无源反射板在移频直放站组网中的应用.pdf

84 TelecommunicaTions Technology 2009 1 1 引言 随着业务的发展 移动网络覆盖范 围不断扩大 但由于地形 传输等条件限 制 不可避免地会出现一些覆盖盲区 一 般采用无线同频直放站消除盲区或延伸基 站的服务范围 但常规的无线同频直放站 存在以下问题 无线同频直放站常常能接收到多个基 站的信号而形成干扰 当两基站间距离较 近时干扰更为严重 特别是在C DMA 基站 与G S M基站共站址时 二者频率间隔仅1 0 0 MH z C D MA 网络同频直放站干扰G S M网 络和C D MA 网络基站的现象比较普遍 增益较高的同频直放站对施主天线 和重发天线之间的隔离度要求较高 实地 安装中 特别是在平坦地形上往往难以实 现 重发天线只能采用定向辐射 站址要 求选在覆盖区的边缘 这不仅给选址带来 困难 而且会影响覆盖范围和服务质量 许多情况下 由于在所需覆盖的盲区 边缘无法找到有足够信号强度的站址 同 无源反射板 在移频直放站组网中的应用 尚 宏 唐养哲 中国联合网络通信有限公司甘肃分公司 兰州 7 3 0 0 3 0 频直放站无法安装 移频直放站的工作原理是将收到的 频率向上变频为微波 传输后再向下变频 为原频率 放大后发送出去 所以不存在 上述问题 但如果在覆盖区和基站之间有 高山阻挡或远端信号太弱时 采用移频直 放站就无法实现覆盖 这是甘肃联通在陇 南地区多山地形条件下面临的实际问题 根据施主天线与基站间采用微波传输的特 性 通过反复计算论证 甘肃联通决定在 移频直放站近端和远端之间增加无源反射 板来解决高山阻挡的问题 并选取具有代 表性的刘家坪乡来进行相关的现场试验 2 刘家坪无源反射板应用实例 刘家坪乡位于文县东南 摩天岭北 麓 让水河上游 距丹堡基站3 0 k m 通信 极为落后 全乡境内只有一部电话 当地 政府多次要求增加基站 通过多次调查 甘肃联通决定选用C DMA 移频直放站解决 该地区的覆盖问题 近端站丹堡基站发射功率为3 7 d B m 海拔1 4 8 0 m 采用口径为1 8 m 的抛物面天 线 远端站刘家坪海拔 2 1 5 0 m 接收天线采用口径为1 8 m的抛物 面天线 发射天线采用3 m的全向 天线 发射天线增益为1 5 d B i 大 梁岭反射板海拔 2 1 3 5 m 接收天 线和发射天线均采用口径为1 8 m 的抛物面天线 发射天线增益为 2 1 d Bi 近端站和中继站距离为 3 8 5 k m 中继站和远端站之间 的距离为3 0 0 m 远端站接收电 平 基站发射功率 四面天线增 益 两段空间损耗 馈线损耗 其 中近端站和中继站之间的空间损 耗为1 0 3 0 2 d B 远端站和中继站 之间的空间损耗为8 0 8 6 d B 基 站通过耦合后端口的发射功率为 3 7 d B m 计算可知远端站接收电平 为 6 2 d B m 因此 在刘家坪采用 无源反射板能够满足移频直放站对 施主基站的信号要求 设备开通后 甘肃联通进行 了天线输出功率及覆盖范围的测 试 效果非常理想 远端发射天 线的功率为3 7 d Bm 采用全向 天线 增益为1 5 d Bi 覆盖半径 达到6 k m 按公路里程计算约1 4 k m 3 移频直放站在山区组网 应用中的优势 通过本次工程实例可以发现 移频直放站与同频无线直放站相比 具有以下优点 采用基站耦合方式拾取下行 信号 信号质量更佳 采用带内移频技术 使得远 端设备的接收信号和发射信号的频 率不同 降低了对隔离度的要求 采用传输频率调整技术 提高设备抗干扰能力 通过加装无源反射板 可 以解决远端站与基站无法进行视距 通信的问题 加装无源反射板的效果在 山区可以与光纤直放站媲美 并 且比光纤直放站更节省投资 以 刘家坪为例 如果采用光纤直放 站对全乡进行覆盖 无线同频直 放站只能进行定向覆盖 需铺 设光缆约7 2 k m 按每千米投资 1 6 万元 包括材料费 施工费 计 算 工程费用约1 1 5 万元 而加装 反射板只需4 0 0 0 元左右 两副抛物 面天线及电杆 节约投资1 1 万多 元 4 无源反射板在组网中局 限性 无源反射板在解决遮挡问题中 的应用也存在一定的局限性 具体 如下 无源反射板的安装位置选取必 须满足与近端站和远端站中间没有 遮挡的要求 对于存在连续遮挡的 地形则无法采用无源反射板来解决 覆盖 本次工程中在近端发射 无源 反射端 远端接收都采用了口径为 1 8 m的抛物面天线 安装和调测 比较简单 由抛物面天线的原理可 知 抛物面天线的抗干扰能力受限 于口径张角的大小 如果抛物面口 径尺寸为无限大 那么抛物面就把 球面波变为理想的平面波 能量只 沿z 轴正方向传播 其他方向辐射为 零 但实际上抛物面的口径是有限 的 这时天线的辐射是波源发出的 电磁波通过口径面的绕射 所以导 致距离越远波束越发散 无法保证 天线的抗干扰能力 为保证抛物面 天线有效的抗干扰