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1、直放站工程技术原理,一、直放站的分类(按安装场所分） 室外型直放站 室外型无线宽带射频式直放站 室外型无线载波选频式直放站 室外型光纤直放站 室内型直放站 室内型无线宽带直放站 室内型无线选频直放站,二、各类直放站的特点,各类直放站的特点,各类直放站的特点,三、设备分类,射频直放站又可分为：同频直放站 移频直放站,BTS,直放站,移动台,主服务区,接收天线,发送天线,同频直放站,F1,F1,同频直放站特点,特性 低成本的射频信号盲区解决方案、可采用立柱或壁挂的简便安装方式； 下行（到用户手机）的输出功率一般在+10dBm到+40dBm之间； 上行（到基站）的输出功率一般在+7dBm和+37dB
2、m之间； 可在本地通过RS232C接口对直放站进行编程和控制，也可通过拨号调制解调器控制； 可实现多载频；,服务 CH,服务 CH,基站,移频直放站,移频直放站包括本地系统和远端系统。 运营中未使用的频率通道作为连接信道。 本地系统将服务频率转换为连接频率， 而远端系统将连接频率转换回服务频率。,移频直放站特点,特性： 高隔离度 由于具有更高的增益而实现高功率 天线容易安装 不受LOS（视线连接）的限制 可实现长距离连接和服务区域 可实现多载频 与本地系统可用有线或无线连接 需要额外的连接信道,移频直放站,服务 : F1 连接 : F2/F3,特性持久连续的蜂窝覆盖 多至3个远端的层叠连接 需
3、要2个额外的连接频率分配,层叠应用,F1,远端3,BTS,移动台,主服务区,F1,光纤直放站,服务天线,F1,F1,光纤直放站,主系统将基站的射频信号转换为光信号通过光纤传到从系统。 从系统将光信号转换成射频服务信号。,光纤直放站特点,光缆,特性射频到光的转换及波分复用技术 不受LOS（Line of Sight）限制 稳定的系统运行和简便的系统维护 可实现分集和层叠功能 需要光纤设备 光纤连接的成本较高,服务 CH,服务 CH,基站,主系统,从系统,光纤直放站,从系统2,光纤连接,从系统1,主系统,层叠应用,从系统 3,光纤直放站层叠型的覆盖延伸,四、各类直放站的图例,无线直放站（含宽带和载
4、波选频）,无线直放站,室外光纤直放站,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,五、直放站的基本结构,电源模块,AC220V,DC,AC220V,BS,MS,935954MHz,UP LINK,DOWN LINK,选频单元,选频单元,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 Book,P C 接 口,光纤直放站,电源单元,DC-48V（AC220V）,DC,电源单元,DC,DC-48V（AC220V）,光纤,光纤,P,DC,DC,DC,光发送机,光接收机,
5、光模块电源,DC,光接收机,光发送机,光模块电源,DC,光衰减器,DC,P,DC,DC,光衰减器,BS,六、直放站器件基本概念LNA的含义LNA(lower noise amplify)低噪声放 大器在直放站中的作用 移动通信质量的好坏，主要取决于上、下行信道， 要求上、下行放大器的噪声系数很低，否则会因本身引入的噪声过大而使整个系统的信噪比很差，不能满足基站对话音信号信噪比的监测指标，低噪放模块可满足要求。,直放站器件基本概念 PA的含义 PA(power amplify)功率放大 器 在直放站中的作用主要是功率放大，应具备高线性度，否则会造成三阶互调非线性产物太强，占用话音信道，导致手机接
6、通率降低，干扰话音信道，导致话音质量下降，甚至会干扰基站的信令信道，导致整个网络运行失常。,直放站器件基本概念双工器的主要作用 在接收机输入端接入收信滤波器，以阻止发信功率进入接收机，在发信机输出端接入发信滤波器，以抑制发信频谱造成在收信频带上的噪声功率。用环行器来隔离收、发滤波器，来提高收、发信间的隔离度，是收、发设备双工方式工作时必须使用的 。,直放站器件基本概念 光发送机、光接收机 光发送机是将电信号转化为光信号，并将生成的光信号注入光纤，光接收机将从光纤输出端接收到的光信号转换回原始的电信号常用的通信光源 通信用光源一般采用LD（激光器）、LED（发光二极管），高速率系统则采用DFB与
7、QW（高速率激光器）。光波长一般为1.31m， 1.55m。,常用单位及其换算 dBm 常用于功率单位。P(dBm)= 10lgP。(W)/1(mW)3010lgP。(W) dBc 常用于互调产物单位。无委指标中，互调产物单位为 dBm。两者关系如图所示：dB 常用于增益或衰减单位dBi dBd 均为天线增益单位。 dBi= dBd+2,七、直放站的主要性能指标,工作频段 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。 标准值移动GSM网使用的频段为:上行: 890M
8、Hz-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。,标称最大输出功率定义 标称（最大）输出功率是指直放站在线性工作区内所能达到的最大功率，此最大输出功率应满足以下条件：(a)增益为最大增益；(b)满足本标准中所有指标要求；(c)在网络应用中不应超过此功率。 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。,带内波动定义带内波动是被测直放站在厂家声明的工作频率范围内最大电平和最小电平的差值。指标要求带内波动3dB（
9、峰峰值）,工作带宽 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。 标准宽带直放站一般要求在2-19MHz之间，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段的范围。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。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。,输入、输出电压驻波比定义输入、输出电压反射系数|r|是指从输入、输出端口反射的信号电压与输入的信号电压的比，电压驻波比为 S=（1+|r|）/（1-|r|）指标要求电压驻波比：1.2(室外覆盖用直放站)，或1.5(室内覆盖用直放站)。,传输时延 定
10、义传输时延是指被测直放站输出信号对输入信号的时间延迟。指标要求宽带直放站1.5s；(应用声表面滤波器的宽带直放站5s)选频直放站5.0s；光纤及移频宽带直放站5.0s 光纤及移频选频直放站10.0s室内分布系统8.0s室内增音机同宽带、选频直放站,主机额定增益 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。 如果上下行出现不平衡，将会: - 扰乱手机的自动功率控制； - 由于上下行不平衡，在覆盖
11、区内会产生掉话，影响话务统计中的接通率和掉话率。,标准值 室外无线直放站一般要求在80-95dB之间，太低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。 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。 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。,上下行增益可调范围 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。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。,
12、增益调整线性 定义标称的直放站增益调整量与实际增益调整量间的误差波动范围。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,杂散辐射 定义除去工作载频以及与正常调制相关的边带以外的频率上的发射。 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）。,互调产物 定义当工作频带内有两个及以上信号输入直放站后，由于直放站的非线性而在
13、其输出端口产生的与两个或多个输入信号有特定关系的产物为互调产物。 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，互调产物小于负36dBm（带内）。在1800MHz频段，互调产物小于负30dBm（带内）。,互（交）调抑制比 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-IM3 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）。,IMD（dBc
14、）,IM3（dBm）,带外增益抑制度 定义直放站对在工作带宽外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-G,f0,f1,f2,BW,G,G,f1-f,f2+f,带外增益抑制度 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 -60dB f2 - 3dB f1-1MHz -50dB f2+400KHz -35dB f1-600KHz -45dB f2+600KHz -45dB f1-400KHz -35dB f2+1MHz -50dB f1 - 3dB f2+5MHz -60dB f0 0dB,噪声系数 定义直放站输入端的信噪比(S/N) i与输出端信噪比(S/N)o的比值，即用dB表示的NF为：噪声系数是衡量信号通过直放站，叠加了直放站本身产生的噪声后信号信噪比变坏程度的指标。理想情况下NF dB为0，但由于直放站本身会产生噪声，所以一般大于0。 标准值我国900MHz直放站技术要求及测试方法标准中要求小于4dB。,
