【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 退 6dB 時(shí)，三階互調(diào)失真產(chǎn)物不高于－30dBc；輸出功率相對(duì)于 1dB壓縮點(diǎn)回退 9dB 時(shí)，三階互調(diào)失真產(chǎn)物不高于－ 36dBc。 無(wú)用發(fā)射 無(wú)用發(fā)射是指正常工作時(shí)無(wú)用頻率分量的功率輻射（包括帶 外輻射和雜散輻射）。 在 9KHz～ 1GHz 范圍內(nèi) ≤ W（－ 36dBm）在 1～ 范圍內(nèi) ≤ 1μ W（－ 30dBm） 輸入、輸出阻抗 ： 輸入、輸出阻抗為 50Ω（不平衡）， N型連接器，電壓駐波比 ≤ 。 噪聲系統(tǒng) ： 噪聲系統(tǒng) ≤ （最大增益時(shí)） , 在基站接收端接收到的上行噪聲電平應(yīng)小于120dBm。 傳輸時(shí)延 ： 傳輸時(shí)延指的是直放機(jī)輸出信號(hào)對(duì)輸入信號(hào)的時(shí)間延遲。傳輸時(shí)延 ≤ s 技術(shù)安全要求 ： 應(yīng)符合 GB4793－ 84標(biāo)準(zhǔn)中的有關(guān)規(guī)定 電磁兼容要求 ： 應(yīng)符合 GB6833－ 87標(biāo)準(zhǔn)中的有關(guān)規(guī)定 告警、顯示和監(jiān)控 ： 應(yīng)由顯示輸出功率和電源電壓的裝置，并具有告警裝置，監(jiān)控功能由用戶和生產(chǎn)廠協(xié)定 電源要求 ： AC： 220V＋ 22V， 220V－ 33V， 45～ 55Hz DC： 48V 環(huán)境條件 ： 溫度： 5℃～ 40℃（室內(nèi)型），－ 30℃～＋ 55℃（室外型） 。 濕度：≤ 85％（室內(nèi)型），≤ 95％（室外型） 。 氣壓： 70kPa～ 106kPa。 沈陽(yáng)建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 室外型直放機(jī)應(yīng)有密封裝置 。 通話質(zhì)量 ： 本系統(tǒng)無(wú)線覆蓋區(qū)通話質(zhì)量（ RxQual）等級(jí) 3以下的區(qū)域達(dá) 95%以上 。 接通率 要求在無(wú)線覆蓋區(qū)內(nèi)的 95%的位置 ， 99%的時(shí)間可接入網(wǎng)絡(luò) 。 GSM 直放站 ： GSM 移動(dòng)通信直放站是解決基站覆蓋而存在的信號(hào)盲區(qū)的一種方式。通過(guò)架設(shè)直放站不但能改善覆蓋效果，同時(shí)能大大減少投資基站之成本。 為了滿足不同環(huán)境及技術(shù)要求 ， GSM 直放站主要可分為： （ 1） GSM 移動(dòng)通信寬帶直放機(jī) （ 2） GSM 移動(dòng)通信頻帶選擇直放機(jī) （ 3） GSM 移動(dòng)能信信道選擇直放機(jī) GSM直放站系統(tǒng)應(yīng)用于蜂窩網(wǎng)絡(luò)中的時(shí)間并不長(zhǎng) ,因?yàn)?GSM是將直放站規(guī)范納入其設(shè)備規(guī)范 (ETSI GSM )的第一個(gè)標(biāo)準(zhǔn) ,并于 1994 年為 SMG 所接受。在蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)中 使用 GSM 直放站雖比此時(shí)稍超前一點(diǎn) ,但是大規(guī)模的采用 GSM 直放站技術(shù)還是在新一代產(chǎn)品出現(xiàn)后。 GSM 直放站的類型有： GSM 寬帶 直放站 ， GSM 選頻 直放站 ， GSM 移頻 直放站 ，GSM 光纖直放站 ?，F(xiàn)在使用最為廣泛 是 GSM 選頻 直放站 。 GSM 選頻 直放站 的主要部件：低噪聲放大器 (LNA),合路器 (CMB),信道板 (上下變頻器 ,聲表面波濾波器 (SWA),功放 ),雙工器 ,施主天線和業(yè)務(wù)天線。 施主天線接受的基站下行載波信號(hào)首先經(jīng)過(guò)低噪聲放大器處理 ,再進(jìn)行下變頻從 900M 射頻信號(hào)變?yōu)?71M 中頻 ,經(jīng)過(guò) 200KHz帶寬的中頻濾波放 大處理后再上變頻到 900M射頻信號(hào)并進(jìn)行功率放大 ,最后通過(guò)業(yè)務(wù)天線發(fā)射出去 ,對(duì)需要覆蓋的區(qū)域進(jìn)行覆蓋。上行信號(hào)處理過(guò)程與下行信號(hào)完全一樣 。 安裝 GSM 直放站時(shí) ,天饋線系統(tǒng)的選擇非常重要 。應(yīng)該注意的問(wèn)題有以下幾點(diǎn)： （ 1） 天線的增益 。根據(jù)具體的信號(hào)情況 ,以及覆蓋的需要 ,選擇合適的增益； （ 2）天線的方向性 。 由于 GSM 直放站屬于同頻中繼系統(tǒng) ,所以不能采用全向天線 ,否則可能引起系統(tǒng)自激。施主天線的主瓣寬度應(yīng)該盡可能窄 ,以減少躁聲的引入；重發(fā)天線的發(fā)射方向應(yīng)該嚴(yán)格控制 ,以保證重發(fā)信號(hào)不會(huì)饋入施主天線 ； 沈陽(yáng)建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 GSM 直放站信號(hào)源基 站的選擇 ：應(yīng)該選擇信號(hào) 質(zhì)量好的基站 作為饋入源 ,并且保證基站容量有足夠的富余 ,否則將引入擁塞；由以上的分析可以看出 ,GSM 直放站的建設(shè)必須有運(yùn)營(yíng)部門參與 ,否則質(zhì)量將很難保證 。在實(shí)際應(yīng)用中 ,由于 GSM 直放站具有安裝調(diào)試簡(jiǎn)單 ,開(kāi)通快捷 ,安裝環(huán)境要求低和基建投資少等特點(diǎn) ,只要做好 GSM直放站的設(shè)計(jì)與安裝工作 ,將會(huì)越來(lái)越受到運(yùn)營(yíng)商的歡迎。 利用微蜂窩解決室內(nèi)問(wèn)題也存在很大的局限性。建設(shè)微蜂窩的設(shè)備投入與工程周期都較大，只適合在話務(wù)量集中的高檔會(huì)議廳或商場(chǎng)使用。在這種情況下， GSM 直放站以其靈活簡(jiǎn)易的特點(diǎn)成為解決簡(jiǎn)單問(wèn) 題的重要方式 。 GSM 直放站不需要基站設(shè)備和傳輸設(shè)備，安裝簡(jiǎn)便靈活，設(shè)備型號(hào)也豐富多樣，在移動(dòng)通信中正扮演越來(lái)越重要的角色。 GSM 直放站的應(yīng)用場(chǎng)合主要有以下幾種： （ 1） 擴(kuò)大服務(wù)范圍，消除覆蓋盲區(qū)； （ 2） 在郊區(qū)增強(qiáng)場(chǎng)強(qiáng)，擴(kuò)大郊區(qū)站的覆蓋； （ 3） 沿高速公路架設(shè)，增強(qiáng)覆蓋效率； （ 4） 解決室內(nèi)覆蓋； （ 5） 將空閑基站的信號(hào)引到繁忙基站的覆蓋區(qū)內(nèi)，實(shí)現(xiàn)疏忙。 錦繡銀灣室內(nèi)覆蓋 具體 需求分析 無(wú)線環(huán)境現(xiàn)狀分析 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)試數(shù)據(jù)，可以看出在錦繡銀灣室內(nèi)電磁環(huán)境情況如下： 所有目標(biāo)區(qū)域地下室和 電梯信號(hào)很弱，通話質(zhì)量很差，電梯盲區(qū)，無(wú)法正常通話。 其他通信運(yùn)營(yíng)商信號(hào)狀況 中國(guó)聯(lián)通未在該處作網(wǎng)絡(luò)的室內(nèi)信號(hào)覆蓋，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的信號(hào)測(cè)試表明，中國(guó)聯(lián)通的 GSM、 CDMA 信號(hào)在室內(nèi)的信號(hào)強(qiáng)度平均在 96dBm～ 102dBm 之間，室內(nèi)信號(hào)強(qiáng)度與通話質(zhì)量都很差；中國(guó)電信未在該處作網(wǎng)絡(luò)的室內(nèi)信號(hào)覆蓋，小靈通信號(hào)在室內(nèi)的信號(hào)強(qiáng)度平均在 92dBm～ 105dBm之間，室內(nèi)信號(hào)強(qiáng)度與通話質(zhì)量都很差。 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)情況與結(jié)合移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的規(guī)劃要求，本方案的覆蓋范圍確定為：錦繡銀灣 一部電梯及地下室和主體樓 1F 和 2F 辦公區(qū)域。 沈陽(yáng)建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 GSM覆蓋方式 本次室內(nèi)覆蓋擬采用新建無(wú)線直放站信號(hào)作為信號(hào)源 +無(wú)源分布系統(tǒng)進(jìn)行覆蓋，通過(guò)信號(hào)源引入主導(dǎo)小區(qū)，將信號(hào)均勻分布到各個(gè)天線，目的就是為了覆蓋該站點(diǎn)室內(nèi)的弱信號(hào)區(qū)域及盲區(qū)，提高網(wǎng)絡(luò)資源的利用率，增強(qiáng)其主導(dǎo)小區(qū)信號(hào)，改善該站點(diǎn)室內(nèi)弱信號(hào)區(qū)域的 GSM 信號(hào)覆蓋狀況和手機(jī)通話狀況，提高中國(guó)移動(dòng)的形象。 光纖直放站設(shè)計(jì)中需考慮的問(wèn)題 (1) 傳輸距離 光纖直放站采用光纖進(jìn)行傳輸，光信號(hào)在光纖中傳輸?shù)膿p耗非常小，光纖直放站信號(hào)傳輸?shù)木嚯x主要是受信號(hào)時(shí)延的限制。 GSM 數(shù) 字移動(dòng)通信采用 TDMA 時(shí)分多址技術(shù)，每載頻分為 8個(gè)信道分時(shí)共用，即每載頻 8個(gè)時(shí)隙。時(shí)隙之間的保護(hù)間隔很小，為消除手機(jī) MS 到 BTS 的傳播時(shí)延， GSM 系統(tǒng)采用 MS 提前一定時(shí)間來(lái)補(bǔ)償時(shí)延，時(shí)間提前量的取值范圍是 0～ 233μS ，對(duì)應(yīng)信號(hào)傳播約 70公里，由于信號(hào)一來(lái)一回是雙向的，所以， GSM 信號(hào)在每載頻 8個(gè)時(shí)隙時(shí)，空間傳播距離是 35km。當(dāng)引入光纖直放站延伸信號(hào)傳播距離時(shí)，信號(hào)的傳播時(shí)延包括了在光纖直放站上的時(shí)延和在空中傳播的時(shí)延。光信號(hào)在光纖的介質(zhì)中傳播時(shí)，速度是無(wú)線信號(hào)在空氣中傳播的 2/3，加上直放站的時(shí)延（大約 ）和無(wú)線信號(hào)在空中傳播時(shí)延，因此，光纖直放站距離基站最遠(yuǎn)不應(yīng)該大于 20km。 光纖直放站的核心部分是光端機(jī)，它的好壞影響直放站的傳輸質(zhì)量及可靠性，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)光端機(jī)質(zhì)量已相當(dāng)好，因此，光纖直放站的可靠性是不成問(wèn)題的，下面對(duì)傳輸距離進(jìn)行計(jì)算。 m波長(zhǎng)的光端機(jī)，其已知條件是： 光功率輸出為 0dBm。光接收靈敏度優(yōu)于 26dBm。光端機(jī)內(nèi)射頻信號(hào)具有自動(dòng)增益控制 (AGC)20dB；光端機(jī)內(nèi)電／光及光／電轉(zhuǎn)換時(shí)電信號(hào)將損耗 10dB；光纜損耗≤／ km；活動(dòng)連接器衰耗≤ ；波分復(fù)用 器的損耗≤ ，系統(tǒng)光功率儲(chǔ)備7dB(為保證電信號(hào)的載噪比而設(shè) )。則對(duì)于 50km 遠(yuǎn)的光纜，就能計(jì)算光信號(hào)在傳輸系統(tǒng)中的衰耗為 : L=光纜損耗 + 連接器損耗 + 波分復(fù)用器的損耗 =179。 50+179。 2+179。 2＝。系統(tǒng)光功率余量 =光功率 系統(tǒng)衰耗 光接收門限＝ (26)dB＝，該值大于系統(tǒng)功率儲(chǔ)備 7dB，由此可知光纖直放站的光信號(hào)可以傳輸 50km 遠(yuǎn)沈陽(yáng)建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 的距離，光／電轉(zhuǎn)換后的電信號(hào)還能滿足直放站所需電信號(hào)載噪比的要求。 (2) 直放站增益的計(jì)算 引入直放站 設(shè)備，給手機(jī)和基站之間的信號(hào)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。下面看一下應(yīng)如何正確設(shè)置直放站的增益，減小引入直放站對(duì) GSM 網(wǎng)絡(luò)的影響。 a） 基站接收端的噪聲 在沒(méi)有引入直放站的情況下，基站接收端的噪聲為熱噪聲和基站噪聲系數(shù)之和，稱為基站底噪聲。 熱噪聲的計(jì)算公式為： N＝ 10Lg[KTB]，其中 K為波次曼常數(shù)， T 為絕對(duì)溫度， B為信號(hào)帶寬；基站噪聲系數(shù) Nfbts 一般為 2dB。 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。 b） 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, 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 ①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]令10Lg[1+10NfrepNfbts+GrepLp]= ΔNbts ② 則： (NP)total =Npbts+ΔNbts 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 ΔNbts ，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)公式 ② 計(jì)算：當(dāng) NfrepNfbts+GrepLp＝ 0時(shí)，基站接收端的噪聲增量 ΔNbts為 3dB；當(dāng) NfrepNfbts+GrepLp＝－６時(shí)，基站接收端的噪聲增量為 ΔNbts 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)算直放站在基站沈陽(yáng)建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 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。基站噪聲系數(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)。 光纖直放站一般從基站直接耦合信號(hào)，光纖直放站的路徑損耗 Lp 為耦合器的耦合損耗 ，同樣的原理，光纖直放站的上行增益需比耦合損耗小 8dB 左右。在工程實(shí)際中，我們一般選擇高耦合比的耦合器，使輸入光纖直放站的信號(hào)在 0dBm，這樣，基站至光纖直放站的路徑損耗為 40dB 左右，而光纖直放站的上行增益設(shè)置為 30dB，保證了光纖直放站引入后，原基站靈敏度基本不受影響。 總的說(shuō)來(lái)，設(shè)置光纖直放站上行增益時(shí)需考慮基站發(fā)射機(jī)至直放站接收機(jī)的路徑損耗和并聯(lián)在該基站上光纖直放站的數(shù)量。 c） 正確設(shè)置光纖直放站的下行增益－直放站與手機(jī)之間上下行平衡的計(jì)算 設(shè)置光纖直放站的下行增益，也就是控制直放站的輸出功率，需要 考慮的是直放站與手機(jī)之間上下行平衡的問(wèn)題。為保證上下行平衡，直放站的發(fā)射功率需滿足以下公式： 直放站發(fā)射功率 Po＋直放站噪聲系數(shù) Nf＝手機(jī)發(fā)射功率 Pm＋手機(jī)噪聲系數(shù) Nfm其中：手機(jī)最大發(fā)射功率 Pm＝ 33dBm 手機(jī)噪聲系數(shù)＝ 6dB 直放站噪聲系數(shù)＝ 4dB 因此直放站的發(fā)射功率 Po 最大為： Po=33+64=35 dBm 這是設(shè)置直放站下行功率要注意的問(wèn)題。 無(wú)線直放站在工程中，設(shè)置增益時(shí)還需考慮收發(fā)天線之間的隔離度，要求增益必須小于收發(fā)隔離度，才能避免直放站自激。光纖直放站一般收發(fā)天線相距較遠(yuǎn)，隔離度不需要考慮。 GSM直放站優(yōu)化 在 GSM 網(wǎng)絡(luò)中，直放站的優(yōu)化工作主要是做好施主信號(hào)頻率優(yōu)化選擇（主要考慮同頻干擾、鄰頻干擾以及互調(diào)干擾。凡是無(wú)信號(hào)的載頻與有用信號(hào)的載頻相同，并對(duì)接收同頻有用信號(hào)的接收機(jī)造成的干擾都稱為同頻道干擾。干擾臺(tái)鄰頻道功率落入接收鄰頻道接收機(jī)通帶內(nèi)造成的干