网优工程技术讲义

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1、 直放站培训资料广东惠讯通信工程有限公司 2008年3月1网优工程概述n网优工程的概念网优工程即通过安装直放站等移动中继设备和信号 分布系统，从而改善边远村镇、公路隧道以及建筑物内 部等移动电话信号覆盖较差或话务密集地区的移动通信 网络质量，进一步扩大移动电话信号覆盖范围和系统容 量的工程建设项目，是我们网络扩容工程建设项目的一 个重要补充部分。 2网优工程概述n网优工程的分类u室外直放站工程：用于覆盖边远地区村镇和公路隧 道。u室内覆盖系统工程：用于大型建筑物如大楼、商场 、酒店等室内的移动电话信号覆盖。 3网优工程概述n 网优工程的应用4n网优工程的意义 u解决边远地区、公路以及室内覆盖盲

2、区，扩大覆盖 范围。 u改善话音质量和网络质量。 u分担室外基站话务，提高经济效益。 u网优工程可以充分体现公司全心全意为用户提供优 质网络服务的宗旨，优化公司形象。网优工程概述5直放站工程技术原理n 直放站的概念直放站属于同频放大设备，是指在无线通信传输过程 中起到信号增强的一种无线电发射中转设备。直放站的基本功能 就是一个射频信号功率增强器。直放站在下行链路中，由施主天线现有的覆盖区域中 拾取信号，通过带通滤波器对带通外的信号进行极好的隔离，将 滤波的信号经功放放大后再次发射到待覆盖区域。在上行链接路 径中，覆盖区域内的移动台手机的信号以同样的工作方式由上行 放大链路处理后发射到相应基站，

3、从而达到基地站与手机的信号 传递。6直放站工程技术原理n直放站的分类 u室外型直放站 l室外型无线宽带射频式直放站 l室外型无线载波选频式直放站 l室外型光纤直放站 u室内型直放站 l室内型无线宽带直放站 l室内型无线选频直放站7各类直放站的特点8各类直放站的特点9各类直放站的图例n无线直放站（含宽带和载波选频）BSF outF in无线直放站10各类直放站图例中继端机乡 镇覆盖端机光 纤BSn室外光纤直放站11各类直放站图例n室内直放站(含宽带和载波选频)BS室内 直放站平面 天线壁挂天线吸顶天线吸顶天线二功分器二功分器12直放站的基本结构电源模块稳压电源AC220VDCAC220VBSMS

4、935954MHzUP LINKDOWN LINK选频单元PP选频单元避雷器890909MHz双工滤波单元施主天线低噪放高功放双工滤波单元低噪放高功放覆盖天线Note BookP C 接 口监 控 单 元13直放站的基本结构n无线载波选频直放站直放站的基本结构MT低噪放Note BookP C 接 口DOWN LINK功分器DUP2功分器DUP1DTRC1UP LINK监 控 单 元Card Phone选频模块选频模块选频模块选频模块功放功放合路单元合路单元低噪放14n光纤直放站直放站的基本结构电源单元DC-48V（AC220V）DC电源单元DCDC-48V（AC220V）光纤光纤PDCDCD

5、C光发送机光接收机光模块电源DC光接收机光发送机光模块电源DC光衰减器DCPDCDC光衰减器BS15直放站的主要性能指标n工作频段 u定义直放站发挥中继和放大作用所使用的频段，只有 在此频段内的信号才可通过直放站无失真地放大转发， 其他频段的信号则被抑制滤除。由于直放站分上下行链 路，所以分别有上下行的工作频段。 u标准值广东移动GSM网使用的频段为:上行: 890MHz-909MHz下行: 935MHz-954MHz所以我们所使用的直放站的工作频段也在此范围 内。 16n工作带宽 u定义即直放站的系统增益比峰值下降3dB时所对应的 频率范围。 u标准 l 宽带直放站一般要求在2-19MHz之

6、间，中心频率 可 在工作频带内变动，但带宽的上下限不能超出工作频带的 范围。现在一些厂家可做到中心频率和带宽均可根据实际 需要变动。 l 载波选频直放站每选频信道带宽即GSM载波信号的带宽 ，为200KHz；中心频率即所需放大的载波信号的载频。直放站的主要性能指标17n主机额定增益 u定义直放站在线性状态下最大输入电平时的放大能力。设主 机额定增益为Gmax，输入功率为Fin，输出功率为Fout ，则Fout = Fin+ Gmax 称为满增益输出。另外，直放站的上行增益和下行增益是 分开调节的，但为了达到上下行平衡，一般设为一致。 u标准值 l室外无线直放站一般要求在80-95dB之间，太低

7、则输出功率无法 满足覆盖要求，太高又很难满足隔离度的要求。 l室外光纤直放站一般比室外无线直放站低一些，在45-65dB之间 ，主要是因为光纤传输损耗小，容易得到较高的输出功率，另外还 要防止上行噪声电平过高影响施主基站。 l室内直放站一般比室外无线直放站低一些，在50-70dB之间 ，主要原因是防止噪声电平和干扰过高影响施主基站和覆盖效果。直放站的主要性能指标18n上下行增益可调范围 u定义直放站上行增益和下行增益在最大增益的基础上 可以连续调整的范围。u标准值一般要求有20-40dB的连续可调范围，调节步长为 1dB或2dB。直放站的主要性能指标19n增益调整线性 u定义标称的直放站增益调

8、整量与实际增益调整量间的 误差波动范围。u标准值一般调整误差在10%左右，即若增益衰减16dB，则调整误差波动范围为 1.6dBm若增益衰减22dB，则调整误差波动范围为 2.2dBm若增益衰减30dB ，则调整误差波动范围为 3.0dBm直放站的主要性能指标20直放站的主要性能指标n 最大输出功率 u定义保证直放站正常工作下所能得到的最大有效输出功率，一般 是指直放站1dB压缩点的输出功率。如下图所示：1dB压缩点输出功率即指当输出功率达到进入饱和状态的临 界点时，回退1dB所对应的输出功率，是直放站工作在线性 工作区内的最大输出功率。PoutPin1dB21直放站的主要性能指标n最大输出功

9、率 u标准值 l室外无线宽带直放站Fmax 一般在33dBm（2W）以上，但为所 有通过直放站信号的功率总和，若通过的信号越多，每信 号的功率越小，所以宽带直放站的覆盖范围较小。 l室外无线载波选频直放站直放站有两个选频信道时，每载波信号 的输出功率一般在30-33dBm；4个选频信道，每载波信号 的输出功率衰减3dB；8个选频信道，每载波信号的输出功 率衰减6dB 。l室内无线宽带直放站我国无委和信息产业部的要求为不大于 17dBm（50mW）。22直放站的主要性能指标n杂散辐射 u定义在除工作带宽内和由于正常调制和切换瞬态引起 的边带以及离散频率上的辐射，一般分为由天线连接处 、电源引线引

10、起的传导型杂散辐射和由机箱以及设备的 结构引起的辐射型杂散辐射两种。杂散辐射主要是指带 外的杂散辐射，带内的杂散很小可忽略不计。 u标准值根据GSM 11.26标准和国家无委的要求，当增益 调到最大时，在900MHz频段，杂散辐射小于负36dBm（带外 ）。在1800MHz频段，杂散辐射小于负30dBm（带 外）。23直放站的主要性能指标n互调产物 u定义与载波信号频率有某一特定频率关系的两个或多个 带内信号，由于直放站内部器件的非线性而相互调制产生 的互（交）调干扰信号，是衡量直放站抑制各种干扰的能 力的指标。对于直放站，我们主要考虑的是可能落在工作 带宽内的三阶互（交）调产物IM3。u标准

11、值根据GSM 11.26标准和国家无委的要求，当增益调 到最大时，在900MHz频段，互调产物小于负36dBm（带内） 。在1800MHz频段，互调产物小于负30dBm（带内 ）。u测试方法 24直放站的主要性能指标n 互（交）调抑制比 u定义载波信号的功率电平与最高互调干扰信号的功率电平之比IMD ，也是衡量直放站抑制各种干扰的能力的指标。从下图可见 IMD与IM3的关系为：IMD=P0-IM3u标准值根据GSM 11.26标准的要求，当增益调到最大时，在900MHz频段，IMD大于70dBc（带内）。在1800MHz频段， IMD大于50dBc（带内）。根据我国900MHz直放站技术要求及

12、测试方法标准中要求 ，在直放站1dB压缩点输出功率回退6dB时，在900MHz频段， IMD大于30dBc（带内）。 P0IMD（dBc）IM3（dBm）25直放站的主要性能指标n三阶交调截获点 u定义如下图：可见,三阶交调截获点并非实际存在的值, 主要用于 计算三阶互调产物和互调抑制比, 也是衡量直放站抑制各 种干扰的能力的指标。这个指标只适用于线性放大器。三阶互调输出特性曲线线性放大器理想输出特性曲线线性放大器实际输出特性曲线IP3P0IM3三阶互调截获点, IP3值为该点对应输出功率线性工作点三阶互调产物值PoutPin26直放站的主要性能指标n带外增益抑制度 u定义直放站对在工作带宽外

13、所获得的信号增益的抑制程 度。如图所示：在工作带宽外f处的带外增益抑制度 =G-Gf0f1f2BWGGf1-ff2+f27直放站的主要性能指标n带外增益抑制度 u标准值根据GSM 11.26关于直放站的规范要求，带外增 益抑制度的标准为：设f1、f0、f2分别为滤波器带宽的下 限、中心频率和上限，直放站增益为85dB，则 频率 增益衰减 f1-5MHz ERP - PRX施主天线前后比F/BD覆盖天线前后比F/BP建 筑 物ERPPRX障碍物损耗LW直放站设计、安装、调测的要求49直放站设计、安装、调测的要求隔离度：I = F/BD + LW + F/BP + LP 传播损耗：30米= 23

14、+ 15 + 25 + 62 LP = 92.4+20 lg（0.03） = 125dB 62dBPRX ERP - IPRX 42.4 - 125 = -82.6dBm (即来自基站的信号电平不能小于-82.6dBm)F/BD 23dB 1.8米抛物面天线建 筑 物ERP = POUT + GT- LL= 29 + 15.5 - 2.1= 42.4dBmPRXLW：15dBPOUT -主机功放输出 GT -覆盖天线增益LL - 馈线损耗F/BP 25dB 角反射天线天线隔离度计算举例说明501. 在覆盖天线馈入一个不用信道的信号PT，通常将PT电平调为0dBm2. 然后用综合测试仪测量施主天

15、线接收下来的信号电平PR隔离度 I = PT - PR放大器正常工作的条件：G（放大器增益）-3dB f0 0dB f0+100KHz -3dB f0+400KHz3km，多模光纤1km）n 使用非金属软光缆，布线方便。84光纤信号分布系统（系统图）电源接口单元D接口单元C接口单元B接口单元A主单元Comba Comba Comba Comba 主机BTS远端单元远端单元远端单元远端单元光纤85光纤信号分布系统（原理图）接口单元A接口单元B接口单元C接口单元D匹配器匹配器分配器分配器监控单元电源单元接口单元射频匹配单元各单元远端单元光纤光纤E/OE/O1486光纤信号分布系统基 站主 单 元接口单元A接口单元B接口单元C接口单元D远端单元远端单元远端单元远端单元35层34层33层32层31层30层3层2层1层-1层-2层-3层光纤 光纤光纤光纤87BTS主机563421光纤光纤信号分布系统（隧道的覆盖）88光纤信号分布系统（隧道覆盖的系 统框图）BTS接口单元远端机1远端机2远端机3远端机4远端机5远端机6主单元光纤光纤光纤光纤光纤光纤89室内信号分布系统的无线接入 方式n 小型室内信号中继器用于解决小范围的室内覆盖，如餐厅、商 场、地下室、别墅等。n 外围基站空闲。n 客流量不大，仅考虑室内信号覆盖。90室内信号分布系统的无线接入 方式BS中继 放