《直放站增益的计算.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《直放站增益的计算.doc（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2.直放站增益的计算引入直放站设备，给手机和基站之间的信号增加了热噪声，增加热噪声的直接后果是降低了基站的接收灵敏度。下面看一下应如何正确设置直放站的增益，减小引入直放站对GSM网络的影响。.1基站接收端的噪声在没有引入直放站的情况下，基站接收端的噪声为热噪声和基站噪声系数（Nfbts）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；Nfbts-基站噪声系数一般为2dB。因此，基站接收端的底噪声电平Npbts为： Npbts=10LgKTBNfbts =-121dBm/Hz2dB 119dBm 当引入直放站，该基站成为直放站的施主基
2、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。2.2引入直放站后基站接收端噪声的变化基站接收端接收到直放站的噪声电平与直放站的上行增益有关，下面看一看直放站上行增益对基站输入端噪声的影响。先从无线直放站引出相关的计算，网络示意图如下： 直放站输出的噪声功率Nprep为直放站的热噪声N加上直放站的噪声系数Nfrep再加上直放站的增益Grep,即： Nprep=10LgKTBNfrep（直放站的噪声系数）Grep（直放站的增益）把从基站发射机至直放站的所有损耗计为路径损耗Lp，则直放站产生，在基站接收端的噪声电平Nprep为： Nprep = Nprep -Lp =10LgKTBNfrep
3、Grep -Lp =-121NfrepGrep-Lp (1)引入直放站后，基站接收端的总噪声(NP)total为基站底噪声Nbts和直放站在基站接收端产生的噪声Nrep的叠加，即： (NP)total=10Lg10Npbts+10Nprep=NPbts+10Lg1+10Nfrep-Nfbts+Grep-Lp令10Lg1+10Nfrep-Nfbts+Grep-Lp= Nbts (2)则： (NP)total =Npbts+Nbts 从以上推算可以看到，引入直放站以后，基站接收端的噪声电平比无直放站时增加了Nbts，这个值为噪声增量。噪声增量与基站、直放站的噪声系数、直放站的增益、基站发射机至直放
4、站的路径损耗有关。根据公式（2）计算：当Nfrep-Nfbts+Grep-Lp0时，基站接收端的噪声增量Nbts为3dB；（直放站的噪声系数Nfrep，基站噪声系数Nfbts）当Nfrep-Nfbts+Grep-Lp时，基站接收端的噪声增量为Nbts降为0.97 dB，也就是说基站的灵敏度下降了0.97 dB。这时，可以认为直放站引入基本上对基站的无影响。一般，基站噪声系数Nfbts为2dB，那么，按公式(1)计算直放站在基站接收端产生的噪声电平Nprep为125dBm。在工程实际中，基站和直放站的噪声系数一定，噪声增量主要受直放站增益和基站发射机至直放站的路径损耗的影响。基站噪声系数Nfbt
5、s为2dB，直放站噪声系数Nfrep为4dB，那么，直放站的增益Grep应比基站发射机至直放站的路径损耗Lp小8dB，才能把基站接收端的噪声增量控制在1dB以内。光纤直放站一般从基站直接耦合信号，光纤直放站的路径损耗Lp为耦合器的耦合损耗，同样的原理，光纤直放站的上行增益需比耦合损耗小8dB左右。在工程实际中，我们一般选择高耦合比的耦合器，使输入光纤直放站的信号在0dBm，这样，基站至光纤直放站的路径损耗为40dB左右，而光纤直放站的上行增益设置为30dB，保证了光纤直放站引入后，原基站灵敏度基本不受影响。在网络设计中，如果目标覆盖的范围较大，需要到多个光纤直放站并联才能完成覆盖，这种情况下，
6、基站接收端的噪声为基站底噪声与基站接收到各直放站噪声的叠加，即， NPtotal=10lg10NPBTS+?0(Nprep)（Nprep）i为每一个直放站在基站接收端产生的噪声，n为直放站的数量。为了控制直放站总的噪声水平，即总的Nbts保持小于dB，需要减小每一个直放站的增益。假设每一个直放站对基站产生的噪声增量Nbts相等，那么，n个直放站时每一个直放站在基站接收端产生的噪声prep与一个直放站时产生的噪声125dBm相比，需满足以下公式：prep-125-10Lgn 如果每一个直放站的路径损耗相等，那么，n个直放站时，每一个直放站的增益Grep，比一个直放站时的增益Grep小10Lgn，
7、即 GrepGREP-10LGN这样，n个直放站在基站接收端产生的总噪声增量将控制在1dB以内。总的说来，设置光纤直放站上行增益时需考虑基站发射机至直放站接收机的路径损耗和并联在该基站上光纤直放站的数量。2.3正确设置光纤直放站的下行增益直放站与手机 之间上下行平衡的计算设置光纤直放站的下行增益，也就是控制直放站的输出功率，需要考虑的是直放站与手机之间上下行平衡的问题。为保证上下行平衡，直放站的发射功率需满足以下公式： 直放站发射功率Po直放站噪声系数Nf手机发射功率Pm手机噪声系数Nfm其中：手机最大发射功率Pm33dBm手机噪声系数6dB直放站噪声系数4dB因此直放站的发射功率Po最大为：
8、Po=33+6-4=35 dBm这是设置直放站下行功率要注意的问题。无线直放站在工程中，设置增益时还需考虑收发天线之间的隔离度，要求增益必须小于收发隔离度，才能避免直放站自激。光纤直放站一般收发天线相距较远，隔离度不需要考虑。因此，光纤直放站工程设计和施工时只需要按4.2.2和4.2.3的要求计算上下行增益即可。五、 使用案例光纤直放站相对于无线直放站来说，成本相对较高，而且需要敷设光纤，设计和施工难度也较大，但正如本文第3点所阐述，与无线直放站相比，光纤直放站有着无可比拟的优点，光纤直放站主要运用在以下几个不具备安装无线直放站条件的情况：1、覆盖区域距离基站较远，在该地无法取得基站无线覆盖的
9、信号。2、覆盖目标区域无线环境非常恶劣，需要采用天线阵对该区域进行覆盖，而该区域无法布放粗大的馈线的情况下，采用光纤直放站，布放光纤传输信号方便设计和施工。1.隧道覆盖根据规模的不同，隧道长短不一，短的几十米，长的几公里，区域内话务量并不高。隧道内无线信号传播环境复杂，受隧道大小和转弯等因素影响，无线信号衰减很快，一个基站的覆盖范围有限，因此，适合运用直放站解决覆盖问题。下面是某隧道的例子。 某隧道由于受到山的阻挡，是信号覆盖的盲区，而且经过实地勘察后发现有以下的问题：（1）该区域无视距范围内的基站，接收基站信号微弱，低于90dBm，信号质量差，因此无法安装无线直放站。（2）该区域距离基站较远
10、，安装覆盖天线的最佳位置距离基站有1公里。为了解决该区域的覆盖问题，我们采用光纤直放站进行覆盖。 基站距离隧道入口有1公里，隧道外信号覆盖较弱，隧道内是覆盖盲点。这个方案中，光远端机安装在隧道口，光远端机的信号三功分后送入3面定向天线，其中2面覆盖两条隧道，另外1面覆盖公路，很好地解决了该区域的覆盖问题。2.某村密集楼房的覆盖某村是城市里的“城中村”，村中的建筑全部是78层楼房，楼房非常密集，无线信号传播环境非常恶劣，经过测试，每个基站仅能覆盖的半径为基站周围约四幢楼的范围，如果采用增加基站来解决室内信号覆盖，需建设3至5个基站，运营成本很高。为了满足客户的要求，解决该村的信号覆盖问题，我们设
11、计了一个天线系统对该区域进行覆盖。每隔四、五栋楼，安装一个小型全向天线对这几栋楼进行覆盖，一共用了20余根全向天线，天线与基站之间采用多台光纤直放站进行连接，每天线发射功率为10dBm左右，解决了该区域的覆盖问题。以光纤直放站延伸基站覆盖，特点是投资少、见效快，能快速扩大网络的覆盖范围，特别是随着近年技术的发展，光纤直放站不但性能稳定，各种指标满足GSM规范要求，而且开通了监控功能，使光纤直放站的建设和维护都非常方便，完全可以在GSM网上运行。在很多机房选址难，传输、电源、铁塔等配套设施建设难度大，建设成本高，而从竞争和服务上考虑，又必须进行覆盖的地方，如乡镇、公路、旅游景点等话务较小的地区，完全可以用光纤直放站代替基站进行覆盖；同时，通过加装光纤直放站，扩大话务量小的基站的覆盖范围，提高该基站的话务量，从而提高了原有基站设备的利用率。总之，在网络中建设光纤直放站，是扩大网络覆盖，提高网络质量和设备利用率的有效手段。
