【文章內(nèi)容簡介】 入除外):基站信號有線接入，基站信號無線接入(直放站)?；拘盘栍芯€接入或微蜂窩接入是通過射頻電纜直接連接到基站的輸出口，實現(xiàn)基站的有線接入，由于基站輸出功率很大，系統(tǒng)較為簡單，對于較小面積的室內(nèi)覆蓋，通常只需要合路器/分路器、耦合器對基站信號功率進行分配即可；對于較大面積的室內(nèi)覆蓋，如果信號分配的末端衰耗太大，可以在其間增加干線放大器基站信號無線接入是以室外宏蜂窩作為室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)的信號源，即無線接入方式，在室外站存在富余容量的情況下，通過直放站將室外信號引入室內(nèi)的覆蓋盲區(qū)適用于低話務量和較小面積的室內(nèi)覆蓋盲區(qū)，在市郊等偏遠地區(qū)使用較多。無線接入方式的主要優(yōu)勢在于成本低、工程施工方便，并且占地面積小，其弱點是容易對宏蜂窩無線指標的明顯影響。 微蜂窩與直放站微蜂窩在作為提高網(wǎng)絡容量的應用時一般與宏蜂窩構(gòu)成多層網(wǎng)。宏蜂窩進行大面積的覆蓋，作為多層網(wǎng)的底層，微蜂窩則小面積連續(xù)覆蓋疊加在宏蜂窩上，構(gòu)成多層網(wǎng)的上層，微蜂窩和宏蜂窩在系統(tǒng)配置上是不同的小區(qū)，有獨立的廣播控制信道。微蜂窩建設的重點在于天線安裝點的選擇，由于室內(nèi)覆蓋的預測很困難，所以天線類型的選擇、天線安裝位置的選擇以及功率分配系統(tǒng)的設計將是工作的重點。微蜂窩雖然具有安裝方便，適應性廣、規(guī)劃簡單、靈活、信號穩(wěn)定、可靠、通信質(zhì)量好等特點，但微蜂窩的造價高，且需要解決傳輸問題。在對微蜂窩進行安裝時必須精確定位話務熱點和覆蓋盲區(qū)。由于建設微蜂窩的設備投入與工程周期都較大，所以微蜂窩只適合在話務量集中的高檔會議廳或商場使用。直放站是把室外基站信號引入室內(nèi)，并對工作頻段內(nèi)指定的基站信號進行帶通放大，對其它無關的信號則濾除抑制，增強上下行信號場強，改善室內(nèi)覆蓋效果。不需要基站設備和傳輸設備，造價低，安裝方便，且無需傳輸。直放站系統(tǒng)的優(yōu)點是投資省、安裝方便快捷，可以很快解決信號弱和盲區(qū)問題。但其缺點是通過定向天線難以取得單一純凈的信號，系統(tǒng)的話音質(zhì)量相對蜂窩系統(tǒng)較差，且易造成對其他基站的干擾，而且沒有絕對容量，增加收發(fā)天線要充分隔離，還會放大噪聲，所以對于直放站需要著重強調(diào)嚴格限制直放站的重發(fā)覆蓋，盡量避免室外泄露，嚴格直放站的安裝規(guī)范，不要輕易將放大模塊多級連接，否則可能引起自激等。直放站的種類很多，歸納起來分為寬帶放大和多通道選通放大兩種。一般來說，多通道選通放大直放站具有更好的性能，能夠提高信號的質(zhì)量。但在使用同時也存在一些問題，如:選通的通道載頻數(shù)一定不能少于源基站配置的載頻，否則可能無法占用信道；許多直放站的通道數(shù)限制為4，就不能將載頻數(shù)大于4的基站作為信號源。對于采用射頻調(diào)頻的基站，如果跳頻圖案包含的頻率多于直放站選通的通道數(shù)，通話也無法維持。表 微蜂窩與直放站比較比較內(nèi)容微蜂窩基站直放站是否增加容量根據(jù)需要增加容量不能增加容量信號質(zhì)量好一般設置優(yōu)先級可以不可以對網(wǎng)絡的影響小控制不好影響很大是否需要傳輸設備需要不需要是否需要重新規(guī)劃頻率需要不需要是否需要調(diào)整參數(shù)需要不需要是否支持多頻多系統(tǒng)不支持支持是否支持多運營商不支持支持是否支持容量動態(tài)分配不支持(容量預分配)支持安裝時間較長較短投資較多較少 直放站在IDS中的應用 直放站簡介直放站(中繼器)屬于同頻放大設備，是在無線通信傳輸過程中起到信號增強作用的一種無線電發(fā)射中轉(zhuǎn)設備。直放站基本上就是一個射頻信號功率增強器。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。在上行鏈接路徑中，覆蓋區(qū)域內(nèi)的移動臺手機的信號以同樣的工作方式由上行放大鏈路處理后發(fā)射到相應基站，從而實現(xiàn)基站與手機的信號傳遞。目前，國內(nèi)應用的直放站按功率分有0。2～50W ；按頻率分有150～1000MHZ；按類型分有數(shù)字型、模擬型、數(shù)模兼容型；按傳輸方式分為無線()、有線、光纖()等；按頻移特性分有同頻直放和移頻直放兩種。手機手機基站直放站 無線直放站系統(tǒng)示意圖手機手機基站直放站光纖 光纖傳輸直放站示意圖 直放站工作原理直放站接收來自BTS的射頻信號，將其下變頻至中頻，通過濾波得到要求的信號，用于向目標服務區(qū)域發(fā)送都是保持信道質(zhì)量的最佳方法原始信號轉(zhuǎn)發(fā)到其他區(qū)域時，頻率轉(zhuǎn)換和中頻濾波從移動終端到BTS的回路上，一般也采用頻率轉(zhuǎn)換和中頻濾波方法建立清晰的射頻通信路徑。LNABPFBPFLNAMixerMixerSAWFSAWFLNALNADiplexerDiplexer 典型直放站原理框圖 直放站在蜂窩移動通信網(wǎng)中的應用在一個蜂窩移動通信網(wǎng)中，任何一個基站或小區(qū)所服務的區(qū)域應該是在經(jīng)過實際測試、話務量調(diào)查、干擾調(diào)整、覆蓋調(diào)整以及一系列的優(yōu)化工作之后在地圖上規(guī)劃出來的區(qū)域。在這個區(qū)域里仍舊會有些照射不到的地方(或稱陰影區(qū))，或照得太遠的地方如果照不到的地方的話務量不可忽視，就應該設法將該區(qū)域照明(即應該使信號強度在該地區(qū)達到一定的水平)；如果照得太遠的地方發(fā)生干擾，或破壞了上述規(guī)劃覆蓋區(qū)域，就應該設法縮小其覆蓋區(qū)(這是網(wǎng)路優(yōu)化中很重要而煩瑣的工作，也費時最長)。由于目前許多城市采用直放站改善陰影區(qū)的方法不甚得當，以下討論其使用方法:在遠郊區(qū)為擴大覆蓋范圍而采用直放站所謂遠郊區(qū)，一般指基站比較稀少的地區(qū)，在設置直放站的附近沒有干擾信號源(或者可以忽略)，而且直放站與宿主基站之間的距離也比較遠，這種直放站的目的就是擴大服務區(qū)，話務量不是限制條件。為了避免直放站至宿主基站之間的電波傳播損耗有較大的波動，這一段應該保持視距，即自由空間傳播。因為在900 MHz頻段，十幾公里距離的范圍內(nèi)氣象對電波傳播的影響很小，或者說可以忽略不計。因此這一段距離上的電波傳播損耗可以利用自由空間電波傳播公式計算，即 (31)式中，∣L∣是直放站至宿主基站間的自由空間電波傳播損耗(dB),λ為工作波長，d為直放站和宿主基站之間的距離。(1) 直放站前向鏈路各參數(shù)的考慮直放站前向鏈路的輸出功率(直放站至移動臺方向)可以表示如下∣P∣=[Pl][Ll]+[Gl][L2]+[G2][L3]+[G4]+[G5] (32)式中，｜P∣直放站前向鏈路輸出功率(dBm)[P1] 宿主基站之發(fā)射功率(dBm)[L1] 宿主基站之饋線損耗(dB)[G1] 宿主基站的天線增益(dB)[G2] 直放站的后向天線增益(dB)[L3] 直放站后向饋線損耗(dB)[G4] 直放站前向放大器(直放站收自宿主基站發(fā)向移動臺方向的放大器)增益[G5] 直放站的前向天線增益(dB)這些參數(shù)的設置可以參考下列原則：直放站的前向鏈路輸出功率有自動功率限制(譬如其起控點為每載波33dBm)時，其它各參數(shù)的選擇可以考慮在基站發(fā)射功率最大時，不致使每載波的輸出功率∣P∣＞33dBm。這樣在基站控制其發(fā)射功率時(如果有前向鏈路功率控制)不會使直放站啟動自動功率限制(功率限制的啟動會擾亂系統(tǒng)的自動功率控制)。直放站的后向天線增益與其方向性有關，要在最經(jīng)濟的基礎上使之避免接收來自其它基站的干擾信號。也就是在允許的情況下適當展寬天線半功率角以期降低造價。[G1]和[G2]，要根據(jù)上述條件補償綜合損耗以期使每載波的∣P∣=33dBm(2) 直放站后向鏈路各參數(shù)的考慮對于直放站后向鏈路(直放站與宿主基站之間鏈路)各參數(shù)的考慮，也可以參照前向鏈路的考慮方法，但有兩點要特別注意:一般后向鏈路都有自動功率控制，即移動臺的發(fā)射功率隨基站接收電平的變化而變化。移動臺至直放站的電波傳播損耗不是自由空問損耗，其傳播損耗受環(huán)境影響很大，無法掌握其規(guī)律。這要在直放站安裝完畢后，經(jīng)實測決定直放站接收機可能的最大輸人電平。這個電平可能帶有一定的隨機性，應該經(jīng)過大量測試得出統(tǒng)計規(guī)律，取其90%時間(或根據(jù)當?shù)氐木唧w規(guī)定)不會超過的電平作為最高電平。在這個電平下計算直放站后向放大器增益，使其輸出功率不超過直放站后向功率限制點。然后計算后向天線增益等參數(shù)，使基站接收機之輸人電平達到理想的數(shù)值(最好在90dBm～40dBm之間，在有功率控制的情況下，多數(shù)是80dBm)。其次要考慮的問題是基站因帶有直放站而引起的基站(或小區(qū))參數(shù)的變化。譬如由于直放站的存在，該基站在延長方向上的覆蓋距離最好不要超過時間提前量的最大限制，以免占用兩個時隙(多數(shù)情況下不會有這么長的距離)；再譬如該基站的鄰區(qū)設置，應該把與直放站覆蓋范圍相毗鄰的區(qū)域也列在它的鄰區(qū)名單上。此外越區(qū)切換各參數(shù)的設置、離開服務區(qū)最低電平的設置等都要把直放站所帶來的覆蓋變化考慮在內(nèi)。為了避免直放站前后向天線的耦合超過限值(使直放站產(chǎn)生振蕩的值)，最好把直放站設在欲擴展覆蓋區(qū)域近宿主基站一側(cè)的邊緣上，使用面向擴展服務區(qū)的定向天線；避免把直放站設在欲擴展覆蓋區(qū)域的中央而使用全向天線。注意天線附近不要有過大的反射體以免影響兩副天線的去耦。在城市街道上為消除陰影區(qū)而使用直放站這種使用之目的多數(shù)是考慮宿主基站的話務量可以包括擬擴展的覆蓋區(qū)內(nèi)發(fā)生的話務量，而且鄰區(qū)設置以及越區(qū)切換等的處理都對全網(wǎng)有利(從網(wǎng)路優(yōu)化的角度看)。因此這個擴展覆蓋區(qū)應該歸屬于哪一個宿主基站也應該是一定的。目前有些直放站的設置不明確哪個基站是它的宿主基站，直放站的宿主基站在不停地變化，使得移動臺在原地就不停地進行越區(qū)切換，這從網(wǎng)路優(yōu)化的角度看是不利的。為了使直放站明確其宿主基站，其后向天線和宿主基站(該小區(qū))的天線之間也應該保持視距，并且直放站后向天線的方向性要盡可能的尖銳。因為一方面城市內(nèi)的基站比較密集，另一方面直放站與居主基站要保持為視距。其天線就會比較高，可能可以看到幾個基站，這就難免會引人不必要的干擾。為此除了要采用高性能的后向天線以外。還要檢查直放站后向天線主射束內(nèi)之延長線上有無可能引人干擾。 直放站站址定位問題直放站站址應選在施主基站與盲區(qū)之間，避免施主天線與重發(fā)天線方向夾角小于90度的情況，尤其是兩天線方向相同的情況。首先，兩天線的輻射場圖重疊，隔離度很難達到要求；其次如果地形條件非常好，隔離度問題能夠解決，由于GSM系統(tǒng)技術的限制，和同頻干擾的影響，直放站也僅能覆蓋1～。由于業(yè)務天線是定向天線，直放站站址最好選在盲區(qū)外，靠近盲區(qū)邊沿(大約200～500m)。如果選在盲區(qū)內(nèi)，則不能達到最佳覆蓋效果。直放站除用于覆蓋城鄉(xiāng)結(jié)合處和偏遠地區(qū)的盲區(qū)外，也經(jīng)常用于覆蓋城市邊上的密集住宅區(qū)。此時應避免在樓群的正面選點()，因為此時信號只有直接穿透靠前的樓房，才可覆蓋到后面的區(qū)域，但信號由于穿透時衰減很大，后面區(qū)域的信號強度會很弱。如果從樓群側(cè)面覆蓋()，信號可從樓房間較大的空隙穿過，并借助反射達到很好的覆蓋效果。直放站 在樓群的正面選點直放站 圖 在樓群的側(cè)面選點直放站安裝地點要高于盲區(qū)內(nèi)建筑物，如果相對高度很大，可調(diào)節(jié)業(yè)務天線的下傾角。如果相對高度較小，一定要考慮盲區(qū)內(nèi)建筑物對重發(fā)信號的反射，往往近距離的反射信號遠遠強于業(yè)務天線后向輻射信號，即使施主天線完全背向重發(fā)天線，隔離度也很難滿足。直放站所在施主小區(qū)的載波數(shù)必須小于或等于直放站的信道數(shù)。因為如果直放站不能放大施主小區(qū)內(nèi)的所有信道，在廣播控制信道隨機分配通話時隙時，如果分配給覆蓋區(qū)內(nèi)用戶的是沒有放大的載波時隙，則用戶電話無法接通。如果基站系統(tǒng)有跳頻功能，則在覆蓋區(qū)內(nèi)用戶的通話時隙跳到?jīng)]有放大的載波時，很有可能產(chǎn)生掉話。一般直放站的標準配置是2載波，因此選擇施主基站時，應選擇2載波以下施主小區(qū)，或擴充直放站配置達到施主小區(qū)的信道數(shù)。 典型直放站介紹寬帶無線型GSM直放站GSM直放站的下行鏈路通過施主天線獲得的BTS的下行鏈路信號，在對雙工器中的多種寄生頻率進行濾波后進人低噪聲放大器，使其滿足頻率轉(zhuǎn)換和中頻放大的需要，下變頻器包括混頻器和鎖相環(huán)本地振蕩器，然后進行聲表面濾波，經(jīng)過上變頻器后一般采用介質(zhì)濾波器選出原始射頻信號。上行鏈路的處理方法和下行基本相同。這類直放站帶內(nèi)插損0。7 dB，帶外抑制12 dB，帶寬大于56 dB，設計中采用低噪聲放大器，具有33dB增益，隔離度為110 dB；重發(fā)時采用收發(fā)分路，雙天線結(jié)構(gòu)。寬帶型光纖直放站該類型直放站適用于GSM或TAGS系統(tǒng)，上下行隔離度高于無線直放站，增益可做得較高，即可用于電纜直接與基站連接，也可通過天線收發(fā)基站信號；光纖與電纜相比具有頻帶寬、損耗低、體積小、饋量輕、抗電磁干擾等優(yōu)點；采用功率大、線性良好的激光器及高靈敏度光接收組件和低噪聲器件，系統(tǒng)的噪聲低、線性好、通話效果好，傳輸距離可達50 km。近端設備和遠端設備可靈活設置任意組網(wǎng)，也可與市話共線傳輸。 室內(nèi)分布系統(tǒng)方案設計隨著移動通信事業(yè)的深入發(fā)展，基站建設的不斷加快，移動覆蓋面得到不斷擴大，城市及大部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)移動用戶對室外使用手機的效果感到較為滿意。但在一些建筑物如地下商城、地下停車場、地鐵隧道以及多層寫字樓、賓館和大型購物商場內(nèi)，由于建筑物自身的屏蔽和吸收作用，造成了無線電波較大的傳輸衰耗，形成了移動信號的弱場強區(qū)甚至盲區(qū)，而無法保證用戶的通訊質(zhì)量，乃至用戶打不通電話。然而，這些場所正是移動通信用戶較為集中的地方，用戶在這些地方無法便利通訊，不僅影響移動通信的服務聲譽，也直接減少了移動公司的話費收入。移動通信室內(nèi)分布系統(tǒng)的實施，其目的在于實現(xiàn)移動信號對這些場所的覆蓋，真正有效地保障用戶通訊，做到服務與創(chuàng)收兩全其美。 室內(nèi)分布系統(tǒng)建設方案設計在信號雜亂且不穩(wěn)定的室內(nèi)無線環(huán)境中，避免使用室內(nèi)直放站引入基站信號，代之以微蜂窩或宏蜂窩基站作為信號源。例如在開放型的高層建筑中，通常選擇蜂窩作為室內(nèi)分布系統(tǒng)的信號源，來達到抑制干擾，保證通話質(zhì)量的目的。在室內(nèi)信號較弱或為覆蓋盲區(qū)的環(huán)境中，如果通過定