光纤直放站说明

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1、光纤直放站说明一、光纤直放站原理介绍二、光纤直放站传输距离考虑三、光纤直放站对基站底部噪声影响分析一、光纤直放站原理介绍光 纤 直 放 站覆盖端接入端800MHz集群光纤直放站原理框图选带PA选带LNAPALNA双 工 器O/EO/EE/OE/O双 工 器接入端覆盖端BTS光纤直放站工作原理框图光纤直放站由接入端和覆盖端组成，由接入端引入基站信号，由覆盖端 完成无线信号的覆盖。下行：从基站输出的下行信号在接入端经过电/光转换，将其调制到光信 号上，可经过光分/合路器将信号分成四路，每一路通过光纤传送到覆盖 地点，覆盖端机经过光/电转换，从光信号上解调出射频信号，先进行放 大，滤波后再通过功率放

2、大 ，最后通过重发天线发射给移动台。上行：重发天线接收到移动台发送的上行信号，进行低噪声放大，然后， 做电/光转换，将电信号调制道光信号上，通过光纤传送回接入端，接入 端机先进行光/电转换，将光信号恢复成射频信号，放大滤波送回给基站 。通过整体设备对上行和下行的处理从而实现了信号的中继、转发、延 伸覆盖等功能。 光纤直放站工作原理光纤型直放站的关键部件：光收、发模块。光发射单元主要由光调制器、光功率自动及手动控制电 路、光发射开关电路和光告警电路组成。光接收单元主要由光解调器、射频放大及滤波、增益数 字控制和接收光强度检测及告警四部分组成。 FSK通信单元，其主要由控制器、调制解调器及射频耦

3、合电路组成。光纤传输，线路损耗小，光纤色散小，信号稳定，便于 远距离多点覆盖；采用高线性模拟激光器件，光调制解调线性高，工作稳定 可靠；系统具备RS-232、PSTN、GSM Modem等多种数据传输 接口，便利的遥测、遥控功能；光纤直放站特点系列化产品支持1310nm、1550nm光波长，可波分复 用，提高光纤利用率；室内型设备一个接入端最多可接四个覆盖端，可在多 个区域实现覆盖；覆盖端站可实现全向覆盖，选址方便；室外型设备覆盖端机采用防潮设计，适于村镇、公路 、厂矿、小区、旅游景点等野外环境。 光纤直放站接入端内部基站直接耦合方式。采用了新型监 控单元。采用了新型结构腔双工滤波 器，不用变

4、选模块，射频信 号直接处理。具有分集信号 处理功能，三 波长波分复用 传输效率高。锁扣式门锁，新 型钣金结构。采用了G网无线 MODEM。光纤直放站覆盖端内部具有分集信号处 理功能，三波长 波分复用传输效 率高。采用了易于安 装维护的钣金 结构形式，锁 扣式门锁，安 全方便。采用了新型监 控单元，前后 端分别控制。采用了新型结构 腔双工滤波器， 良好的带外抑制 指标，不用变选 模块。采用了新型射频功 放、变频、低噪模 块，输出功率可达 10W。序列号接入端(SGR-R340HF-10)/覆盖端(SGR-R340HT-10) 工作频频段： 上行： 806 MHz 821 MHz 下行： 851

5、MHz 866 MHz测试项测试项 目 技术术指标标上 行最大输出功率0dBm(2/-2dB)增益（加5dB光衰减测试 ）50dB(2/-2dB)增益调节 范围30dB带内波动3dB（峰峰值）噪声系数5dB输出光功率0dBm驻波比（加电测 ）1.5带内杂散发射-36dBm/30kHz互调衰减(单路输出最大功率回退3dBm时)-36dBm/30kHz下 行最大输出功率40dBm(0/-2dB) 增益（加5dB光衰减测试 ）50dB(2/-2dB)增益调节 范围30dB带内波动3dB（峰峰值）输出光功率0dBm驻波比（加电测 ）1.5杂散带内(最大增益下降15 dB时测试 )-36dBm/30kH

6、z发射9KHz-1GHz（带内除外）-36dBm/30kHz1GHz-12.75GHz-30dBm/30kHz互调衰减(单路输出最大功率回退3dBm时)50dBc/30kHz数字集群10W光纤直放站技术指标：二、光纤直放站传输距离考虑时延考虑： GSM系统采用TDMA时分多址技术，每载频分为8个信道分时共 用，即每载频8个时隙。时隙之间的保护间隔很小，为消除手机MS 到BTS的传播时延，GSM系统采用MS提前一定时间来补偿时延，时 间提前量的取值范围是063，单位为比特，每比特3.69微秒，对 应信号传播约70公里，由于信号一来一回是双向的，所以，数字 信号在每载频8个时隙时，空间传播距离是3

7、5km。光纤直放站采用光纤进行传输，光信号在光纤中传输的损非常 小，光纤直放站信号传输的距离主要是受信号时延的限制。 光信号在光纤的介质中传播时，速度是无线信号在空气中传播的 2/3，加上直放站的时延（大约3S）和直放站信号覆盖距离的5公里， 因此，光纤直放站距基站距离L,那么63*3.69/2 - 3 = L/(0.3*2/3)+5/0.3L= 63*3.69/2 - 3 - 5/0.3*（0.3*2/3)= 19.3km当然，直放站的时延指标和覆盖距离不尽相同，我们通常采用的规 范是最远不大于20km。以上结果是参照GSM规范数据计算，实际的数字集群系统可能不太一致光信号在光纤的介质中传播

8、时，速度是无线信号在空气中传播的 2/3，加上直放站的时延（大约2S）和直放站信号覆盖距离的5公里， 因此，光纤直放站距基站距离L,那么80/0.3= L/(0.3*2/3)+5/0.3+2L= (80/0.3-5/0.3-2*(0.3*2/3)= 49.6km按时隙计算，光纤直放站距离基站的距离不能超过49.6km有资料显示数字集群无线方式最远可以超过80公里，下面我们就以80公里来计算使用光纤直放站时基站与直放站远端的距离。损耗考虑：光纤直放站的核心部分是光端机，它的好坏影响直放站的传 输质量及可靠性，现在光端机技术非常成熟，因此，光纤直放站 的可靠性是不成问题的，下面对传输距离进行计算。

9、对1.55m波长的光端机，其已知条件是： 光功率输出为3dBm;光接收灵敏度优于-25dBm;光端机内射频 信号具有自动增益控制(AGC)20dB；光端机内电光及光电转换 时电信号将损耗10dB；光缆损耗0.35dBkm；活动连接器衰耗 0.1dB；波分复用器的损耗0.3dB，系统光功率储备7dB(为保 证电信号的载噪比而设)。则对于56km远的光缆，就能计算光信号在传输系统中的 衰耗为:L=光缆损耗 + 连接器损耗 + 波分复用器的损耗 =0.3556+0.12+0.3220.4db。系统光功率余量=光功率-系统衰耗-光接收门限3-20.4 -(-25) 7.6，该值大于系统功率储备7.6d

10、B，由此可知光纤直放站的光 信号可以传输56km远的距离，光电转换后的电信号还能满 足直放站所需电信号载噪比的要求。 综合考虑：数字集群光纤直放站覆盖端距基站最远不能超过49.6公里。三、光纤直放站对基站底部噪声影响分析1、一对一组网方式考虑2、一对多组网方式考虑1、一对一组网方式考虑这种应用方式指的是一个光纤接入端后面只有一个光纤覆盖 端。没有直放站的时候，基站接收端热噪声和基站噪声系数之和，称 为基站底噪声。 热噪声的计算公式为：N10LgKTB， 其中：K为波次曼常数，T为绝对温度，B为信号带宽； 基站噪声系数Nfbts一般为2dB。因此，基站接收端的底噪声电平Npbts为：Npbts=

11、10LgKTBNfbts =-121dBm/200KHz2dB 119dBm 当引入直放站，该基站成为直放站的施主基站后，其接收端的噪 声为基站底噪声加上直放站的噪声增量。 直放站热噪声经过放大和传输路径损耗后，到达基站接收机输入 端的热噪声电平：PIN = KTB+NFREP+GREP-PLossKTB 高斯环境噪声NFREP 直放站上行噪声系数GREP 直放站上行增益Ploss 直放站到基站路径衰减值。基站底部噪声电平：PBTS = KTB+NFBTSNFBTS 基站接收机噪声系数基站热噪声电平升高ROT(Rise Over Thermal)：ROT =10log(10PBTS/10+ 1

12、0PINJ/10)/ 10PBTS/10=10log(1+10-NIM/10)引入噪声注入裕量NIM(Noise Injection Margin)：NIM=10log(10PBTS/10 / 10PINJ/10)也叫等效增益基站热噪声电平升高，意味着基站接收机的灵敏度降低。上行噪声问题结论我们希望直放站对基站热噪声贡献最小，这种情况发生在噪声注入裕 量很大或为正 (对应NIM0)时。 如果NIM=0，那么会造成3dB恶化； 一般情况下，使NIM=6dB时，引入的恶化值为0.97dB； NIM6dB时，引入的恶化值在1dB以内。 直放站的应用，必须在等效增益与噪声恶化量之间取折衷！2、一对多组

13、网方式考虑这种应用方式指的是一个光纤接入端后面带多个光纤覆盖端 的情况。基站热噪声电平升高ROT(Rise Over Thermal)：ROT =10log(10PBTS/10+ 10PINJ1/10 + 10PINJ2/10)/ 10PBTS/10=10log(1+10-NIM/10)那么等效增益为：NIM=10log(10PBTS/10 / 10（PINJ1/10+ PINJ2/10)在一定的(上行增益，空间链路损耗等)条件下：假设：基站底噪电平值Npbts=-119dBm覆盖端1达到基站时的底部噪声电平值PIN1=-119dBm覆盖端2达到基站时的底部噪声电平值PIN2=-119dBm那么：等效增益 NIM=-3基站热噪声电平升高 ROT=4.8dB实际应用中，必须在覆盖和对系统底噪影响这 两点之间折衷考虑！通过参考资料和计算分析，一 般再高速公路、乡村等应用场合，取NIM=0dB,这时 ROT=3dB,在城市中的室内覆盖系统中，可以适当取 大NIM，来降低ROT。谢谢！