【正文】 單 元 合 路 單 元 低噪放 14 ? 光纖直放站 直放站的基本結(jié)構(gòu) 電源單元 DC48V（ AC220V） DC 電源單元 DC DC48V（ AC220V） 光纖 光纖 P DC DC DC 光發(fā)送機(jī) 光接收機(jī) 光模塊電源 DC 光接收機(jī) 光發(fā)送機(jī) 光模塊電源 DC 光衰減器 DC P DC DC 光衰減器 BS 15 直放站的主要性能指標(biāo) ? 工作頻段 ?定義 直放站發(fā)揮中繼和放大作用所使用的頻段，只有在此頻段內(nèi)的信號(hào)才可通過直放站無失真地放大轉(zhuǎn)發(fā)，其他頻段的信號(hào)則被抑制濾除。 ?標(biāo)準(zhǔn)值 廣東移動(dòng) GSM網(wǎng)使用的頻段為 : 上行 : 890MHz909MHz 下行 : 935MHz954MHz 所以我們所使用的直放站的工作頻段也在此范圍內(nèi)。 ?標(biāo)準(zhǔn) ? 寬帶直放站 一般要求在 219MHz之間，中心頻率 可在工作頻帶內(nèi)變動(dòng)，但帶寬的上下限不能超出工作頻帶的范圍。 ? 載波選頻直放站 每選頻信道帶寬即 GSM載波信號(hào)的帶寬，為 200KHz；中心頻率即所需放大的載波信號(hào)的載頻。設(shè)主機(jī)額定增益為Gmax，輸入功率為 Fin， 輸出功率為 Fout ， 則 Fout = Fin+ Gmax 稱為滿增益輸出。 ?標(biāo)準(zhǔn)值 ?室外無線直放站 一般要求在 8095dB之間，太低則輸出功率無法滿足覆蓋要求，太高又很難滿足隔離度的要求。 ?室內(nèi)直放站 一般比室外無線直放站低一些，在 5070dB之間，主要原因是防止噪聲電平和干擾過高影響施主基站和覆蓋效果。 ?標(biāo)準(zhǔn)值 一般要求有 2040dB的連續(xù)可調(diào)范圍，調(diào)節(jié)步長(zhǎng)為 1dB或 2dB。 ?標(biāo)準(zhǔn)值 一般調(diào)整誤差在 10%左右，即 若增益衰減 16dB，則調(diào)整誤差波動(dòng)范圍為 ? 若增益衰減 22dB，則調(diào)整誤差波動(dòng)范圍為 ? 若增益衰減 30dB ， 則調(diào)整誤差波動(dòng)范圍為 ? 直放站的主要性能指標(biāo) 20 直放站的主要性能指標(biāo) ? 最大輸出功率 ?定義 保證直放站正常工作下所能得到的最大有效輸出功率，一般是指直放站 1dB壓縮點(diǎn)的輸出功率。 Pout Pin 1dB 21 直放站的主要性能指標(biāo) ? 最大輸出功率 ?標(biāo)準(zhǔn)值 ?室外無線寬帶直放站 Fmax 一般在 33dBm（ 2W）以上，但為所有通過直放站信號(hào)的功率總和，若通過的信號(hào)越多，每信號(hào)的功率越小，所以寬帶直放站的覆蓋范圍較小。 ?室內(nèi)無線寬帶直放站 我國(guó)無委和信息產(chǎn)業(yè)部的要求為不大于 17dBm（ 50mW）。雜散輻射主要是指帶外的雜散輻射，帶內(nèi)的雜散很小可忽略不計(jì)。 在 1800MHz頻段 ， 雜散輻射小于負(fù) 30dBm（ 帶外 ） 。對(duì)于直放站，我們主要考慮的是可能落在工作帶寬內(nèi)的三階互（交）調(diào)產(chǎn)物 IM3。 在 1800MHz頻段，互調(diào)產(chǎn)物小于負(fù) 30dBm（帶內(nèi)）。從下圖可見 IMD與 IM3的關(guān)系為： IMD=P0IM3 ?標(biāo)準(zhǔn)值 根據(jù) GSM ，當(dāng)增益調(diào)到最大時(shí)， 在 900MHz頻段， IMD大于 70dBc（帶內(nèi)）。 根據(jù)我國(guó)《 900MHz直放站技術(shù)要求及測(cè)試方法》標(biāo)準(zhǔn)中要求， 在直放站 1dB壓縮點(diǎn)輸出功率回退 6dB時(shí)，在 900MHz頻段， IMD大于 30dBc（帶內(nèi)）。這個(gè)指標(biāo)只適用于線性放大器。如圖所示： 在工作帶寬外177。理想情況下 NF（ dB）為 0，但由于直放站本身會(huì)產(chǎn)生噪聲，所以一般大于 0。 oNoSiNiSoNSiNSFN //)/( )/( ??oiFF NS NSNdBN )/( )/(lg10lg10)( ??29 直放站的主要性能指標(biāo) ? 駐波比 (VSWR) ?定義 在直放站輸出端測(cè)得的電壓極大值與極小值之比，是衡量直放站產(chǎn)生的信號(hào)反射波對(duì)原入射信號(hào)影響程度的指標(biāo)，公式表示為： 其中 ?為反射系數(shù)，即反射波與入射波強(qiáng)度之比。 ????? 11VSWR30 直放站的主要性能指標(biāo) ? 自動(dòng)功率控制 (ALC) ?定義 自動(dòng)功率控制功能就是對(duì)直放站輸出功率設(shè)定一個(gè)門限，若輸出功率超出此門限，該功能就會(huì)啟動(dòng)，利用負(fù)反饋電路把輸出功率降到門限以下，保證直放站工作在線性工作區(qū)內(nèi)。 ?標(biāo)準(zhǔn)值 與最大輸出功率值一樣。 ?通話質(zhì)量差 ， 誤碼率高 ， 通話時(shí)斷時(shí)續(xù) 。 ?造成基站 C/I及附近基站 C/A下降 ， 有些是嚴(yán)重干擾 ,情況嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成基站長(zhǎng)期閉塞 。以下就從直放站性能指標(biāo)上分析直放站對(duì)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)造成影響的原因。 對(duì)于載波選頻直放站，由于它的工作帶寬很窄，進(jìn)入每個(gè)選頻單元的干擾信號(hào)較少，所以產(chǎn)生的互（交）調(diào)干擾產(chǎn)物也很少，一般不會(huì)對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)造成不良影響。 直放站對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)的影響及解決方法 33 ?三階互調(diào)產(chǎn)物對(duì)下行信號(hào)的影響 現(xiàn)舉例說明他的影響。如果我們按照 GSM規(guī)范要求，假設(shè)系統(tǒng)C/I=12dB，此時(shí)系統(tǒng)正常工作。若符合我國(guó)《 900MHz直放機(jī)技術(shù)要求及測(cè)試方法》要求，在 1dB壓縮點(diǎn)處回退 6dB后，要求大于 30dBc，計(jì)算； （ C/I） II=10lg（ 1030/10+1030/10+1012/10） = 總體下降 ，略有影響。由此可見，系統(tǒng)已經(jīng)受到比較大的影響，足以造成誤碼率高，質(zhì)差掉話。若直放站的上下行抑制度較高，下行信號(hào)產(chǎn)生的這種三階互調(diào)產(chǎn)物對(duì)上行信道的影響就很小，可忽略不計(jì)。與下行不同的是： 上行信號(hào)的三階互調(diào)與直放站服務(wù)區(qū)內(nèi)的用戶是否同時(shí)使用及同時(shí)使用數(shù)量有關(guān)。所帶直放站越多，C/I比下降更嚴(yán)重。 直放站對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)的影響及解決方法 35 ? 噪聲的影響 由于直放站中有許多高頻器件，本身無可避免成為噪聲源，對(duì)系統(tǒng)造成影響，是直放站影響網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的最重要的指標(biāo)之一。這不僅影響到直放站用戶區(qū)內(nèi)的用戶，更會(huì)對(duì)施主基站其他用戶區(qū)的用戶造成影響。對(duì)于一些處于邊緣地區(qū)的用戶，由于無法再提高發(fā)射功率，越區(qū)切換提前進(jìn)行，基站覆蓋區(qū)域?qū)⒆冃　? ? 下行噪聲電平引起信噪比的下降，會(huì)造成誤碼率提高，質(zhì)差斷線增加，通話雜音增加。對(duì)于直放站用戶區(qū)的用戶來說，信噪比仍能滿足要求，但對(duì)施主基站在直放站用戶區(qū)外的用戶來說，由于其上行信號(hào)較小，信噪比就可能下降到系統(tǒng)無法識(shí)別的情況， 將出現(xiàn)能接收到非常強(qiáng)的基站信號(hào)卻無法打電話的情況，當(dāng)直放站上行噪聲電平提高到某一程度，施主站將由于噪聲電平過強(qiáng)而閉塞。同樣直放站也可有效地抑制掉工作頻帶外的其他干擾信號(hào)，大大減少互調(diào)產(chǎn)物、雜散輻射、帶外噪聲等，從而大大減輕對(duì)基站的影響。這樣一來，會(huì)把許多無用信號(hào)和干擾信號(hào)引入覆蓋區(qū)，不僅會(huì)增大直放站的互調(diào)產(chǎn)物、雜散輻射、帶外噪聲等，還會(huì)降低有用信號(hào)的輸出功率，從而減少覆蓋范圍。 圖 a 圖 b 39 ?駐波比值的影響 ? 駐波比太高就會(huì)引起回波和反射波加大，進(jìn)一步削弱了直射有用信號(hào)，但噪聲電平并不因反射而減少，因而造成了信噪比的下降。 直放站對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)的影響及解決方法 40 ?配件（如天線）選擇的影響 直放站的配件主要有：收發(fā)天線、饋線及接頭、無源器件等，他們的性能不好或選擇不當(dāng)也會(huì)對(duì)系統(tǒng)造成不良影響。造成的結(jié)果將是： ? 直放站的噪聲將不只對(duì)一個(gè)基站進(jìn)行干擾而是多個(gè)小區(qū) 。 ? 對(duì)于寬帶直放站 ， 同時(shí)收到太多小區(qū)的信號(hào)將降低放大器的效率 。使得下行信號(hào)質(zhì)量嚴(yán)重下降 。 其信號(hào)不穩(wěn)定 ， 容易掉話 。 直放站對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)的影響及解決方法 41 ? 若選擇的天線前后比很小，會(huì)造成收發(fā)天線的隔離不夠，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成自激。 ? 若選擇的配件損耗很大，會(huì)減少系統(tǒng)的輸出功率，從而減少覆蓋范圍。 ? 增益的設(shè)置不正確，使得輸出功率超過 ALC起控功率，產(chǎn)生嚴(yán)重削波失真，信號(hào)處于限幅狀態(tài)，嚴(yán)重變形，質(zhì)量很差。 ? 若不熟悉網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際情況，周圍基站頻率、位置、話務(wù)狀況等情況不清楚，就無法正確選擇接受合適的施主小區(qū)信號(hào)，甚至選擇使用錯(cuò)誤的直放站類型，不僅使覆蓋效果不佳，還可能對(duì)附近所有基站造成干擾。 直放站對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)的影響及解決方法 43 ? 解決方法 ?直放站的各項(xiàng)性能指標(biāo)應(yīng)符合 GSM規(guī)范和國(guó)家規(guī)范，特別是三階互調(diào)產(chǎn)物、噪聲系數(shù)（噪聲電平）、帶外抑制度三項(xiàng)指標(biāo)一定要嚴(yán)格符合。 ?安裝調(diào)測(cè)應(yīng)當(dāng)規(guī)范，應(yīng)當(dāng)請(qǐng)用擁有專業(yè)測(cè)試儀表、熟悉實(shí)際運(yùn)營(yíng)網(wǎng)絡(luò)情況、無線設(shè)備特別是直放站設(shè)備安裝經(jīng)驗(yàn)豐富的施工隊(duì)伍。 下面以下圖直放站工程實(shí)施流程圖為線索介紹如何正確設(shè)計(jì)及安裝調(diào)測(cè)直放站 。 主要是全網(wǎng)各基站位置 、 使用頻率及擬裝直放站位置 。 ? 用 TEMS或其他測(cè)試手機(jī)測(cè)試所能收到的所有信號(hào)電平 ， 并通過當(dāng)?shù)刈钚碌幕绢l率分布圖和基站情況表識(shí)別各信號(hào)的方向 、 所在基站名 、 小區(qū)號(hào) 、 載波數(shù) 、 跳頻方式等 。 直放站設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)測(cè)的要求 46 ? 選取施主小區(qū)和安裝地點(diǎn) 在清楚了解以上內(nèi)容后，就可選取施主小區(qū)和安裝地點(diǎn) ? 對(duì)于室外直放站，一般選取信號(hào)最強(qiáng)（一般要大于 75dBM）、基站在目視范圍內(nèi)（直射波）、且周圍基站信號(hào)較弱的基站小區(qū)做施主小區(qū)；若原定安裝地點(diǎn)無法選取到較理想的施主小區(qū)，天線又無法找到合適的安裝位置，則需考慮另選地點(diǎn)。 直放站設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)測(cè)的要求 47 ? 選取設(shè)備及天線安裝位置 ?設(shè)備必須選用符合 GSM規(guī)范要求產(chǎn)品，并計(jì)算所需功率，以選取性能價(jià)格比最合適的直放站。若可以選擇到載波數(shù)較少、而且沒有開跳頻或只開了基帶跳頻的施主小區(qū)則最好選用載波選頻式直放站；若安裝地點(diǎn)附近沒有基站，無法選取到主信號(hào)，傳輸問題又可以保證解決，則可考慮使用光纖直放站。 ?對(duì)于室外直放站，需要考慮以下問題： ?收發(fā)天線隔離度的問題，如下圖所示： 隔 離 度： I = F/BD + LW + F/BP + LP 空間 傳播損耗：（ D為兩天線間距離，單位為 km） 收發(fā)隔離要求： ERPI PRX LP = + 20 lgD 隔 離 度 要 求： I ERP PRX 施主天線前后比 F/BD 覆蓋天線前后比 F/BP 建 筑 物 ERP PRX 障礙物損耗 LW 直放站設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)測(cè)的要求 49 直放站設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)測(cè)的要求 隔離度： I = F/BD + LW + F/BP + LP 傳播損耗： 30米 = 23 + 15 + 25 + 62 LP = +20 lg（ ） = 125dB ≈62dB PRX ERP I PRX 125 = (即來自基站的信號(hào)電平不能小于 ) F/BD 23dB 建 筑 物 ERP = POUT + GT LL = 29 + = PRX LW： 15dB POUT 主機(jī)功放輸出 GT 覆蓋天線增益 LL 饋線損耗 F/BP 25dB 角反射天線 ? ?天線隔離度計(jì)算舉例說明