《网优工程技术讲义》PPT课件.ppt

1 直放站培训资料广东惠讯通信工程有限公司2008年3月 2 网优工程概述 网优工程的概念网优工程即通过安装直放站等移动中继设备和信号分布系统 从而改善边远村镇 公路隧道以及建筑物内部等移动电话信号覆盖较差或话务密集地区的移动通信网络质量 进一步扩大移动电话信号覆盖范围和系统容量的工程建设项目 是我们网络扩容工程建设项目的一个重要补充部分 3 网优工程概述 网优工程的分类室外直放站工程 用于覆盖边远地区村镇和公路隧道 室内覆盖系统工程 用于大型建筑物如大楼 商场 酒店等室内的移动电话信号覆盖 4 网优工程概述 网优工程的应用 5 网优工程的意义解决边远地区 公路以及室内覆盖盲区 扩大覆盖范围 改善话音质量和网络质量 分担室外基站话务 提高经济效益 网优工程可以充分体现公司全心全意为用户提供优质网络服务的宗旨 优化公司形象 网优工程概述 6 直放站工程技术原理 直放站的概念直放站属于同频放大设备 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 7 直放站工程技术原理 直放站的分类室外型直放站室外型无线宽带射频式直放站室外型无线载波选频式直放站室外型光纤直放站室内型直放站室内型无线宽带直放站室内型无线选频直放站 8 各类直放站的特点 9 各类直放站的特点 10 各类直放站的图例 无线直放站 含宽带和载波选频 无线直放站 11 各类直放站图例 室外光纤直放站 12 各类直放站图例 室内直放站 含宽带和载波选频 BS 室内直放站 平面天线 壁挂天线 吸顶天线 吸顶天线 二功分器 二功分器 13 直放站的基本结构 电源模块 AC220V DC AC220V BS MS 935 954MHz UPLINK DOWNLINK 选频单元 选频单元 890 909MHz 双工滤波单元 施主天线 低噪放 高功放 双工滤波单元 低噪放 高功放 覆盖天线 NoteBook PC接口 14 直放站的基本结构 无线载波选频直放站 直放站的基本结构 MT 低噪放 NoteBook PC接口 DOWNLINK 功分器 DUP2 功分器 DUP1 DT RC1 UPLINK CardPhone 选频模块 选频模块 选频模块 选频模块 功放 功放 合路单元 合路单元 低噪放 15 光纤直放站 直放站的基本结构 电源单元 DC 48V AC220V DC 电源单元 DC DC 48V AC220V 光纤 光纤 P DC DC DC 光发送机 光接收机 光模块电源 DC 光接收机 光发送机 光模块电源 DC 光衰减器 DC P DC DC 光衰减器 BS 16 直放站的主要性能指标 工作频段定义直放站发挥中继和放大作用所使用的频段 只有在此频段内的信号才可通过直放站无失真地放大转发 其他频段的信号则被抑制滤除 由于直放站分上下行链路 所以分别有上下行的工作频段 标准值广东移动GSM网使用的频段为 上行 890MHz 909MHz下行 935MHz 954MHz所以我们所使用的直放站的工作频段也在此范围内 17 工作带宽定义即直放站的系统增益比峰值下降3dB时所对应的频率范围 标准宽带直放站一般要求在2 19MHz之间 中心频率可在工作频带内变动 但带宽的上下限不能超出工作频带的范围 现在一些厂家可做到中心频率和带宽均可根据实际需要变动 载波选频直放站每选频信道带宽即GSM载波信号的带宽 为200KHz 中心频率即所需放大的载波信号的载频 直放站的主要性能指标 18 主机额定增益定义直放站在线性状态下最大输入电平时的放大能力 设主机额定增益为Gmax 输入功率为Fin 输出功率为Fout 则Fout Fin Gmax称为满增益输出 另外 直放站的上行增益和下行增益是分开调节的 但为了达到上下行平衡 一般设为一致 标准值室外无线直放站一般要求在80 95dB之间 太低则输出功率无法满足覆盖要求 太高又很难满足隔离度的要求 室外光纤直放站一般比室外无线直放站低一些 在45 65dB之间 主要是因为光纤传输损耗小 容易得到较高的输出功率 另外还要防止上行噪声电平过高影响施主基站 室内直放站一般比室外无线直放站低一些 在50 70dB之间 主要原因是防止噪声电平和干扰过高影响施主基站和覆盖效果 直放站的主要性能指标 19 上下行增益可调范围定义直放站上行增益和下行增益在最大增益的基础上可以连续调整的范围 标准值一般要求有20 40dB的连续可调范围 调节步长为1dB或2dB 直放站的主要性能指标 20 增益调整线性定义标称的直放站增益调整量与实际增益调整量间的误差波动范围 标准值一般调整误差在10 左右 即若增益衰减16dB 则调整误差波动范围为 1 6dBm若增益衰减22dB 则调整误差波动范围为 2 2dBm若增益衰减30dB 则调整误差波动范围为 3 0dBm 直放站的主要性能指标 21 直放站的主要性能指标 最大输出功率定义保证直放站正常工作下所能得到的最大有效输出功率 一般是指直放站1dB压缩点的输出功率 如下图所示 1dB压缩点输出功率即指当输出功率达到进入饱和状态的临界点时 回退1dB所对应的输出功率 是直放站工作在线性工作区内的最大输出功率 22 直放站的主要性能指标 最大输出功率标准值室外无线宽带直放站Fmax一般在33dBm 2W 以上 但为所有通过直放站信号的功率总和 若通过的信号越多 每信号的功率越小 所以宽带直放站的覆盖范围较小 室外无线载波选频直放站直放站有两个选频信道时 每载波信号的输出功率一般在30 33dBm 4个选频信道 每载波信号的输出功率衰减3dB 8个选频信道 每载波信号的输出功率衰减6dB 室内无线宽带直放站我国无委和信息产业部的要求为不大于17dBm 50mW 23 直放站的主要性能指标 杂散辐射定义在除工作带宽内和由于正常调制和切换瞬态引起的边带以及离散频率上的辐射 一般分为由天线连接处 电源引线引起的传导型杂散辐射和由机箱以及设备的结构引起的辐射型杂散辐射两种 杂散辐射主要是指带外的杂散辐射 带内的杂散很小可忽略不计 标准值根据GSM11 26标准和国家无委的要求 当增益调到最大时 在900MHz频段 杂散辐射小于负36dBm 带外 在1800MHz频段 杂散辐射小于负30dBm 带外 24 直放站的主要性能指标 互调产物定义与载波信号频率有某一特定频率关系的两个或多个带内信号 由于直放站内部器件的非线性而相互调制产生的互 交 调干扰信号 是衡量直放站抑制各种干扰的能力的指标 对于直放站 我们主要考虑的是可能落在工作带宽内的三阶互 交 调产物IM3 标准值根据GSM11 26标准和国家无委的要求 当增益调到最大时 在900MHz频段 互调产物小于负36dBm 带内 在1800MHz频段 互调产物小于负30dBm 带内 测试方法 25 直放站的主要性能指标 互 交 调抑制比定义载波信号的功率电平与最高互调干扰信号的功率电平之比IMD 也是衡量直放站抑制各种干扰的能力的指标 从下图可见IMD与IM3的关系为 IMD P0 IM3标准值根据GSM11 26标准的要求 当增益调到最大时 在900MHz频段 IMD大于70dBc 带内 在1800MHz频段 IMD大于50dBc 带内 根据我国 900MHz直放站技术要求及测试方法 标准中要求 在直放站1dB压缩点输出功率回退6dB时 在900MHz频段 IMD大于30dBc 带内 IMD dBc IM3 dBm 26 直放站的主要性能指标 三阶交调截获点定义如下图 可见 三阶交调截获点并非实际存在的值 主要用于计算三阶互调产物和互调抑制比 也是衡量直放站抑制各种干扰的能力的指标 这个指标只适用于线性放大器 三阶互调输出特性曲线 线性放大器理想输出特性曲线 线性放大器实际输出特性曲线 IP3 P0 IM3 三阶互调截获点 IP3值为该点对应输出功率 线性工作点 三阶互调产物值 Pout Pin 27 直放站的主要性能指标 带外增益抑制度定义直放站对在工作带宽外所获得的信号增益的抑制程度 如图所示 在工作带宽外 f处的带外增益抑制度 G G f0 f1 f2 BW G G f1 f f2 f 28 直放站的主要性能指标 带外增益抑制度标准值根据GSM11 26关于直放站的规范要求 带外增益抑制度的标准为 设f1 f0 f2分别为滤波器带宽的下限 中心频率和上限 直放站增益为85dB 则频率增益衰减f1 5MHz 60dBf2 3dBf1 1MHz 50dBf2 400KHz 35dBf1 600KHz 45dBf2 600KHz 45dBf1 400KHz 35dBf2 1MHz 50dBf1 3dBf2 5MHz 60dBf00dB 29 直放站的主要性能指标 噪声系数定义直放站输入端的信噪比 S N i与输出端信噪比 S N o的比值 即用dB表示的NF为 噪声系数是衡量信号通过直放站 叠加了直放站本身产生的噪声后信号信噪比变坏程度的指标 理想情况下NF dB 为0 但由于直放站本身会产生噪声 所以一般大于0 标准值我国 900MHz直放站技术要求及测试方法 标准中要求小于4dB 30 直放站的主要性能指标 驻波比 VSWR 定义在直放站输出端测得的电压极大值与极小值之比 是衡量直放站产生的信号反射波对原入射信号影响程度的指标 公式表示为 其中 为反射系数 即反射波与入射波强度之比 一些厂家还会用回波损耗值 r来表示这个指标 r 20log dB标准值一般为1 5 对应回波损耗值为14dB 31 直放站的主要性能指标 自动功率控制 ALC 定义自动功率控制功能就是对直放站输出功率设定一个门限 若输出功率超出此门限 该功能就会启动 利用负反馈电路把输出功率降到门限以下 保证直放站工作在线性工作区内 一旦ALC功能启动 输出信号会出现削波失真 严重畸变 所以一般设置ALC门限值为最大输出功率 标准值与最大输出功率值一样 32 直放站对通信网络的影响及解决方法 直放站对移动网络的影响掉话率增高 特别是质差断线 通话质量差 误码率高 通话时断时续 信噪比低 出现信号很强却打不了电话的情况 造成基站C I及附近基站C A下降 有些是严重干扰 情况严重时会造成基站长期闭塞 33 造成影响的原因直放站会对周围移动网络造成不良影响主要是由于直放站设备质量不过关 性能指标不符合GSM和国家标准要求以及直放站安装调测不规范等原因所造成的 以下就从直放站性能指标上分析直放站对移动网络造成影响的原因 三阶互调产物的影响互 交 调干扰一向是影响移动通信网络质量的主要问题之一 而直放站内部存在非线性器件 不可避免成为产生互 交 调信号的干扰源 对网络上下行信道都产生不良影响 对于载波选频直放站 由于它的工作带宽很窄 进入每个选频单元的干扰信号较少 所以产生的互 交 调干扰产物也很少 一般不会对通信网络造成不良影响 对于宽带直放站 由于它的工作带宽较宽 进入直放站的各种信号很多 如果直放站器件非线性严重 就会产生大量的互 交 调干扰产物 造成掉话率上升 通话质量差等不良影响 直放站对通信网络的影响及解决方法 34 三阶互调产物对下行信号的影响现举例说明他的影响 设有用信号上叠加了两个三阶互调干扰信号 有三种情况 一种三阶互调产物符合GSM规范 IM3必须低于 36dBm 交调抑制为70dBc 此时 IM3对系统的影响为 在原有的C I比的基础上叠加两个C I比为70dB的干扰源 如果我们按照GSM规范要求 假设系统C I 12dB 此时系统正常工作 叠加三阶交调后 系统的C I下降为 C I I 10lg 10 C I 1 10 10 C I 2 10 10 C I 10 10lg 10 70 10 10 70 10 10 12 10 11 99dB总体下降0 01 几乎没有影响 若符合我国 900MHz直放机技术要求及测试方法 要求 在1dB压缩点处回退6dB后 要求大于30dBc 计算 C I II 10lg 10 30 10 10 30 10 10 12 10 11 86dB总体下降0 14dB 略有影响 若以三阶交调抑制比为20dBc计算 C I III 10lg 2 10 20 10 10 12 10 10 80dBC I比下降1 2dB 由此可见 系统已经受到比较大的影响 足以造成误码率高 质差掉话 直放站对通信网络的影响及解决方法 35 三阶互调产物对上行信号的影响上行信道的三阶互调产物除了上行有用信号相互调制产生的三阶互调产物外 还有下行有用信号相互调制产生的刚好落在上行信道的三阶互调产物 若直放站的上下行抑制度较高 下行信号产生的这种三阶互调产物对上行信道的影响就很小 可忽略不计 三阶互调对上行信号的影响与下行信号一样 可以折合到C I比的恶化量来比较 与下行不同的是 1 上行信号的三阶互调与直放站服务区内的用户是否同时使用及同时使用数量有关 2 与施主基站带有多少个直放站有更大的关系 所带直放站越多 C I比下降更严重 3 可能会对邻近小区造成干扰 直放站对通信网络的影响及解决方法 36 噪声的影响由于直放站中有许多高频器件 本身无可避免成为噪声源 对系统造成影响 是直放站影响网络质量的最重要的指标之一 直放站产生的噪声对系统的影响有 直放站的噪声系数越高 施主基站接受到的上行噪声电平越高 造成基站系统的信噪比下降 这不仅影响到直放站用户区内的用户 更会对施主基站其他用户区的用户造成影响 系统为保证原有的S N比 用户手机必须提高发射功率 对于一些处于边缘地区的用户 由于无法再提高发射功率 越区切换提前进行 基站覆盖区域将变小 换句话说 直放站的引入 会减少原来基站的覆盖范围 手机也比以前更耗电 下行噪声电平引起信噪比的下降 会造成误码率提高 质差断线增加 通话杂音增加 直放站对通信网络的影响及解决方法 37 直放站对通信网络的影响及解决方法 若直放站上行增益过大或离施主基站太近 施主基站接受到的直放站上行信号和噪声电平都很大 对于直放站用户区的用户来说 信噪比仍能满足要求 但对施主基站在直放站用户区外的用户来说 由于其上行信号较小 信噪比就可能下降到系统无法识别的情况 将出现能接收到非常强的基站信号却无法打电话的情况 当直放站上行噪声电平提高到某一程度 施主站将由于噪声电平过强而闭塞 dBm 110 上行输出 38 带外增益抑制度的影响图a图b 直放站对通信网络的影响及解决方法 39 直放站对通信网络的影响及解决方法 带外增益抑制度的影响图a为带外抑制度高的直放站通带特性图 可见在工作频段内 935 954MHz 的直放站的增益变动在3dB以内 保证所有工作频段内的信号得到很好地放大 而在工作频段外 如联通频段932MHz处 增益衰减高达50dB 则此信号被非常有效地抑制掉了 同样直放站也可有效地抑制掉工作频带外的其他干扰信号 大大减少互调产物 杂散辐射 带外噪声等 从而大大减轻对基站的影响 图b为带外抑制度低的直放站通带特性图 可见在工作频段内 935 954MHz 的直放站的增益变动也不大 但在工作频段外 如联通频段930MHz处 增益衰减仅有14dB 没有把信号有效的抑制 这样一来 会把许多无用信号和干扰信号引入覆盖区 不仅会增大直放站的互调产物 杂散辐射 带外噪声等 还会降低有用信号的输出功率 从而减少覆盖范围 另外 带外抑制度低会造成上下行抑制不够 严重时会造成自激 图a图b 40 驻波比值的影响驻波比太高就会引起回波和反射波加大 进一步削弱了直射有用信号 但噪声电平并不因反射而减少 因而造成了信噪比的下降 驻波比太高还会产生很多的回波干扰 最后将全部折合到噪声电平上来 引起系统信噪比的进一步下降 直放站对通信网络的影响及解决方法 41 配件 如天线 选择的影响直放站的配件主要有 收发天线 馈线及接头 无源器件等 他们的性能不好或选择不当也会对系统造成不良影响 影响主要有 若收发天线选择了全向天线 其上行信号会被多个小区同时接收到 而下行却收到多个小区的信号 造成的结果将是 直放站的噪声将不只对一个基站进行干扰而是多个小区 对于采用非等距复用的基站 本来三阶互调可以通过天线方向性去耦避免干扰产生 使用全向天线时 使得三阶交调信号可以直接对周围基站进行干扰 对于宽带直放站 同时收到太多小区的信号将降低放大器的效率 接收到越多的载波 三阶互调信号越多 干扰越严重 引入的噪声也越多 使得下行信号质量严重下降 接收信号如果为发射信号 那么直放站上行的信号也只能通过反射路径到达施主站 其信号不稳定 容易掉话 同时 上行主信号却被其他小区接收到而造成影响 直放站对通信网络的影响及解决方法 42 若选择的天线前后比很小 会造成收发天线的隔离不够 严重时会造成自激 若选择的配件与直放站阻抗不匹配 则会造成很高的驻波比 从而对系统造成影响 若选择的配件损耗很大 会减少系统的输出功率 从而减少覆盖范围 直放站对通信网络的影响及解决方法 43 安装调测质量的影响若没有专业的仪器对直放站进行调测 就无法控制系统的的功率 噪声电平等在合乎要求的范围内 从而可能对系统造成严重的干扰 甚至闭塞基站 无法开通 增益的设置不正确 使得输出功率超过ALC起控功率 产生严重削波失真 信号处于限幅状态 严重变形 质量很差 另外 若把增益调的过高 令上行噪声电平过高 以至无法打电话 甚至闭塞基站 若不熟悉网络的实际情况 周围基站频率 位置 话务状况等情况不清楚 就无法正确选择接受合适的施主小区信号 甚至选择使用错误的直放站类型 不仅使覆盖效果不佳 还可能对附近所有基站造成干扰 若安装工艺差 使得系统阻抗不匹配 回波加大 能量损耗也增加 不仅将引入噪声对系统造成影响 还影响覆盖范围 直放站对通信网络的影响及解决方法 44 解决方法直放站的各项性能指标应符合GSM规范和国家规范 特别是三阶互调产物 噪声系数 噪声电平 带外抑制度三项指标一定要严格符合 应该选择优质的配件 特别是性能良好的天线还有驻波比和损耗都很小的馈线 接头和无源器件 安装调测应当规范 应当请用拥有专业测试仪表 熟悉实际运营网络情况 无线设备特别是直放站设备安装经验丰富的施工队伍 直放站对通信网络的影响及解决方法 45 直放站设计 安装 调测的要求 选取符合规范要求的合格产品 加上正确的设计是确保大城市中直放站的正确引入的重要因素 下面以下图直放站工程实施流程图为线索介绍如何正确设计及安装调测直放站 选取设备及天线安装地点 计算上 下增益及噪声电平 安装 调测设备 现场勘察及电平测试 选取施主小区和安装地点 46 现场勘察及电平测试在进行现场勘察前 我们必须对网络有一个全面了解 主要是全网各基站位置 使用频率及拟装直放站位置 勘察时必须了解的内容有 周围环境及电波传播环境 用TEMS或其他测试手机测试所能收到的所有信号电平 并通过当地最新的基站频率分布图和基站情况表识别各信号的方向 所在基站名 小区号 载波数 跳频方式等 确定直放站要求覆盖范围 测试可能引起干扰程度 直放站设计 安装 调测的要求 47 选取施主小区和安装地点在清楚了解以上内容后 就可选取施主小区和安装地点对于室外直放站 一般选取信号最强 一般要大于 75dBM 基站在目视范围内 直射波 且周围基站信号较弱的基站小区做施主小区 若原定安装地点无法选取到较理想的施主小区 天线又无法找到合适的安装位置 则需考虑另选地点 对于室内直放站 选取的原则与室外直放站基本一致 但由于室内直放站一般安装在城市中 邻频 同频干扰问题比较严重 所以选取考虑的重点不是信号强度问题 而是是否能选取到较纯净的施主小区信号的问题 即应选取在安装地点处邻频 同频干扰问题不严重 且能起主导作用的基站做施主基站 直放站设计 安装 调测的要求 48 选取设备及天线安装位置设备必须选用符合GSM规范要求产品 并计算所需功率 以选取性能价格比最合适的直放站 选用载波选频式直放站还是宽带直放站 以直放站周围基站的情况及环境考虑决定 若可以选择到载波数较少 而且没有开跳频或只开了基带跳频的施主小区则最好选用载波选频式直放站 若安装地点附近没有基站 无法选取到主信号 传输问题又可以保证解决 则可考虑使用光纤直放站 直放站设计 安装 调测的要求 49 根据测试确定完成天线安装位置 对于室外直放站 需要考虑以下问题 收发天线隔离度的问题 如下图所示 隔离度 I F BD LW F BP LP空间传播损耗 D为两天线间距离 单位为km 收发隔离要求 ERP IERP PRX 施主天线前后比F BD 覆盖天线前后比F BP 建筑物 ERP PRX 障碍物损耗LW 直放站设计 安装 调测的要求 50 直放站设计 安装 调测的要求 天线隔离度计算举例说明 51 直放站设计 安装 调测的要求 天线隔离度的测试方法 52 从以上关于隔离度的图例可见 为了满足收发天线隔离度的要求 安装收发天线时应注意 1 收发天线应选用方向性好 前后比高的定向天线 2 收发天线应尽量背对背 距离尽量远 3 收发天线间最好有阻碍物来加大隔离 所以收发天线中一般有一面在建筑物的墙边安装 利用建筑物做阻碍 4 收发天线尽量不要安装在同一水平面上 所以安装收发天线一般是一高一低 增加收发天线间的垂直距离 收发天线的方向问题 施主天线应安装在与施主基站可视通的地方 以接受直射波信号 此时施主天线的方向性越尖锐越好 若无法与施主天线可视通 接受到的施主基站信号可能是反射波 此时施主天线的方向性就不能太尖锐 最好采用有反射挡板 波瓣角在30度左右的施主天线 覆盖天线考虑到隔离度和覆盖范围的问题 一般选用波瓣角为65 90度左右的定向天线 安装在覆盖效果最好的方向 直放站设计 安装 调测的要求 53 对于室内直放站 由于一般安装在城市中 无线环境较复杂 需要考虑的因素较多 要注意 1 天线安装点与施主基站相距不能太近 因为这样会导致直放站输入信号太强 造成输出信号超过ALC门限 另一方面又使施主基站接受到的直放站上行噪声电平太高 干扰基站引起掉话增加 不过这个问题可通过在直放站输入端加衰减器来解决 2 避免天线安装点与基站之间无视通 天线接收到的信号为反射信号 不稳定 在室内使用时由于多径衰落等而掉话 3 避免室外天线太高 接收到多小区信号 1 无起主导作用的小区 乒乓效应 掉话 2 有起主导作用的小区 但信号质量不好 不能通话 大量同频 邻频干扰 10层以上 4 一般选用方向性较好 增益不太高的八木天线 直放站设计 安装 调测的要求 54 计算上下行增益和噪声电平下行增益 由于下行噪声对系统影响不大可以忽略不计下行增益由覆盖范围决定 放大器接收端信号场强为Pin Pd Lf1G1 Pout PIN Pout Pd Lf1 由于Pout取决于设备最大输出功率 Pd为施主天线接收端电平 G1为满足覆盖要求所需的直放站增益 Lf1为馈线损耗 设备标称最大增益为G2 则G下 MIN G1 G2 上行增益 上行增益取决于上行噪声电平 如下一页图例 其增益最大为Gr NFb NFr Lr Gar Lp 实际上 Lp可以现场测试 其余均可查到数据 故Gr可以很容易求得 设备标称最大增益为G2 则G上 MIN Gr G2 考虑到收发天线隔离问题 Gi I Gar Gat Lr所以 最终设定增益为 G MIN Gi G上 G下 直放站输出端噪声功率 如下一页图例 求得其功率最大为 PNr 121dBm NFb Lr Gar Lp 直放站设计 安装 调测的要求 55 LrGrNFr BTS Gab 直放站输出噪声功率 PNr 10log KTB NFr Gr 天线有效辐噪声功率 ERPNr PNr Lr Gar 基站输入端噪声电平 PNb 10log KTB NFb 路径损耗Lp 可见 ERPNr Lp PNb 求得Gr NFb NFr Lr Gar Lp Gar 10log KTB NFr Lp 上行增益 上行增益取决于上行噪声电平 如下图 直放站设计 安装 调测的要求 Gat 56 安装调测设备具体安装要求见直放站工程安装规范 直放站工程需要测试以下项目 直放站的输入端信号强度 直放站的输出端信号强度 直放站的上行噪声电平 直放站输出 输入端的驻波比 覆盖效果测试 在以上测试结果正常情况下 可把直放站开通 用TEMS等测试手机在所需覆盖区进行覆盖效果测试 测试内容包括信号强度 通话质量 覆盖半径范围等 直放站设计 安装 调测的要求 57 各类直放站简介 室外型无线宽带射频式直放站室外型无线宽带射频式直放站的结构 特点等在前面已做了介绍 现仅就室外型无线宽带射频式直放站的技术指标要求做简介如下 频率范围上行 890MHZ 909MHZ下行 935MHZ 954MHZ2 2 工作带宽2 19MHZ间 并且可以根据实际需要变化中心频率和带宽范围 额定增益 大于85dB 上下行增益可调范围 大于30dB 连续可调 58 增益调整线性 16dB 1 6dB 22dB 2 2dB 30dB 3 0dB互调产物 小于负36dBm 杂散发射900MHz频段 小于负36dBm 1800MHz频段 小于负30dBm 主机输出端最大功率 大于33dBm 噪声系数 小于6dB 各类直放站简介 59 滤波器特性设f1 f0 f2分别为滤波器带宽的下限 中心频率和上限 直放站增益为85dB 则频率增益衰减f1 5MHz 60dBf1 1MHz 50dBf1 600KHz 45dBf1 400KHz 35dBf1 3dBf00dBf2 3dBf2 400KHz 35dBf2 600KHz 45dBf2 1MHz 50dBf2 5MHz 60dB 各类直放站简介 60 上下行信号抑制 大于90dB 具有ALC功能带内平坦度 峰 峰值小于2dB 电源必须提供220V 50Hz交流电源 可波动范围大于 20 15 之间 浪涌电压大于1000V 若只提供直流电源 则必须提供220VAC DC的电源转换器 应具备自动告警和监控功能 各类直放站简介 61 室外型无线载波选频式直放站室外型无线载波选频式直放站的结构 特点等在前面已做了介绍 现仅就室外型无线载波选频式直放站的技术指标要求做简介如下频率范围上行 890MHZ 909MHZ下行 935MHZ 954MHZ转发载波数 转发基站载波数从一个到8个载波可任意调整设置 主机增益 大于85dB 上下行增益可调范围 大于30dB 连续可调 增益调整线性 16dB 1 6dB 22dB 2 2dB 30dB 3 0dB 各类直放站简介 62 滤波器特性设f0为滤波器中心频率 直放站增益为85dB 则频率增益衰减f0 1MHz 3dBf00dBf0 100KHz 3dBf0 400KHz 35dBf0 600KHz 45dBf0 1MHz 50dBf0 5MHz 60dB 各类直放站简介 63 互调产物 小于负36dBm 杂散发射900MHz频段 小于负36dBm 1800MHz频段 小于负30dBm 主机输出端最大功率 大于30dBm 每载波 四载波 噪声系数 小于6dB 上下行信号抑制 直放站本机对上下行信号的抑制度大于90dB 具有ALC功能带内平坦度 峰 峰值小于2dB 电源必须提供220V 50Hz交流电源 可波动范围大于 20 15 之间 浪涌电压大于1000V 若只提供直流电源 则必须提供220VAC DC的电源转换器 应具备自动告警和监控功能 各类直放站简介 64 室外光纤直放站由于光纤直放站与无线直放站在传输方式等方面有较大差别 将就以下几点作较详细的介绍 光纤直放站的技术指标要求光纤直放站的几种传输方式光纤直放站的应用分类传输时延对光纤直放站的影响 各类直放站简介 65 光纤直放站的技术指标要求频率范围上行 890MHZ 909MHZ下行 935MHZ 954MHZ主机增益 大于45dB 上下行增益可调范围 大于20dB 连续可调 上行最大输出功率 5dBm 3dB传输时延 6us其余指标与室外型GSM无线射频式直放站一致 各类直放站简介 66 10公里 20公里 30公里 同步 桢信息 时隙1 时隙2 时隙8 时隙保护间隔 5公里 各类直放站简介 传输时延对光纤直放站的限制因为信号在光纤中的传播速度 C空间 1 5 所以光纤直放站中继端与覆盖端间的最大传输距离 35 1 5 20km 67 室内信号分布系统 室内信号分布系统综述天馈分布系统天馈分布系统的延伸光纤信号分布系统室内信号分布系统的无线接入方式中继站对基站的影响 68 室内覆盖需考虑的因素 隔墙的阻挡 5 20dB 楼层的阻挡 20dB以上 家具等其它障碍物的阻挡 2 15dB 多路径衰落高层建筑 20层以上 孤岛效应 无信号覆盖 乒乓效应 信号强度理想 而通话困难 69 解决室内覆盖的基本方法 通过天馈系统的分布 将信号送达建筑物内的各个区域 以得到尽善尽美的信号覆盖 信源基站的接入方式 微蜂窝基站接入基站直接接入无线接入 选取周围基站小区的信号 70 室内信号分布系统的作用 克服建筑屏蔽填补建筑物内的盲区解决大型建筑物内信号场强分布不均的问题吸纳话务量 增加话费收入 71 基站接入方式 微蜂窝基站 Microcell 特点 发射功率小 一般最大2W 载波 安装简便 室内或室外壁挂式安装 易于频率规划 微小区不易产生频率干扰 最大发射功率 33dBm 载波接收灵敏度 107dBm微蜂窝是解决移动通信在高话务量区的最佳选择 5 5 72 天馈分布系统 73 天馈分布系统方案 无源天馈分布系统有源天馈分布系统光纤分布系统漏缆分布系统 74 无源天馈分布系统 选取不同耦合比的耦合器 功分器 经由馈线将信号送达建筑物内的各个区域 通过天馈系统的分布 使信号得到均匀的覆盖 适合于覆盖8 000 15 000m2左右的建筑 75 相关材料技术指标 微带电路二功分器损耗 3 5dB三功分器损耗 5dB四功分器损耗 7dB15 30dB耦合器损耗 0 3dB10dB耦合器损耗 0 7dB5dB耦合器损耗 2 2dB 腔体式二功分器损耗 3 5dB三功分器损耗 5dB四功分器损耗 7dB7dB耦合器损耗 1dB15dB耦合器损耗 0 3dB 壁挂式和吸顶式天线增益2 4dB 76 天馈分布系统的能量估算 15dB 20dB耦合器损耗 0 3dB10dB耦合器损耗 0 7dB5dB耦合器损耗 2 2dB8D SFAE软馈线4m损耗 0 5dB 含接头损耗 77 天馈分布系统的能量估算 1 馈线损耗 1 13dB 10m 40m 4 5dB 2 天线口电平 7dBm 4 5 2 5dBm 3 30米自由空间损耗 LD 63dB 4 室内隔墙的损耗及多路径衰落余量 20dB 5 距天线30米处 A点 手机接收电平 PR 2 5 63 20 80 5dBm 78 无源天馈分布系统的延伸 天馈分布系统适合于一个微蜂窝覆盖十几层楼左右 建筑面积约8 000 15 000m2 若更大的建筑 一般无源天馈系统很难满足覆盖需要 对于较大型的建筑覆盖 需增加放大器 中继 以补偿信号在传输过程中的损耗 79 无源天馈分布系统的延伸 干线放大器的特点 增益 20 30dB 上行 20 30dB 下行 可调下行输出功率 30dBm 每载波 4载波时 噪声系数低全双工具有ALC功能按供电方式分 自供电型 外馈电型 GSM功率直放机用于干线放大 80 干线放大器的应用 GSM功率直放机对信号进行放大 将覆盖区域延伸 81 干线放大器的应用 M 4000BGSM功率直放机用于提供区域覆盖 COMBATELECOMSYSTEMS 京信通信 解决室内覆盖的信号分布系统一般方案 BTS 直放站 无线接入 基站接入 耦合器 GSM功率直放机 耦合器 二功分器 RD 52NP C0 AS 5324 A02 AS 5324 F05 壁挂天线 AS 5324 F05 AS 5621 C07 定向天线 RC 5PJ PK NK XXC 或 M 4000B 壁挂天线 吸顶天线 RD 52NP C0 二功分器 二功分器 RD 52NP C0 耦合器 耦合器 83 光纤信号分布系统 同轴电缆 布线困难 损耗大 不适用于长距离传输信号 光纤 传输损耗小 布线方便 适合远距离信号传输 适用于大型写字楼 高层酒店 地下隧道的信号覆盖 84 光纤信号分布系统 传输距离远 单模光纤 3km 多模光纤 1km 使用非金属软光缆 布线方便 85 光纤信号分布系统 系统图 电源 接口单元D 接口单元C 接口单元B 接口单元A 主单元 Comba Comba Comba Comba 主机 BTS 远端单元 远端单元 远端单元 远端单元 光纤 86 光纤信号分布系统 原理图 87 光纤信号分布系统 88 光纤信号分布系统 隧道的覆盖 89 光纤信号分布系统 隧道覆盖的系统框图 BTS 接口单元 远端机1 远端机2 远端机3 远端机4 远端机5 远端机6 主单元 光纤 光纤 光纤 光纤 光纤 光纤 90 室内信号分布系统的无线接入方式 小型室内信号中继器用于解决小范围的室内覆盖 如餐厅 商场 地下室 别墅等 外围基站空闲 客流量不大 仅考虑室内信号覆盖 91 室内信号分布系统的无线接入方式 BS 中继放大机 平面天线 壁挂天线 吸顶天线 吸顶天线 二功分器 二功分器 RS 2110 92 无线接入方式应注意的事项 中继器应有效好的频带选择性 较好的线性指标 中继器的安装调试对上行信号 噪声应有严格的测算和控制 以防干扰基站 无线接入方式不能解决 乒乓效应 严重的高层建筑的覆盖 93 中继站因质量问题或工程安装不当造成的不良后果 1 干扰基站TACS系统 阻塞信道GSM系统 掉话率上升2 中继站覆盖区内上下行不平衡 94 干扰基站的原因 1 上行输出噪声干扰 dBm 110 上行输出 95 干扰基站的原因 2 放大器线性不好 交调过大 IMD dBc 交调抑制度 P0 dBm 载波输出功率 Ip3三阶互调 Ip3 f 96 干扰基站的原因 3 下行交调产物串入上行干扰基站 890915935960 97 干扰基站的原因 4 收发天线隔离不够 系统自激 98 室内信号分布系统工程选点应注意的问题 1 避免安装点与基站相距太近 主机上行噪声电平太高 干扰基站引起掉话增加 话务统计掉话主要为切换掉话 99 安装点上行噪声电平的估算 设基站输出功率 45dBm 安装点下行接收电平 60dBm 则 空间损耗为45dBm 60dBm 105dB设基站上行接收灵敏度 110dBm则 主机上行输出噪声电平必须 110dBm 105dB 5dBm 室内信号分布系统工程选点应注意的问题 100 2 避免安装点与基站之间无视通 天线接收到的信号为反射信号 不稳定 在室内使用时由于多径衰落等而掉话 话务统计掉话主要为无线链路掉话 室内信号分布系统工程选点应注意的问题 101 3 避免安装点可视通 但是距基站太近 为了怕上行干扰基站将接收天线降低 安装到建筑物后面 从而使接收信号变为反射信号 话务统计掉话主要为无线链路掉话 室内信号分布系统工程选点应注意的问题 102 4 避免室外天线太高 接收到多小区信号 1 无起主导作用的小区 乒乓效应 掉话 话务统计掉话主要为切换掉话 2 有起主导作用的小区 但信号质量不好 不能通话 大量同频 邻频干扰 10层以上 室内信号分布系统工程选点应注意的问题 103 1 方案设计时预留足够的多路径衰落余量 2 使用高增益的定向天线 保证有起主导作用的小区信号 3 天线安装位置不能太高 8层以下 避免同频 邻频干扰 解决室内信号分布系统引起基站掉话的方法 104 12dB 同频干扰 6dB 邻频干扰 Ch30 Ch30 Ch31 解决室内信号分布系统引起基站掉话的方法 105 若干技术问题 覆盖距离的相关因素及计算 106 与覆盖距离相关的因素 传输信道数接收信号电平PRX有效辐射功率 ERP 输出功率PO 天线增益Ga 馈线损耗LW天线高度地理环境 107 每载波输出功率与传输载波数关系 功放输出功率Pout 每信道载波功率之和 交调功率之和 Pout IMP1P2IM 108 电波传播的路径损耗预测 109 路径损耗预测 计算举例 设 直放站天线高度hb 20m 发射频率f 900MHz 移动台天线高度hm 1 5m 通信距离d 3km中小城市修正因子a hm 1 1log f 0 7 hm 1 56 log f 0 8 1 1log 900 0 7 1 5 1 56 log 900 0 8 0中值路径损耗为 Lm 69 55 26 16log f 13 82log hb a hm 44 9 6 55log hb log d 69 55 26 16 log 900 13 82 log20 0 44 9 6 55 log20 log3 146 2即 3公里的传播路径损耗约为146 2dB 110 路径损耗预测 计算举例 设 直放站每载波输出功率POUT 37dBm 移动台输出功率Pm 33dBm 馈线损耗LW 1 6dB SD 16电缆30米 天线增益GT 10dB直放站移动台 下行 移动台接收电平 PR Pout GT LM LW 37 10 146 2 1 6 100 8dBm移动台直放站 上行 直放站接收电平 Pin Pm GR LM LP 33 10 146 2 1 6 104 8dBm即 该站覆盖范围约为3公里 111 天线高度对覆盖距离的影响 计算举例 对于前例设 直放站天线高度升高为hb 40m 发射频率f 900MHz 移动台天线高度hm 1 5m 中值路径损耗约为 146 2dB则通信距离d增加为 69 55 26 16log f 13 82log hb a hm 44 9 6 55log hb log d 146 269 55 26 16 log 900 13 82 log40 0 44 9 6 55 log40 log d 146 2d 4 2km即 直放站天线高度升高为40m后 覆盖距离可增加到4 2公里 112 传播路径部分穿过稠密的树林 113 谢谢