詞語解釋
“直放站”在通信中是指一種特殊的無線電臺，它的主要功能是接收和發(fā)射無線電信號，以支持遠程通信。直放站通常由一個或多個發(fā)射機、一個接收機和一個天線組成，可以支持遠距離的無線電通信。 直放站的應用非常廣泛，主要用于遠程通信，如航空、海洋、汽車、電視、電話、無線電等。它們可以用于航空、海洋等遠程定位，也可以用于電視、電話、無線電等遠程通信。例如，在航空行業(yè)，直放站可以用于收發(fā)航空信號，以確定飛機的位置，從而支持航空安全。在電視行業(yè)，直放站可以用于收發(fā)電視信號，以便支持電視廣播。在電話行業(yè)，直放站可以用于收發(fā)電話信號，以便支持電話通信。 直放站也可以用于無線網(wǎng)絡(luò)的建立和維護，以支持無線數(shù)據(jù)傳輸。它們可以用于收發(fā)無線數(shù)據(jù)，以便支持無線網(wǎng)絡(luò)的建立和維護，從而支持無線數(shù)據(jù)傳輸。例如，直放站可以用于建立和維護無線局域網(wǎng)（WLAN），以支持無線數(shù)據(jù)傳輸，也可以用于建立和維護無線寬帶（Wi-Fi），以支持寬帶數(shù)據(jù)傳輸。 此外，直放站還可以用于收發(fā)無線電信號，以支持無線電廣播。例如，直放站可以用于收發(fā)無線電廣播信號，以支持無線電廣播，也可以用于收發(fā)無線電對講信號，以支持無線電對講。 總之，直放站在通信中是一種特殊的無線電臺，它的主要功能是接收和發(fā)射無線電信號，以支持遠程通信。它的應用非常廣泛，主要用于航空、海洋、汽車、電視、電話、無線電等遠程通信，也可以用于無線網(wǎng)絡(luò)的建立和維護，以支持無線數(shù)據(jù)傳輸，以及收發(fā)無線電信號，以支持無線電廣播。 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、電梯等基地無法到達信號的盲區(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�、選帶、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。應用波分復用事分光、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. 直放站的應用 （1) 直放站的應用原則 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)應當采用小功率（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急覆蓋 某北京郊區(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以基站的技術(shù)要求為依據(jù)。 (1) 工作頻帶 應和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獲得無線電管理局的批準），因它有頻率變換，應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，應綜合考慮。 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�？紤]到直放站安裝地點信號強度的差異，增益應是可調(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，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，對這項指標可能會惡化，應規(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，應視情況而定。可以作為選項，有也不必過分復雜，因為直放站畢竟不是基站，復雜了成本必然增加。 (10) 安全要求 應有接地裝置、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?shù)孛娼邮栈镜男盘栯娖降陀?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定的過高實際意義不大。 ● 反向信道接收端應具有分集接收作用。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進行選擇，很利于現(xiàn)場操作。 ● 下放站應具有遙測遙控功能。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。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)自激等應有記錄。每次故障和告警出現(xiàn)的時間和次數(shù)應有所統(tǒng)計，以便于日后維護，分析原因。 6. 直放站主要指標的測試 有關(guān)移動通信直放站主要指標的測試應當考慮測試的準確性，也應當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，應考慮對其它指標（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 應盡量采用掃頻測試，采用網(wǎng)絡(luò)分析儀（矢網(wǎng)、標網(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)到使被測指標接近頂刻線。在頻譜分析儀屏幕上出現(xiàn)濾波器的響應曲線，用標記可以讀到-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，總輸入電平應提高10dB；測試CDMA直放站時，總輸入電平應為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，用示波器上的標記可以很準確地讀出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，導致基站短碼相位混亂導頻污染嚴重，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。
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、電梯等基地無法到達信號的盲區(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�、選帶、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。應用波分復用事分光、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. 直放站的應用 （1) 直放站的應用原則 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)應當采用小功率（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急覆蓋 某北京郊區(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以基站的技術(shù)要求為依據(jù)。 (1) 工作頻帶 應和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獲得無線電管理局的批準），因它有頻率變換，應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，應綜合考慮。 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�？紤]到直放站安裝地點信號強度的差異，增益應是可調(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，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，對這項指標可能會惡化，應規(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，應視情況而定。可以作為選項，有也不必過分復雜，因為直放站畢竟不是基站，復雜了成本必然增加。 (10) 安全要求 應有接地裝置、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?shù)孛娼邮栈镜男盘栯娖降陀?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定的過高實際意義不大。 ● 反向信道接收端應具有分集接收作用。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進行選擇，很利于現(xiàn)場操作。 ● 下放站應具有遙測遙控功能。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。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)自激等應有記錄。每次故障和告警出現(xiàn)的時間和次數(shù)應有所統(tǒng)計，以便于日后維護，分析原因。 6. 直放站主要指標的測試 有關(guān)移動通信直放站主要指標的測試應當考慮測試的準確性，也應當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，應考慮對其它指標（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 應盡量采用掃頻測試，采用網(wǎng)絡(luò)分析儀（矢網(wǎng)、標網(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)到使被測指標接近頂刻線。在頻譜分析儀屏幕上出現(xiàn)濾波器的響應曲線，用標記可以讀到-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，總輸入電平應提高10dB；測試CDMA直放站時，總輸入電平應為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，用示波器上的標記可以很準確地讀出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，導致基站短碼相位混亂導頻污染嚴重，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。
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