CDMA直放站系统总体描述及总体方案建议.doc

直放站系统总体描述及总体方案建议1、CDMA直放站系统总体描述CDMA作为2G移动通信系统在国外的应用已非常成熟。在长期的使用过程中，国外在CDMA通信网的建设进度、建设成本控制、网络指标改善等方面积累了丰富的经验。其中，对于直放站的大量应用，则是这些经验的具体体现。1.1 CDMA直放站系统介绍800MHz CDMA直放站系统是用于800MHz CDMA移动通信网的全双工、线性射频放大设备。其基本功能就是接收基站前向信号放大并重发到移动台；接收移动台反向信号放大并重发到基站。根据应用环境的不同，可分为室外型直放站和室内型直放站。室外直放站主要有：光纤直放站、无线直放站、无线移频直放站等。室内直放站主要有：室内型移动通信直放机（干线放大器）、光纤室内分布系统和小型无线直放机 。1.2 我公司参与本次投标的直放站类型RA-1080型 CDMA室外光纤选频直放站R-8122AC型 CDMA室外无线选频直放站M-4080型 CDMA移动通信直放机（又称干线放大器）13 室外光纤选频直放站1.3.1室外光纤选频直放站的工作原理：室外光纤选频直放站是利用光纤具有损耗小、传输距离远的特点，将基站信号通过光纤传输至覆盖端，经远端天馈系统发射，完成对特定区域的信号覆盖；同时将手机信号通过光纤传输至中继端，经中继耦合系统馈入基站，完成对CDMA信号的双向传输。它一般由信号耦合系统、中继端机、远端机和远端天馈系统组成。室外光纤选频直放站系统构成如下：远端机中继端机BTS耦合器光纤手机1.3.2室外光纤选频直放站的特点： 利用光纤传输，传输距离远，一般在10km以上，但需要铺设或占用光纤线路。 不存在无线直放站收发隔离问题，选点方便，输出功率大，覆盖范围广。 覆盖区天线选择灵活，可根据覆盖要求选择全向或定向天线。我公司参与投标的RA-1080型CDMA室外光纤选频直放站除具有以上特点外，还具有以下特点： 采用自适应线性功放技术，即保持低交调杂散适应CDMA系统的需要，又具有输出功率大的特点，在2FA工作时，输出功率达40dBm/FA； 通过光纤实现一个基站对多个远端机的连接，可波分复用传输应用灵活； 分集接收功能，抗衰落能力强； 完善的本地和远程监控功能：可控制直放站的频率、增益、功放开关；监控设备内部门禁和电源。 较宽的工作电压范围（145295AC），并具有后备电池浮充功能，适应边远地区恶劣的用电环境。 军品设计思路：远端机采用铸铝全密封外壳，高散热设计，特种门锁，有效防水、防潮、防腐、防盗，工作温度-35- +55，胜任全天候工作。1.3.3 室外光纤选频直放站的技术参数：光特性波 长1310nm或1550nm光输出功率03dBm光接收功率0-23dBm连接器FC/PC或FC/APC（也可根据用户要求选用）光传输距离20km射频特性工作频段上行 825835MHz下行 870880MHz增 益上行：3565dB下行：4070dB输入功率下行：-25-5dBm/FA上行：65dBm/FA输出功率下行：40dBm/FA (1FA、2FA ) 37dBm（3FA、4FA）上行： 0dBm信道带宽1.23MHz邻道杂散发射上行下行-42dB/30KHz f0900KHz-65dB/30KHz f01.98MHz-45dB/30KHz f0750KHz-65dB/30KHz f01.98MHz 工作频带内杂散发射-15dBm 带外杂散发射885MHz-915MHz:-47dBm/100kHz930MHz-960MHz:-47dBm/100kHz1.8GHz-1.92GHz:-47dBm/100kHz3.4GHz-3.53GHz:-47dBm/100kHz9KHz -1GHz：-36dBm 1-12.75GHz：-30dBm 上行噪声系数5dB射频接头N-K阻 抗50延迟时间3.5s监控功能：中继端机配置有线 Modem或无线Modem，可实现远程智能监控。近端可利用便携电脑进行本地或对端（远端设置中继端或中继端设置远端）参数设置与状态查询。控制与监测： 控制：增益、载频、高功放开关； 监测：主要部件状态、输出功率、停电、过热、门禁、电源 告警。其 它供 电145295VAC/50Hz电源功耗远端机： 180W（1FA） 300W（2FA以上）中继端机： 25W体积(高*宽*深) 重 量远端机： 55kg；600450296mm3 中继端机： 48031045mm3 （不含波分复用单元）工作温度-35+55可选配件波分复用单元体积：标准19，1U机箱（48031045mm3）波分复用器个数波分复用器和解复用器各1个注：工作频段根据用户的不同需求可选定。1.4 室外无线选频直放站1.4.1室外无线选频直放站的工作原理：室外无线选频直放站是通过施主天馈系统空间耦合基站信号，基站信号经放大后由用户天馈系统发射，完成对特定区域的覆盖；同时放大用户天馈系统接收覆盖区手机信号，手机信号经放大后由施主天馈系统发射回施主基站，完成CDMA信号的双向传输。它一般由施主天馈系统、用户天馈系统和直放站主机组成。系统构成见下图：用户天线施主天线R-8122AC主机基站1.4.2室外无线选频直放站的特点： 空间耦合基站信号，不需铺设专用线路，设备安装简单方便，开通容易。 安装站点位置能收到一定强度的基站信号。 输入输出频率相同，透明信道。 工程选点要考虑收发天线的隔离问题，收发天线一般采用定向天线。 受收发隔离影响，增益一般在8595dB，输出功率不能太高，一般在3033dBm/FA。我公司参与投标的R-8122AC型CDMA室外无线选频直放站除具有以上特点外，还具有以下特点： 无线载频选频，带外抑制50dB以上，载频数12个，可扩展到4个。 可以有效放大所需基站信号，杜绝干扰，独立载频线性功放，保证CDMA信号不失真放大，极低的交调杂散。 载频选频和功放电路高度集成，模块化设计，标准接口，插装结构，扩容十分方便。 完善的本地和远程监控功能：可控制直放站的频率、增益、功放开关；监控设备内部门禁和电源。 备用电池：设备内装有监控备用锂电池，保障设备一旦停电，消息有效传至运维人员，即时维修。同时主机设备也可配后备蓄电池，以保证直放站在经常停电地区或电压极不稳定地区的使用。 军品设计思路：设备采用铸铝全密封外壳，特种门锁，有效防水、防潮、防腐、防盗，工作温度-35+55，胜任全天侯工作。 1.4.3 室外无线选频直放站的技术参数：工作频段上行 825835MHz；下行870880MHz载频数14个输出功率上行：26dBm/FA （1FA）23dBm/FA（2FA） 20dBm/FA（4FA）下行：36dBm/FA （1FA）33dBm/FA（2FA） 30dBm/FA（4FA）最大增益95dB3dB增益调节上、下行单独可调，最大30dB、1dB步进带内平坦度3dB信道内杂散发射f750kHz:-45dBc/30kHzf900kHz:-42dBc/30kHzf1.98MHz:-65dBc/30kHzf1.98MHz:-59dBc/30kHz工作频带内杂散发射-15dBm工作频带外杂散发射885MHz-915MHz:-47dBm/100kHz930MHz-960MHz:-47dBm/100kHz1.8GHz-1.92GHz:-47dBm/100kHz3.4GHz-3.53GHz:-47dBm/100kHz9KHz -1GHz：-36dBm1-12.75GHz：-30dBm噪声系数5dB延迟时间5s射频端口阻抗50射频接头N-K监控功能：配置有无线Modem，可实现远程智能监控。可利用便携电脑进行本地或远程参数设置与状态查询。控制与监测： 控制：增益、载频、高功放开关；监测： 主要部件状态、输出功率、停电、过热、门禁、电源告警其 它供 电145295VAC/50Hz电源功耗110W（1FA） 150W（2FA） 300W（4FA）体积(高*宽*深) 重 量55kg；600450296mm3工作温度-35+55注：工作频段根据用户的不同需求可选定。15 CDMA干线放大器1.5.1 CDMA干线放大器的工作原理：干线放大器接收基站或室内直放站的下行信号，经放大后馈入室内天馈分布系统，并经天馈分布系统进行室内信号覆盖；同时接收经室内天馈分布系统送来的手机信号，经放大后馈入基站或室内直放站，完成CDMA信号的双向传输。主要用于室内分布系统中CDMA信号的中继放大，可以补偿信号在线路上的传输损耗，延伸扩大覆盖。1.5.2 CDMA干线放大器的特点： 用于射频室内分布系统的信号放大，产品有CDMA型和兼容GSM型； 有效补偿室内分布系统主干电缆的信号损耗，输出功率33dBm，最大增益35dB； 兼容GSM型内置CDMA/GSM合路器后可同M-4000B GSM干线放大器兼容使用； 具有完整的告警功能，集中监测系统的工作状态，可通过基站外置报警端口向移动网管中心报警，也可通过选配中继监控单元向OMC告警； 适用于大型写字楼、高层酒店、大型商场、展览馆、地下建筑、隧道、机场等区域的室内信号分布。1.5.3 干线放大器的技术参数：工作频段上行 824849MHz；下行869894MHz上行 825835MHz；下行870880MHz（中国联通）输出功率30dBm（下行） 27dBm（上行） 增益35dB增益调节2dB步进，最大22dB带内平坦度2dB工作频带内杂散发射-13dBm工作频带外杂散发射-36dBm，9KHz1GHz-30dBm，1GHz12.75GHz噪声系数6dB延迟时间1.5s射频端口阻抗50 射频接头N-KVSWR1.5工作电源145295VAC/50Hz电源功耗100W体积(高*宽*深)518324174mm3重 量约15.5kg工作温度-5+4016 CDMA直放站网管系统1.6.1 网管系统的作用： 通过网管系统实现对所有直放站的实时监管，及时了解其工作状态； 通过网管系统实现对所有直放站的远程控制，配合CDMA网络参数的调整及时同步调整所有直放站的工作参数； 通过网管系统实现对所有直放站的远程查询，及时了解其故障点，提高维护效率； 通过网管系统实现对所有直放站的工作记录，并对设备工作情况进行统计分析，为设备改进和提高运行水平提供详实的数据。162 网管系统的组成：网管系统主要由监控中心和直放站监控单元组成。监控中心包括服务器、通信工作站、Modem Pool和有线/无线Modem；直放站监控单元包括监控器、通信模块和本地接口。网管系统的结构：通信工作站OMCNT和SQL Server或UNIX和SYBASE服务器Modem Pool有线Modem无线Modem无线Modem无线Modem无线Modem无线Modem无线Modem有线ModemPSTNCDMA移动网无线ModemRA-1080RA-1080RA-1080R-8222SR-8122ACR-8122ACRA-1080RA-1080163 网管系统的特点： 直观性：采用中文界面，数字地图，支持鼠标操作； 通用性：可兼容我公司所有CDMA直放站和GSM直放站； 大容量：一套网管系统可控制15000台直放站； 安全性：具备权限设置功能，避免非法操作； 即时性：可远程查询、参数设置和远程下载，并可即时回传告警信息。1.6.4网管系统的功能： 即时的故障告警，有数传告警和短消息告警两种方式；告警装置有备用电源，可保证断电后4小时内监控装置正常工作；直放站产生告警时，告警装置将会不断发出告警信息，直到确认网管中心已完全接收为止。 定时轮询或即时查询直放站工作状态：查询方式：人工即时查询和定时轮询两种方式；- 人工即时查询方式：由人工即时连接到单台或多台直放站上进行查询；- 定时轮询方式：网管中心按设定的时间对部分或全部直放站进行定期的自动轮询。 远程设置直放站工作参数；网管中心可同时对单台或多台直放站进行工作参数设置，设置的内容：高功效开关、频率、增益等（对不同类型的直放站会有所变化） 直放站软件的远程自动下载。 对恶意或非法指令具有过滤能力； 网管中心操作权限分级管理；- 系统管理员：所有操作并可查看操作记录；- 组长：能增加、删除操作员，能增加、删除站点及其它设备操作（查询、设置参数等）；- 操作员：只能查询设备参数。 网管中心具有操作记录；- 系统管理员：所有操作并可查看操作记录；- 组长：能增加、删除操作员，能增加、删除站点及其它设备操作（查询、设置参数等）；- 操作员：只能查询设备参数。 可对直放站设置：状态和告警信息、保存（六个月）、统计、打印、备份； 具有对上层网管的标准SNMP接口； 具有并行处理能力，可同时处理64个直放站的操作； 以电子地图为核心的图形界面，操作简便； 具有本地监控功能，可以用便携电脑，对直放站进行操作。2、CDMA直放站系统总体方案建议2.1 CDMA直放站的作用根据CDMA移动通信网在国内的发展现状，CDMA直放站系统可在以下几方面为网络的建设和运行发挥作用。这些作用主要表现在： 解决覆盖：利用直放站解决由于地形、地物阻挡而造成的盲区或阴影区的覆盖。 室内覆盖的信源引入：在城市，利用直放站作为室内覆盖的信源引入设备。 快速扩大覆盖：由于直放站安装方便、造价低，利用直放站的中继作用，可以很方便地将基站信号延伸到没有被覆盖的城郊或乡镇地区，在网络建设中实现快速扩大基站覆盖范围。 提高基站设备利用率：CDMA基站容量较大，在扩大覆盖的同时也提高了基站设备的信道利用率。在低话务量地区使用直放站可以代替一般基站的使用。 话务平衡：由于CDMA系统要求同一基站不同扇区之间的话务量尽量一致，通过直放站的应用，可以使扇区的覆盖发生变化，有效调节扇区话务量，做到话务平衡。 小区边界覆盖：由于基站发射功率大，对于不同本地网复杂的边界较难做到准确控制，容易产生越区覆盖。而利用直放站可以较容易做到边界准确覆盖。 小区分裂：CDMA网络开通后，随着以后用户数量的增加会面临小区分裂问题。因此如果在建设初期就考虑到以后可能会增加基站的地方，预先用直放站覆盖，待话务量增加到一定程度时，再将直放站换成基站，可使网络改动不大，小区分裂效率较高。 抑制导频污染：在多个小区的覆盖重叠区域，当移动台接收到许多导频信号，且其强度无明显差异时，会引起移动台频繁切换，对接收形成干扰。通过直放站系统引入特定小区信号，建立一明显主导信号覆盖区域，避免移动台频繁切换，提高通信质量。 抑制拐角效应：在城市建筑群中，基站信号在建筑物的拐角会产生覆盖信号的突变，引起移动台发往相邻基站的信号不均衡，从而干扰基站。通过直放站系统引入特定小区信号，建立相邻基站覆盖信号平滑过渡区域，避免移动台干扰基站，提高通信质量。 节约建设投资：根据国外的经验，采用直放站与基站混合组网，可以节省投资30%左右。22 室外光纤选频直放站的总体方案利用现成的GSM光传输网络，可在现有的GSM站址安装室外光纤选频直放站以快速扩大网络覆盖范围。根据光传输网络的结构，直放站与基站的组网方式有：2.2.1单个小区与多个直放站的组网：通过光传输网络，将一个小区的信号传输到多个远端进行覆盖，可快速扩大覆盖范围。此种组网方式可用于低话务量区域的覆盖，如村庄、道路等。其组网方式如下图：2.2.2单个基站与多个直放站的组网：通过光传输网络，将一个基站的1到2个小区信号传输到多个远端进行覆盖，可提高基站设备的利用率。此种组网方式可用于有一定话务量区域的覆盖，如乡镇、厂矿、旅游区等。其组网方式如下图：2.2.3信号耦合方式：当基站与远端已有光缆到位时，可采用直接耦合方式，通过耦合器从基站直接耦合信号。此种耦合方式所得信源稳定而干净。其耦合方式如下图：当基站与远端没有光缆到位，但在另一站址有光缆到远端，且该站址能接收到良好的基站信号时，可采用空间耦合方式，通过施主天馈耦合基站信号。其耦合方式如下图：2.2.4光传输的时延： 在应用室外光纤选频直放站进行系统组网时，必须考虑到光传输的时延。根据计算，理想情况下，移动台与基站间的距离达到46公里时仍能进行通话，但考虑到直放站与相邻基站的切换和搜索窗口的限制，光纤的最大长度不得超过8公里（参数PILOT-INC=2时）和18公里（参数PILOT-INC=4时），若不考虑直放站与相邻基站的切换，光纤的最大长度不得超过28公里。23 室外无线选频直放站的总体方案由于室外无线选频直放站不需要光缆传输，因此站点选择非常灵活。既可用于与基站混合组网进行覆盖，又可用于抑制干扰，还可作为室内分布系统的信源引入设备。2.3.1单个小区与多台直放站的组网：当某个小区覆盖边缘有多个低话务量离散区域需要覆盖时，可在各离散区域架设室外无线选频直放站放大该小区信号，以对这些区域进行覆盖。考虑到直放站引入后对基站的影响，直放站的数量主要取决于基站和直放站覆盖区域的大小。其组网方式如下图：2.3.2单个基站与多台直放站的组网：当某个基站覆盖边缘有多个有一定话务量的离散区域需要覆盖时，可在各离散区域架设室外无线选频直放站，分别放大各小区信号，以对这些区域进行覆盖。由于信源小区的增加，相应的直放站配置数量也将会增加。其组网方式如下图：2.3.3直放站的级连应用：当一个直放站无法完成对某一区域的覆盖时，可采用级连的方式：即后级直放站接收并放大前级直放站的前向输出信号，前级直放站接收并放大后级直放站的反向输出信号，从而完成信号的延伸覆盖。由于系统级连会导致整个系统的噪声叠加，使得系统总噪声系数增加，一般建议级连不超过两级。其组网方式如下图：2