF: 833.49 MHz SPAN: 50.0 MHz Attenuation: 0 dB d B mFrequency (808.49 -858.49 MHzM1: -52.02 dBm 830.169 MHzCDMA室內(nèi)機(寬帶底噪圖本機設備底噪功放噪聲白噪聲無線直放站施主天線端口底部噪

12、聲:P L無線直放站重發(fā)天線端口使用便攜式頻譜儀-130-120-110-100-90-80-70-60-50-403-0:-M1Spectrum Analyzer頻譜測量圖無線射頻直放站底部噪聲的測量底部噪聲(P L=-120dBm+有效路徑損耗(R LR L=基站機頂發(fā)射功率-直放站接收功率底部噪聲27無線直放站施主天線端口底部噪聲:P L無線直放站重發(fā)天線端口底部噪聲Gr+P L使用便攜式頻譜儀干線放大器施主天線端口底部噪聲Gr+P L+LGr=光纖直放站增益L=分布線纜有效路徑損耗無線射頻直放站+分布系統(tǒng)底部噪聲的測量2829移頻直放站覆蓋端重發(fā)天線口底部噪聲Gr1+P L+L+Gr2

13、Gr1=接入端機增益Gr2=覆蓋端機增益L=移頻傳輸有效路徑損耗重發(fā)天線移頻直放站接入端機基站傳輸天線傳輸天線接入衰減移頻直放站接入端施主信號接入口底部噪聲:P L移頻直放站傳輸天線端口底部噪聲Gr1+P L移頻直放站覆蓋端傳輸天線口底部噪聲Gr1+P L+L移頻直放站底部噪聲的測量 (3 下行信號調(diào)整看功放線性下行信號的調(diào)整取決于接入信號的功率和下行的增益,只有當下行輸入的信號同增益匹配時,才會使直放站的功放輸出是線性信號3031直放站在移動通信網(wǎng)絡中的應用功放飽和頻譜-90-80-70-60-50-40-30-20-10010870872874876878880882884886888Re

14、f Level : 10.0 dBm dB / Div : 10.0 dB M1Spectrum AnalyzerZXS825Model: MS2711A Serial #: 00125130Date: 01/24/2002Time: 20:02:31RBW: 1 MHz VBW: 30 kHz Detection: Pos. PeakCF: 878.5 MHz SPAN: 20.0 MHz Attenuation: 10 dB d B mFrequency (868.5 - 888.5 MHzM1: -9.34 dBm 878.525 MHz正常信號譜-100-90-80-70-60-50-

15、40-30-20-100870872874876878880882884886888Ref Level : 0.0 dBm dB / Div : 10.0 dB M1Spectrum AnalyzerZXS8Model: MS2711A Serial #: 00125130Date: 01/24/2002Time: 19:37:02RBW: 1 MHz VBW: 30 kHz Detection: Pos. PeakCF: 878.5 MHz SPAN: 20.0 MHz Attenuation: 0 dBd B mFrequency (868.5 - 888.5 MHzM1: -18.22

16、dBm 878.525 MHz功放飽和輸出譜32直放站在移動通信網(wǎng)絡中的應用降低設備內(nèi)部增益,減少非線形噪聲,提高信號質(zhì)量-90-80-70-60-50-40-30-20874876878880882884886888Ref Level : 10.0 dBm dB / Div : 10.0 dB M1M2Spectrum AnalyzerZXS830Model: MS2711ASerial #: 00125130Date: 01/24/2002Time: 20:03:26RBW: 1 MHz VBW: 30 kHzDetection: Pos. PeakCF: 878.5 MHz SPAN:

17、20.0 MHzAttenuation: 10 dB d B mFrequency (868.5 - 888.5 MHzM1: -78.07 dBm 868.55 MHz M2: -78.07 dBm 868.55 MHz-90-80-70-60-50-40-30-20-1010870872874876878880882884886888Ref Level : 10.0 dBm dB / Div : 10.0 dB M1Spectrum AnalyzerZXS825Model: MS2711A Serial #: 00125130Date: 01/24/2002Time: 20:02:31RB

18、W: 1 MHz VBW: 30 kHz Detection: Pos. PeakCF: 878.5 MHz SPAN: 20.0 MHz Attenuation: 10 dB d B mFrequency (868.5 - 888.5 MHzM1: -9.34 dBm 878.525 MHz-90-80-70-60-50-40-30-20-10010870872874876878880882884886888Ref Level : 10.0 dBm dB / Div : 10.0 dB M1M2Spectrum AnalyzerZXS820Model: MS2711ASerial #: 00

19、125130Date: 01/24/2002Time: 20:02:57RBW: 1 MHzVBW: 30 kHz Detection: Pos. PeakCF: 878.5 MHz SPAN: 20.0 MHzAttenuation: 10 dB d B mFrequency (868.5 - 888.5 MHzM1: -77.17 dBm 868.55 MHz M2: -77.17 dBm 868.55 MHz降低設備內(nèi)部增益,減少非線形噪聲,提高信號質(zhì)量降低20dB增益降低30dB增益降低25dB增益調(diào)測方向33直放站在移動通信網(wǎng)絡中的應用-90-80-70-60-50-40-30-20

20、-10010870872874876878880882884886888Ref Level : 10.0 dBm dB / Div : 10.0 dB M1Spectrum AnalyzerZXS825Model: MS2711A Serial #: 00125130Date: 01/24/2002Time: 20:02:31RBW: 1 MHz VBW: 30 kHz Detection: Pos. PeakCF: 878.5 MHz SPAN: 20.0 MHz Attenuation: 10 dB d B mFrequency (868.5 - 888.5 MHzM1: -9.34 dB

21、m 878.525 MHz正常信號-100-90-80-70-60-50-40-30-20-100870872874876878880882884886888Ref Level : 0.0 dBm dB / Div : 10.0 dB M1Spectrum AnalyzerVVXModel: MS2711A Serial #: 00139005Date: 01/17/2002Time: 20:21:48RBW: 1 MHz VBW: 30 kHz Detection: Pos. PeakCF: 878.5 MHz SPAN: 20.0 MHz Attenuation: 0 dBd B mFre

22、quency (868.5 - 888.5 MHzM1: -20.53 dBm 878.575 MHz前端飽和頂部失真前端飽和信號頻譜34直放站在移動通信網(wǎng)絡中的應用增加串入衰減器,降低噪聲,提高信號質(zhì)量-90-80-70-60-50-40-30-20874876878880882884886888Ref Level : 10.0 dBm dB / Div : 10.0 dB M1M2Spectrum AnalyzerZD420Model: MS2711ASerial #: 00125130Date: 01/24/2002Time: 23:12:02RBW: 1 MHz VBW: 30 kHz

23、Detection: Pos. PeakCF: 878.5 MHz SPAN: 20.0 MHz Attenuation: 20 dB d B mFrequency (868.5 - 888.5 MHzM1: -67.98 dBm 868.5 MHzM2: -67.98 dBm 868.5 MHz-90-80-70-60-50-40-30-20-10010870872874876878880882884886888Ref Level : 10.0 dBm dB / Div : 10.0 dB M1M2Spectrum AnalyzerZD318Model: MS2711ASerial #: 0

24、0125130Date: 01/24/2002Time: 23:02:42RBW: 1 MHz VBW: 30 kHzDetection: Pos. Peak CF: 878.5 MHz SPAN: 20.0 MHz Attenuation: 20 dBd B mFrequency (868.5 - 888.5 MHzM1: -68.62 dBm 868.5 MHzM2: -68.62 dBm 868.5 MHz-90-80-70-60-50-40-30-20874876878880882884886888Ref Level : 10.0 dBm dB / Div : 10.0 dB M1M2

25、Spectrum AnalyzerZD410Model: MS2711ASerial #: 00125130Date: 01/24/2002Time: 23:10:22RBW: 1 MHzVBW: 30 kHz Detection: Pos. Peak CF: 878.5 MHz SPAN: 20.0 MHzAttenuation: 20 dB d B mFrequency (868.5 - 888.5 MHzM1: -69.48 dBm 868.5 MHz M2: -69.48 dBm 868.5 MHz增加串入衰減器,降低噪聲,提高信號質(zhì)量加入10dB衰減器加入20dB衰減器加入15dB衰

26、減器調(diào)測方向直放站在移動通信網(wǎng)絡中的應用(4 天線安裝看隔離度隔離度為直放站輸入端口信號對輸出端口信號的衰減度同頻無線直放站的隔離度尤其重要,只有當增益<隔離度-15dB時,系統(tǒng)才不會自激3536隔離度-15(dB>增益工程現(xiàn)場隔離度及檢測頻譜測試儀(帶信號源信號發(fā)送(xdBm信號接收(ydBm隔離度I = x + y(dB施主天線重發(fā)天線重發(fā)天線口施主天線口天線的安裝方式及隔離度值范圍垂直安裝方式施主天線重發(fā)天線1525米5米距離(米隔離度(dB5 7410 8615 9320 9825 10230 10535 1083738天線的安裝方式及隔離度值范圍水平安裝方式重發(fā)天線施主天

27、線25米距離(米隔離度(dB 自激信號及影響自激信號產(chǎn)生的原因是由于隔離度不夠或者增益太大自激信號特點:幅度可達最大輸出頻率范圍在信號帶內(nèi)設備自激/外環(huán)自激/臨界自激/環(huán)境自激/3940上行通道下行通道LNA LNAPA PA下行頻率F1上行頻率F2自激信號產(chǎn)生原理圖 4、直放站應用中值得注意的問題注意四個基本原則,直放站的干擾就可以被控制住。真正用好直放站,考慮因素有:設備的制作水平,性能指標的情況,外界的干擾等。工程環(huán)節(jié),工程包括從勘測、設計、安裝、調(diào)測、開通、驗收、交付直到維護的全過程。41 42在直放站應用上還有問題需要澄清,一些爭議需加以注意。4.1 功率現(xiàn)在應用中的功率越來越大,室

28、外應用已經(jīng)提出30W的需求,室內(nèi)信號干放已經(jīng)達到10W。結(jié)果造成,網(wǎng)絡易受干擾,設備難以制作,影響可靠性,已經(jīng)背離了直放站應用的特性。功率大,增益高,雜散信號強度大,可能會對其它網(wǎng)絡造成干擾。建議:無線直放站,最大功率不超過10W。光纖移頻直放站,最大功率不超過20W。室內(nèi)分布放大器,最大功率不超過5W。 4.2 兼容覆蓋問題移動通信信號:GSM信號、CDMA信號、PHS信號、SCDMA信號、數(shù)字集群信號、手機電視信號、3G信號、頻率覆蓋有450/800/1400/1800/1900/2000MHz兼容覆蓋問題,必須認真對待。43 (1利用POI建設一個開放的室內(nèi)分布系統(tǒng)。POI:合路平臺解決多個信號在同一個建筑物內(nèi)兼容覆蓋問題。有源及無源設備,合路及傳輸信號分離、上下行分離的合路方案需要統(tǒng)一的轉(zhuǎn)換標準4445上/下行分離方案POI 內(nèi)部示意聯(lián)通CDMA800聯(lián)通GSM900移動GSM900移動DCS1800800M-1880M 上行GSM-U 上行CDMA 上