国人无线直放站技术建议书.docx

深圳市国人通信有限公司无线直放站技术建议书目录一无线同频直放站勘测设计与调试11、直放站工程勘测所用仪器仪表12、勘测内容12.1、信源情况:确定是否满足直放站开通要求.12.2施主信号的确认指标33、覆盖区情况:确定要覆盖的区域34.站点地理信息45、物业4二、方案设计时注意事项51、直放站站址确定52、信源(施主基站)的确定5三直放站供电方式的确定7四、安装调试部分71、驻波比测试72、接收的信号强度、信号质量83、无线同频直放站的隔离度93.1、隔离度的估算123.2、工程上隔离度的测试133.3、如何避免自激增大隔离度154直放站增益的调整15无线同频直放站底部噪声的测量21上下行平衡问题23输出功率的测试23仪器仪表使用时注意事项:24五 移频直放站勘测设计与调试255.1、勘测内容255.2、方案设计时注意事项265.3 覆盖端施主重发天线的隔离问题275.4 gsm移频直放站原理如下:285.6安装调试部分305.6.1前端输入测试305.6.2接入端输出信号强度测试,增益调整315.6.3传输天线调整,覆盖端输入信号强度测试315.6.4覆盖端输出功率测试,重发天线调整325.6.5覆盖端上行底噪电平调试325.6.6接入端上行底噪电平调试33六典型应用方案33七直放站工程安装时常见问题解答36一无线同频直放站勘测设计与调试1、直放站工程勘测所用仪器仪表序 号 名 称 备 注 1 测试手机 g,c网根据需要选择 2 路测仪一套 g,c网根据需要选择(笔记本,车充等设备带齐) 3 频谱仪 带八木天线和跳线(取信号源用) 4 数码相机 拍摄工程现场及覆盖区照片,做方案时用. 5 gps 确定直放站站址(也可以在路测上获取数据) 6 望远镜 可选 2、勘测内容2.1、信源情况:确定是否满足直放站开通要求.接收的信号强度、信号质量（保证信号的纯净度）gsm： bcch rxqual rxlev；cdma：pn ec/io rxlev 2.2施主信号的确认指标 1.施主基站信号的ec/io 大于-7db，2.相邻导频的ec/io要求比施主基站3.导频的ec/io小8db以上。4.当无线直放站用于室内分布时，5.要特别注意施主信号的选取。保证一个主导频：纯 强 稳3、覆盖区情况:确定要覆盖的区域使用路测设备对覆盖区进行详细的路测,特别是边缘等重点区域;作好数据备份以便设备开通后进行开通前后覆盖效果的对比.4.站点地理信息1) 站点经纬度(用gps确定站址的具体位置,方便以后维护)2) 施主基站的方位3) 直放站站址的具体位置4) 覆盖区域方位角5) 施主天线安置位置、高度6) 覆盖天线的安装位置、高度等5、物业业主信息(联系人姓名、电话等)、物业情况、引电等基础建设。二、方案设计时注意事项1、直放站站址确定 对要进行覆盖的区域地形地貌详细的勘察后,确定直放站站址;建站处要尽量和施主基站可视,地理位置尽量高,保证直放站的重发天线能够全面覆盖目标区.充分利用现有资源,比如山坡,高楼等;另外要全面考虑设备的引电,工程施工是否方面等因素.2、信源(施主基站)的确定 如果是运营商指定的基站,工程上要做的工作是确定此基站是否满足信源要求. 如果运营商没有指定,工程人员要利用仪器仪表自己选定一个合适的基站作为施主基站.并就勘测结果和运营商充分沟通3、 抱杆、天线类型的确定1) 根据站址情况确定所用抱杆高度;2) 根据覆盖区域确定充发天线个数和抱杆数量;3) 因为是无线同频直放站,所以一定要考虑施主与重发天线之间的隔离问题,估算隔离度大小(具体计算祥见直放站调试部分),确定抱杆之间的安装距离.4) 根据接收信号强度确定施主天线的类型和增益,施主天线一般采用八木天线、短背射天线、抛物面天线等定向天线,增益可以选择.5) 根据覆盖区域面积、方位等情况确定重发天线的类型和角度.重发天线一般采用平板天线、角反射天线等定向天线(重发天线部分是室内情况除外).三直放站供电方式的确定根据物业环境情况，可以提供的便利情况,确定直放站的供电方式,建议先交流、直流后太阳能的选择方式.四、安装调试部分1、驻波比测试注：驻波比=1.52、接收的信号强度、信号质量应允许利用地形、地物等将上述两天线隔开。当直放站服务区只需要定向覆盖时，可以将施主天线放在山坡的一侧，服务天线放在另一侧，这样可以获得很大的隔离度。在能用定向天线覆盖时就不要使用全向天线。若服务区为两个方向，可怜采用二分之一功率分配器和两付定向天线来覆盖。基采用全向天线，要巧妙利用天线旁瓣的凹陷位置来提高施主天线与服务天线的隔离度。利用山体的两侧可以获得相当好的隔离。利用建筑物作遮挡，也可以获得一定的效果，比如在楼的一侧安装施主天线，在楼的另一侧安装工作天线，两天线背靠背虽然只相隔十几米，却可以获得衰减6080db。正常接收信号及频谱3、无线同频直放站的隔离度 隔离度是指直放站输入端信号对输出端信号的衰减度隔离度不够产生自激 一般要求系统的隔离度大于直放站增益15db特点：能量集中边沿清晰 幅度较大 信号带内 3.1、隔离度的估算水平隔离度： ih=22.0+20log10(d/)-(gd+gr)+(xd+xr)c垂直隔离度： iv28.0+40log10(d/) c d为两天线水平距离（单位：米） 为天线工作波长 （单位：米） gd、gr分别为施主和重发天线的增益 （单位：db）xd、xr分别为施主和重发天线的前后比（单位：db）c为阻挡物体损耗， 假设施主天线和重发天线的增益都是17db,前后比都是25db，采用背对背安装并且之间无阻挡物，在频率为850mhz3.2、工程上隔离度的测试 天线的安装方式及隔离度值范围 垂直安装方式 水平安装方式 3.3、如何避免自激增大隔离度1、选用前后比和旁瓣抑制比大的天线2、增大两天线间的安装距离3、两天线尽量背对背安装4、利用建筑物隔离5、微调天线的方位角和倾角6、安装隔离网4直放站增益的调整 下行增益ga调整 1、必须保证设备工作在线性区假设接受信号强度是pindbm，设备输出功率podbm 则设备增益ga=po-pin(db) 2、为了防止设备发生自激，增益ga与隔离度必须满足隔离度-增益15直放站工作在非线区主要原因有：输入信号太大，lna饱和；增益太大，功放饱和。功放饱和的频谱现象lna饱和表现在频谱的顶部失真功放饱和表现在频谱的根部扩张 功放饱和的调试方法lna饱和减小输入信号在前端加衰减器功放饱和降低设备增益b 上行增益ga调整基站接收机热噪声：基站接收机输入端热噪声的门限功率密度 kt （单位：w/hz） k为波尔兹曼常数：1.3810-23 w/hz k t为绝对温度290k f为接收机的噪声值（典型值为5db) kt=-174dbm/hz gsm:基站接收机200khz内的噪声功率 10logktw 10logkt+10logw -17410log(200000) -17453 -121dbm gsm基站接收机200khz内的热噪声基底是： -121dbm 直放站引入的上行噪声干扰应该满足下列原则：基站接收到的干扰功率应低于噪声基底 即 直放站上行低躁120dbm/200khzcdma:基站接收机1.25mhz内的噪声功率 10logktw 10logkf+10logw -17410log(1250000) -17460.9 -113.1dbm cdma基站接收机1.25mhz内的热噪声基底是： -113dbm 直放站引入的上行噪声干扰应该满足下列原则：基站接收到的干扰功率应低于噪声基底 即 直放站上行底躁113dbm/1.25mhz无线同频直放站底部噪声的测量直放站作为一个有源的双向放大设备，在放大有用信号的同时，必然会引入一定的噪声，即使在没有任何输入信号的情况下，也会发射杂散信号，相当于一个带内干扰源。直放站引入对基站的噪声影响 直放站在正常工作时输出的噪声电平为： prep-noise=10 log（ktb）+frep+grep （db值）式中 prep-noise：直放站上行输出噪声电平 k：波尔兹曼常数（1.3810-23） t：噪声温度，可取295（绝对温度） b：载波信号带宽 frep：直放站噪声系数（db） grep：直放站上行增益（db）直放站上行输出的噪声电平prep-noise经过上行路径损耗后发送到基站，在基站接收机输入端注入直放站的噪声，引入到基站的噪声电平为： prep-inj = prep-noise ld（db） 基站输入端的总输入噪声是基站本身噪声与引入的直放站噪声之和： pbts-noise-total= pbts-noise + prep-inj 式中 pbts-noise10 log（ktb）+fbts ，为基站输入端噪声电平（db）；fbts：基站的噪声系数（db）。由上式可知，直放站的引入，将使基站接收机输入端的噪声电平增加，这种噪声增量用db值表示为： rot=10 log（pbts-noise+prep-inj）/pbts-noise (db) =10log1+prep-inj/pbts-noise =10log1+10prep-inj（db）/10/10pbts-noise（db）/10 将prep-inj和pbts-noise代入上式，则在基站输入端由直放站引入的噪声增量为： rot=10log1+10nrise/10 (db)其中nrise= （ frep-fbts ）+ （grep- ld） (db)nrise我们定义为噪声增量因子，由上式可知：噪声增量因子nrise =直放站与基站的噪声系数差+上行增益与路径损耗差。 噪声增量因子可以0或0，数值越大，引起基站的噪声增量就越大，对基站的影响就越大；数值越小，对基站的影响就越小。直放站和基站的噪声系数是已知的常数，因此噪声增量因子的变量是直放站上行增益和直放站与基站间的路径损耗。一旦直放站安装完毕，开通调试时，上行路径损耗中值在短时间内是相对稳定的值，此时上行增益的大小决定噪声增量因子，显然上行增益越大，噪声增量因子越大；上行增益越小，噪声增量因子越小。上下行平衡问题上下行不平衡的现象：n 手机的发射功率大n 接入网络困难，接入网络时间长n 室外正常，室内通话困难建议：下行增益-上行增益5db （室外） 10db（室内）输出功率的测试仪器仪表使用时注意事项:gsm: rbw 200khz（分辨率带宽） vbw 30khz（视频带宽） 分辨带宽是由中频滤波器带宽决定的。频谱分析仪线迹的形状取决于中频滤波器。如果在频谱分析仪中，使用了一个以上的中频滤波器，那么，带宽最窄的将决定仪器的分辨带宽。滤波器稳定需要时间带宽越窄，稳定时间越长。视频滤波器的作用是“平滑”信号的噪声 信道平均功率电平 = 显示的功率电平+10log（信道带宽/分辨率带宽） 五 移频直放站勘测设计与调试5.1、勘测内容移频直放站由接入端和覆盖端两部分组成,接入端一般直接耦合基站信号(无线移频除外)设备安装在施主基站基房.所以施主基站一般是运营商指定. 施主基站与覆盖站的地形地貌、距离、传输路径等 基站名称,基站配置情况,全向站还是定向站,小区配置载频数等. 如果是定向站,直放站要耦合哪个小区,小区载频数 bcch tch,确定馈线的tx/rx情况. 施主基站和覆盖端站址间的无线通信路径，要求两点间无明显阻碍. 施主基站与覆盖端站间距离不要超过15公里.5.2、方案设计时注意事项 移频直放站接入端耦合基站信号时一定要注意基站每根馈线的tx/rx情况,对基站的合路单元要有一定的了解. 如果基站的两根馈线其中一根是收发共用tx/rx,另一根是单收rx,这种情况我们可以只耦合第一根馈线信号. 如果基站的两根馈线都是收发共用(tx/rx)的,这种情况下两根馈线都要耦合,否则覆盖区就会漏掉载频,出现掉话等问题,工程上一定要注意.如果馈线的收发情况分不清的情况,建议两跟馈线都耦合.5.3 覆盖端施主重发天线的隔离问题cdma移频直放站原理如下:7号(283)频点878.49mhz移到3号频873.57mhz5号(201)频点876.03 mhz移到1号频点871.11 mhz 在频段上只有4.92 mhz的隔离.所以工程上要注意,覆盖端施主重发天线要拉开一定距离.5.4 gsm移频直放站原理如下:技术体制 dcs1800 上行频率 下行频率 载频号 标准频率 17101785 1805-1880 512-885 中国移动 17101720 1805-1815 512-561 中国联通 17401750 1825-1835 661-711 工程上在使用gsm移频直放站时,一定要和运营商沟通,了解当地1800m基站的情况,避免和1800m移频直放站发生同频或邻频干扰的情况.工程上也可以通过路测掌握1800m基站使用情况.5.6安装调试部分5.6.1前端输入测试5.6.2接入端输出信号强度测试,增益调整接入端输出功率的调试，用频谱仪检测输出口功率，在监控盒上设置增益衰减值，使输出满足要求. 5.6.3传输天线调整,覆盖端输入信号强度测试 传输天线的调试，用频谱仪在覆盖端传输天线口（ay2）检测接收信号，如图接入端加电，使前向输出正常，通过反复调整传输天线ay1和ay2的水平方位角和俯仰角，直到在频谱仪上读到值为唯一的最大值。5.6.4覆盖端输出功率测试,重发天线调整 5.6.5覆盖端上行底噪电平调试 频谱仪输出-120+衰减器+l+g1.5.6.6接入端上行底噪电平调试 频谱仪输出-120+接入施主基站的耦合衰减和衰减器的衰减值 六典型应用方案.1公路的覆盖方案 某郊区一基站东侧，有一主要交通干道，我们在基站东侧14km处安装一直放站，服务天线高度约55m。直放站服务天线的输出口接一个3比1的功率分配器，分别接两个16dbi的板状天线，信号小的天线向西辐射（指向基站），信号大的天线向东辐射。未装直放站时，直放站所在地信号在-100dbm左右，通信时通时断，效果非常不好。直放站开通后，直放站西侧一段约35km公路信号明显改善；直放站东侧使通信距离又延伸810km。2郊区重点村镇居民区的覆盖方案某一村镇离基站56km，由于该镇经济条件较好，手机用户较多。无直放站时，地面信号在-90-95dbm左右，室外通信正常但无法保证室内通信。安装直放站后，服务天线在30m高左右，采用全向天线，地面接收的基站信号电平提高约20db，可以解决半径在500800m内的室内覆盖（指一般居民楼）。3 “l”型覆盖方案某一风景区位于山谷中，距离基站不到4km，但由于被山脉阻挡，手机根本无法工作。我们在山脉的尽头安装一直放站，由于直放站接收信号的方向和发射信号的方向成一定的角度，相当于基站的电波在直放站处转了一个弯。依靠山体的阻挡，直放站的施主天线和服务天线分别放在山体的两侧，隔离度很大，直放站的性能可以充分发挥， 不但很好地解决了该风景区用户的通信问题，还使该基站的通信距离向山谷里延伸了6km。4 临时性会议地点的应急覆盖方案某北京郊区某宾馆组织生要会议，由于信号较弱，在会议室和宾馆底层房间均不能通信。由于时间紧迫，在该宾馆安装闭路分布系统已不可能。经现场考察，在宾馆顶层信号较强，且信号单一，安装直放站不会引起导频混乱。服务天线放楼群中间，利用楼体的隔离可以有效地控制直放站的覆盖，因宾馆面积不大，直放站的增益设置较小，使直放站工作很稳定。直放站半天即安装完毕，马上收到效果，不但会议室内信号明显增加，而且地下室也可以正常通信。5开阔地域的覆盖方案人口分布较少的开阔地域是使用直放站进行覆盖的典型场合。当直放站采用全向天线时，只要有一定的铁塔高度，在直放站工作正常的情况下，3km内可以明显地感觉到直放站的增益作用。但距离超过5km以后，直放站的增益作用就迅速消失，用手机进行基站接收信号电平测试，无论直放站是否工作，接收电平都没有明显变化。这是因为在平原开阔地区，房屋建筑和地形地貌造成的传输衰耗相对较小，而随空间距离的增加，电波按32.45+20logf (mhz)+20logd(km)的规律衰减；即距离每增加一倍，电波衰减6db。 比如在离基站12km a点处用手机测得基站的接收信号电平下降为约-95dbm，在离基站17km 的b点测得接收信号电平下降为约-97km（由于距离增加不足三分之一，自由空间衰耗和地貌衰耗增加值都不很大）。在a点安装一直放站，我们可以这样估算一下直放站电波的衰减曲线。直放站正常工作后，在距直放站水平距离300m的地面用手机进行接收信号电平测量（离直放站过近，将离开天线的主瓣，计算误差较大），假如测得导频电平为-70dbm，就可估算出直放站在a点附近有25db的增益作用。由于距离每增加一倍，电波衰减6db。在离a 点600m处衰减6db，1200m处衰减12db依次类推，4.8km衰关将达24db。如果考虑地貌衰耗，直放站放大的信号到达b点时，信号电平约在-95-100dbm左右，此时直放站的增益作用几乎为零。图3表示出基站的信号和直放站放大的信号衰减曲线索，可以看出a点至b点，基站信号衰减很慢，而且直放站信号衰减可以看出a点到b点，基站信号衰减很慢，而直放站信号衰减很快。需要指出的是，如果直放站所在地300m处，通过开头直放站的方法，若能检查出直放站有25db以上的增益，则说明直放站的工作状态已经是比较好的。由此可见，要想利用直放站组成大面积的覆盖是不现实的。当然 要想在局部方向获得较大的覆盖，如公路沿线则必须有更高的铁塔和高增益的定向天线，这样可以在单一方向延伸覆盖10km左右。七直放站工程安装时常见问题解答1、直放站的作用及组成？直放站主要用于基站信号过弱的地区,作中继站用,通过直放站放大基站信号,再传向更远更广的地区,扩大了网络覆盖范围; 直放站是一个双向传输的双工放大器,一路是接收基站信号经放大后发射传向移动台,一路是接收移动台信号经放大后发射传向基地台, 因此, 直放站的组成主要是接收机、发射机、天线。2、安装直放站时，对站址勘测需要注意要点 重点为:1) 选站址;2) 确定基站载频号;3)测试接收点场强值;4)确定使用设备类型,天线类型,天线安装高度和位置;5)计算预测设备工作增益,最大输出功率;6)预测覆盖范围及覆盖效果.还有隔离度的预测。3、安装室内分布系统的直放站应注意哪些问题?主要是：1）直放站本身设备是否符合技术要求；2）直放站设置和布局是否合理，即能否满足覆盖要求；3）安装工艺是否达到要求。4、空间直放站安装完毕后，在覆盖区内发现手机信号满格，但无法进行正常通话；直放站上下行增益下调以后，覆盖区内通话则正常；这是为什么？主要有两个方面的原因。一是直放站下行增益过大,功放失真,输出信号手机不能解调出来,所以不能打电话; 二是天线隔离度不足引起自激。5、对于cdma网的直放站：为什么直放站输入信号导频太