【正文】 圖5為收發(fā)隔離度與水平放置和垂直放置的兩天線空間距離的關(guān)系曲線（f=850MHz,Gr=5dB） 　以上為收發(fā)天線隔離度的工程計(jì)算值，在實(shí)際施工應(yīng)視具體情況加以必要調(diào)整，以最大限度滿足現(xiàn)。 　　d為收發(fā)天線水平間隔（單位：英尺）　　λ為天線工作波長(zhǎng)（單位：英尺）　　按照工程設(shè)計(jì)要求，隔離度L（dB）應(yīng)大于直放站最大工作增益Gmax約1015dB。 　　d為收發(fā)天線水平間隔（單位：英尺）　　λ為天線工作波長(zhǎng)（單位：英尺）　　Gt、Gr分別為發(fā)射和接收天線的增益（單位：dB）　　Xt、Xr分別為發(fā)射和接收天線的前后比（單位：dB）　　垂直隔離度Lv用分貝表示公式如下：Lv＝+40log10(d/λ) (2)　　其中：　　 水平隔離度Lh用分貝表示公式如下：Lh=+20log10(d/λ)(Gt+Gr)+(Xt+Xr) (1)　　其中：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。如塔上平臺(tái)可做隔離物，天線可分別安裝在平臺(tái)、下塔身處。如果建筑物為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，施主天線在滿足信號(hào)接收強(qiáng)度的基礎(chǔ)上，應(yīng)盡量靠近建筑物（通常重發(fā)天線可放在建筑物上面，施主天線靠近建筑物側(cè)墻）。當(dāng)安裝在鐵塔上時(shí)，使用鐵塔平臺(tái)對(duì)天線進(jìn)行隔離，當(dāng)安裝在樓房頂時(shí)，使用建筑物或增大天線水平距離進(jìn)行隔離。原天線位置不合適，直放站向覆蓋區(qū)轉(zhuǎn)發(fā)惡劣信號(hào)，手機(jī)用戶不可能接入基站。如果從高樓的側(cè)面覆蓋（如圖4），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。如果選在盲區(qū)內(nèi)（如圖2），則不能達(dá)到最佳覆蓋效果。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）。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。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。 大城市：a(hm)=[lg()]　　hm為移動(dòng)用戶天線高度，取hm=, 則a(hm)=0，通過(guò)路徑損耗Lm可以測(cè)出覆蓋距離。 在基本確定了設(shè)備的功率、重發(fā)天線的高度后，可對(duì)信號(hào)覆蓋范圍作一個(gè)初步的測(cè)算，利用陸地移動(dòng)通信電波傳播衰耗特性，通過(guò)Okumura模型可計(jì)算路徑損耗。五、移動(dòng)通信直放站工程設(shè)計(jì)與調(diào)測(cè) 1　前期勘測(cè)及理論測(cè)算為了最大限度發(fā)揮直放站工作效果，在安裝前均需進(jìn)行實(shí)地測(cè)點(diǎn)，并按照測(cè)點(diǎn)的結(jié)果對(duì)覆蓋效果及覆蓋面積進(jìn)行初步估算，測(cè)點(diǎn)通常按照以下幾個(gè)步驟進(jìn)行。在很多機(jī)房選址難，傳輸、電源、鐵塔等配套設(shè)施建設(shè)難度大，建設(shè)成本高，而從競(jìng)爭(zhēng)和服務(wù)上考慮，又必須進(jìn)行覆蓋的地方，如鄉(xiāng)鎮(zhèn)、公路、旅游景點(diǎn)等話務(wù)較小的地區(qū)，完全可以用光纖直放站代替基站進(jìn)行覆蓋；同時(shí)，通過(guò)加裝光纖直放站，擴(kuò)大話務(wù)量小的基站的覆蓋范圍，提高該基站的話務(wù)量，從而提高了原有基站設(shè)備的利用率。每隔四、五棟樓，安裝一個(gè)小型全向天線對(duì)這幾棟樓進(jìn)行覆蓋，一共用了20余根全向天線，天線與基站之間采用多臺(tái)光纖直放站進(jìn)行連接，每天線發(fā)射功率為10dBm左右，解決了該區(qū)域的覆蓋問(wèn)題。(2) 某村密集樓房的覆蓋某村是城市里的“城中村”，村中的建筑全部是7～8層樓房，樓房非常密集，無(wú)線信號(hào)傳播環(huán)境非常惡劣，經(jīng)過(guò)測(cè)試，每個(gè)基站僅能覆蓋的半徑為基站周?chē)s四幢樓的范圍，如果采用增加基站來(lái)解決室內(nèi)信號(hào)覆蓋，需建設(shè)3至5個(gè)基站，運(yùn)營(yíng)成本很高。 基站距離隧道入口有1公里，隧道外信號(hào)覆蓋較弱，隧道內(nèi)是覆蓋盲點(diǎn)。b. 該區(qū)域距離基站較遠(yuǎn)，安裝覆蓋天線的最佳位置距離基站有1公里。 　　 下面是某隧道的例子。(1) 隧道覆蓋根據(jù)規(guī)模的不同，隧道長(zhǎng)短不一，短的幾十米，長(zhǎng)的幾公里，區(qū)域內(nèi)話務(wù)量并不高。覆蓋區(qū)域距離基站較遠(yuǎn)，在該地?zé)o法取得基站無(wú)線覆蓋的信號(hào)。8. 使用案例光纖直放站相對(duì)于無(wú)線直放站來(lái)說(shuō)，成本相對(duì)較高，而且需要敷設(shè)光纖，設(shè)計(jì)和施工難度也較大，但與無(wú)線直放站相比，光纖直放站有著無(wú)可比擬的優(yōu)點(diǎn)，光纖直放站主要運(yùn)用在以下幾個(gè)不具備安裝無(wú)線直放站條件的情況： 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。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。 這樣，n個(gè)直放站在基站接收端產(chǎn)生的總噪聲增量將控制在1dB以內(nèi)。rep，比一個(gè)直放站時(shí)的增益Grep小10Lgn，即 G39。rep與一個(gè)直放站時(shí)產(chǎn)生的噪聲－125dBm相比，需滿足以下公式：Ｎp39。為了控制直放站總的噪聲水平，即總的ΔNbts保持小于１dB，需要減小每一個(gè)直放站的增益。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?；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)。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。 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)， dB， dB。 (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。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： 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：　　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。 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。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。 系統(tǒng)光功率余量=光功率系統(tǒng)衰耗光接收門(mén)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)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。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))。 ，其已知條件是： 光功率輸出為0dBm。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（）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。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。7. 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。 所建直放站可以確定為每信道輸出功率為1W(0dBW)，發(fā)射全向天線增益為10dB，移動(dòng)臺(tái)接收靈敏度(A)為110dBm()，保證50％的通信概率。 自由空間的傳播衰耗： Lbs＝+20lpD(km)+20lgf(MHz) (5) 準(zhǔn)平滑地形市區(qū)路徑傳播衰耗中值： Ltt＝Lbs+Am(f,d)Hb(hb,d)Hm(hm,f) (6)Am(f,d)，Hb(hb,d)，Hm(hm,f)為相應(yīng)的修正因子，其中An(f,d)為基本衰耗中值，Hb(hb,d)為基站天線高度增益因子，Hm(hm,f)為移動(dòng)天線高度增益因子。 除上述三要素外，還應(yīng)考慮傳播環(huán)境，地形地物特征，使用頻段以及可利用的系統(tǒng)參數(shù)等因素，因此有以下設(shè)計(jì)方程。 原則：設(shè)法使上行和下行信道的系統(tǒng)余量相等，從而保證上、下行信道的通信距離，話音質(zhì)量和通信概率大體相同。如圖43所示了光纖直放站組網(wǎng)示意圖。） 800MHz890MHz（177。移動(dòng)臺(tái)的上行信號(hào)(890MHz915MHz)逆向送到基站，這樣就完成了基站與移動(dòng)臺(tái)的信號(hào)聯(lián)系，建立通話。 圖42 光纖直放站原理結(jié)構(gòu)框圖光纖直放站近端機(jī)的定向天線收到基站的下行信號(hào)(935MHz960MHz)送至近端主機(jī)，放大后送到光端機(jī)內(nèi)進(jìn)行電／光轉(zhuǎn)換，amp。上行鏈路的工作原理一樣，手機(jī)發(fā)射的信號(hào)通過(guò)接收天線至光遠(yuǎn)端機(jī)，再到近端機(jī)，回到基站。光近端機(jī)和光遠(yuǎn)端機(jī)都包括射頻單元(RF單元)和光單元。采用波分復(fù)用器可以提高光纖的利用率，但由于波分復(fù)用器投資較大，一般較少使用。和同纖傳輸方式。(2) 波分復(fù)用方式 ，實(shí)現(xiàn)直放站信號(hào)與其他信號(hào)同纖傳輸。 2. 光纖直放站的傳輸方式光纖直放站的最大特點(diǎn)是通過(guò)光纖進(jìn)行信號(hào)傳輸，光纖傳輸可以單獨(dú)敷設(shè)，也可以利用現(xiàn)有的傳輸網(wǎng)絡(luò)。(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(dòng)電話基地站的覆蓋范圍， 把CDMA移動(dòng)電話信號(hào)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。另外射頻信號(hào)能夠在很小的傳送損失的情況下被傳送到遠(yuǎn)達(dá)20公里的遠(yuǎn)處, 光纜很細(xì),容易鋪設(shè)。因此，無(wú)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?！　。?）設(shè)計(jì)和施工更為靈活根據(jù)無(wú)線直放站的工作原理，無(wú)線直放站需把施主天線安裝在可以接收到GSM信號(hào)的地方，而且接收信號(hào)強(qiáng)度不能小于－80dBm，所以無(wú)線直放站一般只能安裝在基站覆蓋范圍的邊緣，并向順著基站覆蓋的方向延伸覆蓋。光纖直放站是通過(guò)光纖進(jìn)行傳輸，采用光信號(hào)接收器和轉(zhuǎn)換器連接偏遠(yuǎn)的區(qū)域?！　　?對(duì)于10Ｗ（40ｄＢｍ）直放站，加入1臺(tái)直放站后，加入4臺(tái)直放站，將引入4ｄＢ左右的附加噪聲。 　　(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(guò)有關(guān)計(jì)算，可得到以下結(jié)論：　　◆ 對(duì)于直放站的輸出功率為100ｍＷ（20ｄＢｍ）時(shí)，加入60臺(tái)直放站后，將引入2ｄＢ的附加噪聲。統(tǒng)計(jì)表明，通常情況下，Iother/Iself可降低12％6％，容量增加23個(gè)用戶?！　. 移動(dòng)臺(tái)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?yàn)橹狈耪镜脑鲆?，使得?duì)相鄰小區(qū)的干擾增加，通過(guò)分析可以得到該項(xiàng)的影響較弱?！　　?安裝CDMA直放站時(shí)的系統(tǒng)容量　　 在單小區(qū)有直放站時(shí)，因?yàn)镮other/Iself=0，系統(tǒng)容量不變。　　 對(duì)于單小區(qū)系統(tǒng)，來(lái)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=。下面分幾種不同的情況分析直放站引入對(duì)CDMA系統(tǒng)容量的影響：　　◆ CDMA系統(tǒng)容量　　比特能量與總的噪聲功能譜密度之比：Eb/No=PG/(V*(N1)*(1+Iother/Iself))　　系統(tǒng)容量：N=1+PG/(V*Eb/No(1+Iother/Iself))　　其中：PG=21dB　為CDMA系統(tǒng)處理增益，V為話音激活增益。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(shí)延在一個(gè)時(shí)間窗之內(nèi)；另外可以調(diào)整基站的時(shí)間窗，使系統(tǒng)導(dǎo)頻信號(hào)不產(chǎn)生混亂?！?下行鏈路的導(dǎo)頻時(shí)延　　在CDMA系統(tǒng)中使用直放站會(huì)產(chǎn)生定時(shí)時(shí)延和信號(hào)延時(shí)擴(kuò)散，如果時(shí)延較大，將使CDMA系統(tǒng)導(dǎo)頻碼的相位發(fā)生變化，產(chǎn)生掉話等。 通常情況下，在郊區(qū)，上行鏈路的覆蓋范圍將收縮13％?！?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。　(1) 干擾所引起的問(wèn)題9. CDMA直放站對(duì)CDMA系統(tǒng)的干擾　　在CDMA系統(tǒng)中直放站使用不僅可以消除盲區(qū)，而且還可以延伸基站的覆蓋范圍。中國(guó)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(shí)現(xiàn)。 根據(jù)水平隔離公式：Iso＝22＋20lg10(d/λ)＋(GREPEATER TX＋GGSM RX)，則水平隔離距離為：d＝11m。◆ 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(diǎn)低5dB?！?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；◆ 被干擾基站從干擾基站接收到的寄生輻射信號(hào)強(qiáng)度應(yīng)比它的接收噪聲限低10dB；(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)：CDMA直放站的情況與其不同，中國(guó)聯(lián)通的CDMA頻點(diǎn)為870MHz～880MHz，所以大多數(shù)直放站（在中國(guó)市場(chǎng)銷(xiāo)售的）的雙工濾波器的帶寬為870MHz～880MHz,其濾波特性為60dB。根據(jù)信息產(chǎn)業(yè)部《800MHz CDMA直放站870MHz～880MHz技術(shù)要求和測(cè)試方法》中關(guān)于工作帶外雜散的要求：每頻帶Δf:≤65dBc/30kHz， 。