【正文】 光纖直放站底噪的 原因 及 影響 光纖直放站 工程技術(shù) 光纖直放站原理 直放站基本有光纖直放站、無(wú)線直放站及移頻直放站三類，在 WCDMA 系統(tǒng)中， 在光纜資源許可條件下，優(yōu)先選用光纖直放站 ，以光纖直放站為例具備一般性。 圖（ 1） 光纖直放站的主要特點(diǎn)是其信號(hào)的引入采用基站直接耦合方式（ BS direct coupling），即通過(guò)采用大功率耦合器（ Coupler）從基站收發(fā)信機(jī)（ BTS）引出信號(hào)的方式，（也可采用空間耦合方式）。從基站引出的信號(hào)經(jīng)過(guò)光中繼端機(jī)完成電 /光（ E/O）轉(zhuǎn)換后，經(jīng)過(guò)空閑光纖將光信號(hào)傳輸?shù)焦膺h(yuǎn)端機(jī)，由光遠(yuǎn)端機(jī)完成光 /電（ O/E）轉(zhuǎn)換后，將信號(hào)經(jīng)天線發(fā)射出去。當(dāng)然，信號(hào)的傳輸是雙向的，也是透明的。所以，光纖直放站是由光 近 端機(jī)（ Optical repeater 或 Main unit）和光遠(yuǎn)端機(jī) (Remote unit)兩部分組成的，而且，一個(gè)光中繼端機(jī)可連接多個(gè)遠(yuǎn)端機(jī)，同時(shí)覆蓋多個(gè)區(qū)域。其傳輸距離可達(dá)20km，主要用于覆蓋無(wú)法接收到空間信號(hào)且離基站較遠(yuǎn)的村鎮(zhèn)、旅游區(qū)、公路 等地區(qū)，達(dá)到擴(kuò)大基站覆蓋范圍的目的。設(shè)備安裝不存在收發(fā)天線的隔離問(wèn)題，選點(diǎn)方便，主要考慮從中繼端機(jī)到遠(yuǎn)端機(jī)之間有沒(méi)有空閑光纖 或是否可布放光纜 。 通信與信息系統(tǒng)管理專業(yè)高等教育自學(xué)考試畢業(yè)論文 4 光纖直放站應(yīng)用 現(xiàn)今 WCDMA 分布系統(tǒng)中，信源已經(jīng)很少采用光纖直放站，而是以微蜂窩 BBU+RRU 的形式作信源，光纖直放站為微蜂窩的下聯(lián)設(shè)備，并在有需要的情況下，在光纖直放站后連接 干線放大器 以達(dá)到覆蓋區(qū)域內(nèi)比較均勻的信號(hào)強(qiáng)度。于是就存在信源基站下存在“一拖幾”的問(wèn)題，還有下聯(lián) 干線放大器 并入直放站系統(tǒng)，這里光纖直放站均采用并聯(lián)模式。 或者信源 RRU 下直接連接干線放大器，其對(duì)于底噪的抬升及處理方式可以光纖直放站為例。 如下圖： 圖（ 2） 底噪產(chǎn)生原因 底噪定義 光纖直放站的上行低噪分兩部分，一部分是遠(yuǎn)端機(jī)通過(guò)光纖傳送到近端機(jī)的底噪聲，一部分是近端機(jī)光模塊內(nèi)上行射頻鏈路的底噪聲，兩者的功率和為整個(gè)光纖直放站的上行噪聲。如果光盤(pán)的底噪聲是 82dBm/200KHz，在增益 30dB 的情況下，測(cè)出 噪聲系數(shù) 為8dB。在多個(gè)光遠(yuǎn)的情況下，把多個(gè)光遠(yuǎn)的底噪聲加上光近的底噪聲（功率和不是電平和） 就是近端底噪 。 有關(guān)系如下： B BUGSMamp。3G 合路器27dBm3 0d B mRRU129dBm27dBm30dB25dBmMUDC S 18 00RRU13dB電橋3dB電橋32dBm安裝在3期15 樓B1 F車(chē)庫(kù)1光遠(yuǎn)端機(jī)DC S 18 00DCSamp。3G 合路器光遠(yuǎn)端機(jī)WCDMA2 覆蓋3期14 樓電梯光近端機(jī)DC S 18 00光近端機(jī)WCDMA2m2m安裝在3期15 樓B1 F車(chē)庫(kù)30dB26dBm19dBm安裝在3期1 4 樓12 F電梯機(jī)房光遠(yuǎn)端機(jī)DC S 18 00DCSamp。3G 合路器光遠(yuǎn)端機(jī)WCDMA3 覆蓋3期15 樓電梯安裝在3期1 5 樓12 F電梯機(jī)房26dBm19dBm覆蓋3期15 樓車(chē)庫(kù)光分路器光分路器負(fù)載負(fù)載通信與信息系統(tǒng)管理專業(yè)高等教育自學(xué)考試畢業(yè)論文 5 光纖站上行底噪 =遠(yuǎn)端機(jī)底噪 光路損耗 +近端機(jī)增益 耦合器 （接近端） 式 （ 1） 光纖直放站的近端機(jī)耦合的射頻信號(hào)一般在 5~+5dBm 左右，線路 綜合 損耗在 40dBm左右，因此控制近端機(jī)的上行輸出噪聲在 80dBm 左右（根據(jù)實(shí)際情況定，可通過(guò)接入衰減器或調(diào)節(jié)近端機(jī)的上行增益等手段來(lái)控制底噪） 底噪產(chǎn)生原因 引入直放站后基站接收端噪聲的變化 ： 基站接收端接收到直放站的噪聲電平與直放站的上行增益有關(guān)，下面看一看直放站上行增益對(duì)基站輸入端噪聲的影響。先從無(wú)線直放站引出相關(guān)的計(jì)算，直放站輸出的噪聲功率 Np39。rep 為直放站的熱噪聲 N 加上直放站的噪聲系數(shù) Nfrep 再加上直放站的增益 Grep,即： Np39。rep=10Lg[KTB]＋ Nfrep＋ Grep, 式 （ 2） 把從基站發(fā)射機(jī)至直放站的所有損耗計(jì)為路徑損耗 Lp，則直放站產(chǎn)生，在基站接收端的噪聲電平 Nprep 為： Nprep = Np39。rep Lp =10Lg[KTB]＋ Nfrep＋ Grep Lp =121＋ Nfrep＋ GrepLp 式 （ 3） 引入直放站后，基站接收端的總噪聲 (NP)total 為基站底噪聲 Nbts 和直放站在基站接收端產(chǎn)生的噪聲 Nrep 的疊加，即： (NP)total=10Lg[10Npbts+10Nprep]=NPbts+10Lg[1+10NfrepNfbts+GrepLp] 式 （ 4） 令 10Lg[1+10NfrepNfbts+GrepLp]= Δ Nbts 則： (NP)total =Npbts+Δ Nbts 式 （ 5） 從以上推算可以看到，引入直放站以后，基站接收端的噪聲電平比無(wú)直放站時(shí)增加了Δ Nbts，這個(gè)值為噪聲增量。噪聲增量與基站、直放站的噪聲系數(shù)、直放站的增益、基站發(fā)射機(jī)至直放站的路徑損耗有關(guān)。 根據(jù) 式（ 4）計(jì)算：當(dāng) NfrepNfbts+GrepLp＝ 0時(shí)，基站接收端的噪聲增量Δ Nbts為 3dB；當(dāng) NfrepNfbts+GrepLp＝－ 6時(shí)，基站接收端的噪聲增量為Δ Nbts降為 dB，也就是說(shuō)基站的靈敏度下降了 dB。這時(shí)，可以認(rèn)為直放站引入基本上對(duì)基站的無(wú)影響。一般，基站噪聲系數(shù) Nfbts 為 2dB，那么，按公式 (1)計(jì)算直放站在基站接收端產(chǎn)生的噪聲電平 Nprep 為－ 125dBm。在工程實(shí)際中，基站和直放站的噪聲系數(shù)一定，噪聲增量主要受直放站增益和基站發(fā)射機(jī)至直放站的路徑損耗的影響?；驹肼曄禂?shù) Nfbts為 2dB，直放站噪聲系數(shù) Nfrep 為 4dB，那么，直放站的增益 Grep 應(yīng)比基站發(fā)射機(jī)至直放站的路徑損耗 Lp小 8dB，才能把基站接收端的噪聲增量控制在 1dB 以內(nèi)。 多臺(tái)直放站并聯(lián)使基站上行噪聲增量： 通信與信息系統(tǒng)管理專業(yè)高等教育自學(xué)考試畢業(yè)論文 6 式 （ 6） 底噪對(duì)分布的影響 對(duì) 容量和覆蓋的影響 WCDMA 是擴(kuò)頻系統(tǒng)，其擴(kuò)頻增益可以達(dá)到幾十 dB，有用信號(hào)電平在解擴(kuò)前可以比噪聲電平小幾十 dB，因此 WCDMA 直放站的上行輸出與 GSM 直放站的上行輸出有很大的不同 小區(qū)呼吸是 WCDMA 中的一個(gè)重要特征。小區(qū)呼吸即指小區(qū)的覆蓋隨著網(wǎng)絡(luò)用戶數(shù)的增加，網(wǎng)絡(luò)負(fù)載增大而減小。因此，容量和覆蓋規(guī)劃在 WCDMA 中不再是兩個(gè)分開(kāi)的任務(wù)，而是很大程度上交織在一起，需要平衡后綜合考慮 信源基站底噪抬升后對(duì)上行實(shí)際容量有影響。 信源基站總接收噪聲上升 3dB時(shí)，即，上行負(fù)荷已經(jīng)達(dá)到 50％，上升 6dB 時(shí)達(dá)到 75%， 但底噪抬升對(duì)容量的影響與自干擾功率攀升對(duì)容量的影響是不同的。自干擾引起功率攀升是在功率控制機(jī)理下，比如一個(gè)新用戶接入增加了干擾，已經(jīng)接入的用戶為了滿足原來(lái)的 QoS 而增加功率，以克服新用戶接入的干擾，這是一個(gè)交替攀升的過(guò)程，理論和仿真結(jié)果證明，在功控收斂的條件下功率攀升不會(huì)無(wú)休止進(jìn)行下去，將達(dá)到一個(gè)新的平衡點(diǎn)。功控收斂條件與功控算法、無(wú)線環(huán)境和鏈路時(shí)延等有關(guān)。 底噪抬升 3dB 并不意味上行容量降低了 50％。底噪抬升是指在背 景熱噪聲基礎(chǔ)上，用戶不斷接入產(chǎn)生自干擾使信源基站寬帶接收總功率 RTWP 上升；底噪抬高后， RTWP 更快接近最大限制值，即對(duì)容量有影響 圖（ 4） 通信與信息系統(tǒng)管理專業(yè)高等教育自學(xué)考試畢業(yè)論文 7 對(duì) 上行 高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的影響 案例： 某 W商用網(wǎng)室內(nèi)分布站點(diǎn)業(yè)務(wù)測(cè)試時(shí)，發(fā)現(xiàn)其中一個(gè)小區(qū)覆蓋下， HSUPA 速率較低，處于 300Kb/s 左右，而正常情況下，此速率必須達(dá)到 1Mb/s 以上。 原因分析： 無(wú)線環(huán)境差，信號(hào)不好； 站點(diǎn)存在 IPPATH 告警信息等； 業(yè)務(wù)是否建立在 H信