SBSN04直放站原理及應(yīng)用ppt課件

1、 直放站工程技術(shù)原理直放站工程技術(shù)原理一、直放站的分類(按安裝場(chǎng)所分室外型直放站室外型無線寬帶射頻式直放站室外型無線載波選頻式直放站室外型光纖直放站室內(nèi)型直放站室內(nèi)型無線寬帶直放站室內(nèi)型無線選頻直放站二、各類直放站的特點(diǎn)各類直放站的特點(diǎn)各類直放站的特點(diǎn)直放站種類作用特點(diǎn)應(yīng)用范圍室內(nèi)型無線寬帶直放站通過該設(shè)備把室外基站信號(hào)引入室內(nèi)，并對(duì)工作頻段內(nèi)指定的基站信號(hào)進(jìn)行帶通放大，對(duì)其它無關(guān)的信號(hào)則濾除抑制，增強(qiáng)上下行信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)， 改善室內(nèi)覆蓋效果。A. 采用空間信號(hào)直放方式,為透明信道。B. 輸出端一般連接室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)，工程選點(diǎn)無需考慮收發(fā)天線的隔離C. 設(shè)備安裝簡(jiǎn)單D. 投資少、見效快，無需使用傳輸電

2、路E. 工作帶寬較寬,一般在 2M-19MHZ 之間.F. 不受施主小區(qū)的載波數(shù),跳頻方式和擴(kuò)容限制.G. 互調(diào)干擾和噪聲電平較大H. 增益較小，輸入功率不能過大，輸出功率也較小適用于話務(wù)量不高，面積不大的小型室內(nèi)覆蓋系統(tǒng).室內(nèi)型無線選頻直放站通過該設(shè)備對(duì)施主基站與移動(dòng)用戶之間的射頻信號(hào)進(jìn)行接收和轉(zhuǎn)發(fā)，并對(duì)施主基站信號(hào)進(jìn)行載波選頻放大，對(duì)其它無關(guān)的信號(hào)則濾除抑制， 增強(qiáng)上下行信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)，擴(kuò)大基站覆蓋范圍。AD 點(diǎn)同上E. 工作帶寬為 200KHz.F. 只對(duì)選定的載波進(jìn)行放大, 一般可放大14 個(gè)載波信號(hào),價(jià)格較高.G. 受施主小區(qū)的載波數(shù),跳頻方式和擴(kuò)容限制.H. 互調(diào)干擾和噪聲電平較小I.

3、增益較小，輸入功率不能過大，輸出功率也較小可于施主小區(qū)載波數(shù)較少且不采用跳頻技術(shù)，話務(wù)量不高，面積不大的小型室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)三、設(shè)備分類射頻直放站又可分為：同頻直放站移頻直放站BTS直放站挪動(dòng)臺(tái)主效力區(qū)接納天線發(fā)送天線同頻直放站F1F1同頻直放站特點(diǎn)同頻直放站特點(diǎn)特性低本錢的射頻信號(hào)盲區(qū)處理方案、可采用立柱或壁掛的簡(jiǎn)便安裝方式；下行到用戶手機(jī)的輸出功率普通在+10dBm到+40dBm之間；上行到基站的輸出功率普通在+7dBm和+37dBm之間；可在本地經(jīng)過RS232C接口對(duì)直放站進(jìn)展編程和控制，也可經(jīng)過撥號(hào)調(diào)制解調(diào)器控制；可實(shí)現(xiàn)多載頻； 效力 CH效力 CH基站BTS近端單元挪動(dòng)臺(tái)主效力區(qū)鏈路天線

4、F1F1遠(yuǎn)端單元鏈路天線 效力天線F2移頻直放站移頻直放站移頻直放站包括本地系統(tǒng)和遠(yuǎn)端系統(tǒng)。運(yùn)營中未運(yùn)用的頻率通道作為銜接信道。本地系統(tǒng)將效力頻率轉(zhuǎn)換為銜接頻率，而遠(yuǎn)端系統(tǒng)將銜接頻率轉(zhuǎn)換回效力頻率。移頻直放站特點(diǎn)移頻直放站特點(diǎn)特性：高隔離度由于具有更高的增益而實(shí)現(xiàn)高功率天線容易安裝不受LOS視野銜接的限制可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)間隔銜接和效力區(qū)域可實(shí)現(xiàn)多載頻與本地系統(tǒng)可用有線或無線銜接需求額外的銜接信道移頻直放站移頻直放站效力 : F1銜接 : F2/F3特性 耐久延續(xù)的蜂窩覆蓋多至3個(gè)遠(yuǎn)端的層疊銜接需求2個(gè)額外的銜接頻率分配BTSF1 層疊運(yùn)用遠(yuǎn)端1F1 F2F2本地 遠(yuǎn)端2F1 F3 F3F1遠(yuǎn)端3 F2

5、F2BTS挪動(dòng)臺(tái)主效力區(qū)F1光纖直放站效力天線F1F1光纖直放站光纖直放站 主系統(tǒng)將基站的射頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)經(jīng)過光纖傳到從系統(tǒng)。從系統(tǒng)將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成射頻效力信號(hào)。光纖直放站特點(diǎn)光纖直放站特點(diǎn)光纜特性 射頻到光的轉(zhuǎn)換及波分復(fù)用技術(shù)不受LOSLine of Sight限制穩(wěn)定的系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)和簡(jiǎn)便的系統(tǒng)維護(hù)可實(shí)現(xiàn)分集和層疊功能需求光纖設(shè)備光纖銜接的本錢較高效力 CH效力 CH基站主系統(tǒng)從系統(tǒng)光纖直放站光纖直放站基站從系統(tǒng)2 光纖銜接從系統(tǒng)1 主系統(tǒng)層疊運(yùn)用從系統(tǒng) 3 光纖直放站層疊型的覆蓋延伸四、各類直放站的圖例 無線直放站含寬帶和載波選頻BSF outF in無線直 放站 室外光纖直放站中繼端機(jī)中繼

6、端機(jī)鄉(xiāng)鄉(xiāng) 鎮(zhèn)鎮(zhèn)覆蓋端機(jī)覆蓋端機(jī)光光 纖纖BS 室內(nèi)直放站(含寬帶和載波選頻)BS室內(nèi)直放站平面天線壁掛天線吸頂天線吸頂天線二功分器二功分器五、直放站的根本構(gòu)造電源模塊電源模塊穩(wěn)壓電源穩(wěn)壓電源AC220VDCAC220VBSMS935954MHzUP LINKDOWN LINK選頻單元PP選頻單元避雷器避雷器890909MHz雙工濾波單元施主天線低噪放高功放雙工濾波單元低噪放高功放覆蓋天線Note BookP C 接 口監(jiān) 控 單 元 光纖直放站電源單元電源單元DC-48VAC220VDC電源單元電源單元DCDC-48VAC220V光纖光纖PDCDCDC光發(fā)送機(jī)光接納機(jī)光模塊電源DC光接納機(jī)光發(fā)

7、送機(jī)光模塊電源DC光衰減器DCPDCDC光衰減器BS 六、直放站器件根本概念 LNA的含義 LNA(lower noise amplify)低噪聲放 大器 在直放站中的作用 挪動(dòng)通訊質(zhì)量的好壞，主要取決于上、下行信道， 要求上、下行放大器的噪聲系數(shù)很低，否那么會(huì)因本身引入的噪聲過大而使整個(gè)系統(tǒng)的信噪比很差，不能滿足基站對(duì)話音信號(hào)信噪比的監(jiān)測(cè)目的，低噪放模塊可滿足要求。 直放站器件根本概念PA的含義PA(power amplify)功率放大 器在直放站中的作用 主要是功率放大，應(yīng)具備高線性度，否那么會(huì)呵斥三階互調(diào)非線性產(chǎn)物太強(qiáng)，占用話音信道，導(dǎo)致手機(jī)接通率降低，干擾話音信道，導(dǎo)致話音質(zhì)量下降，甚

8、至?xí)蓴_基站的信令信道，導(dǎo)致整個(gè)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)轉(zhuǎn)失常。 直放站器件根本概念 雙工器的主要作用 在接納機(jī)輸入端接入收信濾波器，以阻止發(fā)信功率進(jìn)入接納機(jī)，在發(fā)信機(jī)輸出端接入發(fā)信濾波器，以抑制發(fā)信頻譜呵斥在收信頻帶上的噪聲功率。用環(huán)行器來隔離收、發(fā)濾波器，來提高收、發(fā)信間的隔離度，是收、發(fā)設(shè)備雙工方式任務(wù)時(shí)必需運(yùn)用的 。 直放站器件根本概念光發(fā)送機(jī)、光接納機(jī) 光發(fā)送機(jī)是將電信號(hào)轉(zhuǎn)化為光信號(hào)，并將生成的光信號(hào)注入光纖，光接納機(jī)將從光纖輸出端接納到的光信號(hào)轉(zhuǎn)換回原始的電信號(hào) 常用的通訊光源 通訊譽(yù)光源普通采用LD激光器、LED發(fā)光二極管，高速率系統(tǒng)那么采用DFB與QW高速率激光器。光波長(zhǎng)普通為1.31m， 1.

9、55m。 常用單位及其換算 dBm常用于功率單位。P(dBm)= 10lgP。(W)/1(mW)3010lgP。(W) dBc常用于互調(diào)產(chǎn)物單位。無委目的中，互調(diào)產(chǎn)物單位為dBm。兩者關(guān)系如下圖：dB 常用于增益或衰減單位dBi dBd均為天線增益單位。 dBi= dBd+2dBmf(MHz)P(dBm)七、直放站的主要性能目的 任務(wù)頻段 定義 直放站發(fā)揚(yáng)中繼和放大作用所運(yùn)用的頻段，只需在此頻段內(nèi)的信號(hào)才可經(jīng)過直放站無失真地放大轉(zhuǎn)發(fā)，其他頻段的信號(hào)那么被抑制濾除。由于直放站分上下行鏈路，所以分別有上下行的任務(wù)頻段。 規(guī)范值 挪動(dòng)GSM網(wǎng)運(yùn)用的頻段為: 上行: 890MHz-909MHz 下行:

10、 935MHz-954MHz 所以我們所運(yùn)用的直放站的任務(wù)頻段也在此范圍內(nèi)。 標(biāo)稱最大輸出功率 定義 標(biāo)稱最大輸出功率是指直放站在線性任務(wù)區(qū)內(nèi)所能到達(dá)的最大功率，此最大輸出功率應(yīng)滿足以下條件： (a)增益為最大增益； (b)滿足本規(guī)范中一切目的要求； (c)在網(wǎng)絡(luò)運(yùn)用中不應(yīng)超越此功率。普通是指直放站1dB緊縮點(diǎn)的輸出功率。如以下圖所示：PoutPin1dB1dB緊縮點(diǎn)輸出功率即指當(dāng)輸出功率到達(dá)進(jìn)入飽和形狀的臨界點(diǎn)時(shí)，回退1dB所對(duì)應(yīng)的輸出功率，是直放站任務(wù)在線性任務(wù)區(qū)內(nèi)的最大輸出功率。 帶內(nèi)動(dòng)搖 定義 帶內(nèi)動(dòng)搖是被測(cè)直放站在廠家聲明的任務(wù)頻率范圍內(nèi)最大電平和最小電平的差值。 目的要求 帶內(nèi)動(dòng)搖

11、3dB峰峰值 任務(wù)帶寬 定義 即直放站的系統(tǒng)增益比峰值下降3dB時(shí)所對(duì)應(yīng)的頻率范圍。 規(guī)范 寬帶直放站 普通要求在2-19MHz之間，中心頻率 可在任務(wù)頻帶內(nèi)變動(dòng)，但帶寬的上下限不能超出任務(wù)頻段的范圍。如今一些廠家可做到中心頻率和帶寬均可根據(jù)實(shí)踐需求變動(dòng)。 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。 輸入、輸出電壓駐波比 定義 輸入、輸出電壓反射系數(shù)|r|是指從輸入、輸出端口反射的信號(hào)電壓與輸入的信號(hào)電壓的比，電壓駐波比為 S=1+|r|/1-|r| 目的要求 電壓駐波比：1.2(室外覆蓋用直放站)，或1.5(室內(nèi)覆蓋用直放站)。

12、 傳輸時(shí)延 定義 傳輸時(shí)延是指被測(cè)直放站輸出信號(hào)對(duì)輸入信號(hào)的時(shí)間延遲。 目的要求 寬帶直放站1.5s；(運(yùn)用聲外表濾波器的寬帶直放站5s) 選頻直放站5.0s； 光纖及移頻寬帶直放站5.0s 光纖及移頻選頻直放站10.0s 室內(nèi)分布系統(tǒng)8.0s 室內(nèi)增音機(jī)同寬帶、選頻直放站 主機(jī)額定增益 定義 直放站在線性形狀下最大輸入電平常的放大才干。設(shè)主機(jī)額定增益為Gmax，輸入功率為Fin，輸出功率為Fout ，那么Fout = Fin+ Gmax 稱為滿增益輸出。另外，直放站的上行增益和下行增益是分開調(diào)理的，但為了到達(dá)上下行平衡，普通設(shè)為一致。 假設(shè)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；

13、- 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。 規(guī)范值 室外無線直放站 普通要求在80-95dB之間，太低那么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。 室外光纖直放站 普通比室外無線直放站低一些，在45-65dB之間，主要是由于光纖傳輸損耗小，容易得到較高的輸出功率，另外還要防止上行噪聲電平過高影響施主基站。 室內(nèi)直放站 普通比室外無線直放站低一些，在50-70dB之間，主要緣由是防止噪聲電平和干擾過高影響施主基站和覆蓋效果。 上下行增益可調(diào)范圍 定義 直放站上行增益和下行增益在最大增益的根底上可以延續(xù)調(diào)整的范圍。 規(guī)范值 普通要求有20-40dB的

14、延續(xù)可調(diào)范圍，調(diào)理步長(zhǎng)為1dB或2dB。 增益調(diào)整線性 定義 標(biāo)稱的直放站增益調(diào)整量與實(shí)踐增益調(diào)整量間的誤差動(dòng)搖范圍。 規(guī)范值 普通調(diào)整誤差在10%左右，即 假設(shè)增益衰減16dB，那么調(diào)整誤差動(dòng)搖范圍為 1.6dBm 假設(shè)增益衰減22dB，那么調(diào)整誤差動(dòng)搖范圍為2.2dBm 假設(shè)增益衰減30dB ，那么調(diào)整誤差動(dòng)搖范圍為3.0dBm 雜散輻射 定義 除去任務(wù)載頻以及與正常調(diào)制相關(guān)的邊帶以外的頻率上的發(fā)射。 規(guī)范值 根據(jù)GSM 11.26規(guī)范和國家無委的要求，當(dāng)增益調(diào)到最大時(shí)， 在900MHz頻段，雜散輻射小于負(fù)36dBm帶外。 在1800MHz頻段，雜散輻射小于負(fù)30dBm帶外。 互調(diào)產(chǎn)物 定

15、義 當(dāng)任務(wù)頻帶內(nèi)有兩個(gè)及以上信號(hào)輸入直放站后，由于直放站的非線性而在其輸出端口產(chǎn)生的與兩個(gè)或多個(gè)輸入信號(hào)有特定關(guān)系的產(chǎn)物為互調(diào)產(chǎn)物。 規(guī)范值 根據(jù)GSM 11.26規(guī)范和國家無委的要求，當(dāng)增益調(diào)到最大時(shí)， 在900MHz頻段，互調(diào)產(chǎn)物小于負(fù)36dBm帶內(nèi)。 在1800MHz頻段，互調(diào)產(chǎn)物小于負(fù)30dBm帶內(nèi)。 互交調(diào)抑制比 定義 載波信號(hào)的功率電平與最高互調(diào)干擾信號(hào)的功率電平之比IMD，也是衡量直放站抑制各種干擾的才干的目的。從以下圖可見IMD與IM3的關(guān)系為： IMD=P0-IM3 規(guī)范值 根據(jù)GSM 11.26規(guī)范的要求，當(dāng)增益調(diào)到最大時(shí)， 在900MHz頻段，IMD大于70dBc帶內(nèi)。

16、在1800MHz頻段， IMD大于50dBc帶內(nèi)。 P0IMDdBcIM3dBm 帶外增益抑制度 定義 直放站對(duì)在任務(wù)帶寬外所獲得的信號(hào)增益的抑制程度。如下圖： 在任務(wù)帶寬外f處的帶外增益抑制度=G-Gf0f1f2BW GGf1-ff2+f 帶外增益抑制度 規(guī)范值 根據(jù)GSM 11.26關(guān)于直放站的規(guī)范要求，帶外增益抑制度的規(guī)范為：設(shè)f1、f0、f2分別為濾波器帶寬的下限、中心頻率和上限，直放站增益為85dB，那么 頻率 增益衰減 f1-5MHz -60dB f2 - 3dB f1-1MHz -50dB f2+400KHz-35dB f1-600KHz-45dB f2+600KHz -45dB

17、 f1-400KHz-35dB f2+1MHz-50dB f1 - 3dB f2+5MHz-60dB f0 0dB 噪聲系數(shù) 定義 直放站輸入端的信噪比(S/N) i與輸出端信噪比(S/N)o的比值，即 用dB表示的NF為： 噪聲系數(shù)是衡量信號(hào)經(jīng)過直放站，疊加了直放站本身產(chǎn)生的噪聲后信號(hào)信噪比變壞程度的目的。理想情況下NF dB為0，但由于直放站本身會(huì)產(chǎn)生噪聲，所以普通大于0。 規(guī)范值 我國規(guī)范中要求小于4dB。 oNoSiNiSoNSiNSFN/)/()/(oiFFNSNSNdBN)/()/(lg10lg10)( 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

18、，假設(shè)輸出功率超出此門限，該功能就會(huì)啟動(dòng)，利用負(fù)反響電路把輸出功率降到門限以下，保證直放站任務(wù)在線性任務(wù)區(qū)內(nèi)。一旦ALC功能啟動(dòng)，輸出信號(hào)會(huì)出現(xiàn)削波失真，嚴(yán)重畸變，所以普通設(shè)置ALC門限值為最大輸出功率。 規(guī)范值 與最大輸出功率值一樣。 八、直放站的運(yùn)用直放站的運(yùn)用場(chǎng)所直放站的運(yùn)用場(chǎng)所郊區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)等大范圍區(qū)域距大陸不遠(yuǎn)的海島等不規(guī)那么分布區(qū)域高速公路、地鐵、鐵路等鏈狀覆蓋區(qū)域靠室外信號(hào)覆蓋不好的室內(nèi)區(qū)域?qū)⒖臻e基站的信號(hào)引到忙碌基站的覆蓋區(qū)內(nèi)，實(shí)現(xiàn)疏忙適宜場(chǎng)所城區(qū)邊緣山地、丘陵地帶有明顯阻撓的陰影區(qū)域局限性收發(fā)隔離有些站址難以到達(dá)大范圍覆蓋有角度和間隔限制同頻直放站運(yùn)用場(chǎng)所同頻直放站運(yùn)用場(chǎng)所視野可

19、達(dá)視野可達(dá)對(duì)于同頻直放站，為了直放站收到的基站信號(hào)足夠強(qiáng)，要求直放站施主天線與基站天線間無妨礙物阻隔。BTS直放站挪動(dòng)臺(tái)接納天線發(fā)送天線天線的隔離度天線的隔離度天線應(yīng)選用前后比較大的天線。為了防止直放站接納的信號(hào)經(jīng)放大后被再次接納放大，要求天線的前后比隔離度較大。 SBTS-SAMP=10dBBTS直放站挪動(dòng)臺(tái)接納天線發(fā)送天線SBTSSAMP適宜場(chǎng)所城區(qū)邊緣山地、丘陵地帶有明顯阻撓的陰影區(qū)域由于隔離度不能滿足難以運(yùn)用同頻直放站的區(qū)域局限性業(yè)務(wù)載頻受限造價(jià)本錢高移頻直放站運(yùn)用場(chǎng)所移頻直放站運(yùn)用場(chǎng)所適宜場(chǎng)所有現(xiàn)成光纖資源的區(qū)域無線方式衰耗太大的區(qū)域長(zhǎng)間隔鏈狀覆蓋區(qū)域高話務(wù)量需求多載頻的區(qū)域局限性需

20、求機(jī)房及良好的環(huán)境要求傳輸資源造價(jià)本錢及配套本錢較高光纖直放站運(yùn)用場(chǎng)所光纖直放站運(yùn)用場(chǎng)所九、直放站運(yùn)用需留意的問題覆蓋與增益覆蓋與增益直放站的覆蓋范圍要與基站的覆蓋范圍一同思索直放站功率過小，將不能滿足覆蓋要求直放站功率過大，又會(huì)帶來導(dǎo)頻污染盡量做到：系統(tǒng)無盲區(qū)，且頻率重迭覆蓋區(qū)域較少直放站的增益不能過大當(dāng)直放站的上行功率過大時(shí)，基站無法正確解調(diào)來自其它挪動(dòng)臺(tái)的信號(hào)，系統(tǒng)無法正常任務(wù)。當(dāng)直放站的上行功率較大時(shí)，基站要求該信號(hào)降低功率,直放站將基站的指令轉(zhuǎn)到挪動(dòng)臺(tái)，挪動(dòng)臺(tái)被迫降低功率普通?。褐狈耪镜脑鲆鍳r-直放站到基站的路損Ls=-10dB 功率過大，覆蓋范圍較大，從而呵斥頻率污染，頻繁切換。下行功率產(chǎn)生的干擾下行功率產(chǎn)生的干擾直放站適當(dāng)調(diào)整直放站的下行功率，使其覆蓋適當(dāng)?shù)膮^(qū)域。盡量使直放站與基站重迭覆蓋區(qū)域變小。規(guī)劃軟件