直放站干扰,指标调试及整体测试

1、直放站在今天的应用已非常普遍，从工作原理来看，它本质上是个双向功率放大器，在移动通信网络中主要起填补蜂窝小区信号传输空白区域的作用，体现在消除盲区、改善覆盖、扩展 小区边界等应用上。在无线传输中，它还可以充当中继，以提高链路余量，并为特定的基站吸收业务量。基于其体积较小、价格较低、结构简单、安装方便等特点，它不再是通信运营商的专有物，一些工厂、宾馆、商场、停车场等场所也会根据需要私自安装。直放站在商业通信网络中发挥着积极作用的同时，由于其为数众多且管理上不够完善， 也带来了不少副作用。如它恶化了公众移动通信频段的电磁环境，催生了众多无线电干扰， 而且，对这些干扰的排查也并非易事。直放站干扰排查

2、实录我们曾接到中国 联通的干扰申诉，称：容桂华宝GSM900基站上行信号受到干扰，网络 统计分析显示掉话率很高。他们认为是由机床产生的工业干扰，初步确定干扰源就在与基站一路之隔的广东美芝厂区内。我们出动监测车，利用车上的ESMB/DDF190 监测/测向设备， 同时开启E4407B频谱分析仪，分别接上全向及定向天线，在基站四周及广东美芝一带苦候干扰信号的出现。ESMB/DDF190 系统在其高增益有源天线的强力支持下，倒是收到了 信号，但却是假信号，频谱分析仪则一点动静都没有。但联通中心机房的网络统计分析显示， 这段时间内干扰依然存在。当监测车行经某知名公司厂房的大门口时，频谱分析仪显示屏上有

3、了反应，底噪提高了近20dB。我们立即换上定向天线作简易测向，测得的信号最大值方向指向该公司办公大楼。于是，我们改用TekNet YBT250 基站维护测试仪并配上EB200手持式测向天线入内查寻， 绕大楼一周，最后将疑点锁定在电梯机房内。在楼顶电梯机房旁测得信号的最大值约为-70dBm （频谱图如图1所示）。我们以为该信号是由电梯内的视频监视无线传输设备发出的， 但遍寻不获。后来我们无意中发现楼下有两根天线立于停车场入口处的纤维遮光棚一侧，并在棚内又发现另一根。 之后以手持天线对准其中一根定向八木天线，测得信号最大幅度接近-50 dBm （频谱图见图2）。我们沿着馈线顺藤摸瓜，发现在停车场入

4、口旁一侧拐角的墙 上，上下依次装了 3个放大器。放大器的另一端分别接一根鞭状天线，固定于停车场天花 板铁架上。图1办公楼顶电梯机房旁测得的信号频谱图2停车场入口处天线旁测得的信号频谱至此，终于真相大白：干扰是由一个公众移动 室内覆盖系统发出的。干扰重组根据现场布线，可画出地下停车场信号覆盖系统的示意图（如图3所示）。由图3可知,系统主要由直放站、施主天线和重发天线组成。图3地下停车场室内覆盖系统框架直放站为双向功率放大器，它把施主天线接收到的基站下行信号放大后经重发天线发给 移动台，同时把移动台收到的上行信号放大后经施主天线发向基站天线。图3为三个独立的系统，三根施主天线分别指向附近移动、联通

5、的 G网及联通的C网基站，分别接续移动、 联通的G网及联通C网的信号，覆盖信号盲区的地下停车场。直放站工作时，它产生的热噪声电平在基站接收机输入端等效为：NBTS-R=KTB+NFR+GR-EDoPL （1 ）。式（1）中:NFR为直放站噪声系数;GR为直放站增益；EDoPL为有效施主路径损耗， 它由基站的馈线接头到直放站施主天线端口的所有增益和损耗组成。NBTS-R叠加到基站接收机本身的热噪声电平中。当其大于GSM系统允许的最大干扰电平时，就会对其产生干扰 ；若过大时，会湮没小区内其它移动台的正常上行信号，甚至阻 塞基站，使信噪比降低，BTS接收灵敏度下降，出现掉话等情况。本案例就是由于联通

6、G网直放站调校不良以致底噪过高，干扰了上行信号，使附近区域的手机接入困难或掉话。GSM基站接收机噪声电平为-116 dBm ,载干比（C/I ）为9 dB ,允许的最大干扰 电平大致为-125 dBm ,所以，我们要求直放站作用于基站接收前端的噪声电平小于-125dBm。为不对源站产生干扰，在源站和直放站位置已确定的情况下，直放站正式投入使用 前，必须进行现场测试，并对覆盖进行系统调整。 根据式（1 ）,可调节的参数有 GR和EdoPL。 为减小到达基站的热噪声电平，可降低直放站增益 GR或加大EDoPL ,使NBTS-R满足小于-125 dBm 的条件。干扰信号查寻过程问题分析（1）为什么我

7、们转了两天，无论是 ESMB/DDF190监测/测向设备还是 E4407B 频谱分析仪，均收不到干扰信号？分析：图4为联通基站的周围环境平面示意图。图中，施主天线为定向八木天线，有较 好的方向性。当它指向相应基站时，信号传输就有大致固定的空间路径，而且范围较窄；另外，在传输过程中，信号受到旁边的山丘及前方厂房建筑物的阻挡而衰减，在路径之外固然收不到信号或信号相当微弱；即使在路径经过之处，若接收点与施主天线不在视距之内，信 号幅度也会大打折扣甚至完全消失，所以接收不到。地停场口下季入图4基站周围环境平面示意图(2)从频谱图看，直放站的工作频率范围为885 MHz915 MHz (上行)，作为 宽

8、带放大器，覆盖联通及移动的上行信号频段，但为什么中国移动的基站没有受到干扰？分析：直放站为宽带放大器，频率范围涵盖移动、联通两大运营商的上行工作频段。当 两者的G网共站址时，同时受到干扰的可能性非常大。除非施主天线没对准基站天线，或 两者的覆盖区不同，所以天线的朝向不同。当施主天线刚好对着基站天线的旁瓣而非主瓣时, 接收增益下降，可折合为 EDoPL增大，NBTS-R减小，故干扰程度减弱。另外，该地下停车场覆盖系统由3个独立的分系统组成，若两者 G网共站址，则没必要设3个子系统，两个就足够了。只要调校好系统，就可较好实现直放站与基站两者之间 的信号传输。可见，两者并不是共站址的(事后翻查资料，

9、也证实了这一点)。由于不共站 址，同时施主天线具有方向性，所以当移动的基站偏离其传输路径时，信号较弱甚至没有， 因而联通的该直放站并没有干扰到移动的基站。而联通的C网上行频率为825 MHz835MHz ,与G网的相去甚远，构不成干扰。总结与体会(1)干扰排查时，最好能与通信运营商的技术人员紧密配合，加强交流沟通。因为只 有他们才能与中心机房很好地联络，及时掌握一些基站工作参数及统计数据的现况，如 RSSI等，这些数据可以较好地指导干扰查处工作，并能了解具体受干扰的扇区，缩小查找 范围，使工作更有目标性和针对性。 另外，他们还能比较方便地带领我们出入一些基站机房 这其中很多是租借的私人物业。(

10、2)在基站周围测不到信号但干扰仍然存在时，应考虑去安装基站天线的天台附近测试，因为即使在下边某处收到干扰信号， 该干扰信号也未必会影响到该基站、该扇区。 这一 方面是由于路径衰减， 另一方面该干扰信号可能是定向信号， 对基站接收天线而言， 可能存 在较大的方向性衰减。不管是哪种原因，只要衰减量足够大，使信号小于 BTS最大的可允许干扰电平，就不会构成影响。所以，这种情况下要以基站天线附近收到的信号为准。当牵涉到具体某一扇区受干扰时，应弄清与该扇区相对应的天线及其朝向，并选择该方向对干扰信号进行测向。（ 3 ）建立基站、直放站资料数据库。鉴于施主天线主波瓣宽度较窄，除在受干扰基站扇区的天线旁边外

11、，附近可能很难再找出一个主波瓣内的制高点再测向交叉定位。另外， 由于手持测向天线频带宽、方向图不够尖锐，所以测向精度不是很高。在主波瓣内即使能找到另一个制高点，也可能由于两点之间距离较近、示向线夹角较小而使交出的点误差较大。所以，查找干扰时，可能会以一点测向，然后沿测向示向线追查的方式进行。显然，这不是一个最佳的方法。若有如直放站布点及工作参数等庞大的资料库作后盾，则可减小工作的盲目性，大大缩短排查干扰所需时间。（ 4）建立在用设备周期检测制度。干扰的查寻实际上是对未知信号源（发射机）的发射特性的远场测试，要做到对特定设备的无线参数心中有数，很有必要推行对在用或拟用的发射设备（这里是直放站）进

12、行周期性检测的制度。这一方面可以杜绝劣质、不合格设备投入使用或继续使用; 另一方面为上述的台站数据库收集原始资料，同时也是从源头上防止干扰的必要举措。结语干扰的排查表面上是一项技术工作，实际情况却并不完全是这样，还有许多技术外的东西起着主导性的作用。精细的管理、完善的台站资料数据库，可以使根据现象结合资料线索从理论上推断干扰源地点成为可能。技术上的查找只是查干扰过程中初步找准大方向后的一个环节，起到验证和查实的作用。尽管最终仍由其断论，但如有强有力的数据库支持，干扰查找往往能事半功倍，整项工作技术环节上的耗时会大大减少。参考文献1 Mr .Aif Ahlstrom. 利用直放站提高公众移动系统

13、的覆盖范围.移动通信,1999（3）2 朱泽健 . 直放站对移动通信网络的干扰分析.中国无线电,2005（9）3 黄标 . 移动通信系统之间电磁兼容分析. 无线电监测与频谱管理培训教材（下）直放站的指标调试及整体测试直放站由于其投资少，结构简单、安装方便等特点，被广泛应用于一些弱信号区域或信号盲区，已成为无线网络优化的一个重要选择。文章先介绍了直放站的工作原理，然后详细地分析了直放站的各项调试指标，最后还讨论了直放站安装完成后衡量其工作性能必需测量的4项整体指标。随着移动通信用户数量的急剧增长，移动用户对蜂窝移动通信系统的覆盖范围和信号质量要求也越来越高，移动通信直放站以其有效性和经济性得到广

14、泛应用。与 基站相比，直放站由于其投资较少、结构简单、安装方便灵活等优点，广泛应用于一些弱信号区域或盲区，如电梯、地下车库、宾馆、山上风景区、地铁、隧道等场所，并能有效地改善这些地区的通信质量。目前，直放站已经成为无线网络优化的一种重要手段和延伸网络覆盖距离的一个优选方案。直放站的设计与安装是否合理，对其各项指标的测试就显得及其关键且有重要的现实意义。1、直放站的工作原理直放站(Repeater )的基本功能是一个 射频功率增强器，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继设备。在移动通信系统中，直放站位于基站与移动台之间，中继传输两者间的双向射频信号，用来填补基站覆盖盲区或延伸

15、覆盖区。直放站与基站不同， 没有基带处理电路， 不解调无线信号，没有容量扩展，其原理框图如图1所示。图1直放站应用原理图2、直放站的指标调试就必为使直放站安装符合工程设计要求，并尽可能小地减少对其它移动网络造成干扰,须在直放站安装时对以下技术指标进行严格调试。2.1 基本工作频带GSM900直放站的工作频带应满足上行：890909MHz ,下行：935954MHz 。为适应部分站点的特殊需要（如抑制竞争对手信号或抑制干扰），要求宽带直放站的带宽在219MHz范围内可调，具体工作频带的设置按设计文件（方案）的要求。2.2 带内平坦度在直放站输入信号和增益保持不变的情况下，在直放站输出端测试在直放

16、站有效工作带宽内的不同频率上最大和最小输出信号的差值（峰峰值）。要求直放站的带内平坦度（峰峰值）小于3dB。2.3 接收信号功率测试现场直放站下行接收信号功率。测得的接收信号电平不能超过直放站允许的最大输 入功率，并符合设计方案的要求或与竣工文件相符。2.4 输出信号功率测试现场直放站下行的输出信号功率。测得的输出信号功率不能超过直放站的最大输出功率（ALC用于调节功率），并符合设计方案的要求或与竣工文件相符。2.5 增益测试现场直放站的实际上下行增益（输出信号功率-输入信号功率），并与直放站标注的增益值比较是否一致，误差范围在±10%内。2.6 收发信隔离度测试室外无线直放站收发信

17、两端的隔离度。直放站收发信隔离度的要求：隔离度I R直放站实际工作增益 G+10dB 。2.7 驻波比分别在直放站的输入端和输出端测试其至施主天线和覆盖天线的驻波比，其驻波比要求小于1.5 。2.8 噪声电平分别在直放站的输入端和输出端测试上下行噪声电平（对于光纤直放站，分别在中继端机的输入端和覆盖端机的输出端测试上下行噪声电平）。要求直放站上行噪声电平小于-36dBm ,而且到达施主基站（CDU端）的上行噪声电平小于 -120dBm 。设直放站上行 噪声电平为PNR,从施主基站（CDU端）到直放站输入端的信号损耗为 LP,则要求直放 站上行噪声电平： PNR v-120dBm+LP 。2.9

18、 互调干扰分别在直放站的输入端和输出端测试上下行互调干扰产物（对于光纤直放站，分别在中继端机的输入端和覆盖端机的输出端测试上下行互调干扰产物）。要求在900MHz频段内所有互调均小于-36dBm , 1800MHz 频段小于-30dBm 。2.10 带外抑制度测试直放站对工作带宽外所获得的信号的增益抑制程度。对于宽带直放站，带外抑制度要求如下。设fl、f0、f2分别为滤波器带宽的下限、中心频率和上限当直放站最大增益>80dB时，则上下行必须满足表 1参数。表1 宽带直放站带外抑制参数 1频率增益衰殴/1-2MHZ<-60dBn-JMHza-600kHz<-40dBO25dBn

19、- 2dB加OdBfi/2+600kllz<-25dB/2+ 600kHs!/2+lMHz<-50dB当直放站最大增益小于 80dB时，则上下行必须满足表 2参数。表2 宽带直放站带外抑制参数 2频率增微衰减11-2MHZn-600kHz|<-25dBn-2dBmOdBfi-2dR/2+6OOkllz<-25dBn+iMHz<-35dB对于载波选频直放站，带外抑制要求如下。设f0为滤波器中心频率，直放站增益为85dB ,则上下行必须满足表3参数。表3载波选频直放站带外抑制参数«率增4*语rt>-600klk<-45dBfl-400kHz<

20、;-35dBrt)-00kHz>TdB力MHA)+100kHz1>-3dBA)+400kHz二<-35dBiQ+«OOkHz<-45dB附+1MI也V-50dBfl)+5X1Hz<-eodu3、直放站系统的整体测试直放站安装调试完毕后， 实际工作中能否达到设计要求，还需进行整体测试这一步，如果整体测试符合要求，则该直放站安装达到了工程要求；否则，要重新调试，直到符合要求为止。一般整体测试主要测试下面 4项指标。要求在设计覆盖范围内95% 的位置上所测得的手机 接收信号强度室外不得低于-93dBm ，室内不得低于-85dBm ，电梯内不得低于-90dBm 。在覆盖区内挑选20 个以上的测试点用测试手机（如TEMS 等）测量接收到的BCCH 、 BSIC