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直放站概述本次的资料比较多,考试题目在资料里选取一部分,希望大家回家有空看 看!1. 直放站的定义 直放站(中继器)属于同频放大设备,是指在无线通信传输过程中起到 信号增强的一种无线电发射中转设备。直放站的基本功能就是一个射频信号功 率增强器。直放站在下行链路中,由施主天线现有的覆盖区域中拾取信号,通 过带通滤波器对带通外的信号进行极好的隔离,将滤波的信号经功放放大后再 次发射到待覆盖区域。在上行链接路径中,覆盖区域内的移动台手机的信号以 同样的工作方式由上行放大链路处理后发射到相应基站,从而达到基地站与手 机的信号传递。2.直放站的种类与类型(1) 移动通信直放站的种类- 从传输信号分有 GSM 直放站和 CDMA 直放站;- 从安装场所来分有室外型机和室内型机;- 从传输带宽来分有宽带直放站和选频(选信道)直放站; - 从传输方式来分有直放式直放站、光纤传输直放站和移频传输直放 站。?GSM/CDMA 光纤直放站光纤中继移动通信直放站由靠近基站侧的近端机及覆盖区侧的远端机两 部分组成,适用于在基站拟建直放站区有高山阻挡或两者相距甚远,同时基站 和覆盖区之间具备光缆情况下建站。光纤直放站兼备宽带、选带、选带、选频等功能。传输距离可达 20Km,由于空间隔离度好,不产生同频干扰,重发方向可采用全向天线覆盖, 以提高覆盖效果。应用波分复用事分光、分路技术、光纤直放机还可组成其它 使用系统。二、GSM 直放站GSM 移动通信直放站是解决基站覆盖而存在的信号盲区的一种方式。通过 架设直放站不但能改善覆盖效果,同时能大大减少投资基站之成本。如图 2-1 所示了 GSM 移动通信直放站原理图。图 4-1 GSM 移动通信直放站原理图为了满足不同环境及技术要求,GSM 直放站主要可分为: - GSM 移动通信宽带直放机- GSM 移动通信频带选择直放机- GSM 移动能信信道选择直放机1. GSM 移动通信宽带直放站(1) GSM 移动通信宽带直放站方框图如图 2-1 所示。图 2-1 GSM 移动通信宽带直放站方框图(2) 主要性能特点:高的系统增益且增益连续可调采用先进的数字滤波技术,带外抑制特别好全双工工作,很高的上/下行隔离度两端口标准设计,安装极为方便内置电源且设计有电源保护系统和免维护备用电源接口采用 ALC 技术,输出电平连续可调,稳定可靠可选智能监控,故障自动报警及远程维护高线性功放,性能稳定(3) 使用范围: 主要用于机场、旅游区、地下建筑、隧道、大型偏厂矿及村 镇等 GSM 系统的盲区、阴影区。(4) GSM 移动通信频带选择直放站组网如图 2-2 所示。图 2-2 GSM 移动通信频带选择直放站组网示意图2. 光纤直放站的传输方式光纤直放站的最大特点是通过光纤进行信号传输,光纤传输可以单独敷设, 也可以利用现有的传输网络。其主要有三种应用方式:(1) 普通双光纤方式这种方式多用于光缆中有现成多余备用光纤对的情况。(2) 波分复用方式如光纤中的 1.3m 波长窗口已经被其他信号占用时,可以通过波分复用 器将直放站信号复用到 1.55m 波长的窗口上,实现直放站信号与其他信号同 纤传输。(3) 一发两收方式如果传输距离不太远,且话务量不大的两个地方都需要采用直放站,则可 利用光纤分路器给成一发两收方式。和同纤传输方式。一般来说,如果能够从基站敷设光纤至光远端机或现成的光纤网络中有 富余的纤芯,都采用普通双光纤的方式解决光纤传输的问题。采用波分复用器 可以提高光纤的利用率,但由于波分复用器投资较大,一般较少使用。3. 光纤直放站的工作原理光纤直放站的原理图如图 4-1 所示,主要有光近端机、光纤、光远端 机(覆盖单元)几个部分组成。光近端机和光远端机都包括射频单元(RF 单元) 和光单元。无线信号从基站中耦合出来后,进入光近端机,通过电光转换,电 信号转变为光信号,从光近端机输入至光纤,经过光纤传输到光远端机,光远 端机把光信号转为电信号,进入 RF 单元进行放大,信号经过放大后送入发射 天线,覆盖目标区域。上行链路的工作原理一样,手机发射的信号通过接收天 线至光远端机,再到近端机,回到基站。 图 4-1 光纤直放站的原理图光纤直放站的原理结构框图如图 4-2 所示。 图 4-2 光纤直放站原理结构框图2 站址选择及定位如果为了扩大基站覆盖范围,直放站应安装在基站覆盖区边界处。使用路 测仪在地面测出的基站信号强度一般为-85dBm 至-95dBm,在源天线处测得基 站信号强度一般为-75dBm 至-85dBm。直放站距离基站太近(源天线接收信号强),则直放站与基站形成重叠覆 盖,移动台信号一路通过直放站延时后到达基站,一路直接到达基站,将会对 基站形成多径干扰。所以,尽量减少直放站与基站重叠覆盖的区域面积,以保 证对移动通信网的干扰尽可能最小。直放站距离基站太远,源天线接收信号弱,则直放站前向输出功率较小, 覆盖范围较小,达不到增大覆盖面的目的。由于重发天线是定向角度天线,直放站站址最好选在盲区外,靠近盲区边 沿(根据现场条件确定,通常大约 50-200 米)。如图 1。如果选在盲区内(如 图 2),则不能达到最佳覆盖效果。直放站覆盖城市边缘的密集住宅区时,应避免在楼群的正面选点(如图 3),因为 CDMA 信号要直接穿透靠前的楼房,才可覆盖到后面的区域,由于 信号在穿透过程中衰减很大,信号强度将会很弱。如果从高楼的侧面覆盖(如 图 4),信号可以从楼与楼之间的空隙穿过,并借助反射达到很好的覆盖效果。8 工程设计中需要注意的几个问题(1)信号自激直放站安装不当,收发天线隔离度不够,整机增益偏大时,输出信号经延 时反馈到入端,致使直放站输出信号发生严重失真产生自激。CDMA 信号自激 的频谱如图 6, 发生自激后 CDMA 信号波形质量变差,严重影响通话质量,产 生掉话现象。克服自激现象的方法有两种: 一是增大施主与重发天线的隔离度; 二是降低直放站增益。当要求直放站覆盖范围较小时,可采用了降低增益的办法。当要求直放站 的范围较大时,应增大隔离度。工程中主要采用以下几种方法:增大收发天线的水平及垂直距离;增加遮挡物,如加装屏蔽网等;增加施主天线的方向性,如使用抛物面天线;选用方向更强的重发天线,如定向角度天线;调整施主与重发天线的角度和方向,使两者尽量背向。(2)导频信号切换频繁(即“乒乓”现象)这种现象主要是指在直放站覆盖区内,手机用户在 2 个或多个基站导频间 反复切换,经常同时接入多个基站。其原因是直放站天线安装不当,施主天线 安装在多个基站重叠覆盖区内,接收到多个基站的导频信号,而且强度相近, 交替占优,经直放站中继后各导频信号强度仍很接近,造成覆盖区内移动台在 多个基站间频繁切换,俗称“乒乓”现象。当各导频信号强度之差小于 3dB 时, 移动台同时接入 2 个或多个基站,给系统控制的负荷加重或引起过载,增加了 中断通信的可能性,并降低基站系统容量。这种情况多出现在地形复杂的山区、 丘陵地带和楼群密集的城区,如图 7 所示。为尽量避免“乒乓”现象,工程中主要采取以下措施。改变施主天线安装位置,使施主天线对准一个基站,直到找出较强的 导频信号且稳定; 改变直放站安装站址,尽量不要选址在基站覆盖区 的交界处,以避开相邻基站的干扰;选用方向性更强的施主天线,如高增益大口径抛物面天线;采用分集接收技术。一般在测点选址时,需要使用频谱分析仪或路测仪对基站信号强度进行监 测,避免在基站覆盖交叉区域和基站导频切换频繁地区安装直放站七、直放站工程安装时常见问题解答1、直放站的作用及组成?直放站主要用于基站信号过弱的地区,作中继站用,通过直放站放大基站 信号,再传向更远更广的地区,扩大了网络覆盖范围; 直放站是一个双向传输的双 工放大器,一路是接收基站信号经放大后发射传向移动台,一路是接收移动台信号 经放大后发射传向基地台, 因此, 直放站的组成主要是接收机、发射机、天线。2、安装直放站时,对站址勘测需要注意要点 重点为:1) 选站址;2) 确定基站载频号;3)测试接收点场强值;4)确定使用 设备类型,天线类型,天线安装高度和位置;5)计算预测设备工作增益,最大输出功 率;6)预测覆盖范围及覆盖效果.还有隔离度的预测。4、安装室内分布系统的直放站应注意哪些问题?主要是:1)直放站本身设备是否符合技术要求;2)直放站设置和布局 是否合理,即能否满足覆盖要求;3)安装工艺是否达到要求。5、空间直放站安装完毕后,在覆盖区内发现手机信号满格,但无法进行正 常通话;直放站上下行增益下调以后,覆盖区内通话则正常;这是为什么?主要有两个方面的原因。一是直放站下行增益过大,功放失真,输出信号 手机不能解调出来,所以不能打电话; 二是天线隔离度不足引起自激。7、 若直放站与基站间的空间损耗为 90dBm,直放站上行增益设在什么范 围内才能保证上行躁声对基站接收灵敏度影响不大?以下仅提供粗略估算:设直放站输出功率为 P1,基站接收机灵敏度 P2 为-110dBm,空间损耗为 90dB(注意不是 dBm),接收机阻塞电平 L=50dB,则链路增益应小于阻塞电平 L=P1-P2-90=P1+20=50,所以 P1=30dBm=1W,详细计算应具体设备指标和系统配置。9、如何计算直放站会否对基站造成干扰,如何尽量减少干扰?减少直放站对基站造成干扰主要措施是要求直放站天线波束场图有良好 的前后比,在建站时要注意:a.天线场图的好坏;b.天线上波瓣的好坏,好的 波瓣抑制对减少基站的同频道干扰十分重要;c. 直放站天线的背向辐射引起的 干扰有时可以通过调节天线电子或机械下倾角或通过调节天线内部馈电络来减 少干扰。主流产品介绍和工作原理一. 填空题2、光纤直放站传输距离最远可达 20km,可用于村镇、公路、城市小区等 区域的覆盖。3、移频直放站分近端机和远端机,近端机与基站之间可以采用直接耦合方 式,也可采用 无线 耦合方式。4、光纤直放站的光端机输出功率一般为 0-3 dBm。7、GSM/WCDMA 双频合路器所适用的 GSM 频段是 885- 960MHZ,WCDMA 频段是 1920-2170MHZ。8、目前常用的 1/2 馈线在 900MHZ 的百米损耗为 6.9dB,在 2000MHZ 为 10.7dB。13、在 WCDMA 通信系统中,用_EC/IO_来表示信噪比,用_RSIP_表 示信号强度。14、直放站的隔离度应比工作增益大 15dB。二. 是非题1. ()光纤直放站没有收发天线隔离问题,覆盖天线可选择定向 或全向天线。 2. ()光纤直放站分近端机和远端机,以下行为例,近端机的作 用是把射频信号转变为光信号,远端机的作用是把光信号还原为射频信号。3. ()直放站系统引入的噪声与设备噪声系数有关,与增益无关。4. ()光纤具有很低的损耗特征,因此不管怎样折、绕、弯曲半 径多小,损耗都不大。 5. ()在频谱仪的面板上,有 RBW、VBW 按钮,它们分别表示 分辨率带宽和视频带宽。 6. ()在 GSM 工程中,采用直放站覆盖时,直放站与基站的距 离可以大于 35Km。 7. ( )在无线直放站的馈线连接口,DT 表示施主天线端口, MT 表示用户天线端口。 8. ()功率/电平是指放大器的输出能力,测得输出功率为 0dBm 时表示主机无输出。 9. ()覆盖室外村庄只能采用室外直放站,不能采用室内直放站。10. ()光纤直放站系统一定要有光中继端机和光远端机。 11. ()某站点信源为 5 载波,我们可以选用 4 载频的
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