GSM網絡室外直放站的設計

　　1．直放站的穩(wěn)定性分析

直放站實際上是一種特殊的放大器，在下行鏈路上，其輸入端就是放大器的上行天線接口，輸出端就是下行天線接口。在上行鏈路上恰與此相反。同時它又是一種上下行天線之間存在信號耦合的反饋放大器，根據(jù)放大器的穩(wěn)定性理論，要使放大器穩(wěn)定須滿足幅度平衡條件：AF＜1式中A為放大器的開環(huán)增益，F(xiàn)為放大器反饋系數(shù)，同時還要滿足反饋信號與輸入信號同相，這稱之為相位平衡條件。

　　下面對直放站的穩(wěn)定性進行分析。直放站是上下行信號都放大的雙向放大器，一般上行增益要比下行增益小幾dB，只要下行放大器穩(wěn)定就能保證整個直放站的穩(wěn)定，直放站的穩(wěn)定性分析實際上就是下行鏈路的穩(wěn)定性分析。由于無線信號的多徑傳播，直放站系統(tǒng)中的重發(fā)信號經過反饋路徑總有某些信號分量與輸入信號同相，要使系統(tǒng)穩(wěn)定必須從幅度平衡條件考慮。將AF＝1表示為dB形式：

G－L=0或G＝L （1）

G為放大器的開環(huán)增益即直放站主設備兩天線接口之間的增益，L為反饋路徑的損耗，信號從下行天線接口至上行天線接口之間的損耗。

畢業(yè)論文GSM網絡室外直放站的設計

直放站開通的最終目標是滿足覆蓋需要，在設計過程中對設備的覆蓋情況進行預測是十分必要的。

5.1 Okumura/Hata公式

　　Okumura/Hata模型是應用較為廣泛的覆蓋預測模型，它是以準平滑地形的市區(qū)作基準，其余各區(qū)的影響均以校正因子的形式出現(xiàn)。Okumura/Hata模型市區(qū)的基本傳輸損耗模式為：

Lb＝69.55＋26.16lgf－13.82lghb－α(hm)＋（44.9－6.55lghb）lgd （10）

Lb：市區(qū)準平滑地形電波傳播損耗中值（dB）

f：工作頻率（MHz）

hb：基站天線有效高度（m）

hm：移動臺天線有效高度（m）

d ：移動臺與基站之間的距離（km）

α(hm)：移動臺天線高度因子

s(a)：建筑物密度因子 （11）

其中a為建筑物密度。

一般可取手機天線有效高度為1.5米，則在GSM900系統(tǒng)中，α(hm)約為0。上式可表達為：

　　Lb=146.833-13.82lghb+（44.9-6.55lghb）lgd-s(a)

　　對于郊區(qū)采用如下修正辦法：

Lbs＝ Lb（市區(qū)）－2[lg（f/28）]2-5.4 （12）

對于鄉(xiāng)村采用如下修正辦法

Lbs＝ Lb（市區(qū)）－[lg（f/28）]2-2.39(lgf)2+9.17lgf-23.17 （13）

對于開闊地采用如下修正辦法

Lbq= Lb（市區(qū)）－4.78（lg f）2＋ 18.33lg f－40.94 （14）

5.2 Okumura/Hata公式在直放站覆蓋估測中的應用

在應用Okumura/Hata公式之前要對覆蓋區(qū)建筑特點進行認真分析，不能盲目運用，要根據(jù)具體情況選擇合適的修正方法。

對于農村如果采用鄉(xiāng)村模型預測結果將與實際結果差別較大。我國現(xiàn)階段的村莊分布零散不均勻，村與村之間多為開闊地（農田），村莊面積較小，村內建筑物往往高度較小，建筑屏蔽較小，但是十分密集，其密集程度不亞于大城市的建筑物。建筑物絕大部分為民宅，公共建筑物占很小比例。街道狹窄，不利于信號傳播。一般情況下，村內信號強度要比村外低10-30dB。在丘陵和山地，村莊往往處于地勢較低的洼地或山谷之中，村莊之間是高地或大山。嚴重影響信號的傳播。鑒于我國現(xiàn)階段農村建筑物特點可以采用市區(qū)修正方法對農村覆蓋進行預測。建筑物密度可通過下式計算獲得：

a＝戶數(shù)×150/村莊面積 （15）

6、室外直放站系統(tǒng)的設計步驟

室外直放站的設計主要包括系統(tǒng)的穩(wěn)定性設計和覆蓋設計兩個方面，通過以上論述，可以把直放站的設計步驟歸納如下：

（1）根據(jù)接收信號強度、覆蓋及地理因素選擇選擇上站地點。

（2）根據(jù)接收信號強度，設備輸出功率以及上下行天線的參數(shù)確定所需的隔離度，并保留一定裕量。

（3）綜合利用垂直隔離，水平隔離，建筑物隔離保證所需的隔離度。確定天線掛高，上下行天線距離等。必要時實地測量隔離度。