【正文】 通信網(wǎng)絡(luò)延伸覆蓋能力的一種優(yōu)選方案。直放站在下行鏈路中，由施主天線在現(xiàn)有的覆蓋區(qū)域中拾取信號，通過帶通濾波器對帶通外的信號進(jìn)行極好的隔離，將濾波的信號經(jīng)功放放大后再次發(fā)射到待覆蓋區(qū)域。在上行鏈接路中，覆蓋區(qū)域內(nèi)的移動手機(jī)信號以同樣的工作方式由上行放大鏈路處理后發(fā)射到相應(yīng)基站，從而達(dá)到基地站與手機(jī)之間的信號傳遞。它與基站相比有結(jié)構(gòu)簡單、投資較少和安裝方便等優(yōu)點，可廣泛用于難于覆蓋的盲區(qū)和弱區(qū)，如商場、賓館、機(jī)場、碼頭、車站、體育館、娛樂廳、地鐵、隧道、高速公路、海島等各種場所，用來提高通信質(zhì)量，解決掉話等問題。 GSM直放站是為消除GSM900MHz/1800MHz頻段移動通信網(wǎng)的小范圍信號盲區(qū)或弱信號區(qū)而設(shè)計生產(chǎn)的通信設(shè)備。由于各種地理環(huán)境和用戶的要求不同，所需的CDMA直放站的類型也不同。傳輸距離可達(dá)20Km，由于空間隔離度好，不產(chǎn)生同頻干擾，重發(fā)方向可采用全向天線覆蓋，以提高覆蓋效果。為了限帶，加有帶通濾波器。(5) 室內(nèi)直放站室內(nèi)直放站是一種簡易型的設(shè)備，其要求與室外型機(jī)是不一樣的。所以在基站較為密集區(qū)域，建議盡量采用有線信號的引入方式，比如光纖直放站。隨著建筑物的增多，所需的直放站數(shù)量也會隨之增加，就會出現(xiàn)一個基站配置多臺直放站的情況。城市邊緣地區(qū)，主要是解決信號覆蓋問題?！　?郊區(qū)、鄉(xiāng)村 郊區(qū)、鄉(xiāng)村主要是解決覆蓋問題。 (2) 直放站的應(yīng)用場合GSM、CDMA和光纖直放站和室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)為各種信號盲區(qū)可提供不同的詳細(xì)解決方案，其適應(yīng)范圍如下： 擴(kuò)大服務(wù)范圍，消除覆蓋盲區(qū)，如高山，建筑物，樹林等阻擋物而形成的信號盲區(qū)； 在郊區(qū)增強(qiáng)場強(qiáng)，擴(kuò)大郊區(qū)站的覆蓋； 沿高速公路架設(shè)，增強(qiáng)覆蓋效率； 解決室內(nèi)覆蓋，如大型建筑物內(nèi)信號衰減信號盲區(qū)、地下商城、地鐵、遂道等衰減信號盲區(qū)； 將空閑基站的信號引到繁忙基站的覆蓋區(qū)內(nèi)，實現(xiàn)疏忙； 其它因屏蔽不能使信號直接穿透之區(qū)域等。) 　　● 公路的覆蓋 某郊區(qū)一基站東側(cè)，有一主要交通干道，我們在基站東側(cè)14km處安裝一直放站，服務(wù)天線高度約55m?！　　?郊區(qū)重點村鎮(zhèn)居民區(qū)的覆蓋某一村鎮(zhèn)離基站5～6km，由于該鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)條件較好，手機(jī)用戶較多。我們在山脈的盡頭安裝一直放站，由于直放站接收信號的方向和發(fā)射信號的方向成一定的角度，相當(dāng)于基站的電波在直放站處轉(zhuǎn)了一個彎。經(jīng)現(xiàn)場考察，在賓館頂層信號較強(qiáng)，且信號單一，安裝直放站不會引起導(dǎo)頻混亂。當(dāng)直放站采用全向天線時，只要有一定的鐵塔高度，在直放站工作正常的情況下，3km內(nèi)可以明顯地感覺到直放站的增益作用。在A點安裝一直放站，我們可以這樣估算一下直放站電波的衰減曲線。如果考慮地貌衰耗，直放站放大的信號到達(dá)B點時，信號電平約在95—100dBm左右，此時直放站的增益作用幾乎為零。5. 對移動通信直放站的要求通常，對移動通信直放站的要求主要應(yīng)以基站的技術(shù)要求為依據(jù)。(2) 額定（最大）輸出功率、額定（最大）增益（及增益調(diào)節(jié)范圍、自動增益控制范圍）及輸入電平。 增益是將接收到的信號放大到額定輸出功率。關(guān)于容差、額定輸出功率和額定增益，只要規(guī)定一個就可以了。(3) 帶寬、帶內(nèi)波動和帶外抑制 這是一組互相有關(guān)系的指標(biāo)，尤其是帶寬和帶內(nèi)波動。 帶外抑制主要是對濾波器形狀的要求。(4) 交調(diào)和雜散發(fā)射 諧波、交調(diào)和雜散都是不希望有的無用信號，可以提出一樣的要求。 寬帶直放站的傳輸時延比較小，一般在1μs左右；選頻直放站和移頻直放站傳輸時延比較大，可能分別達(dá)到5μs和10μs。(9) 操作維護(hù)管理 為了操作維護(hù)和管理，作一些信號指示（如輸出功率指示，電源狀態(tài)指示等），設(shè)置電源開關(guān)，增益調(diào)節(jié)鈕是必要的?？傊?，直放站有很多技術(shù)參數(shù)，如上所述。 被測直放站增益調(diào)到最大，從低向高調(diào)信號發(fā)生器加載被測直放站的輸入電平，使測得的直放站輸出達(dá)到廠家聲明的輸出電平Lout（dBm），記錄這時直放站的輸入電平Lin（dBm），則直放站的最大增益為：Gmax = Lout Lin（dB） （1） 改變輸入電平到Lin′（dBm）和Lin″（dBm）使直放站輸出Lout變化不超過規(guī)定值△Lout（），則：AGC = Lin′ Lin″（dB） （2）Lin′為Lout + △Lout時的輸入電平，Lin″為Lout △Lout時的輸入電平。頻譜分析儀參考電平調(diào)到使被測指標(biāo)接近頂刻線。(3) 諧波、交調(diào)和雜散發(fā)射的測試交調(diào)測試、雜散發(fā)射測試 諧波測試信號發(fā)生器1接通，信號發(fā)生器2關(guān)閉，頻率f1調(diào)到被測直放站中心頻率，電平調(diào)到被測直放站輸入電平Lin再加10dB，在直放站增益調(diào)到最大時，用頻譜分析儀測2f3f1......的電平。雜散發(fā)射測試 信號發(fā)生器調(diào)制方式分別調(diào)到GSM或CDMA（視被測直放站種類而定），頻率調(diào)到被測直放站中心頻率，電平調(diào)到Lin（dBm），在直放站增益調(diào)到最大時用頻譜分析儀測量9kHz～。 將信號發(fā)生器用≥50kHz的信號作幅度或脈沖調(diào)制，在高頻數(shù)字存儲示波器上觀測CH2的信號包絡(luò)對CH1的信號包絡(luò)的延遲時間，用示波器上的標(biāo)記可以很準(zhǔn)確地讀出CH2信號和CH1信號之間的時間差，即為傳輸時延。 源輸出駐波的測試始終沒有解決好，只能在無輸出信號或斷電狀態(tài)下測試。 如果噪聲源在被測頻率上的超噪比為ENR（dB），則被測直放站噪聲系數(shù)為： NF = ENR 10lg（Y1） （5） 移動通信直放站看起來似乎簡單，其實不然，對其中關(guān)鍵部件要求還是較高的。但考慮到機(jī)房租用和裝修、交直流電源、空調(diào)、傳輸系統(tǒng)和電路租金等費用，六個直放站的費用只相當(dāng)于于一個基站的50%，甚至更低。也可以組織成“L”型、“N”型和“M”型覆蓋，特別適合于山區(qū)組網(wǎng)?！　〉狈耪九c基站相比也有明顯的不中，主要表現(xiàn)在：　（1）不能增加系統(tǒng)容量。引入過多的直放站后，導(dǎo)致基站短碼相位混亂導(dǎo)頻污染嚴(yán)重，優(yōu)化工作困難，同時加大了不必要的軟切換。由于直放站的工作天線較高，會將干擾的破壞作用大面積擴(kuò)大。直放站的使用將與整個系統(tǒng)的性能相關(guān)，而在GSM系統(tǒng)中直放站的使用僅與幾個相關(guān)的通道性能有關(guān)。如圖21所示了GSM移動通信直放站原理圖?！D23 GSM移動通信頻帶選擇直放站組網(wǎng)示意圖2. GSM移動通信頻帶選擇直放站(1) GSM移動通信頻帶選擇直放站方框圖如圖24所示。CDMA移動通信直放站是為CDMA網(wǎng)而設(shè)計的產(chǎn)品，它的顯著特點是采用超線性功放，保證多信道工作無雜波。CDMA移動通信直放站主要由施主天線、重發(fā)天線、饋纜系統(tǒng)、直放主機(jī)、電源及保護(hù)系統(tǒng)以及防雷、避雷系統(tǒng)等部分組成。 　　(1) 不同帶寬的直放站　　目前聯(lián)通新時空開通使用的頻段帶寬為10MHz（下行頻率870880MHz，上行頻率825835MHz）。(3) 不同接入方式的直放站　　應(yīng)用的場合不同，接入方式也有差別，主要接入方式有直接耦合和空間耦合，無線接入采取空間耦合方式，光纖/電纜等接入采取直接耦合方式，直接耦合方式可取得純度較高的信號源。(3) 增益、功率控制技術(shù)　　為了保證應(yīng)用的直放站不會影響CDMA系統(tǒng)環(huán)路控制的正常工作，直放站本身必須具備增益、功率調(diào)整控制技術(shù)，這種調(diào)整可以是現(xiàn)場的，也可以是遠(yuǎn)端的。(7) 集中控制管理技術(shù)　　為了便于設(shè)備的維護(hù)管理，直放站內(nèi)部應(yīng)具有較為完善的智能管理單元，以提供遠(yuǎn)程的遙測、遙控功能，并可定時上傳狀態(tài)信息，故障自動告警等。 （2）根據(jù)不同的覆蓋要求選擇不同輸出功率的CDMA直放站和配套天線。CDMA系統(tǒng)的880MHz與GSM 系統(tǒng)的890MHz頻點最為接近，也最具有代表性。它體現(xiàn)空間傳輸損耗和兩個站有效天線增益（例如天線增益減去電纜損失）的綜合作用。 三種主要的干擾為雜散干擾、阻塞干擾和互調(diào)干擾。根據(jù)信息產(chǎn)業(yè)部《800MHz CDMA直放站870MHz～880MHz技術(shù)要求和測試方法》中關(guān)于工作帶外雜散的要求：每頻帶Δf:≤65dBc/30kHz， 。(2) 克服干擾的解決方案 為了克服干擾，則需要遵守三條隔離準(zhǔn)：◆ 被干擾基站從干擾基站接收到的寄生輻射信號強(qiáng)度應(yīng)比它的接收噪聲限低10dB；◆ 在被干擾基站生成的三階互調(diào)干擾（IMP3）電平應(yīng)比接收機(jī)噪聲限低10dB；◆ 受干擾站從干擾站接收到的總載波功率應(yīng)比接收機(jī)的1dB壓縮點低5dB。中國聯(lián)通的GSM上行頻段為909MHz～915MHz,與CDMA相隔較遠(yuǎn)，隔離要求更小，應(yīng)更容易實現(xiàn)?！?1) 干擾所引起的問題◆ 噪聲疊加　　上行鏈路中直放站的使用使CDMA系統(tǒng)的噪聲疊加，基站的接收靈敏度下降。 為了減少多徑干擾，應(yīng)慎重選擇直放站的站址，使雙重覆蓋所產(chǎn)生的時延在一個時間窗之內(nèi)；另外可以調(diào)整基站的時間窗，使系統(tǒng)導(dǎo)頻信號不產(chǎn)生混亂?！　?對于單小區(qū)系統(tǒng)，來自于相鄰小區(qū)的干擾為零，即Iother/Iself=0，代入得系統(tǒng)容量N=?！　. 移動臺位于基站與直放站之間的情況下，當(dāng)直放站位于基站與直放站之間，因為直放站的增益，使得對相鄰小區(qū)的干擾增加，通過分析可以得到該項的影響較弱。 　　(3) 基站每扇區(qū)可帶直放站的數(shù)目　　假設(shè)基站和直放站的噪聲系數(shù)均為5dB，經(jīng)過有關(guān)計算，可得到以下結(jié)論：　　◆ 對于直放站的輸出功率為100ｍＷ（20ｄＢｍ）時，加入60臺直放站后，將引入2ｄＢ的附加噪聲。光纖直放站是通過光纖進(jìn)行傳輸，采用光信號接收器和轉(zhuǎn)換器連接偏遠(yuǎn)的區(qū)域。因此，無線直放站的安裝位置和方式受到一定限制，而且一般采用定向天線進(jìn)行覆蓋，覆蓋范圍較小。 (3) 避免了同頻干擾，可全向覆蓋, 干擾少 光纖直放站是為了擴(kuò)大移動電話基地站的覆蓋范圍， 把CDMA移動電話信號變成光纖后，從基地站到遠(yuǎn)程地區(qū)，可使干擾及插入損失減小到最小。(2) 波分復(fù)用方式 ，實現(xiàn)直放站信號與其他信號同纖傳輸。3. 光纖直放站的工作原理　　光纖直放站的原理圖如圖41所示，主要有光近端機(jī)、光纖、光遠(yuǎn)端機(jī)（覆蓋單元）幾個部分組成。 圖41 光纖直放站的原理圖光纖直放站的原理結(jié)構(gòu)框圖如圖42所示。4. 光纖直放站的主要指標(biāo) 光路參數(shù)光纖：（，） 光源：入纖光功率：≥3dBm() ≥0dBm() 光檢測器：Pin接收組件連接器：APC/FC,PC/FC 射頻參數(shù)　　頻率范圍：800MHz 1000MHz　　輸入電平： 下行：20dBm 上行：20dBm 60dBm 　　阻抗：50Ω 　　　射頻電纜接口：SMA 傳輸指標(biāo) 　　光接收靈敏度：（傳輸載噪比≥24dB） 　　路數(shù)（CH） 　　　8 　16 　24 　32 　40 　48 　　光功率（dBm）：30 27 　　接收端AGC范圍：20dB（相當(dāng)于10dB光衰減） 　　傳輸帶寬：890MHz960MHz（177。圖43 光纖直放站組網(wǎng)示意圖6. 光纖直放站工程設(shè)計原理與舉例 在設(shè)計一個光纖直放站的覆蓋區(qū)域時，需要掌握一個基本原則和三個相互制約的要素。 SM=SGSL (1) SG=Pt+Gt+GrPmin (2) SL=La+Lt+Lr (3) Pmin=Pr+d (4) 式中：SM：系統(tǒng)余量(dB) SG：系統(tǒng)增益(dB) SL：系統(tǒng)衰耗(dB) Pt：發(fā)射機(jī)輸出功率(dBW) Gt：發(fā)射天線增益(dB) Gr: 接收天線增益(dB) d：惡化量 Pmin：接收機(jī)輸入端最低保護(hù)功率電平(dBm) La：實際路徑衰耗中值(dB) Lt: 發(fā)射端附加衰耗(dB) Lr：接收端附加衰耗(dB) Pr：接收機(jī)的噪聲門限電平 對于移動通信的電波傳播，其衰落特性由下列已知公式及圖2─5來表征。則有：SM＝0，由(1)式得到： SG＝SL (7) 由于接收機(jī)輸入功率電平 Pr＝A101gR126 (8) 由已知條件可得：Pt＝1W＝0dBW，Gt＝10dB，Gr＝2dB，A＝，Lt＝，Lr＝，d＝6dB(查附圖(2))，R＝50Ω 由(2)(4)，(7)，(8)式和已知條件可求得： SG＝Pt+Gt+GrPmin＝152dBW (9) (9)式代入(3)式得到實際衰耗中值： La＝SLLtLr＝ (10) 查圖3得： Am(f，d)＝Am(900MHz，5km)＝ (11) 查圖5得： Hb(hb，d)＝Hb(50m，5km)＝ (12) 查圖4得： Hm(hm，f)＝Hm(2m，900MHz)＝2dB (13) 由公式(5)、(6)及(11)、(12)、(13)得出，路徑傳播衰耗中值為： Ltt＝Lbs+Am(900MHz，5km)Hb(50m，5km)Hm(2m，900MHz) ＝+20lgD+20lg900+39＝+20lgD+20lg900 (14) 因La＝Ltt，則由(10)，(14)式可求出覆蓋半徑D＝ 因此，％盲區(qū)，如果地形更的話，覆蓋范圍將更大。當(dāng)引入光纖直放站延伸信號傳播距離時，信號的傳播時延包括了在光纖直放站上的時延和在空中傳播的時延。光接收靈敏度優(yōu)于26dBm?！　?2) 直放站增益的計算 引入直放站設(shè)備，給手機(jī)和基站之間的信號增加了熱噪聲，增加熱噪聲的直接后果是降低了基站的接收靈敏度。 因此，基站接收端的底噪聲電平Npbts為： Npbts=10Lg[KTB]＋Nfbts =121dBm/Hz＋2dB ＝－119dBm 當(dāng)引入直放站，該基站成為直放站的施主基站后，其接收端的噪聲為基站底噪聲加上直放站的噪聲增量。rep=10Lg[KTB]＋Nfrep＋Grep, 把從基站發(fā)射機(jī)