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提問者: C網(wǎng)小強提問時間: 2013-10-17

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直放站技術(shù)介紹
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一、直放站概述

1. 直放站的定義
直放站（中繼器）屬于同頻放大設(shè)備，是指在無線通信傳輸過程中起到信號增強的一種無線電發(fā)射中轉(zhuǎn)設(shè)備。直放站的基本功能就是一個射頻信號功率增強器。直放站在下行鏈路中，由施主天線現(xiàn)有的覆蓋區(qū)域中拾取信號，通過帶通濾波器對帶通外的信號進行極好的隔離，將濾波的信號經(jīng)功放放大后再次發(fā)射到待覆蓋區(qū)域。在上行鏈接路徑中，覆蓋區(qū)域內(nèi)的移動臺手機的信號以同樣的工作方式由上行放大鏈路處理后發(fā)射到相應(yīng)基站，從而達到基地站與手機的信號傳遞。

直放站是一種中繼產(chǎn)品，衡量直放站好壞的指標(biāo)主要有，智能化程度（如遠程監(jiān)控等）、低IP3（無委規(guī)定小于-36dBm）、低噪聲系數(shù)(NF)、整機可靠性、良好的技術(shù)服務(wù)等。
使用直放站作為實現(xiàn)“小容量、大覆蓋”目標(biāo)的必要手段之一，主要是由于使用直放站一是在不增加基站數(shù)量的前提下保證網(wǎng)絡(luò)覆蓋，二是其造價遠遠低于有同樣效果的微蜂窩系統(tǒng)。直放站是解決通信網(wǎng)絡(luò)延伸覆蓋能力的一種優(yōu)選方案。它與基站相比有結(jié)構(gòu)簡單、投資較少和安裝方便等優(yōu)點，可廣泛用于難于覆蓋的盲區(qū)和弱區(qū)，如商場、賓館、機場、碼頭、車站、體育館、娛樂廳、地鐵、隧道、高速公路、海島等各種場所，提高通信質(zhì)量，解決掉話等問題。

2.直放站的種類與類型

(1) 移動通信直放站的種類
    --- 從傳輸信號分有GSM直放站和CDMA直放站;
    --- 從安裝場所來分有室外型機和室內(nèi)型機;
    --- 從傳輸帶寬來分有寬帶直放站和選頻（選信道）直放站;
     --- 從傳輸方式來分有直放式直放站、光纖傳輸直放站和移頻傳輸直放站。?

(2) 移動通信直放站的類型

GSM移動通信直放站
GSM移動通信直放站是解決基站覆蓋而存在信號盲區(qū)的一種方式。通過架設(shè)直放站不但能改善覆蓋效果，同時能大大減少投資基站之成本。

GSM直放站是為消除GSM900MHz/1800MHz頻段移動通信網(wǎng)的小范圍信號盲區(qū)或弱信號區(qū)而設(shè)計生產(chǎn)的通信設(shè)備。被廣泛應(yīng)用于地下商場、停車場、地鐵、隧道、高層建筑的辦公室、娛樂場所、電梯或私人住宅等基站信號所無法到達的信號盲區(qū)，同時對于消除城市因受高樓大廈影響而產(chǎn)生的室外局部信號陰影區(qū)或邊遠郊區(qū)個別村鎮(zhèn)的弱信號區(qū)也具有相當(dāng)好的覆蓋效果。

CDMA移動通信直放站
CDMA直放站可以擴大CDMA基站的覆蓋范圍，大大節(jié)省CDMA網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的投資(一個CDMA直放站的投資約為一個CDMA基站的十分之一)。特別是在高層樓宇、地下(如地鐵)、以及盲區(qū)等特殊環(huán)境下，CDMA 直放站將充分發(fā)揮它的優(yōu)勢。由于各種地理環(huán)境和用戶的要求不同，所需的CDMA直放站的類型也不同。

CDMA直放站是為了消除移動通信網(wǎng)覆蓋盲區(qū)或弱信號，延伸基站信號覆蓋的一種中繼設(shè)備，它能解決消除城市因受高樓大廈影響而產(chǎn)生的室外局部信號陰影區(qū)，地下停車場、地下隧道、商場、電梯等基地?zé)o法到達信號的盲區(qū)，提高了覆蓋范圍增強了信號覆蓋延伸。

GSM/CDMA光纖直放站
光纖中繼移動通信直放站由靠近基站側(cè)的近端機及覆蓋區(qū)側(cè)的遠端機兩部分組成，適用于在基站擬建直放站區(qū)有高山阻擋或兩者相距甚遠，同時基站和覆蓋區(qū)之間具備光纜情況下建站。

光纖直放站兼?zhèn)鋵拵А⑦x帶、選帶、選頻等功能。傳輸距離可達20Km，由于空間隔離度好，不產(chǎn)生同頻干擾，重發(fā)方向可采用全向天線覆蓋，以提高覆蓋效果。應(yīng)用波分復(fù)用事分光、分路技術(shù)、光纖直放機還可組成其它使用系統(tǒng)。

3. 移動通信直放站的構(gòu)成

移動通信直放站的構(gòu)成因種類而異。

(1) 直放式直放機
下行從基站接收信號，經(jīng)放大后向用戶方向覆蓋；上行從用戶接收信號，經(jīng)放大后發(fā)送給基站。為了限帶，加有帶通濾波器。

(2) 選頻式直放站
為了選頻，將上、下行頻率下變頻為中頻，進行選頻限帶處理后，再上變頻恢復(fù)上、下行頻率。

(3) 光纖傳輸直放站
將收到的信號，經(jīng)光電變換變成光信號，傳輸后又經(jīng)電光變換恢復(fù)電信號再發(fā)出。

(4) 移頻傳輸直放站
將收到的頻率上變頻為微波，傳輸后再下變頻為原先收到的頻率，放大后發(fā)送出去。

(5) 室內(nèi)直放站
室內(nèi)直放站是一種簡易型的設(shè)備，其要求與室外型機是不一樣的。

4. 直放站的應(yīng)用
（1) 直放站的應(yīng)用原則
根據(jù)直放站系列產(chǎn)品的特點和移動通信網(wǎng)絡(luò)的需求，不同的地理環(huán)境及應(yīng)用場合，系統(tǒng)的解決方案是不同的，這需要認真分析，區(qū)別對待。

對于無線直放站來說，信號的隔離顯得尤為重要。無線直放站是從空間接收信號，勢必要求空間信號盡可能純凈；而在基站較為密集區(qū)域，分離不同基站或扇區(qū)信號的難度將大大增加，容易使直放站增加對基站干擾。所以在基站較為密集區(qū)域，建議盡量采用有線信號的引入方式，比如光纖直放站。在不具備使用光纖直放站條件的場所，只能采用無線直放站，但其施主天線必須具有足夠的方向選擇性。

針對各類地區(qū)及應(yīng)用場所，由于基站的密集性、用戶話務(wù)量等不同，建議采用如下直放站的應(yīng)用原則：

城市密集區(qū)
由于用戶量大，基站數(shù)量較多，一般不存在大范圍的信號盲區(qū)，直放站只是用于解決小范圍區(qū)域的補盲以及建筑物內(nèi)的信號覆蓋。在光纖到樓尚未普及的情況下，需采用無線直放站。隨著建筑物的增多，所需的直放站數(shù)量也會隨之增加，就會出現(xiàn)一個基站配置多臺直放站的情況。

但直放站的引入必然對基站產(chǎn)生干擾，干擾會隨著直放站數(shù)量的增多而加大，特別是大功率直放站的引入，會使系統(tǒng)干擾明顯加劇。因此，在城市密集區(qū)應(yīng)當(dāng)采用小功率（1Ｗ以下）直放站。

　　

城市邊緣
在CDMA網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期，由于基站數(shù)量較少，可以采用大功率的無線或光纖直放站。城市邊緣地區(qū)，主要是解決信號覆蓋問題。在已鋪設(shè)光纖的地區(qū)最好采用輸出功率為10Ｗ的光纖直放站。

無光纖資源時，可利用無線直放站進行延伸覆蓋。采用方向性好的施主天線提取較為純凈的源信號，輸出功率為5Ｗ/10Ｗ，等同于基站的輸出，達到較好的覆蓋效果率。

　　

郊區(qū)、鄉(xiāng)村
郊區(qū)、鄉(xiāng)村主要是解決覆蓋問題。在鋪設(shè)光纖的地區(qū)最好采用大功率光纖直放站（10Ｗ/20Ｗ）擴大覆蓋范圍。

對于無光纖資源但又能收到基站信號的地區(qū)，可采用無線直放站解決覆蓋問題。特殊情況下，還可采用移頻直放站來增加覆蓋距離。
(2) 直放站的應(yīng)用場合
GSM、CDMA和光纖直放站和室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)為各種信號盲區(qū)可提供不同的詳細解決方案，其適應(yīng)范圍如下：

擴大服務(wù)范圍，消除覆蓋盲區(qū)，如高山，建筑物，樹林等阻擋物而形成的信號盲區(qū)；

在郊區(qū)增強場強，擴大郊區(qū)站的覆蓋；

沿高速公路架設(shè)，增強覆蓋效率；

解決室內(nèi)覆蓋，如大型建筑物內(nèi)信號衰減信號盲區(qū)、地下商城、地鐵、遂道等衰減信號盲區(qū)；

將空閑基站的信號引到繁忙基站的覆蓋區(qū)內(nèi)，實現(xiàn)疏忙；

其它因屏蔽不能使信號直接穿透之區(qū)域等。

以下是直放站的幾種典型應(yīng)用
在進行無線蜂窩系統(tǒng)設(shè)計時，由于基站的發(fā)射功率遠大于手機，計算基站的覆蓋距離時，往往是計算反向電路的傳播衰耗。但在直放站的實際安裝調(diào)測中，為方便起見，我們?nèi)砸允謾C接收到的基站的信號強度加以估算。(在下面的幾個例子中，所涉及的電平值均為手機接收信號功率值。) 　　

● 公路的覆蓋
某郊區(qū)一基站東側(cè)，有一主要交通干道，我們在基站東側(cè)14km處安裝一直放站，服務(wù)天線高度約55m。直放站服務(wù)天線的輸出口接一個3比1的功率分配器，分別接兩個16dBi的板狀天線，信號小的天線向西輻射（指向基站），信號大的天線向東輻射。未裝直放站時，直放站所在地信號在-100dBm左右，通信時通時斷，效果非常不好。直放站開通后，直放站西側(cè)一段約3—5km公路信號明顯改善；直放站東側(cè)使通信距離又延伸8—10km。
● 郊區(qū)重點村鎮(zhèn)居民區(qū)的覆蓋
某一村鎮(zhèn)離基站5～6km，由于該鎮(zhèn)經(jīng)濟條件較好，手機用戶較多。無直放站時，地面信號在-90～-95dBm左右，室外通信正常但無法保證室內(nèi)通信。安裝直放站后，服務(wù)天線在30m高左右，采用全向天線，地面接收的基站信號電平提高約20dB，可以解決半徑在500—800m內(nèi)的室內(nèi)覆蓋（指一般居民樓）。
● “L”型覆蓋
某一風(fēng)景區(qū)位于山谷中，距離基站不到4km，但由于被山脈阻擋，手機根本無法工作。我們在山脈的盡頭安裝一直放站，由于直放站接收信號的方向和發(fā)射信號的方向成一定的角度，相當(dāng)于基站的電波在直放站處轉(zhuǎn)了一個彎。依靠山體的阻擋，直放站的施主天線和服務(wù)天線分別放在山體的兩側(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)用戶的通信問題，還使該基站的通信距離向山谷里延伸了6km。
● 臨時性會議地點的應(yīng)急覆蓋
北京郊區(qū)某賓館組織生要會議，由于信號較弱，在會議室和賓館底層房間均不能通信。由于時間緊迫，在該賓館安裝閉路分布系統(tǒng)已不可能。經(jīng)現(xiàn)場考察，在賓館頂層信號較強，且信號單一，安裝直放站不會引起導(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，不但會議室內(nèi)信號明顯增加，而且地下室也可以正常通信。
● 開闊地域的覆蓋
人口分布較少的開闊地域是使用直放站進行覆蓋的典型場合。當(dāng)直放站采用全向天線時，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)可以明顯地感覺到直放站的增益作用。但距離超過5km以后，直放站的增益作用就迅速消失，用手機進行基站接收信號電平測試，無論直放站是否工作，接收電平都沒有明顯變化。這是因為在平原開闊地區(qū)，房屋建筑和地形地貌造成的傳輸衰耗相對較小，而隨空間距離的增加，電波按32.45+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點處用手機測得基站的接收信號電平下降為約-95dBm，在離基站17km 的B點測得接收信號電平下降為約-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的地面用手機進行接收信號電平測量（離直放站過近，將離開天線的主瓣，計算誤差較大），假如測得導(dǎo)頻電平為-70dBm，就可估算出直放站在A點附近有25dB的增益作用。由于距離每增加一倍，電波衰減6dB。在離A 點600m處衰減6dB，1200m處衰減12dB依次類推，4.8km衰關(guān)將達24dB。如果考慮地貌衰耗，直放站放大的信號到達B點時，信號電平約在-95—-100dBm左右，此時直放站的增益作用幾乎為零。圖3表示出基站的信號和直放站放大的信號衰減曲線索，可以看出A點至B點，基站信號衰減很慢，而且直放站信號衰減可以看出A點到B點，基站信號衰減很慢，而直放站信號衰減很快。
需要指出的是，如果直放站所在地300m處，通過開頭直放站的方法，若能檢查出直放站有25dB以上的增益，則說明直放站的工作狀態(tài)已經(jīng)是比較好的。由此可見，要想利用直放站組成大面積的覆蓋是不現(xiàn)實的。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。
5. 對移動通信直放站的要求
通常，對移動通信直放站的要求主要應(yīng)以基站的技術(shù)要求為依據(jù)。
(1) 工作頻帶
應(yīng)和GSM及CDMA的工作頻帶一致。

直放站系透明傳輸，一般不會產(chǎn)生附加頻率誤差，但移頻直放站例外（允許工作的移頻頻率應(yīng)獲得無線電管理局的批準(zhǔn)），因它有頻率變換，應(yīng)要求輸出頻率變化不超過±5×10-8。

(2) 額定（最大）輸出功率、額定（最大）增益（及增益調(diào)節(jié)范圍、自動增益控制范圍）及輸入電平。
這是一組互相關(guān)聯(lián)的指標(biāo)，應(yīng)綜合考慮。

通常最大輸出功率在不超過信息產(chǎn)業(yè)部無線電管理局規(guī)定的最大限值的情況下，應(yīng)分成若干等級供用戶選用，下行主要考慮覆蓋，上行保證基站滿意接收。因此，下行一般大于上行。

增益是將接收到的信號放大到額定輸出功率。考慮到直放站安裝地點信號強度的差異，增益應(yīng)是可調(diào)的。最大增益可以考慮將直放站接收到的信號電平（據(jù)施工及運營單位報告約-60～-80dBm）放大到最大輸出功率來計算。

為了保證輸出功率穩(wěn)定和避免輸出非線性，帶有≮10dB的自動增益控制（AGC）看來是必要的。
關(guān)于容差、額定輸出功率和額定增益，只要規(guī)定一個就可以了。一般規(guī)定增益容差比較合適。因為測試時是將增益調(diào)到最大，改變輸入電平使輸出達到額定值。既然是這樣，額定功率當(dāng)然就不必規(guī)定容差了，而這時，輸入電平也因增益不同而不同。

(3) 帶寬、帶內(nèi)波動和帶外抑制
這是一組互相有關(guān)系的指標(biāo)，尤其是帶寬和帶內(nèi)波動。

通常，帶寬是指-3dB帶寬，而帶內(nèi)波動是指帶內(nèi)的不平坦度。如果要求帶內(nèi)波動比3dB小，則-3dB帶寬必然要比分配給它的帶寬要寬，這樣，勢必侵占別的信道。因此，帶內(nèi)波動最大只能是3dBp-p。

帶外抑制主要是對濾波器形狀的要求。為了不對別人形成干擾，希望濾波器形狀盡量接近矩形。通常以-60（或-40）dB帶寬對-3dB帶寬的比（有人稱之為濾波器的形狀系數(shù)）來衡量。對寬帶直放站來講，這一形狀系數(shù)做到＜1.6是不成問題的，但對選頻直放站而言，形狀系數(shù)可能要達到6。

(4) 交調(diào)和雜散發(fā)射
諧波、交調(diào)和雜散都是不希望有的無用信號，可以提出一樣的要求。

對GSM直放站，按YD/T 883-1999和ETS 300 609要求是合適的，對CDMA直放站，只有按YD/T 1047-2000來要求了。

(5) 波形質(zhì)量
CDMA基站有對波形質(zhì)量（Rho）的要求，直放站傳輸CDMA信號后，對這項指標(biāo)可能會惡化，應(yīng)規(guī)定一個允許的惡化量。

(6) 傳輸時延信號通過直放站后，可能產(chǎn)生傳輸時延。
寬帶直放站的傳輸時延比較小，一般在1μs左右；選頻直放站和移頻直放站傳輸時延比較大，可能分別達到5μs和10μs。

(7) 噪聲系數(shù)
這是直放站靈敏度的表征，按現(xiàn)在技術(shù)水平，做到4～6dB應(yīng)是不成問題的。

(8) 電壓駐波比
為可保證有效功率傳輸，提出電壓駐波比的要求是需要的。根據(jù)功率被反射的量和實際水平，要求做到小于1.4～1.5是可行的。

(9) 操作維護管理
為了操作維護和管理，作一些信號指示（如輸出功率指示，電源狀態(tài)指示等），設(shè)置電源開關(guān)，增益調(diào)節(jié)鈕是必要的。至于需不需要提出遠程監(jiān)控或網(wǎng)管之類的要求，應(yīng)視情況而定。可以作為選項，有也不必過分復(fù)雜，因為直放站畢竟不是基站，復(fù)雜了成本必然增加。

(10) 安全要求
應(yīng)有接地裝置、耐壓和絕緣等要求。

(11) 室內(nèi)直放站
既然室內(nèi)直放站是簡易型的，因此要求應(yīng)比室外型低，尤其是輸出功率、增益、噪聲系數(shù)、傳輸時延和電壓駐波比等。
總之，直放站有很多技術(shù)參數(shù)，如上所述。但對一個直放站來說，主要有工作頻率范圍、最大輸出功率、增益范圍等，為此應(yīng)對這些技術(shù)參數(shù)進行著重討論。
● 直放站的工作帶寬。很多直放站是由AMPS和TACS模擬移動通信系統(tǒng)產(chǎn)品演變而來，進入CDMA體制后，只做了少量改動，為適應(yīng)CDMA有多個載頻的需要（我國800MHzCDMA系統(tǒng)有10MHz帶寬），一些直放站生產(chǎn)廠家，其寬帶的直放站均不如為CDMA專門設(shè)計的窄帶直放站性能好。因為CDMA系統(tǒng)信號的信噪比遠低于其他系統(tǒng)，前端低噪音放大器的性能十分重要，寬帶濾波器不利于低噪音放大器的制造。實際上直放站滿足多功波是沒有必要的，直放站都工作在話務(wù)量低的邊緣地區(qū)，能保證CDMA首載波283信道工作即可。直放站是基站滾動發(fā)展的，過渡性產(chǎn)品，當(dāng)需要第二載波時，直放站已被基站取代。
● 直放站的最大輸出功率。一些廠家為了獲得較大覆蓋，生產(chǎn)的直放站最大輸出功率高達+43dBm，這是沒有必要的。取大輸出功率+33～38dBm較為合適。第一覆蓋主要取決于直放站反向信道低噪音放大器的性能，而不取決于直放站的最大輸出功率。第二在實際安裝中，直放站輸出功率很難達到+30dBm以上。在空曠地帶，當(dāng)?shù)孛娼邮栈镜男盘栯娖降陀?span lang="EN-US">-95dBm時，可考慮安裝直放站。假設(shè)施主天線架高30m，由于高度的提高，空中接收信號電平在-65～-70dBm左右，加上施主天線增益，直放站輸入端口可望接收-50～-55dBm的信號，如果直放站增益為80dB，直放站輸出功率只能達到+25～30dBm。但是在實際安裝中，由于鐵塔高度的原因，隔離度受到限制，直放站的增益很難達到80dB以上，所以直放站的最大輸出功率指標(biāo)定的過高實際意義不大。
● 反向信道接收端應(yīng)具有分集接收作用。CDMA系統(tǒng)有嚴格的功率控制，處于極低的信噪比情況下工作。由于手機發(fā)射的功率要遠低于基站，直放站反向信道低噪音放大器的性能好壞顯得十分重要。采用分集接收有利于改善反向信道的性能。正常情況（無直放站）手機發(fā)射電平很少超過+15dBm。在加入直放站后，手機的發(fā)射功率比正常時要大很多，有時接收電平在-95～-100dBm時，手機輸出就高達+23dBm。這主要是加入直放站后，反向路徑信噪比惡化的原因。由于手機最大輸出是+23dBm，所以直放站的覆蓋主要取決于低噪音放大器的性能。
● 直放站的重量和體積。直放站不同于基站，安裝條件一般都很苛刻，大部分在高塔上作業(yè)。有些生產(chǎn)廠商對這一點缺乏切身的體會，對重量和體積未給予重視，對這些物理參數(shù)沒有“精打細算”。一個小巧的直放站會給運營商帶來好感，想念安裝過直放站的人都有切身的體會，將一個重量超過25kg、體積龐大的直放站搬上50m高的鐵塔是多么的困難。
● 軟件的操作界面要方便。直放站安裝條件困難，在高塔上作業(yè)，一手攀住鐵塔，另一手拿住筆記本電腦操作，其難度是可想而知。如果人機對話采用DOS方式，逐一敲進字符，則是太困難了。有的生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品，軟件設(shè)置從直放站的初步設(shè)計到直放站的現(xiàn)場安裝高度采用流程圖的形式，開始要求輸入直放站和基站的經(jīng)緯度，隨著流程圖再輸入天線和基站參數(shù)，一步一步地向下進行，最后給出直放站的大致增益數(shù)值，非常方便。所有的輸入?yún)?shù)均由下拉式菜單用鼠標(biāo)進行選擇，很利于現(xiàn)場操作。
● 下放站應(yīng)具有遙測遙控功能。直放站由于安裝在較為偏僻的地區(qū)，用電話線采用MODEM遙控可能性滿面春風(fēng)。有的廠家給直放站配置一個手機，利用手機號碼組成直放站自身的網(wǎng)管系統(tǒng)，但價格較高，當(dāng)直放站數(shù)量不大時沒有必要購買網(wǎng)管系統(tǒng)。最簡單有效的方法是采用電纜從RS232口將遙控功能引至地面，這樣每次對直放站進行檢查就不用再爬塔。
● 直放站應(yīng)具有故障和告警記錄功能。對直放站出現(xiàn)的斷電，功放過載，是否出現(xiàn)自激等應(yīng)有記錄。每次故障和告警出現(xiàn)的時間和次數(shù)應(yīng)有所統(tǒng)計，以便于日后維護，分析原因。
6. 直放站主要指標(biāo)的測試
有關(guān)移動通信直放站主要指標(biāo)的測試應(yīng)當(dāng)考慮測試的準(zhǔn)確性，也應(yīng)當(dāng)考慮測試的成本和使測試簡單易操作。

(1) 額定輸出功率、最大增益、增益調(diào)節(jié)范圍和AGC范圍的測試。
--- 被測直放站增益調(diào)到最大，從低向高調(diào)信號發(fā)生器加給被測直放站的輸入電平，使測得的直放站輸出達到廠家聲明的輸出電平Lout（dBm），記錄這時直放站的輸入電平Lin（dBm），則直放站的最大增益為：Gmax = Lout - Lin（dB）（1）

--- 改變輸入電平到Lin′（dBm）和Lin″（dBm）使直放站輸出Lout變化不超過規(guī)定值△Lout（如1dB或0.5dB），則：AGC = Lin′ - Lin″（dB）（2）
Lin′為Lout + △Lout時的輸入電平，Lin″為Lout - △Lout時的輸入電平。

--- 輸入電平回到Lin（dBm），減小直放站增益到最小，讀直放站這時的輸出電平Loutmin（dBm），直放站的增益調(diào)節(jié)范圍為：△G = Lout - Loutmin（dB）（3）

測量額定輸出功率時應(yīng)考慮直放站輸出端口到功率計輸入端口的衰耗。
其它有很多指標(biāo)都是在廠方聲明的功率上測試的，因此，廠方聲明最大輸出功率時，應(yīng)考慮對其它指標(biāo)（如交調(diào)、雜散發(fā)射等）的影響。

(2) 帶寬、帶內(nèi)波動和帶外抑制的測試
應(yīng)盡量采用掃頻測試，采用網(wǎng)絡(luò)分析儀（矢網(wǎng)、標(biāo)網(wǎng)），也可以采用帶跟蹤源的頻譜分析儀，建議推薦后者，因為它的動態(tài)范圍較大，還可以減少測試儀器品種，節(jié)約成本。

接通跟蹤源，中心頻率調(diào)到被測直放站的中心頻率，掃頻寬度調(diào)到被測直放站帶寬的3～7倍（視被測帶寬而定，帶寬窄時倍數(shù)高），輸出電平調(diào)到被測直放站輸入電平為Lin。頻譜分析儀參考電平調(diào)到使被測指標(biāo)接近頂刻線。在頻譜分析儀屏幕上出現(xiàn)濾波器的響應(yīng)曲線，用標(biāo)記可以讀到-3dB的帶寬、帶內(nèi)波動和帶外抑制。

在測量帶內(nèi)波動時，建議減小輸入電平Lin，以充分暴露帶內(nèi)的波動。在測量帶外抑制時如果測量儀器的動態(tài)范圍不夠，可以采用點頻法測試。

(3) 諧波、交調(diào)和雜散發(fā)射的測試

交調(diào)測試、雜散發(fā)射測試
諧波測試信號發(fā)生器1接通，信號發(fā)生器2關(guān)閉，頻率f1調(diào)到被測直放站中心頻率，電平調(diào)到被測直放站輸入電平Lin再加10dB，在直放站增益調(diào)到最大時，用頻譜分析儀測2f1、3f1......的電平。
交調(diào)測試兩個CW信號發(fā)生器的頻率f1、f2在被測直放站帶內(nèi)設(shè)置并接通，其間隔在測帶內(nèi)交調(diào)時應(yīng)充分得小，保證交調(diào)產(chǎn)物2f1 - f2和/或2f2 - f1落在帶內(nèi)，在測帶外交調(diào)時，f1、f2的間隔應(yīng)充分得大，保證交調(diào)產(chǎn)物落在帶外。在直放站增益調(diào)到最大時用頻譜分析儀的標(biāo)記功能讀出交調(diào)產(chǎn)物的幅度。
測試GSM直放站時，總輸入電平應(yīng)提高10dB；測試CDMA直放站時，總輸入電平應(yīng)為Lin。

雜散發(fā)射測試
信號發(fā)生器調(diào)制方式分別調(diào)到GSM或CDMA（視被測直放站種類而定），頻率調(diào)到被測直放站中心頻率，電平調(diào)到Lin（dBm），在直放站增益調(diào)到最大時用頻譜分析儀測量9kHz～12.75GHz內(nèi)除工作頻帶外的雜散發(fā)射電平。

在諧波、交調(diào)和雜散發(fā)射測試中，應(yīng)充分考慮直放站輸出到頻譜分析儀輸入之間所有衰耗的影響。

(4) 波形質(zhì)量惡化量的測試
CDMA信號發(fā)生器頻率調(diào)在被測直放站中心（信道）頻率，用波形質(zhì)量測試儀測出CDMA信號發(fā)生器的波形質(zhì)量RhoG，調(diào)CDMA信號發(fā)生器電平到Lin，在被測直放站增益調(diào)到最大時，按實線連接，用波形質(zhì)量分析儀測出這時的波形質(zhì)量RhoA，則被測直放站傳輸CDMA信號時波形質(zhì)量惡化量為：△Rho = RhoG - RhoA （4）
(5) 傳輸時延的測試

示波器測量傳輸時延
通常用矢網(wǎng)分析儀測試，測試成本很高。若用示波器測量傳輸時延，與矢網(wǎng)測得的結(jié)果相比，幾乎沒有差別。

將信號發(fā)生器用≥50kHz的信號作幅度或脈沖調(diào)制，在高頻數(shù)字存儲示波器上觀測CH2的信號包絡(luò)對CH1的信號包絡(luò)的延遲時間，用示波器上的標(biāo)記可以很準(zhǔn)確地讀出CH2信號和CH1信號之間的時間差，即為傳輸時延。

(6) 電壓駐波比的測試
用矢網(wǎng)和標(biāo)網(wǎng)都可以測試，我們用帶跟蹤發(fā)生器的頻譜分析儀測試。
在頻譜分析儀上，接通跟蹤源，調(diào)中心頻率為被測直放站中心頻率，調(diào)掃頻寬度為被測直放站的工作帶寬，調(diào)跟蹤源輸出電平到反射橋測試端口有被測直放站的最大輸入電平。以開路/短路的反射為參考，測出被測直放站天線端口的回波損耗值。

源輸出駐波的測試始終沒有解決好，只能在無輸出信號或斷電狀態(tài)下測試。輸入駐波測試要考慮被測直放站的承受力，如果雙工器前有隔離器，則可以均在斷電情況下測試。

(7) 噪聲系數(shù)測試
用噪聲系數(shù)測試儀測量噪聲系數(shù)是非常簡單的，但對GSM選頻直放站來說，由于儀器帶寬遠大于被測帶寬，所以測試起來非常困難，這時干脆用人工測試。

人工噪聲系數(shù)測試
被測直放站增益調(diào)到最大，在噪聲源接通時，從功率計上讀功率Ph(mW或μW)；在噪聲源切斷時，從功率計上讀功率Pc（mW或μW)。

如果噪聲源在被測頻率上的超噪比為ENR（dB），則被測直放站噪聲系數(shù)為：
NF = ENR - 10lg（Y-1）（5）

移動通信直放站看起來似乎簡單，其實不然，對其中關(guān)鍵部件要求還是較高的。因此，建議運營商選購經(jīng)質(zhì)量認證廠商并經(jīng)質(zhì)檢機構(gòu)檢測合格的產(chǎn)品，否則其結(jié)果將可能是不理想的。

7、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)點主要體現(xiàn)在如下幾個方面：　　
（1）同等覆蓋面積時，使用直放站投資較低。在平原地區(qū)室外一個全向基站可以有10km覆蓋半徑；一個全向直放站可以有4km覆蓋半徑；就覆蓋面積而言，六個直放站約相當(dāng)于一個基站。六個直放站的設(shè)備價約為一個基站的80%。但考慮到機房租用和裝修、交直流電源、空調(diào)、傳輸系統(tǒng)和電路租金等費用，六個直放站的費用只相當(dāng)于于一個基站的50%，甚至更低。
（2）覆蓋更為靈活。一個基站基本上是圓形覆蓋，多個直放站可以組織成多種覆蓋形式。如“一”字型排開，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)展起來后現(xiàn)更換為基站，替換下來的直放站再進一步放置在更邊緣的地區(qū)，這樣一步步地滾動發(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。所以一個基站的一個扇區(qū)只能帶兩個以下的直放站工作。
（3）直放站只能頻分不能碼分，一個直放站往往將多個基站或多個扇區(qū)的信號加以放大。引入過多的直放站后，導(dǎo)致基站短碼相位混亂導(dǎo)頻污染嚴重，優(yōu)化工作困難，同時加大了不必要的軟切換。
（4）直放站的網(wǎng)管功能和設(shè)備檢測功能遠不如基站，當(dāng)直放站出現(xiàn)問題后不易察覺。
（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，將對原網(wǎng)造成嚴重影響。由于直放站的工作天線較高，會將干擾的破壞作用大面積擴大。CDMA是一個同頻系統(tǒng)，周邊的基站均有可能受到堵塞而癱瘓。
根據(jù)相關(guān)資料,有引起國家直放站和基站的安裝比例高達2比1以上；由于我國的人口密度很大，直放站和基站的安裝比例不應(yīng)過大，如果沒有光纖直放站，只對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，直放站作為滾動發(fā)展的過渡設(shè)備，一次性安裝直放站的比率應(yīng)進一步減少。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CDMA系統(tǒng)基站的覆蓋不足，由于價格低、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)，嚴格的工程勘測及施工對提高CDMA網(wǎng)絡(luò)的性能是十分必要的。
二、GSM直放站

GSM移動通信直放站是解決基站覆蓋而存在的信號盲區(qū)的一種方式。通過架設(shè)直放站不但能
改善覆蓋效果，同時能大大減少投資基站之成本。如圖2-1所示了GSM移動通信直放站原理圖。

圖4-1 GSM移動通信直放站原理圖
為了滿足不同環(huán)境及技術(shù)要求,GSM直放站主要可分為：　　
    --- GSM移動通信寬帶直放機
    --- GSM移動通信頻帶選擇直放機
    --- GSM移動能信信道選擇直放機
1. GSM移動通信寬帶直放站
(1) GSM移動通信寬帶直放站方框圖如圖2-1所示。

圖2-1 GSM移動通信寬帶直放站方框圖

(2) 主要性能特點：
    高的系統(tǒng)增益且增益連續(xù)可調(diào)
    采用先進的數(shù)字濾波技術(shù)，帶外抑制特別好
    全雙工工作，很高的上/下行隔離度
    兩端口標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，安裝極為方便
    內(nèi)置電源且設(shè)計有電源保護系統(tǒng)和免維護備用電源接口
    采用ALC技術(shù)，輸出電平連續(xù)可調(diào)，穩(wěn)定可靠
    可選智能監(jiān)控，故障自動報警及遠程維護
    高線性功放，性能穩(wěn)定

(3) 使用范圍: 主要用于機場、旅游區(qū)、地下建筑、隧道、大型偏廠礦及村鎮(zhèn)等GSM系統(tǒng)的盲區(qū)、陰影區(qū)。

(4) GSM移動通信頻帶選擇直放站組網(wǎng)如圖2-2所示。

　圖2-2 GSM移動通信頻帶選擇直放站組網(wǎng)示意圖

2. GSM移動通信頻帶選擇直放站
(1) GSM移動通信頻帶選擇直放站方框圖如圖2-3所示。

圖2-3 GSM移動通信頻帶選擇直放站方框圖

(2) 主要性能特點：
    高的系統(tǒng)增益且增益連續(xù)可調(diào)
    全雙工工作，很高的上/下行隔離度
    中心頻率和帶寬任意可調(diào)，滿足不同客戶要求，帶外抑制好，不同營運商之間的信號不會產(chǎn)生相互干擾
    內(nèi)置電源且設(shè)計有電源保護系統(tǒng)和免維護備用電源接口
    兩端口標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，安裝極為方便
    采用PLL控制技術(shù)的選頻模塊，性能穩(wěn)定可靠，噪聲系數(shù)低
    采用ALC控制，輸出電平連續(xù)可調(diào)
    可選智能監(jiān)控，故障自動報警及遠程維護
    高線性功放，性能穩(wěn)定

3. GSM移動通信信道選擇直放站
(1) GSM移動通信信道選擇直放站方框圖如圖2-4所示。

圖2-4 GSM移動通信信道選擇直放站方框圖

(2) 主要性能特點：
    高的系統(tǒng)增益且增益連續(xù)可調(diào)
    產(chǎn)品能工作在兩信道或四信道，可擴展
    采用PLL控制技術(shù)的選頻模塊，性能穩(wěn)定可靠，噪聲系統(tǒng)低，帶外抑制特別好
    采用ALC控制，輸出電平連續(xù)可調(diào)
    兩端口標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，內(nèi)置電源，安裝方便，并配有免維護備用電源接口
    可選智能監(jiān)控，故障自動報警及遠程維護
    每信道單獨功放，不會相互干擾，性能穩(wěn)定
    設(shè)計有防雷，避雷系統(tǒng)

三、CDMA移動通信直放站

采用CDMA 直放站可以擴大CDMA系統(tǒng)基站的覆蓋范圍，大大節(jié)省CDMA網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的投資(一個
CDMA直放站的投資約為一個CDMA基站的十分之一)。特別是在高層樓宇、地下(如地鐵)、盲區(qū)等特殊環(huán)境下，CDMA 直放站將充分發(fā)揮它的優(yōu)勢。

CDMA移動通信直放站是為CDMA網(wǎng)而設(shè)計的產(chǎn)品，它的顯著特點是采用超線性功放，保證多信道工作無雜波。CDMA直放站應(yīng)用于CDMA移動通信網(wǎng)絡(luò)中，雙向中繼無線信號延伸無線覆蓋區(qū)，實現(xiàn)對特殊地形覆蓋消除覆蓋盲區(qū)，調(diào)配小區(qū)業(yè)務(wù)，平衡各小區(qū)的話務(wù)量，在“導(dǎo)頻污染”地區(qū)強化主導(dǎo)頻等等，以達到低成本擴大無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍、優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)的目的。

由于各地環(huán)境和條件的要求不同，所需的CDMA直放站的類型也不同。CDMA直放站的系列產(chǎn)品(射頻、微波、光纖、移頻、樓宇、小型)會適應(yīng)和滿足各種不同需求。

CDMA移動通信直放站主要由施主天線、重發(fā)天線、饋纜系統(tǒng)、直放主機、電源及保護系統(tǒng)以及防雷、避雷系統(tǒng)等部分組成。如圖3-1所示了CDMA移動通信直放站原理圖。

圖3-1 CDMA移動通信直放站原理圖

1. CDMA直放站的特點
    ◆ 適用于CDMA系統(tǒng)
    ◆ 很寬的增益調(diào)節(jié)范圍，并能連續(xù)可調(diào)
    ◆ 采用了高選擇性的信道選擇器，可對單載頻進行選擇處理
    ◆ 采用高線性功率放大器，低互調(diào)、低雜散，增益線性優(yōu)良，信號波動小, 對基站無干擾
    ◆ 采用多線高選擇性低插損的腔體濾波器，消除上下行串?dāng)_保證系統(tǒng)高增益
    ◆ 采用特殊方法設(shè)計，避免與G網(wǎng)的相互干擾
    ◆ 采用PLL技術(shù)和數(shù)字濾波技術(shù)，帶外抑制良好，帶內(nèi)平坦度好
    ◆ 設(shè)計防雷，避雷保護系統(tǒng)

2. CDMA移動通信直放站框圖

3. CDMA直放站主要技術(shù)指標(biāo)
    工作電壓 AC220V
    工作頻率：上行：825-840MHz 下行：870-885MHz
    增益：65-40dBm
    帶內(nèi)波動：<1.5dB
    增益可調(diào)：30dB
    阻抗：50ohm
    交調(diào) ≥26dB
    輸入駐波 ≤1.5(全頻段)
    輸出駐波 ≤1.35(全頻段)
    群時延 ≤2μs
    工作溫度 -30-50℃
    絕對濕度 5-90%

4. CDMA直放站應(yīng)用組網(wǎng)
如圖5-2所示了CDMA直放站應(yīng)用組網(wǎng)示意圖。

圖5-2 CDMA直放站組網(wǎng)示意圖

5. CDMA直放站產(chǎn)品類型
　　基于CDMA網(wǎng)絡(luò)建設(shè)需求，可能采用以下各種類型的直放站。　　
(1) 不同帶寬的直放站
　　目前聯(lián)通新時空開通使用的頻段帶寬為10MHz（下行頻率870-880MHz，上行頻率825-835MHz），單載頻使用時帶寬需求為1.23MHz。因此，所需使用設(shè)備的工作帶寬要求應(yīng)符合這兩種帶寬的條件，一般情況下，室外應(yīng)用的直放站多采用選頻設(shè)備，室內(nèi)分布多采用寬帶設(shè)備。

(2) 不同功率的直放站
　　CDMA的直放站可有各種功率選擇：1Ｗ/5Ｗ/10Ｗ/20Ｗ，不同的功率檔次適合不同的應(yīng)用場合。如光纖直放站可采用大功率工作方式（10Ｗ/20Ｗ），室內(nèi)直放站則采用小功率工作方式（1Ｗ/2Ｗ/5Ｗ），室外應(yīng)用的直放站設(shè)備最大輸出功率不超過10Ｗ。

(3) 不同接入方式的直放站
　　應(yīng)用的場合不同，接入方式也有差別，主要接入方式有直接耦合和空間耦合，無線接入采取空間耦合方式，光纖/電纜等接入采取直接耦合方式，直接耦合方式可取得純度較高的信號源。

(4) 不同安裝的直放站
　　直放站一般分為室內(nèi)及室外安裝，室內(nèi)安裝時要考慮良好的通風(fēng)，室外安裝要考慮密封環(huán)境下的防水、防潮、散熱情況。

6. CDMA直放站采用的關(guān)鍵技術(shù)
　　用于CDMA系統(tǒng)中的直放站產(chǎn)品在設(shè)計開發(fā)過程中，采用了一系列的關(guān)鍵技術(shù)以滿足CDMA系統(tǒng)的應(yīng)用特性：　　
(1) 低噪聲電路設(shè)計技術(shù)
　　采用低噪聲設(shè)計技術(shù)包括低噪聲前級放大器和線性功放，主要考慮在較高接收靈敏度的情況下，使得信號具有更好的信噪比。

(2) 線性功放技術(shù)
　　CDMA系統(tǒng)的調(diào)制方式以及頻譜的利用率，對功放的線性度也提出了很高的要求，如ＡＣＰＲ、ＩＭＤ3等指標(biāo)均與線性功放的性能有關(guān)。

(3) 增益、功率控制技術(shù)
　　為了保證應(yīng)用的直放站不會影響CDMA系統(tǒng)環(huán)路控制的正常工作，直放站本身必須具備增益、功率調(diào)整控制技術(shù)，這種調(diào)整可以是現(xiàn)場的，也可以是遠端的。

(4) 收發(fā)雙工技術(shù) 　　
通過雙工器可以使直放站、下行收發(fā)天線共用，便于工程施工，減少工程造價，當(dāng)直放站采用分體機結(jié)構(gòu)時，使用雙工器可以更方便的使前后端匹配。

(5) 濾波技術(shù)
　　CDMA系統(tǒng)上下行頻率相隔45MHz，為了避免直放站設(shè)備內(nèi)部形成環(huán)路自激，保證設(shè)備穩(wěn)定工作，放大鏈路需有足夠的濾波電路，對于需要嚴格控制帶寬的設(shè)備（如選頻型），還要采用變頻、中頻ＳＡＷ濾波等技術(shù)。

(6) 光傳輸技術(shù)
　　光纖直放站利用光纖進行信號的傳輸，需要ＲＦ信號與光信號轉(zhuǎn)換單元，以及光波分復(fù)用、光耦合及光功率分配等技術(shù)。

(7) 集中控制管理技術(shù)
　　為了便于設(shè)備的維護管理，直放站內(nèi)部應(yīng)具有較為完善的智能管理單元，以提供遠程的遙測、遙控功能，并可定時上傳狀態(tài)信息，故障自動告警等。

(8) 多頻合路、多模兼容技術(shù)
　　在室內(nèi)分布應(yīng)用的情況下，要考慮同已經(jīng)安裝的其它室內(nèi)分布系統(tǒng)（如ＧＳＭ）的兼容工作，這需要用到多頻、多模兼容技術(shù)。

7. 使用CDMA直放站的幾個基本原則

（1）功放是直放站的核心部件，放大器的非線性將造成交調(diào)嚴重，CDMA導(dǎo)頻信號混亂，通信質(zhì)量惡化。直放站選型時應(yīng)注意選擇采用超線性功放的機型。

（2）根據(jù)不同的覆蓋要求選擇不同輸出功率的CDMA直放站和配套天線。

（3）根據(jù)不同的場合選擇不同信號中繼方式的直放站，如城市內(nèi)由于基站密度較大，為防止同時接入幾個施主基站，應(yīng)采用光纖傳輸直放站；在無光纖傳輸?shù)牡胤娇煽紤]采用微波傳輸直放站；在基站較少的地方可采用直接放大式直放機，站址應(yīng)注意與施主基站視通，并在此方向上僅有一個基站，避免放大第二導(dǎo)頻，選用的施主天線增益應(yīng)盡可能滿足直放機輸入端電平，使直放機有較充裕的輸出功率，充分發(fā)揮其作用，增加覆蓋距離。

（4）城市內(nèi)大型建筑物、商場等場合，把直放站和室內(nèi)分布系統(tǒng)配合應(yīng)用，可取得較好效果。

8. CDMA直放站對900MHz GSM系統(tǒng)的干擾問題
干擾是一個相互作用的問題，由于CDMA系統(tǒng)是一個擴頻系統(tǒng)，所以抗干擾能力很強，一般情況下GSM系統(tǒng)對其干擾很小，所以問題主要集中在CDMA系統(tǒng)對GSM系統(tǒng)的干擾上。CDMA系統(tǒng)的880MHz與GSM 系統(tǒng)的890MHz頻點最為接近，也最具有代表性。

(1) 分析干擾情況
分析CDMA與GSM系統(tǒng)的干擾，產(chǎn)生干擾的原因就是同址站之間的隔離度不夠。需根據(jù)兩者頻率的關(guān)系及發(fā)射/接收特性來具體研究。這里講的天線隔離度指的是同置站天線終端間的路徑損失，即從干擾站發(fā)單元輸出端口到被干擾站收單元輸入端口的路徑損失。它體現(xiàn)空間傳輸損耗和兩個站有效天線增益（例如天線增益減去電纜損失）的綜合作用。

接收機靈敏度降低、IMP干擾（即互調(diào)干擾）和接收機過載這3種性能損失是需要考慮的。從干擾源（直放站）接收的寄生輻射信號將導(dǎo)致接收機靈敏度降低，而從同置站接收到的所有載頻的合成造成了IMP干擾，接收機過載的原因是接收機所收到的總信號功率太大。為了將這些性能損失降到最小而不修改現(xiàn)有的發(fā)送和接受單元，在同址站間需要保持適當(dāng)?shù)母綦x。

三種主要的干擾為雜散干擾、阻塞干擾和互調(diào)干擾。三種干擾中，雜散干擾與CDMA直放站（或基站）目前在890MHz附近的帶外發(fā)射有關(guān)，這是接收方（GSM系統(tǒng)）自身無法克服的，將導(dǎo)致GSM系統(tǒng)信噪比下降，服務(wù)質(zhì)量惡化；阻塞干擾與GSM接收機的通帶外抑制能力有關(guān)，涉及到CDMA的載波發(fā)射功率、接收機濾波器特性等，GSM系統(tǒng)的接收機將受影響因飽和而無法工作；互調(diào)干擾與CDMA使用多載頻、系統(tǒng)的非線性有關(guān)，結(jié)果主要表現(xiàn)為GSM系統(tǒng)信噪比下降和服務(wù)質(zhì)量惡化。

根據(jù)GSM技術(shù)體制，GSM接收機的靈敏度為-104dBm，信噪比9dB。通常情況下，GSM基站天線一般位于鐵塔的第一層平臺，由于物理空間的原因，CDMA直放站的增益不會很大（在最大增益范圍內(nèi)，直放站的增益大小取決于施主天線與用戶天線的隔離要求，若增益為80dB，則隔離要求為100dB左右，兩天線間的垂直隔離距離約為15m，考慮到多個RF系統(tǒng)共用同一站址，且直放站的施主天線的高度要求，所以共址情況下的CDMA直放站的增益不會很大），一般輸出功率取37dBm較為合理(約5W，遠小于CDMA 基站的輸出功率),直放站的雙工濾波器的帶寬多為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)要求和測試方法》中關(guān)于工作帶外雜散的要求：每頻帶Δf>1.98MHz:≤-65dBc/30kHz，即在1.23MHz信道帶寬以外信號衰減65dB 。

另外需要注意的一點，原長城公司133網(wǎng)的800MHz CDMA網(wǎng)絡(luò)的CDMA基站采用的是北美的標(biāo)準(zhǔn)，其基站的雙工濾波器的帶寬多為869MHz～894MHz,所以，CDMA的帶外信號將達到894MHz附近，與中國移動的頻點有4MHz的沖突，會對其造成一定的影響。CDMA直放站的情況與其不同，中國聯(lián)通的CDMA頻點為870MHz～880MHz，所以大多數(shù)直放站（在中國市場銷售的）的雙工濾波器的帶寬為870MHz～880MHz,其濾波特性為60dB。所以，直放站CDMA的帶外信號不會達到890MHz附近。

(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)：
    ◆ 被干擾基站從干擾基站接收到的寄生輻射信號強度應(yīng)比它的接收噪聲限低10dB；
    ◆ 在被干擾基站生成的三階互調(diào)干擾（IMP3）電平應(yīng)比接收機噪聲限低10dB；
    ◆ 受干擾站從干擾站接收到的總載波功率應(yīng)比接收機的1dB壓縮點低5dB。
根據(jù)以上條件，計算隔離距離：
    * CDMA直放站的頻帶外雜散：37－65＝－28（dBm/30KHz）
    * GSM系統(tǒng)能允許的最大雜散干擾：－104－9－10＝－123（dBm）
    * CDMA直放站信號在890MHz處的電平強度（已經(jīng)過雙工濾波器）：－28－60＝－88（dBm）
    * 隔離余量：－88＋10lg(200/30)－(－123)＝43（dB）
根據(jù)垂直隔離公式：Iso＝28.0＋40lg10(d/λ)，則垂直隔離距離為d＝2.4m。
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。

實際工程中，由于890MHz～909MHz頻段為中國移動所有，而CDMA系統(tǒng)為中國聯(lián)通所有，所以共址的機會不多。中國聯(lián)通的GSM上行頻段為909MHz～915MHz,與CDMA相隔較遠，隔離要求更小，應(yīng)更容易實現(xiàn)。

實際工程中，利用鐵塔平臺的隔離和建筑物本身的隔離，CDMA直放站信號對GSM的干擾問題是可以解決的，這需要工程人員大量地實踐與摸索。
9. CDMA直放站對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。但是，直放站的使用也會對CDMA系統(tǒng)產(chǎn)生下述的干擾問題�！�

(1) 干擾所引起的問題
    ◆ 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。

    ◆ 使原基站覆蓋范圍縮小
　　CDMA直放站的使用所引入的噪聲，導(dǎo)致基站系統(tǒng)的接收靈敏度下降，從而引起上行鏈路覆蓋范圍的收縮。通常情況下，在郊區(qū)，當(dāng)上行鏈路中由于直放站使基站的噪聲電平提高2.1dB時，上行鏈路的覆蓋范圍將收縮13％。因而，CDMA系統(tǒng)中，直放站的架設(shè)位置不能處于原小區(qū)邊緣。

◆ 下行鏈路的導(dǎo)頻時延
　　在CDMA系統(tǒng)中使用直放站會產(chǎn)生定時時延和信號延時擴散，如果時延較大，將使CDMA系統(tǒng)導(dǎo)頻碼的相位發(fā)生變化，產(chǎn)生掉話等。

在存在雙重覆蓋區(qū)域的情況下，來自直放站和基站信號的多徑傳播導(dǎo)致接收端的延時擴散。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)生的時延在一個時間窗之內(nèi)；另外可以調(diào)整基站的時間窗，使系統(tǒng)導(dǎo)頻信號不產(chǎn)生混亂。

(2) 直放站對系統(tǒng)容量的影響
任何能夠改變基站接收端信號電平或干擾電平的因素，都對系統(tǒng)的容量產(chǎn)生影響。下面分幾種不同的情況分析直放站引入對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*(N-1)*(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，通常取0.4。

Iother來自于其它小區(qū)的干擾，Iself自身小區(qū)的干擾假設(shè)系統(tǒng)要求Eb/No=10dB。

--- 對于單小區(qū)系統(tǒng)，來自于相鄰小區(qū)的干擾為零，即Iother/Iself=0，代入得系統(tǒng)容量N=32.5。

--- 對于多小區(qū)無直放站的系統(tǒng)容量取決于相鄰小區(qū)的干擾情況。

◆ 安裝CDMA直放站時的系統(tǒng)容量

--- 在單小區(qū)有直放站時，因為Iother/Iself=0，系統(tǒng)容量不變。

--- 在多小區(qū)有直放站，分以下兩種情況進行討論：

a. 移動臺位于小區(qū)邊緣與直放站之間的情況下，因為直放站的作用，相鄰小區(qū)移動臺的發(fā)射功率減小，因而來自相鄰小區(qū)的干擾減小，即公式中Iother/Iself減小，因而系統(tǒng)容量增加。

b. 移動臺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，因為直放站的增益，使得對相鄰小區(qū)的干擾增加，通過分析可以得到該項的影響較弱。

多小區(qū)安裝直放站的情況下，對于相鄰小區(qū)干擾主要來自本小區(qū)邊界的用戶，采用直放站后，這些用戶發(fā)射功率減小，降低了相鄰小區(qū)的影響，使系統(tǒng)容量得以增加。統(tǒng)計表明，通常情況下，Iother/Iself可降低12％-6％，容量增加2-3個用戶。

綜上所述，對于單蜂窩系統(tǒng)，直放站的使用可在保持原有容量的前提下，增加覆蓋范圍；對多蜂窩系統(tǒng)，直放站的使用不僅可以增加覆蓋范圍，還可使系統(tǒng)容量略有增加�！　�

(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)過有關(guān)計算，可得到以下結(jié)論：

◆ 對于直放站的輸出功率為100ｍＷ（20ｄＢｍ）時，加入60臺直放站后，將引入2ｄＢ的附加噪聲。

◆ 對于1Ｗ（30ｄＢｍ）的直放站，加入10臺，將引入2ｄＢ的附加噪聲。

◆ 對于10Ｗ（40ｄＢｍ）直放站，加入1臺直放站后，將引入1.5ｄＢ的附加噪聲，加入4臺直放站，將引入4ｄＢ左右的附加噪聲。

四、GSM/CDMA光纖直放站

光纖直放站與無線直放站的最大區(qū)別在于施主基站信號的傳輸方式上，無線直放站通過接收空間傳播的無線信號進行放大，從而擴大基站的覆蓋范圍。光纖直放站是通過光纖進行傳輸，采用光信號接收器和轉(zhuǎn)換器連接偏遠的區(qū)域。

1. 光纖直放站的特點
　�。�1）工作穩(wěn)定，覆蓋效果好
光纖直放站通過光纖傳輸信號，不受地理環(huán)境、天氣變化或施主基站覆蓋范圍調(diào)整的影響，因此工作穩(wěn)定，覆蓋效果好。

　�。�2）設(shè)計和施工更為靈活
根據(jù)無線直放站的工作原理，無線直放站需把施主天線安裝在可以接收到GSM信號的地方，而且接收信號強度不能小于－80dBm，所以無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。同時，為了防止直放站自激，還需保證施主天線和覆蓋天線有足夠的隔離度。因此，無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行覆蓋，覆蓋范圍較小。光纖直放站在設(shè)計時無需考慮安裝地點能否接收到信號；不需考慮收發(fā)隔離問題，選址方便；覆蓋天線可根據(jù)需要采用全向或定向天線。另外射頻信號能夠在很小的傳送損失的情況下被傳送到遠達20公里的遠處, 光纜很細,容易鋪設(shè)。因此，設(shè)計和施工的靈活性大。

(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大移動電話基地站的覆蓋范圍，把CDMA移動電話信號變成光纖后，從基地站到遠程地區(qū)，可使干擾及插入損失減小到最小。

(4) 適用于GSM寬帶信道選擇型、CDMA寬帶信道選擇型；

(5) 單級傳輸距離長達50Km以上，擴大覆蓋范圍；

(6) 可提高增益而不會自激，有利于加大下行信號發(fā)射功率；

(7) 信號傳輸不受地理條件限制
特別適合邊遠城鎮(zhèn)或地形復(fù)雜的山區(qū)。

2. 光纖直放站的傳輸方式

光纖直放站的最大特點是通過光纖進行信號傳輸，光纖傳輸可以單獨敷設(shè)，也可以利用現(xiàn)有的傳輸網(wǎng)絡(luò)。其主要有三種應(yīng)用方式：

(1) 普通雙光纖方式
這種方式多用于光纜中有現(xiàn)成多余備用光纖對的情況。

(2) 波分復(fù)用方式
如光纖中的1.3μm波長窗口已經(jīng)被其他信號占用時，可以通過波分復(fù)用器將直放站信號復(fù)用到1.55μm波長的窗口上，實現(xiàn)直放站信號與其他信號同纖傳輸。

(3) 一發(fā)兩收方式
如果傳輸距離不太遠，且話務(wù)量不大的兩個地方都需要采用直放站，則可利用光纖分路器給成一發(fā)兩收方式。和同纖傳輸方式。

一般來說，如果能夠從基站敷設(shè)光纖至光遠端機或現(xiàn)成的光纖網(wǎng)絡(luò)中有富余的纖芯，都采用普通雙光纖的方式解決光纖傳輸?shù)膯栴}。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。

3. 光纖直放站的工作原理

光纖直放站的原理圖如圖4-1所示，主要有光近端機、光纖、光遠端機（覆蓋單元）幾個部分組成。光近端機和光遠端機都包括射頻單元(RF單元)和光單元。無線信號從基站中耦合出來后，進入光近端機，通過電光轉(zhuǎn)換，電信號轉(zhuǎn)變?yōu)楣庑盘枺瑥墓饨藱C輸入至光纖，經(jīng)過光纖傳輸?shù)焦膺h端機，光遠端機把光信號轉(zhuǎn)為電信號，進入RF單元進行放大，信號經(jīng)過放大后送入發(fā)射天線，覆蓋目標(biāo)區(qū)域。上行鏈路的工作原理一樣，手機發(fā)射的信號通過接收天線至光遠端機，再到近端機，回到基站。

圖4-1 光纖直放站的原理圖
光纖直放站的原理結(jié)構(gòu)框圖如圖4-2所示。

圖4-2 光纖直放站原理結(jié)構(gòu)框圖
光纖直放站近端機的定向天線收到基站的下行信號(935MHz-960MHz)送至近端主機，放大后送到光端機內(nèi)進行電／光轉(zhuǎn)換，發(fā)射1.55&1.31μm波長的光信號，再送到光波復(fù)用器，同原傳輸鏈路的光信號(波長1.31μm)合在一起經(jīng)光纜傳到遠端；遠端光波波分器將1.31μm和1.55μm波長的光信號分開后，讓1.55μm波長的光信號輸入光端機進行光／電轉(zhuǎn)換，還原成下行信號(935MHz-960MHz)，再經(jīng)遠端主機內(nèi)部功放放大，由全向天線發(fā)射出去送給移動臺。移動臺的上行信號(890MHz-915MHz)逆向送到基站，這樣就完成了基站與移動臺的信號聯(lián)系，建立通話。

4. 光纖直放站的主要指標(biāo)
--- 光路參數(shù)
    光纖：G.652單模光纖（對于1.55μm波長，適于采用G.652單模光纖）
    光源：1.3μm/1.55μm波長激光器組件
    入纖光功率：≥3dBm(1.3μm波長) ≥0dBm(1.55μm波長)
    光檢測器：Pin接收組件
    連接器：APC/FC,PC/FC

---射頻參數(shù)
　　頻率范圍：800MHz -1000MHz
　　輸入電平：下行：-20dBm 上行：-20dBm - -60dBm
　　阻抗：50Ω 　
　　射頻電纜接口：SMA

---傳輸指標(biāo)
　　光接收靈敏度：（傳輸載噪比≥24dB）
　　路數(shù)（CH）　　　8 　16 　24 　32 　40 　48
　　光功率（dBm）：-30 -28.5 -27.6 -27 -26.5 -26.1
　　接收端AGC范圍：20dB（相當(dāng)于10dB光衰減）
　　傳輸帶寬：890MHz-960MHz（±0.5dB） 800MHz-890MHz（±0.5dB）
　　輸出電平：下行：-20dBm 上行：-20dBm - -60dBm
　　兩頻三階互調(diào)產(chǎn)物：≤-38dBc
　　噪聲系數(shù)：≤5dB（光接收機噪聲底為-126dBm/CH）
　　輸入輸出阻抗：50Ω
　　駐波比：≤1.5

5. 光纖直放站應(yīng)用及組網(wǎng)圖

由于光纖直放站傳輸距離長，避免了同頻干擾可全向覆蓋因而選址方便，且信號傳輸不受地理條件限制，特別適于郊區(qū)、鄉(xiāng)村邊遠城鎮(zhèn)和地形復(fù)雜的山區(qū)以及鄉(xiāng)鎮(zhèn)、丘陵地帶的通信盲區(qū)等。如圖4-3所示了光纖直放站組網(wǎng)示意圖。

圖4-3 光纖直放站組網(wǎng)示意圖

6. 光纖直放站工程設(shè)計原理與舉例
在設(shè)計一個光纖直放站的覆蓋區(qū)域時，需要掌握一個基本原則和三個相互制約的要素。
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。
要素：①覆蓋半徑，②話音質(zhì)量，②通信概率(可靠性)。

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)計方程。
SM=SG-SL (1)
SG=Pt+Gt+Gr-Pmin (2)
SL=La+Lt+Lr (3)
Pmin=Pr+d (4)
式中：
SM：系統(tǒng)余量(dB)
SG：系統(tǒng)增益(dB)
SL：系統(tǒng)衰耗(dB)
Pt：發(fā)射機輸出功率(dBW)
Gt：發(fā)射天線增益(dB)
Gr: 接收天線增益(dB)
d：惡化量
Pmin：接收機輸入端最低保護功率電平(dBm)
La：實際路徑衰耗中值(dB)
Lt: 發(fā)射端附加衰耗(dB)
Lr：接收端附加衰耗(dB)
Pr：接收機的噪聲門限電平
對于移動通信的電波傳播，其衰落特性由下列已知公式及圖2─圖5來表征。
--- 自由空間的傳播衰耗：
Lbs＝32.45+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)為移動天線高度增益因子。

例如：針對某一個8信道的基站，要覆蓋50km遠外一小鎮(zhèn)(5km覆蓋半徑)，其地形為準(zhǔn)平滑地形，則在此建一光纖直放站，其直放站所架天線位于20m高的房頂上一個30m的鐵塔頂部，饋線選SDY-50-22的低損耗(0.05dB／m)電纜40m, 要求保證5km以上邊緣通信概率為50％。

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，移動臺接收靈敏度(A)為-110dBm(0.7μV)，保證50％的通信概率。則有：
SM＝0，由(1)式得到：
SG＝SL (7)
由于接收機輸入功率電平
Pr＝A-101gR-126 (8)
由已知條件可得：Pt＝1W＝0dBW，Gt＝10dB，Gr＝2dB，A＝0.7μV，Lt＝1.56dB，Lr＝0.5dB，d＝6dB(查附圖(2))，R＝50Ω
由(2)-(4)，(7)，(8)式和已知條件可求得：
SG＝Pt+Gt+Gr-Pmin＝152dBW (9)
(9)式代入(3)式得到實際衰耗中值：
La＝SL-Lt-Lr＝149.94dB (10)
查圖3得：
Am(f，d)＝Am(900MHz，5km)＝26.5dB (11)
查圖5得：
Hb(hb，d)＝Hb(50m，5km)＝-10.5dB (12)
查圖4得：
Hm(hm，f)＝Hm(2m，900MHz)＝-2dB (13)
由公式(5)、(6)及(11)、(12)、(13)得出，路徑傳播衰耗中值為：
Ltt＝Lbs+Am(900MHz，5km)-Hb(50m，5km)-Hm(2m，900MHz)
＝32.45+20lgD+20lg900+39＝71.45+20lgD+20lg900 (14)
因La＝Ltt，則由(10)，(14)式可求出覆蓋半徑D＝9.3km
因此，半徑9.3km的覆蓋范圍可以滿足邊緣通信概率為50％盲區(qū)，如果地形更的話，覆蓋范圍將更大。

7. 光纖直放站設(shè)計中需考慮的問題
　　(1) 傳輸距離
光纖直放站采用光纖進行傳輸，光信號在光纖中傳輸?shù)膿p耗非常小，光纖直放站信號傳輸?shù)木嚯x主要是受信號時延的限制。 GSM數(shù)字移動通信采用TDMA時分多址技術(shù)，每載頻分為8個信道分時共用，即每載頻8個時隙。時隙之間的保護間隔很小，為消除手機MS到BTS的傳播時延，GSM系統(tǒng)采用MS提前一定時間來補償時延，時間提前量的取值范圍是0～233μS，對應(yīng)信號傳播約70公里，由于信號一來一回是雙向的，所以，GSM信號在每載頻8個時隙時，空間傳播距離是35km。當(dāng)引入光纖直放站延伸信號傳播距離時，信號的傳播時延包括了在光纖直放站上的時延和在空中傳播的時延。光信號在光纖的介質(zhì)中傳播時，速度是無線信號在空氣中傳播的2/3，加上直放站的時延（大約1.5μS）和無線信號在空中傳播時延，因此，光纖直放站距離基站最遠不應(yīng)該大于20km。

光纖直放站的核心部分是光端機，它的好壞影響直放站的傳輸質(zhì)量及可靠性，現(xiàn)在國內(nèi)光端機質(zhì)量已相當(dāng)好，因此，光纖直放站的可靠性是不成問題的，下面對傳輸距離進行計算。

對1.55μm波長的光端機，其已知條件是：
光功率輸出為0dBm;光接收靈敏度優(yōu)于-26dBm;光端機內(nèi)射頻信號具有自動增益控制(AGC)20dB；光端機內(nèi)電／光及光／電轉(zhuǎn)換時電信號將損耗10dB；光纜損耗≤0.35dB／km；活動連接器衰耗≤0.1dB；波分復(fù)用器的損耗≤0.3dB，系統(tǒng)光功率儲備7dB(為保證電信號的載噪比而設(shè))。

則對于50km遠的光纜，就能計算光信號在傳輸系統(tǒng)中的衰耗為:
     L=光纜損耗 + 連接器損耗 + 波分復(fù)用器的損耗=0.35×50+0.1×2+0.3×2＝18.3db。

系統(tǒng)光功率余量=光功率-系統(tǒng)衰耗-光接收門限＝OdB-18.3dB-(-26)dB＝7.7dB，
該值大于系統(tǒng)功率儲備7dB，由此可知光纖直放站的光信號可以傳輸50km遠的距離，光／電轉(zhuǎn)換后的電信號還能滿足直放站所需電信號載噪比的要求。

　　(2) 直放站增益的計算
引入直放站設(shè)備，給手機和基站之間的信號增加了熱噪聲，增加熱噪聲的直接后果是降低了基站的接收靈敏度。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GSM網(wǎng)絡(luò)的影響。

　　a. 基站接收端的噪聲
在沒有引入直放站的情況下，基站接收端的噪聲為熱噪聲和基站噪聲系數(shù)之和，稱為基站底噪聲。熱噪聲的計算公式為：N＝10Lg[KTB]，其中K為波次曼常數(shù)，T為絕對溫度，B為信號帶寬；基站噪聲系數(shù)Nfbts一般為2dB。
因此，基站接收端的底噪聲電平Npbts為： Npbts=10Lg[KTB]＋Nfbts =-121dBm/Hz＋2dB ＝－119dBm 當(dāng)引入直放站，該基站成為直放站的施主基站后，其接收端的噪聲為基站底噪聲加上直放站的噪聲增量。

　　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基站輸入端噪聲的影響。先從無線直放站引出相關(guān)的計算，直放站輸出的噪聲功率Np'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：
     Np'rep=10Lg[KTB]＋Nfrep＋Grep,
把從基站發(fā)射機至直放站的所有損耗計為路徑損耗Lp，則直放站產(chǎn)生，在基站接收端的噪聲電平Nprep為：
    Nprep = Np'rep -Lp =10Lg[KTB]＋Nfrep＋Grep -Lp =-121＋Nfrep＋Grep-Lp (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：
     (NP)total=10Lg[10Npbts+10Nprep]=NPbts+10Lg[1+10Nfrep-Nfbts+Grep-Lp]令10Lg[1+10Nfrep-Nfbts+Grep-Lp]= 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直放站時增加了ΔNbts，這個值為噪聲增量。噪聲增量與基站、直放站的噪聲系數(shù)、直放站的增益、基站發(fā)射機至直放站的路徑損耗有關(guān)。

根據(jù)公式（2）計算：當(dāng)Nfrep-Nfbts+Grep-Lp＝0時，基站接收端的噪聲增量ΔNbts為3dB；當(dāng)Nfrep-Nfbts+Grep-Lp＝－６時，基站接收端的噪聲增量為ΔNbts降為0.97 dB，也就是說基站的靈敏度下降了0.97 dB。這時，可以認為直放站引入基本上對基站的無影響。一般，基站噪聲系數(shù)Nfbts為2dB，那么，按公式(1)計算直放站在基站接收端產(chǎn)生的噪聲電平Nprep為－125dBm。

　　在工程實際中，基站和直放站的噪聲系數(shù)一定，噪聲增量主要受直放站增益和基站發(fā)射機至直放站的路徑損耗的影響�；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)。

光纖直放站一般從基站直接耦合信號，光纖直放站的路徑損耗Lp為耦合器的耦合損耗，同樣的原理，光纖直放站的上行增益需比耦合損耗小8dB左右。在工程實際中，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。

在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計中，如果目標(biāo)覆蓋的范圍較大，需要到多個光纖直放站并聯(lián)才能完成覆蓋，這種情況下，基站接收端的噪聲為基站底噪聲與基站接收到各直放站噪聲的疊加，即， NPtotal=10lg[10NPBTS+?0(Nprep)］（Nprep）i為每一個直放站在基站接收端產(chǎn)生的噪聲，n為直放站的數(shù)量。為了控制直放站總的噪聲水平，即總的ΔNbts保持小于１dB，需要減小每一個直放站的增益。假設(shè)每一個直放站對基站產(chǎn)生的噪聲增量ΔNbts相等，那么，n個直放站時每一個直放站在基站接收端產(chǎn)生的噪聲Ｎp'rep與一個直放站時產(chǎn)生的噪聲－125dBm相比，需滿足以下公式：Ｎp'rep<-125-10Lgn 如果每一個直放站的路徑損耗相等，那么，n個直放站時，每一個直放站的增益G'rep，比一個直放站時的增益Grep小10Lgn，即 G'rep。

這樣，n個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)。

總的說來，設(shè)置光纖直放站上行增益時需考慮基站發(fā)射機至直放站接收機的路徑損耗和并聯(lián)在該基站上光纖直放站的數(shù)量。

c. 正確設(shè)置光纖直放站的下行增益－直放站與手機之間上下行平衡的計算
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之間上下行平衡的問題。為保證上下行平衡，直放站的發(fā)射功率需滿足以下公式：直放站發(fā)射功率Po＋直放站噪聲系數(shù)Nf＝手機發(fā)射功率Pm＋手機噪聲系數(shù)Nfm其中：手機最大發(fā)射功率Pm＝33dBm手機噪聲系數(shù)＝6dB直放站噪聲系數(shù)＝4dB因此直放站的發(fā)射功率Po最大為：Po=33+6-4=35 dBm這是設(shè)置直放站下行功率要注意的問題。

無線直放站在工程中，設(shè)置增益時還需考慮收發(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。光纖直放站一般收發(fā)天線相距較遠，隔離度不需要考慮。

8. 使用案例
光纖直放站相對于無線直放站來說，成本相對較高，而且需要敷設(shè)光纖，設(shè)計和施工難度也較大，但與無線直放站相比，光纖直放站有著無可比擬的優(yōu)點，光纖直放站主要運用在以下幾個不具備安裝無線直放站條件的情況：
1、覆蓋區(qū)域距離基站較遠，在該地?zé)o法取得基站無線覆蓋的信號。
2、覆蓋目標(biāo)區(qū)域無線環(huán)境非常惡劣，需要采用天線陣對該區(qū)域進行覆蓋，而該區(qū)域無法布放粗大的饋線的情況下，采用光纖直放站，布放光纖傳輸信號方便設(shè)計和施工。

(1) 隧道覆蓋
根據(jù)規(guī)模的不同，隧道長短不一，短的幾十米，長的幾公里，區(qū)域內(nèi)話務(wù)量并不高。隧道內(nèi)無線信號傳播環(huán)境復(fù)雜，受隧道大小和轉(zhuǎn)彎等因素影響，無線信號衰減很快，一個基站的覆蓋范圍有限，因此，適合運用直放站解決覆蓋問題。

下面是某隧道的例子。某隧道由于受到山的阻擋，是信號覆蓋的盲區(qū)，而且經(jīng)過實地勘察后發(fā)現(xiàn)有以下的問題：
　a. 該區(qū)域無視距范圍內(nèi)的基站，接收基站信號微弱，低于－90dBm，信號質(zhì)量差，因此無法安裝無線直放站�！　�

b. 該區(qū)域距離基站較遠，安裝覆蓋天線的最佳位置距離基站有1公里。

為了解決該區(qū)域的覆蓋問題，我們采用光纖直放站進行覆蓋。基站距離隧道入口有1公里，隧道外信號覆蓋較弱，隧道內(nèi)是覆蓋盲點。這個方案中，光遠端機安裝在隧道口，光遠端機的信號三功分后送入3面定向天線，其中2面覆蓋兩條隧道，另外1面覆蓋公路，很好地解決了該區(qū)域的覆蓋問題。
(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，無線信號傳播環(huán)境非常惡劣，經(jīng)過測試，每個基站僅能覆蓋的半徑為基站周圍約四幢樓的范圍，如果采用增加基站來解決室內(nèi)信號覆蓋，需建設(shè)3至5個基站，運營成本很高�！　�

為了滿足客戶的要求，解決該村的信號覆蓋問題，我們設(shè)計了一個天線系統(tǒng)對該區(qū)域進行覆蓋。每隔四、五棟樓，安裝一個小型全向天線對這幾棟樓進行覆蓋，一共用了20余根全向天線，天線與基站之間采用多臺光纖直放站進行連接，每天線發(fā)射功率為10dBm左右，解決了該區(qū)域的覆蓋問題。
以光纖直放站延伸基站覆蓋，特點是投資少、見效快，能快速擴大網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍，特別是隨著近年技術(shù)的發(fā)展，光纖直放站不但性能穩(wěn)定，各種指標(biāo)滿足GSM規(guī)范要求，而且開通了監(jiān)控功能，使光纖直放站的建設(shè)和維護都非常方便，完全可以在GSM網(wǎng)上運行。

在很多機房選址難，傳輸、電源、鐵塔等配套設(shè)施建設(shè)難度大，建設(shè)成本高，而從競爭和服務(wù)上考慮，又必須進行覆蓋的地方，如鄉(xiāng)鎮(zhèn)、公路、旅游景點等話務(wù)較小的地區(qū)，完全可以用光纖直放站代替基站進行覆蓋；同時，通過加裝光纖直放站，擴大話務(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�？傊�，在網(wǎng)絡(luò)中建設(shè)光纖直放站，是擴大網(wǎng)絡(luò)覆蓋，提高網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量和設(shè)備利用率的有效手段。

五、移動通信直放站工程設(shè)計與調(diào)測

1　前期勘測及理論測算
為了最大限度發(fā)揮直放站工作效果，在安裝前均需進行實地測點，并按照測點的結(jié)果對覆蓋效果及覆蓋面積進行初步估算，測點通常按照以下幾個步驟進行。
　　◆ 根據(jù)覆蓋要求確定設(shè)備具體安裝站址，準(zhǔn)備前期的基礎(chǔ)工程，如鐵塔、機房、供電、接地等；
　　◆ 確定需要轉(zhuǎn)發(fā)的基站載頻號，并測試接收點信號場強值；
　　◆ 根據(jù)場強值初步確定使用設(shè)備的類型，天線的使用類型，天線的安裝高度及位置；
　　◆ 通過計算預(yù)測設(shè)備的工作增益、最大輸出功率值；
　　◆ 根據(jù)設(shè)備的輸出功率及重發(fā)天線的類型預(yù)測設(shè)備開通后的覆蓋范圍及覆蓋效果。

在基本確定了設(shè)備的功率、重發(fā)天線的高度后，可對信號覆蓋范圍作一個初步的測算，利用陸地移動通信電波傳播衰耗特性，通過Okumura模型可計算路徑損耗。
Okumra經(jīng)驗公式如下：
     Lm=69.55+26.16lgf-13.82log(hb)-a(hm)+[449.9-6.51log(hb)]log(d)
　　取頻率f=870MHz，上式可簡化為：
　　Lm=146.4-13.8log(hb)-a(hm)+[44.9-6.5log(hb)log(d)]
　　其中:
    a(hm)為修正因子，
     中小城市：a(hm)=2.53hm-3.8;
     大城市：a(hm)=3.2[lg(11.75km)]12-4.97
　　hm為移動用戶天線高度，取hm=1.5m, 則a(hm)=0，通過路徑損耗Lm可以測出覆蓋距離。

2　站址選擇及定位
如果為了擴大基站覆蓋范圍，直放站應(yīng)安裝在基站覆蓋區(qū)邊界處。使用路測儀在地面測出的基站信號強度一般為-85dBm至-95dBm，在源天線處測得基站信號強度一般為-75dBm至-85dBm。

直放站距離基站太近（源天線接收信號強），則直放站與基站形成重疊覆蓋，移動臺信號一路通過直放站延時后到達基站，一路直接到達基站，將會對基站形成多徑干擾。所以，盡量減少直放站與基站重疊覆蓋的區(qū)域面積，以保證對移動通信網(wǎng)的干擾盡可能最小。

直放站距離基站太遠，源天線接收信號弱，則直放站前向輸出功率較小，覆蓋范圍較小，達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)場條件確定，通常大約50-200米）。如圖1。如果選在盲區(qū)內(nèi)（如圖2），則不能達到最佳覆蓋效果。

直放站覆蓋城市邊緣的密集住宅區(qū)時，應(yīng)避免在樓群的正面選點（如圖3），因為CDMA信號要直接穿透靠前的樓房，才可覆蓋到后面的區(qū)域，由于信號在穿透過程中衰減很大，信號強度將會很弱。如果從高樓的側(cè)面覆蓋（如圖4），信號可以從樓與樓之間的空隙穿過，并借助反射達到很好的覆蓋效果。

3　確定施主天線及重發(fā)天線的安裝
因CDMA信號是寬帶信號，受多徑影響較大，天線位置的選擇對直放站的覆蓋范圍影響很大，除考慮天線隔離度、輸入信號電平大小因素之外，還需要考慮直放站輸入信號的波形質(zhì)量。原天線位置不合適，直放站向覆蓋區(qū)轉(zhuǎn)發(fā)惡劣信號，手機用戶不可能接入基站。

為增大隔離度，施主天線與重發(fā)天線采用背對背安裝方式。當(dāng)安裝在鐵塔上時，使用鐵塔平臺對天線進行隔離，當(dāng)安裝在樓房頂時，使用建筑物或增大天線水平距離進行隔離。

如果兩天線之間有隔離物，如樓頂?shù)乃�、電梯間等，安裝時要避免兩天線在一側(cè)。如果建筑物為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，施主天線在滿足信號接收強度的基礎(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）。如果建筑物為一般磚墻結(jié)構(gòu)，應(yīng)考慮用建筑物隔離和拉長距離的方法來滿足隔離度要求。如塔上平臺可做隔離物，天線可分別安裝在平臺、下塔身處。

4　測量收發(fā)隔離度
收發(fā)隔離度，即CDMA信號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�！　�

水平隔離度Lh用分貝表示公式如下：Lh=22.0+20log10(d/λ)-(Gt+Gr)+(Xt+Xr) (1)
　　其中：
     22.0為傳播常數(shù)
　　d為收發(fā)天線水平間隔（單位：英尺）
　　λ為天線工作波長（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＝28.0+40log10(d/λ) (2)
　　其中：
     28.0為傳播常數(shù)
　　d為收發(fā)天線水平間隔（單位：英尺）
　　λ為天線工作波長（單位：英尺）

按照工程設(shè)計要求，隔離度L（dB）應(yīng)大于直放站最大工作增益Gmax約10-15dB�，F(xiàn)取LGmax=12dB，考慮通常情況下直放站最大工作增益G=90dB，故L應(yīng)不小于102dB，取f=850MHz，Gr=20dB，Gt=10dB，Xr=45dB，Xt=40dB，由式（1）計算，天線間最小水平距離應(yīng)為20米，由式（2）計算，天線間最小垂直距離應(yīng)為22米。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算值，在實際施工應(yīng)視具體情況加以必要調(diào)整，以最大限度滿足現(xiàn)場對隔離度的要求。

5　設(shè)備調(diào)整與調(diào)測
天線饋線與直放站正確連接，加電開機，設(shè)置直放站增益，使最大工作增益低于收發(fā)隔離度約12dB。

以某一CDMA直放站調(diào)整為例，該直放站額定輸出功率為+30dBm(1W)，額定增益不超過90-95dB，若施主天線接收點接收的基站場強值為-80dBm，施主天線采用1.8米柵網(wǎng)拋物面天線，則天線增益Gant＝21.6dB。若施主天線距主機30米，饋線則采用SYV-50-22型低耗饋線，該饋線850MHz時每米損耗約0.03dBm，則饋線損耗L=0.9dB，若收發(fā)隔離度達到102dB，則Gmax為102dB-12dB＝90dB。

直放站輸出功率Pout=-80dbm+Gmax+Gant-L=30.5dB。

在已達到設(shè)備的額定輸出功率要求，現(xiàn)場安裝后用HP-8563E頻譜分析儀實測輸出功率Pout為30.1dBm，通過實測得出結(jié)果與以上計算的基本吻合。

調(diào)整增益時，在動態(tài)范圍內(nèi)按照從小到大步進調(diào)整的方法進行，但不能超過最大增益Gmax，否則容易使直放站產(chǎn)生過壓和自激現(xiàn)象。

天線的隔離決定了直放站增益的大小，間接決定了直放站是否可達到最大的輸出功率，影響著直放站的覆蓋范圍。另外，直放站安裝后，隔離度并非不再變化，它受到外界環(huán)境的影響，會產(chǎn)生波動。

CDMA直放站應(yīng)具有隔離度自動控制和監(jiān)測功能，以保持其在各種外界環(huán)境下正常工作。

6　路測優(yōu)化
根據(jù)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、覆蓋要求、路測覆蓋范圍，調(diào)整轉(zhuǎn)發(fā)天線的水平角度、俯仰角度和直放站增益，達到直放站理想覆蓋。在覆蓋公路、隧道等帶狀區(qū)域時，可調(diào)整角反射器角度，通過控制波束寬度來滿足對該區(qū)域的理想覆蓋。路測時，應(yīng)識別基站信號、經(jīng)直放站放大后的信號、相鄰基站信號，并作好相關(guān)記錄。

7　工程設(shè)計確認
通過儀器測試及實地通話測試，確認工程方案是否達到原設(shè)計要求，如與原來有較大的出入，需對以下工作重新調(diào)整。

◆ 必要時重新確定直放站站址；

◆ 重新調(diào)整設(shè)備及天饋，使收發(fā)隔離度達到預(yù)定值；

◆ 重新調(diào)整直放站的各項工作參數(shù)（如增益等），使其達到最佳工作狀態(tài)。

8 工程設(shè)計中需要注意的幾個問題
　�。�1）信號自激
直放站安裝不當(dāng)，收發(fā)天線隔離度不夠，整機增益偏大時，輸出信號經(jīng)延時反饋到入端，致使直放站輸出信號發(fā)生嚴重失真產(chǎn)生自激。CDMA信號自激的頻譜如圖6, 發(fā)生自激后CDMA信號波形質(zhì)量變差，嚴重影響通話質(zhì)量，產(chǎn)生掉話現(xiàn)象。

克服自激現(xiàn)象的方法有兩種：
    ◆ 一是增大施主與重發(fā)天線的隔離度;
    ◆ 二是降低直放站增益。

當(dāng)要求直放站覆蓋范圍較小時，可采用了降低增益的辦法。當(dāng)要求直放站的范圍較大時，應(yīng)增大隔離度。工程中主要采用以下幾種方法：
　　增大收發(fā)天線的水平及垂直距離；
　　增加遮擋物，如加裝屏蔽網(wǎng)等；
　　增加施主天線的方向性，如使用拋物面天線；
　　選用方向更強的重發(fā)天線，如定向角度天線；
　　調(diào)整施主與重發(fā)天線的角度和方向，使兩者盡量背向。

（2）導(dǎo)頻信號切換頻繁（即“乒乓”現(xiàn)象）
這種現(xiàn)象主要是指在直放站覆蓋區(qū)內(nèi)，手機用戶在2個或多個基站導(dǎo)頻間反復(fù)切換，經(jīng)常同時接入多個基站。其原因是直放站天線安裝不當(dāng)，施主天線安裝在多個基站重疊覆蓋區(qū)內(nèi)，接收到多個基站的導(dǎo)頻信號，而且強度相近，交替占優(yōu)，經(jīng)直放站中繼后各導(dǎo)頻信號強度仍很接近，造成覆蓋區(qū)內(nèi)移動臺在多個基站間頻繁切換，俗稱“乒乓”現(xiàn)象。當(dāng)各導(dǎo)頻信號強度之差小于3dB時，移動臺同時接入2個或多個基站，給系統(tǒng)控制的負荷加重或引起過載，增加了中斷通信的可能性，并降低基站系統(tǒng)容量。這種情況多出現(xiàn)在地形復(fù)雜的山區(qū)、丘陵地帶和樓群密集的城區(qū)，如圖7所示。

為盡量避免“乒乓”現(xiàn)象，工程中主要采取以下措施。
　　改變施主天線安裝位置，使施主天線對準(zhǔn)一個基站，直到找出較強的導(dǎo)頻信號且穩(wěn)定；　　    改變直放站安裝站址，盡量不要選址在基站覆蓋區(qū)的交界處，以避開相鄰基站的干擾；
　　選用方向性更強的施主天線，如高增益大口徑拋物面天線；
　　采用分集接收技術(shù)。

一般在測點選址時，需要使用頻譜分析儀或路測儀對基站信號強度進行監(jiān)測，避免在基站覆蓋交叉區(qū)域和基站導(dǎo)頻切換頻繁地區(qū)安裝直放站。

（3）接收信號頻率選擇性衰落
如圖8所示，由于空中信號傳輸多徑，會造成CDMA信號的頻率選擇性衰落。當(dāng)施主天線接收到這樣的信號時，經(jīng)直放站放大，發(fā)射到覆蓋區(qū)，移動臺接收此信號，通話質(zhì)量較差，嚴重時手機用戶將檢測不到前向?qū)ьl信號。

所以，以安裝施主天線時，一定要檢測施主天線接收到的前向信號的頻譜，發(fā)現(xiàn)頻率選擇性衰落時，要及時調(diào)整天線角度或位置，直至收到頻譜比較理想且電平較高的前向CDMA信號。

9 直放站上下行平衡的說明
在直放站安裝使用過程中，用戶較關(guān)心的問題是，覆蓋范圍有多大，這跟下行輸出功率有關(guān)，國家無委在型號核準(zhǔn)檢測時規(guī)定直放站下行輸出功率30dBm±3dBm，但直放站下行輸出功率應(yīng)該多大？是否越大越好？因為移動通信是雙向的，必須考慮上下行的平衡，以下就基站與手機、直放站與手機的上下行平衡作一說明。

一般來說，直放站設(shè)計輸出功率比基站要低得多，對于基站，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，基站接收機噪聲系數(shù)NBSF約2dB，手機接收機噪聲系數(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，上行接收機噪聲系數(shù)NRPF約4dB，直放站沒有分集接收功能，且增加直放站后，基站接收上行噪聲會增加約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:
　　--- 擾亂手機的自動功率控制；
　　--- 由于上下行不平衡，在覆蓋區(qū)內(nèi)會產(chǎn)生掉話，影響話務(wù)統(tǒng)計中的接通率和掉話率。

所以國家無委明確規(guī)定直放站下行輸出功率30dBm±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有意義的，且違反國家無委的有關(guān)規(guī)定

總之，移動通信直放站的設(shè)置應(yīng)主要解決諸如郊縣主要公路、鐵路交通等狹長地形的覆蓋；對于基站載頻利用率不高的區(qū)域，可以通過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)在相對隔離區(qū)域，選擇合適的基站作為信號源，以免產(chǎn)生無線干擾。

六、移動通信直放站的選型與工程安裝
1、直放站選型時需要注意的問題
(1) 對于GSM數(shù)字網(wǎng)，應(yīng)該首選具有信道選擇功能的直放站
　　以前，使用寬帶選擇式的直放站應(yīng)用于模擬網(wǎng)，這種寬帶選擇式的直放站對于模擬網(wǎng)來說起到了一定的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化作用，不存在不同網(wǎng)絡(luò)之間的干擾問題。但在數(shù)字GSM網(wǎng)系統(tǒng)中，使用寬帶選擇式的直放站，由于是對所有頻段內(nèi)接收到的所有信號進行放大，這樣在GSM網(wǎng)中就會出現(xiàn)同頻小區(qū)干擾、切換時掉話、降低基站的靈敏度、語音質(zhì)量差、直放站覆蓋范圍明顯縮小等現(xiàn)象，并且這種現(xiàn)象在基站密集的城市及周邊地帶更為明顯，嚴重影響到整個網(wǎng)絡(luò)的正常運行。
　　而信道選擇式直放站作為一種網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工具，能實現(xiàn)良好的盲區(qū)覆蓋，同時對原有的整個基站網(wǎng)絡(luò)不會造成干擾。

(2) 采用信道選擇式直放站，應(yīng)使該直放站具有以下的性能：
    信號處理應(yīng)具備低噪聲放大、變頻、中頻濾波放大等過程，有效改善接收信號的信噪比，每載頻200KHz濾波器應(yīng)具有良好的選擇性，否則如果僅是在射頻頻段進行簡單的功率放大，或者是濾波器性能不好造成的三階互調(diào)及雜散等干擾信號太強，這時即使直放站的輸出功率很大或者是手機的接受信號電平很強但仍然無法正常通話。

這主要是由于信號的信噪比并沒有得到改善甚至因直放站本身引入的噪聲過大而使輸出信號的信噪比很差，不滿足基站對話音信號信噪比的檢測指標(biāo)，同時由于直放站把噪聲較大的信號引入基站后，增大了基站的噪聲電平，從而降低了基站本身的靈敏度，影響基站的覆蓋范圍；

    具有增益連續(xù)可調(diào)，上下行增益單獨控制。

    三階互調(diào)、雜散等參數(shù)符合直放站標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的指標(biāo)；

    直放站工作增益應(yīng)控制在低于收發(fā)天線隔離度至少13dB的余量，并且具有隔離度監(jiān)測及增益自動控制功能，否則當(dāng)直放站周圍環(huán)境偶然變化時，天線隔離度會降低并且發(fā)生自激，從而堵塞基站；

    直放站對于不同時隙話務(wù)信道具有自適應(yīng)增益控制功能
由于GSM采用TDMA方式，每載波8個時隙可支持8個移動電話，由于不同用戶位置的隨機性使得直放站接收到的移動用戶上行信號電平強度不同，因此要求直放站對于不同時隙話務(wù)信道具有自適應(yīng)增益控制功能，但如果增益保持恒定，不能夠隨時隙信號的強弱自動改變，必然嚴重影響直放站遠端用戶的正常通話，縮小直放站的有效覆蓋范圍。

(3) 選擇性能好的直放站系統(tǒng)天線。
天線選擇的好壞，往往會直接影響到最終的覆蓋效果。其中施主天線用于接收基站信號，要求水平波束角小、方向性好、增益高、前后比大，業(yè)務(wù)天線用于覆蓋盲區(qū)，通常要求采用定向天線，增益高、前后比大，較強的上波瓣抑制、較好的零填充特性，天線下傾角機械可調(diào)，另外還有互調(diào)、駐波比等參數(shù)值得考慮，同時要求天線的體積小、重量輕、安裝簡單，所選的饋線及接頭符合國際標(biāo)準(zhǔn)、電氣性能好。
2、安裝直放站時需要注意的幾個問題　　
           （1）建議市區(qū)不使用直放站。
當(dāng)一個直放站可以有多個基站成為其源基站時，應(yīng)選擇較為偏遠的基站作為源基站，直放站的施主天線盡量避免指向市區(qū)。因為如果直放站的施主天線指向多個基站或多個扇區(qū)時（多個導(dǎo)頻），直放站會引放噪音使上述基站工作環(huán)境惡劣，還帶來了不必要的軟切換。

　�。�2）加入直放站的基站，其相應(yīng)的扇區(qū)PN搜索窗口應(yīng)加大。
在基站控制器（BSC）設(shè)置時，有一個參數(shù)是控制扇區(qū)PN搜索窗口的大小的，平時這一參數(shù)是由扇區(qū)的覆蓋半徑?jīng)Q定。加入直放站后，該扇區(qū)的電波傳播延時有所擴大；相應(yīng)的扇區(qū)導(dǎo)頻搜索窗口應(yīng)由扇區(qū)的覆蓋半徑、直放站覆蓋距離和直放站自身延時共同決定。

　　（3）安裝調(diào)試中直放站的增益和輸出功率需要留有一定的儲備余量。
CDMA系統(tǒng)有精確、快速的功率控制，通信時基站和手機的輸出功率一直在變化。以基站為例，功放的最大輸出是20W，在無用戶時，只有導(dǎo)頻、同步等信道有輸出，功率僅2W多一點，相關(guān)近10dB。在正常白天調(diào)試時基站均有話音信道工作；所以調(diào)試時直放站的增益和輸出功率需要留有6dB左右的余量。增益余量不足會引發(fā)直放站自激，功率余量不足使直放站過載，通信話音質(zhì)量都會明顯下降甚至系統(tǒng)癱瘓。

　�。�4）在安裝直放站的地區(qū)進行干攏源的檢查。
在我國，800MHz頻段不如900MHz頻段譜干凈，尤其是CDMA上行頻段較易受到干擾。主要原因是與廣播電視的U頻段接近，在城鎮(zhèn)郊區(qū)和農(nóng)村廣泛使用帶有放大器的電視接收天線，這類天線種類繁多，高端性能差，很容易自激形成干擾。第二個原因是直放站一般與其他設(shè)備共同安裝在一個鐵塔上，如果附近有280MHz的尋呼發(fā)射機或?qū)ず翩溌钒l(fā)射機時要特別小心。因為280MHz尋呼發(fā)射機功率是100W，其三倍頻是840MHz左右；尋呼鏈路發(fā)射機一般工作在400～420MHz頻段，功率20W，如果是選擇417MHz工作，其二倍頻834MHz正好干擾CDMA的首載頻283信道。直放站的天線安裝位置很高，對上述干擾的反應(yīng)是敏感的，再加上它60～90dB的放大作用，大范圍地擴大干擾，往往會導(dǎo)致周邊幾個基站都不能工作。
（5）要嚴防直放站自激。
引起直放站自激的原因很多，比如溫度變化引起放大器增益變化、隔離度改變、基站參數(shù)改變造成直放站輸入信號增大等。

調(diào)試直放站時，切不可過分追求直放站的放大作用而將增益調(diào)得過大，一定要留有余地。對于有故障記錄的直放站，直放站反向信道出現(xiàn)自激是較難察覺的。因為直放站的前向信道一直有基站信號輸入，假如直放站自激，前向放大器可能進入過載，某些型號直放站檢測到放大器過載三次以后，立即關(guān)閉直放站并明確給出故障記錄，很容易發(fā)現(xiàn)。而反向信道放大器輸入信號變化極大，手機發(fā)射機并非總處于發(fā)射狀態(tài)，且距離時遠時近，某種情況下會引發(fā)反向信道放大器自激，但由于輸入突然消失放大器又恢復(fù)正常。反向信道放大器自激時間短只有幾秒，且無規(guī)律，有時好幾個小時都不自激一次，極難排除故障。在安裝直放站的地區(qū)，如果手機市話進行通信，手機聽市話正常，而市話聽手機時斷時通，音質(zhì)極差，有可能就是直放站反向信道放大器自激造成的。

3、直放站要充分發(fā)揮其性能需具備的條件

（1）要有好的天線
天線一般講其重要參數(shù)不外乎是：天線增益、水平半功率角和垂直半功率角。對直放站來講上述參數(shù)固然重要，但最重要的參數(shù)是天線的旁瓣抑制能力，而這一點往往得不到重視。有些天線廠的天線性能指標(biāo)僅是泛泛地指出旁瓣抑制15～20dB，并不詳細準(zhǔn)確地給出旁瓣波形。直放站安裝時準(zhǔn)確地利用天線旁瓣的凹陷位置對提高施主天線與服務(wù)天線的隔離度有著十分重要的意義。在正常安裝時，服務(wù)天線位置較高，施主天線放置的服務(wù)天線下部。故對于服務(wù)天線而言重點要考察主瓣上部的抑制和后部抑制并要求天線有高增益拋物面天線卻不如16dBi的一般板狀所獲得的隔離度好的情況。究其原因在于拋物面天線主瓣雖然尖銳，但饋源頂部無屏蔽遮擋，造成旁瓣抑制不好，隔離度反而偏小。從某種意義而言，施主天線比服務(wù)天線更為重要，對直放站的性能會起舉足輕重的作用。

（2）要有高的鐵塔或有較大的地形高度差
直放站的安裝必須要有一定的高度，在山區(qū)可以依靠山頂或高坡來實現(xiàn)，而在平原地區(qū)只能依靠鐵塔。有了較高的鐵塔，首先輸出功率有限的直放站可以有較大的覆蓋，其次可以提高施主天線和服務(wù)天線間的隔離，第三有利于獲得較大的輸入信號。以前向信號為例，在平原地區(qū)地面接收信號功率電平為-95dBm時，在距地面30m高處強度可達到-60～-70dBm。直放站與基站不同，它只是一個放大器，輸入信號需要一定的強度。在理想情況下，假如施主天線安裝在30m高，施主天線與服務(wù)天線因隔離需要垂直要相隔15～20m，這樣鐵塔高度就至少需要50m。而一般基站天線高度有30m就可以。可見直放站對鐵塔高度的依賴遠比基站要大。

（3）要最大限度地提高施主天線和服務(wù)天線間的隔離
應(yīng)允許利用地形、地物等將上述兩天線隔開。當(dāng)直放站服務(wù)區(qū)只需要定向覆蓋時，可以將施主天線放在山坡的一側(cè)，服務(wù)天線放在另一側(cè)，這樣可以獲得很大的隔離度。在能用定向天線覆蓋時就不要使用全向天線。若服務(wù)區(qū)為兩個方向，可憐采用二分之一功率分配器和兩付定向天線來覆蓋�；捎萌蛱炀€，要巧妙利用天線旁瓣的凹陷位置來提高施主天線與服務(wù)天線的隔離度。利用山體的兩側(cè)可以獲得相當(dāng)好的隔離。利用建筑物作遮擋，也可以獲得一定的效果，比如在樓的一側(cè)安裝施主天線，在樓的另一側(cè)安裝工作天線，兩天線背靠背雖然只相隔十幾米，卻可以獲得衰減60～80dB。

在利用地形、地物將施主天線和服務(wù)天線隔開時，天線的方向圖會有所改變。利用天線旁瓣的凹陷位置加大天線隔離度的方法只能用實際測試找出。隔離度可以用頻譜儀和高頻信號發(fā)生器來測量。如在現(xiàn)場可用HP8921給施主天線送入信號，用HP8594在服務(wù)天線接收信號，發(fā)送電平與接收電平之差即為隔離度。反過來也可以獲得同樣效果，只是電平略有差異。

4、直放站的工程服務(wù)
直放站和電視機或手機不同，它不是一個完整的最終電子產(chǎn)品，因為人們買了電視機或手機馬上就可以使用，而直放站卻完全不一樣，如果離開了工程服務(wù)，直放站不能發(fā)揮任何作用。

一個直放站能否發(fā)揮作用，直放站安裝地點的選擇非常重要，直放站要取得良好的效果，可以認為選址占50%，直放站自身性能占30%，現(xiàn)場調(diào)試好壞占20%�；驹O(shè)備由于技術(shù)復(fù)雜，價格昂貴，基站的銷售商往往對基站安裝給予現(xiàn)場督導(dǎo)，技術(shù)人員親自調(diào)試，發(fā)揮一個基站的作用。直放站技術(shù)相對較簡單，價格便宜，如果直放站的銷售與工程服務(wù)脫節(jié)，不重視現(xiàn)場安裝的指導(dǎo)，性能再好的直放站也很難發(fā)揮作用，如果直放站自激，將適得其反，使直放站成為害群之馬，嚴重影響原有CDMA網(wǎng)絡(luò)的性能。

通常直放站的工程服務(wù)應(yīng)注意以下幾點。

（1）雖然直放站的引入從模擬移動通信時代就已開始，至今有多年歷史，但CDMA是新技術(shù)，與以往的直放站相比，CDMA直放站的應(yīng)用有所不同。從事CDMA通信的企業(yè)相對較年輕。頭幾個CDMA直放站的安裝以“交鑰匙”的方式，使直放站得以充分發(fā)揮作用，用戶對直放站的性能有所掌握后，才能開始以后的工作。

（2）需要有經(jīng)驗豐富的工程師在現(xiàn)場指導(dǎo)。直放站高空作業(yè)，條件有限，很難進行儀表測試，費工費時，并且直放站涉及大量的無線電基礎(chǔ)理論知識，根據(jù)豐富的經(jīng)驗進行現(xiàn)場估算顯得十分重要�！　�

     （3）要選擇適當(dāng)?shù)奶炀€。
（4）直放站的安裝條件都很艱苦，現(xiàn)場工程師要吃苦耐勞。
（5）嚴格選擇直放站的安裝地點。選址的好壞對直放站的性能發(fā)揮起著舉足輕重的作用。不能用戶講信號不好，就隨便安裝直放站，條件不具備時，不要勉強。如：導(dǎo)頻PN較為混亂的地區(qū)、鐵塔高度不足、附近有尋呼發(fā)射機工作、空中接收信號電平值小于-90dBm時都不適宜安裝直放站。
（6）直放站安裝完后的幾個月內(nèi)，要多次復(fù)查其有無自激的記錄。
從某種意義上講，直放站的工程服務(wù)比直放站自身的性能指標(biāo)顯得更為重要。

七、直放站工程安裝時常見問題解答
1、直放站的作用及組成？
直放站主要用于基站信號過弱的地區(qū),作中繼站用,通過直放站放大基站信號,再傳向更遠更廣的地區(qū),擴大了網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍; 直放站是一個雙向傳輸?shù)碾p工放大器,一路是接收基站信號經(jīng)放大后發(fā)射傳向移動臺,一路是接收移動臺信號經(jīng)放大后發(fā)射傳向基地臺, 因此, 直放站的組成主要是接收機、發(fā)射機、天線。

2、安裝直放站時，對站址勘測需要注意要點
重點為:1) 選站址;2) 確定基站載頻號;3)測試接收點場強值;4)確定使用設(shè)備類型,天線類型,天線安裝高度和位置;5)計算預(yù)測設(shè)備工作增益,最大輸出功率;6)預(yù)測覆蓋范圍及覆蓋效果.
還有隔離度的預(yù)測。

3、未來幾年直放站的發(fā)展趨勢怎樣？無線還是光纖更有發(fā)展前途？直放站有未來嗎？現(xiàn)在應(yīng)該重點發(fā)展那些產(chǎn)品呢？
直放站會用得越來越廣，因為它價格較基站便宜，安裝方便，可以解決死區(qū)問題，光纖直放站和無線直放站各有各的使用場合，但無線直放站會用得更多，因為它架設(shè)方便，成本低廉，有很多不宜架設(shè)有線網(wǎng)的地區(qū)需要它，因此直放站前景廣闊，目前重點產(chǎn)品是GSM，CDMA,CDMA2000-1X，產(chǎn)品市場寄生于移動通信體制。

4、安裝室內(nèi)分布系統(tǒng)的直放站應(yīng)注意哪些問題?
主要是：1）直放站本身設(shè)備是否符合技術(shù)要求；2）直放站設(shè)置和布局是否合理，即能否滿足覆蓋要求；3）安裝工藝是否達到要求。

5、空間直放站安裝完畢后，在覆蓋區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)手機信號滿格，但無法進行正常通話；直放站上下行增益下調(diào)以后，覆蓋區(qū)內(nèi)通話則正常；這是為什么？
主要有兩個方面的原因。一是直放站下行增益過大,功放失真,輸出信號手機不能解調(diào)出來,所以不能打電話; 二是天線隔離度不足引起自激。

6、對于CDMA網(wǎng)的直放站：為什么直放站輸入信號導(dǎo)頻太小時（小于-12dB），經(jīng)過直放站放大后雖然功率很高，但移動臺無法解調(diào)？
CDMA網(wǎng)直放站的輸入在-12dB太高了，會造成低噪放模塊飽和，輸出信號失真，手機當(dāng)然無法通話。

7、若直放站與基站間的空間損耗為90dBm,直放站上行增益設(shè)在什么范圍內(nèi)才能保證上行躁聲對基站接收靈敏度影響不大？
以下僅提供粗略估算：設(shè)直放站輸出功率為P1，基站接收機靈敏度P2為-110dBm，空間損耗為90dB（注意不是dBm），接收機阻塞電平L=50dB，則鏈路增益應(yīng)小于阻塞電平L=P1-P2-90=P1+20=50,所以P1=30dBm=1W，詳細計算應(yīng)具體設(shè)備指標(biāo)和系統(tǒng)配置。

8、直放站的防雷有什么要求？地阻一般要求多大？
直放站的防雷設(shè)計要求請參考有關(guān)資料；地阻一般為0.3～3Ω，因具體土壤條件，是否為雷區(qū)，站址環(huán)境和設(shè)計要求而異。

9、如何計算直放站會否對基站造成干擾，如何盡量減少干擾？
減少直放站對基站造成干擾主要措施是要求直放站天線波束場圖有良好的前后比，在建站時要注意：a.天線場圖的好壞；b.天線上波瓣的好壞，好的波瓣抑制對減少基站的同頻道干擾十分重要；c. 直放站天線的背向輻射引起的干擾有時可以通過調(diào)節(jié)天線電子或機械下傾角或通過調(diào)節(jié)天線內(nèi)部饋電絡(luò)來減少干擾。

10、兩個直放站共用同一基站的同一扇區(qū)，頻點為13，7，4，場強為85dbm，無法接打電話，在周圍其它村落情況也是如此。請解釋一下出現(xiàn)問題的原因，可能是基站的問題嗎？
有以下幾種原因：一是很有可能是直放站增益不合適，特別是上行功率太大，使噪聲系數(shù)加大從而使基站的接收靈敏度下降，對基站造成的上行干擾所致。嚴重者出現(xiàn)基站不能工作，也就是無法接收和識別到手機的信號。一般低噪聲放大器只能下降3～5dB左右。二是兩套直放站因時延不同（相差＞5）所致。

11、CDMA網(wǎng)的呼吸效應(yīng)會影響直放站的輸出功率嗎？如果有幅度是多大？怎樣才知道當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)是處在“呼”還是“吸”？
小區(qū)覆蓋范圍隨區(qū)內(nèi)業(yè)務(wù)強度而變化的現(xiàn)象就是所謂的“呼吸效應(yīng)”，CDMA網(wǎng)由于區(qū)內(nèi)業(yè)務(wù)強度是隨機變化的，因此“呼吸效應(yīng)”是始終存在的，由于此效應(yīng)會由于小區(qū)的收縮而形成“覆蓋漏洞”，即盲區(qū)，所以在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時，應(yīng)注意此問題，由于直放站輸出功率是不變的，因此“呼吸效應(yīng)”不影響輸出功率大小，但會影響覆蓋范圍。

12、直放站指標(biāo)中的1dB壓縮點怎樣解釋？
根據(jù)國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)“YD/T 952-1998”中的定義，對1dB壓縮點輸出功率是指增益下降1dB時，直放站輸出給標(biāo)準(zhǔn)輸出負載的載頻功率。
     放大器有一個線性動態(tài)范圍，在這個范圍內(nèi)，放大器的輸出功率隨輸入功率線性增加。這種放大器稱之為線性放大器，這兩個功率之比就是功率增益G。隨著輸入功率的繼續(xù)增大，放大器進入非線性區(qū)，其輸出功率不再隨輸入功率的增加而線性增加，也就是說，其輸出功率低于小信號增益所預(yù)計的值。通常把增益下降到比線性增益低1dB時的輸出功率值定義為輸出功率的1dB壓縮點，用P1dB表示。

13、測試直放站臺的輸出功率為30dBm，而用手機V8060測試天線下場強只有-65dBm，過一會兒(30分鐘后)又顯示場強為-30dBm，其它正常，沒達到覆蓋要求，能解釋其原因嗎?
通常手機測試接收點場強為-65dBm應(yīng)能實現(xiàn)正常通信；若場強從-65dBm轉(zhuǎn)向-30dBm是由于接收點有衰落現(xiàn)象；能否解決覆蓋范圍，要作多個接收地點的全面測試，不能僅用一個地點數(shù)據(jù)作判據(jù)。

14、一CDMA網(wǎng)耦合型光纖直放站，距離20公里。開通后手機測得下行場強良好，撥打1001，有時能接通，有時則無法上線或要七八秒鐘才能上線，請問這是由于時延還是上下行不匹配或是別的什么原因引起的？
有以下幾種原因：
    (1) 可能是因為上下行鏈路不平衡而引起的，通常檢查一下上行鏈路是否正常。首先檢查直放站的上下行增益設(shè)置；確認測試地距離直放站的距離，找到一個最壞的點；一般來說，在這些最壞的點上，接收到的功率幾乎被導(dǎo)頻功率，尋呼功率占了，所以看起來信號很強，但是一旦接入業(yè)務(wù)信道，就沒有功率可以分配了，造成啟呼困難；如果接入的，應(yīng)該也是比較困難的。所以直放站的調(diào)整，最主要的還是保證上下行鏈路平衡，不能光考慮下行覆蓋，應(yīng)該考慮的“有效的覆蓋”。
    (2) 交換方面的問題。先排除1001話務(wù)臺的因素，因為1001的排隊機以及中繼線有時很忙。我們一般都是接入一些普通的語音平臺（如：13010171444，北京）。
(3) 假如離天線不遠處測試，出現(xiàn)這樣的情況，此時看手機的發(fā)射功率是否是正數(shù)，因為光纖距離太長，時延太大，這不是直放站的原因，此時將基站的搜索窗口調(diào)大一點

回答者： xiaoguang710 回答時間：2013-10-18 09:26

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哥們，太好的資料，可是圖片我都看不著，麻煩你發(fā)我郵箱 1032663672@qq.com，萬分感謝。

C網(wǎng)小強 2013-10-21 13:59


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