【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 體的兩側(cè)，隔離度很大，直放站的性能可以充分發(fā)揮， 不但很好地解決了該風(fēng)景區(qū)用戶的通信問(wèn)題，還使該基站的通信距離向山谷里延伸了6km?！?臨時(shí)性會(huì)議地點(diǎn)的應(yīng)急覆蓋 某北京郊區(qū)某賓館組織生要會(huì)議，由于信號(hào)較弱，在會(huì)議室和賓館底層房間均不能通信。由于時(shí)間緊迫，在該賓館安裝閉路分布系統(tǒng)已不可能。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)考察，在賓館頂層信號(hào)較強(qiáng)，且信號(hào)單一，安裝直放站不會(huì)引起導(dǎo)頻混亂。服務(wù)天線放樓群中間，利用樓體的隔離可以有效地控制直放站的覆蓋，因賓館面積不大，直放站的增益設(shè)置較小，使直放站工作很穩(wěn)定。直放站半天即安裝完畢，馬上收到效果，不但會(huì)議室內(nèi)信號(hào)明顯增加，而且地下室也可以正常通信。● 開(kāi)闊地域的覆蓋 人口分布較少的開(kāi)闊地域是使用直放站進(jìn)行覆蓋的典型場(chǎng)合。當(dāng)直放站采用全向天線時(shí)，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(jué)到直放站的增益作用。但距離超過(guò)5km以后，直放站的增益作用就迅速消失，用手機(jī)進(jìn)行基站接收信號(hào)電平測(cè)試，無(wú)論直放站是否工作，接收電平都沒(méi)有明顯變化。這是因?yàn)樵谄皆_(kāi)闊地區(qū)，房屋建筑和地形地貌造成的傳輸衰耗相對(duì)較小，而隨空間距離的增加，+20logf (MHz)+20logD(km)的規(guī)律衰減；即距離每增加一倍，電波衰減6dB。 比如在離基站12km A點(diǎn)處用手機(jī)測(cè)得基站的接收信號(hào)電平下降為約95dBm，在離基站17km 的B點(diǎn)測(cè)得接收信號(hào)電平下降為約97km（由于距離增加不足三分之一，自由空間衰耗和地貌衰耗增加值都不很大）。在A點(diǎn)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。直放站正常工作后，在距直放站水平距離300m的地面用手機(jī)進(jìn)行接收信號(hào)電平測(cè)量（離直放站過(guò)近，將離開(kāi)天線的主瓣，計(jì)算誤差較大），假如測(cè)得導(dǎo)頻電平為70dBm，就可估算出直放站在A點(diǎn)附近有25dB的增益作用。由于距離每增加一倍，電波衰減6dB。在離A 點(diǎn)600m處衰減6dB，1200m處衰減12dB依次類推。如果考慮地貌衰耗，直放站放大的信號(hào)到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，信號(hào)電平約在95—100dBm左右，此時(shí)直放站的增益作用幾乎為零。圖3表示出基站的信號(hào)和直放站放大的信號(hào)衰減曲線索，可以看出A點(diǎn)至B點(diǎn)，基站信號(hào)衰減很慢，而且直放站信號(hào)衰減可以看出A點(diǎn)到B點(diǎn)，基站信號(hào)衰減很慢，而直放站信號(hào)衰減很快。　　需要指出的是，如果直放站所在地300m處，通過(guò)開(kāi)頭直放站的方法，若能檢查出直放站有25dB以上的增益，則說(shuō)明直放站的工作狀態(tài)已經(jīng)是比較好的。由此可見(jiàn)，要想利用直放站組成大面積的覆蓋是不現(xiàn)實(shí)的。當(dāng)然 要想在局部方向獲得較大的覆蓋，如公路沿線則必須有更高的鐵塔和高增益的定向天線，這樣可以在單一方向延伸覆蓋10km左右。3．4直放站與基站的優(yōu)劣性比較　　 直放站與基站相比較，其優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面： 　?。?）同等覆蓋面積時(shí)，使用直放站投資較低。在平原地區(qū)室外一個(gè)全向基站可以有10km覆蓋半徑；一個(gè)全向直放站可以有4km覆蓋半徑；就覆蓋面積而言，六個(gè)直放站約相當(dāng)于一個(gè)基站。六個(gè)直放站的設(shè)備價(jià)約為一個(gè)基站的80%。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(fèi)用，六個(gè)直放站的費(fèi)用只相當(dāng)于于一個(gè)基站的50%，甚至更低。（2）覆蓋更為靈活。一個(gè)基站基本上是圓形覆蓋，多個(gè)直放站可以組織成多種覆蓋形式。如“一”字型排開(kāi)，可以覆蓋十幾至幾十公里的路段。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)。（3）在組網(wǎng)初期，由于用戶較少，投資效益較差，可以用一部分直放站代替基站。用戶發(fā)展起來(lái)后現(xiàn)更換為基站，替換下來(lái)的直放站再進(jìn)一步放置在更邊緣的地區(qū)，這樣一步步地滾動(dòng)發(fā)展。（4）由于不需要土建和傳輸電路的施工，建網(wǎng)迅速?！　?但直放站與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。（2）引入直放站后，會(huì)給基站增加約3dB以上的噪音，使原基站工作環(huán)境惡化，覆蓋半徑減少。所以一個(gè)基站的一個(gè)扇區(qū)只能帶兩個(gè)以下的直放站工作。（3）直放站只能頻分不能碼分，一個(gè)直放站往往將多個(gè)基站或多個(gè)扇區(qū)的信號(hào)加以放大。引入過(guò)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(shí)加大了不必要的軟切換。（4）直放站的網(wǎng)管功能和設(shè)備檢測(cè)功能遠(yuǎn)不如基站，當(dāng)直放站出現(xiàn)問(wèn)題后不易察覺(jué)。（5）由于受隔離度的要求限制，直放站的某些安裝條件要比基站苛刻的多，使直放站的性能往往不能得到充分發(fā)揮。（6）如果直放讓自激或直放站附近有干擾源，將對(duì)原網(wǎng)造成嚴(yán)重影響。由于直放站的工作天線較高，會(huì)將干擾的破壞作用大面積擴(kuò)大。CDMA是一個(gè)同頻系統(tǒng)，周邊的基站均有可能受到堵塞而癱瘓?！　「鶕?jù)相關(guān)資料,有引起國(guó)家直放站和基站的安裝比例高達(dá)2比1以上；由于我國(guó)的人口密度很大，直放站和基站的安裝比例不應(yīng)過(guò)大，如果沒(méi)有光纖直放站，只對(duì)射頻耦合型室外直放站而言，這一比值應(yīng)不大于1。在規(guī)劃時(shí)，直放站作為滾動(dòng)發(fā)展的過(guò)渡設(shè)備，一次性安裝直放站的比率應(yīng)進(jìn)一步減少。在大中城市的市區(qū)和通話密度較高的地區(qū)應(yīng)不使用射頻耦合型室外直放站。 直放站不能增加系統(tǒng)容量，卻可以彌補(bǔ)CDMA系統(tǒng)基站的覆蓋不足，由于價(jià)格低、安裝方便、在GSM、CDMA系統(tǒng)中采用直放站不失為網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的一種較好的解決方案。 另外由于CDMA系統(tǒng)的頻率復(fù)用率為1，直放站在CDMA系統(tǒng)和GSM系統(tǒng)中的使用存在著差異。直放站的使用將與整個(gè)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(gè)相關(guān)的通道性能有關(guān)。因而，合理的規(guī)劃直放站網(wǎng)絡(luò)，嚴(yán)格的工程勘測(cè)及施工對(duì)提高CDMA網(wǎng)絡(luò)的性能是十分必要的。4放直站站址選擇和定位方法如果為了擴(kuò)大基站覆蓋范圍，直放站應(yīng)安裝在基站覆蓋區(qū)邊界處。使用路測(cè)儀在地面測(cè)出的基站信號(hào)強(qiáng)度一般為85dBm至95dBm，在源天線處測(cè)得基站信號(hào)強(qiáng)度一般為75dBm至85dBm。直放站距離基站太近（源天線接收信號(hào)強(qiáng)），則直放站與基站形成重疊覆蓋，移動(dòng)臺(tái)信號(hào)一路通過(guò)直放站延時(shí)后到達(dá)基站，一路直接到達(dá)基站，將會(huì)對(duì)基站形成多徑干擾。所以，盡量減少直放站與基站重疊覆蓋的區(qū)域面積，以保證對(duì)移動(dòng)通信網(wǎng)的干擾盡可能最小。直放站距離基站太遠(yuǎn)，源天線接收信號(hào)弱，則直放站前向輸出功率較小，覆蓋范圍較小，達(dá)不到增大覆蓋面的目的。由于重發(fā)天線是定向角度天線，直放站站址最好選在盲區(qū)外，靠近盲區(qū)邊沿（根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件確定，通常大約50200米）。（）。如果選在盲區(qū)內(nèi)（），則不能達(dá)到最佳覆蓋效果。 圖 盲區(qū)示意圖 直放站覆蓋城市邊緣的密集住宅區(qū)時(shí)，應(yīng)避免在樓群的正面選點(diǎn)（），因?yàn)镃DMA信號(hào)要直接穿透靠前的樓房，才可覆蓋到后面的區(qū)域，由于信號(hào)在穿透過(guò)程中衰減很大，信號(hào)強(qiáng)度將會(huì)很弱。如果從高樓的側(cè)面覆蓋（），信號(hào)可以從樓與樓之間的空隙穿過(guò)，并借助反射達(dá)到很好的覆蓋效果。 圖 直放站覆蓋圖5 直放站設(shè)計(jì) 在直放站安裝使用過(guò)程中，用戶較關(guān)心的問(wèn)題是，覆蓋范圍有多大，這跟下行輸出功率有關(guān)，國(guó)家無(wú)委在型號(hào)核準(zhǔn)檢測(cè)時(shí)規(guī)定直放站下行輸出功率30dBm177。3dBm，但直放站下行輸出功率應(yīng)該多大？是否越大越好？因?yàn)橐苿?dòng)通信是雙向的，必須考慮上下行的平衡，以下就基站與手機(jī)、直放站與手機(jī)的上下行平衡作一說(shuō)明。一般來(lái)說(shuō)，直放站設(shè)計(jì)輸出功率比基站要低得多，對(duì)于基站，下行輸出功率大致為43dBm（各廠家有所不同，ERICSSON最大為47dBm），現(xiàn)常用的手機(jī)上行輸出功率僅33dBm，二者存在10dB左右的差值，在基站采用分集接收等手段后，上行可增加6dB左右增益，基站接收機(jī)噪聲系數(shù)NBSF約2dB，手機(jī)接收機(jī)噪聲系數(shù)NMSF約6dB，根據(jù)上下行平衡原理：PBS＋NBSD＝PMS＋NMSF＋6dB（分集增益）43dBm＋2dB＝33dBm＋6dB＋6dB（分集增益）下行輸出雖然大于上行，但上下行是平衡的。假設(shè)直放站下行輸出功率33dBm，上行接收機(jī)噪聲系數(shù)NRPF約4dB，直放站沒(méi)有分集接收功能，且增加直放站后，基站接收上行噪聲會(huì)增加約2dB，根據(jù)上下行平衡原理：PRP＋NRPF＋△S（基站接收增加噪聲）＝PMS＋NMSF 33dBm＋4dB＋2dB＝33dBm＋6dB上下行是平衡的，如果直放站下行輸出功率大于33dBm，則上下行將不平衡，如果上下行出現(xiàn)不平衡，將會(huì)擾亂手機(jī)的自動(dòng)功率控制。由于上下行不平衡，在覆蓋區(qū)內(nèi)會(huì)產(chǎn)生掉話，影響話務(wù)統(tǒng)計(jì)中的接通率和掉話率。 所以國(guó)家無(wú)委明確規(guī)定直放站下行輸出功率30dBm177。3dBm，主要是為了上下行平衡，不至于在安裝直放站后影響網(wǎng)絡(luò)參數(shù)。 實(shí)際上，直放站覆蓋好壞主要體現(xiàn)在使用效果、設(shè)備性能指標(biāo)、穩(wěn)定性、不影響網(wǎng)絡(luò)參數(shù)上，單純追求下行的大功率是沒(méi)有意義的，且違反國(guó)家無(wú)委的有關(guān)規(guī)定?？傊?，移動(dòng)通信直放站的設(shè)置應(yīng)主要解決諸如郊縣主要公路、鐵路交通等狹長(zhǎng)地形的覆蓋；對(duì)于基站載頻利用率不高的區(qū)域，可以通過(guò)直放站將富余的通信能力轉(zhuǎn)給需要的地方，提高設(shè)備利用率；盡量設(shè)在相對(duì)隔離區(qū)域，選擇合適的基站作為信號(hào)源，以免產(chǎn)生無(wú)線干擾。 （1）收發(fā)隔離度概念收發(fā)隔離度，即CDMA信號(hào)從直放站前向輸出端口至前向輸入端口（或者從反向輸出端口至反向輸入端口）的空中路徑衰減值，其大小直接影響著直放站的增益配置，在確定天線位置后，一定要測(cè)量隔離度。直放站前向輸出功率比反向輸出功率大，主要考慮前向鏈路的收發(fā)隔離度。收發(fā)隔離度分為水平隔離度和垂直隔離度?！　。?）收發(fā)信天線隔離度的估算由上文可以看出上下行天線之間的隔離度對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定是至關(guān)重要的，在直放站勘測(cè)選址過(guò)程中需要對(duì)隔離度進(jìn)行正確的估算。天線之間的隔離是多方面因素共同作用的結(jié)果，主要包括：空間隔離和建筑物隔離。（下文計(jì)算的隔離度為信號(hào)從下行天線接口至上行天線接口之間的損耗）（3）空間隔離空間隔離是指收發(fā)信天線間相距一定距離形成的空間損耗?？捎孟旅姘虢?jīng)驗(yàn)的公式計(jì)算：l 水平隔離度 Lhu=22+20lg(d/λ) +Dt（θ）+Dr（θ） (Gtx +Grx) (式51） Lh=+20lgd+Dt（θ）+Dr（θ） (Gtx +Grx) （GSM900情況） （式52）式中Dt、Dr為兩天線的水平方性向函數(shù)(水平方向圓圖)造成的損耗，具體數(shù)值可以在天線方向圖中查得，如右圖所示的方向圖中，在55。角時(shí)有3dB的附加損耗。當(dāng)上下行天線夾角為180。時(shí)，方向性損耗即為天線的前后比。l 垂直隔離度 Lv=28+40lg(d/λ) +Dt（θ）+Dr（θ） (Gtx +Grx) (式53) Lv= +40lgd+Dt（θ）+Dr（θ） (Gtx +Grx) （GSM900情況） (式54）在該式中，θ為天線的俯仰角。d為天線間距，Dt、Dr為兩天線的垂直方向性函數(shù)，與水平方向性函數(shù)類似。l 傾斜隔離度 Ls=(LvLh)(α/90)+